運動獨立性

一個鋼珠從高處靜止釋放沿軌道滾下，直到水平射出，探究鋼珠落地所需時間及相關運動特性。

實驗材料：

1. 軌道及支架
2. 鋼珠
3. 碼表
4. 攝影機（手機）

現象說明

影片鋼珠沿軌道滾下，直至水平射出，及至落地的過程。

探究問題

• 2.1 鋼珠在水平數射後，水平距離對時間的關係 X(t)？
• 2.2 鋼珠在水平數射後，垂直距離對時間的關係 Y(t)？
• 2.3 改變釋放高度，上述X(t)及Y(t)?
• 2.4 不同釋放高度，鋼珠射出到落地所需時間 T(h)？
• 2.5 不同釋放高度，鋼珠落地的水平射程D(h)？

實作項目

• 3.1.1 規劃實驗，探究鋼珠在水平射出後，鋼珠水平距離與時間的關係X(t)，改變釋放的高度，探究鋼珠水平距離與時間的關係X(t)。
• 3.1.2 不同釋放高度，鋼珠落地之水平射程D(h)。
• 3.1.3 分析實驗結果，包括轉化數據，以射程平方D2對釋放高度h作圖。

• 3.2.1 規劃實驗，探究鋼珠在水平射出後，鋼珠垂直距離與時間的關係Y(t)，改變釋放的高度，探究鋼珠垂直距離與時間的關係Y(t)。
• 3.2.2 不同釋放高度，鋼珠落地所需時間T(h)。
• 3.2.3 分析實驗結果

分析與結論

• 4.1 能從實驗中所記錄數據與數據圖中，分析射出後鋼珠的水平運動為不受力運動，結論出可能之定性關係。
• 4.2 能從實驗中所記錄數據與數據圖中，分析射出後鋼珠的垂直運動為受力運動，結論出可能之定性關係。
• 4.3 能從實驗中所記錄數據與數據圖中，分析射出後鋼珠落地的水平射程與釋放高度D vs. h中，轉化後的D2 vs. h圖中得出相關物理量，結論出可能之定性關係。
• 4.4 鋼珠滾動所造成之影響為何？如何將滾動考慮到數據分析中？

教學目標與評量

• 5.1 能實際操作、架設實驗集結許相關數據
• 5.2 能記錄數據、繪製圖表並作分析
• 5.3 能分析與探究數據圖所表現之結果與理論之間的差異。