"磁煞作用" 修訂間的差異

出自 全民科學平台
前往： 導覽、 搜尋
(→‎實作項目)
 
(未顯示由 3 位使用者於中間所作的 26 次修訂)
行 1： 行 1：
 +
<s4e>
 +
pid=181
 +
show=原始設計者;簡介
 +
</s4e>
 +
 
<table style='border:none'>
 
<table style='border:none'>
 
<tr>
 
<tr>
−
<td>
+
<td style="vertical-align:text-top;">
−
一個強力磁鐵掉落於非鐵磁材料金屬管中，會遭遇到下落阻力，請探究此現象。
+
<font size="4">一個強力磁鐵掉落於非鐵磁材料金屬管中，會遭遇到下落阻力，請探究此現象。</font>
 +
 
 +
 
 +
 
 +
<font size="4">Magnetic brakes：When a strong magnet falls down a non-ferromagnetic metal tube, it will experience a retarding force. Investigate the phenomenon</font>
  
−
Magnetic brakes：When a strong magnet falls down a non-ferromagnetic metal tube, it will experience a retarding force. Investigate the phenomenon
 
−
</td>
 
−
<td  rowspan="2">
 
  
−
<videoflash>SL_hmiGlMfU</videoflash>
+
<videoflash>s53HPRYAEdk</videoflash>
  
 +
<div style="border-style: double; width:40%">
 +
實驗材料：
 +
*1.鋁管 13mm內徑x2.5mm厚x75cm長
 +
*2.銣鐵硼強力磁鐵 10mm直徑x5mm厚。
 +
*3.碼表
 +
*4.電子秤
 +
*5.細繩
 +
</div>
  
 
</td>
 
</td>
 
</tr>
 
</tr>
−
<tr>
+
</table>
−
<td>
+
<hr>
−
 
 
  
  
  
  
−
</td>
+
== 現象說明 ==
−
</tr>
 
−
</table>
 
−
== 現象提示與參考：==
 
 
<table style='border:none'>
 
<table style='border:none'>
 
<tr>
 
<tr>
−
<td>
+
<td style="vertical-align:text-top;">
 
*影片顯示磁鐵在鋁管內及管外掉落的速度差異；不同數量磁鐵掉落狀況；在銅管內掉落的狀況。
 
*影片顯示磁鐵在鋁管內及管外掉落的速度差異；不同數量磁鐵掉落狀況；在銅管內掉落的狀況。
−
</td>
 
−
<td  rowspan="2">
 
−
<videoflash>kz3xunBgm1I</videoflash>
 
−
</td>
 
−
</tr>
 
−
<tr>
 
−
<td>
 
−
 
  
  
 +
<videoflash>kz3xunBgm1I</videoflash>
  
  
行 44： 行 47：
 
</table>
 
</table>
  
−
<hr>
 
−
== 初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==
 
  
−
*2.1 磁鐵在管外掉落比較快，越掉速度越快，在地表為等加速掉落（如何確認？）。
+
== 探究問題 ==
−
*2.2 磁鐵在管內掉落很慢，鋁管扮演重要角色，掉落物體如果不是磁鐵，效果如何？
+
 
−
*2.3 磁鐵在管內緩慢掉落，有可能是等速掉落（如何確認？）  
+
*2.1 磁鐵在空中掉落比較快，越掉速度越快，在地表為等加速掉落（如何確認？）。
−
*2.4 磁鐵的磁特性造成此現象，使用不同數量磁鐵，從管口靜止釋放，測量直到掉出鋁管所需時間，兩者之間有何關係？  
+
*2.2 磁鐵在管內掉落很慢，鋁管扮演重要角色；如果掉落物體如果不是磁鐵，效果如何？
−
*2.5 前述的實驗中，不同數量磁鐵，具有不等量的磁特性物理量，可是也牽涉到磁鐵的質量。如何獨立出相關變數？如何量磁鐵的質量？  
+
*2.3 磁鐵在管內緩慢掉落，有可能是等速掉落（如何確認？）
 +
*2.4 磁鐵的磁特性造成此現象，使用不同數量磁鐵，從管口靜止釋放，測量直到掉出鋁管所需時間，兩者之間有何關係？
 +
*2.5 前述的實驗中，不同數量磁鐵，具有不等量的磁特性物理量，可是也牽涉到磁鐵的質量。如何獨立出相關變數？如何量磁鐵的質量？
 
*2.6 還有哪些可能的變數？
 
*2.6 還有哪些可能的變數？
−
== 設計實驗與執行==
+
 
 +
 
 +
== 實作項目 ==
  
 
<table style='border:none'>
 
<table style='border:none'>
 
<tr>
 
<tr>
−
<td>
+
<td style="vertical-align:text-top;">
 
3.1 設計出一項實驗，探究物體在空中掉落的速度與時間關係：
 
3.1 設計出一項實驗，探究物體在空中掉落的速度與時間關係：
 
*3.1.1 一塊強力磁鐵在空中靜止釋放，使其掉落與鋁管等高的高度差，此掉落接近自由落體，掉落過程中的速度對時間的關係式V(t)為何？全程共需要多少秒？（用橡皮球取代磁鐵）。
 
*3.1.1 一塊強力磁鐵在空中靜止釋放，使其掉落與鋁管等高的高度差，此掉落接近自由落體，掉落過程中的速度對時間的關係式V(t)為何？全程共需要多少秒？（用橡皮球取代磁鐵）。
行 64： 行 69：
  
 
*3.1.3 分析實驗結果
 
*3.1.3 分析實驗結果
−
</td>
+
 
−
<td>
+
[[檔案:磁煞作用 實驗2.png]]
−
<img  style="float: right;"  src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fa/Form11.png'/>
+
 
 
</td>
 
</td>
 
</tr>
 
</tr>
  
 
<tr>
 
<tr>
−
<td>
+
<td style="vertical-align:text-top;">
 
3.2 設計出一項實驗，探究一塊磁鐵在鋁管中掉落的速度與時間關係V(t)。
 
3.2 設計出一項實驗，探究一塊磁鐵在鋁管中掉落的速度與時間關係V(t)。
 
*3.2.1 如何追蹤磁鐵在管內的運動？
 
*3.2.1 如何追蹤磁鐵在管內的運動？
 
*3.2.2 實驗數據圖如右所示。
 
*3.2.2 實驗數據圖如右所示。
 
*3.2.3 分析實驗結果
 
*3.2.3 分析實驗結果
−
</td>
+
 
−
<td>
+
[[檔案:磁煞作用 實驗1.png]]
−
<img  style="float: right;"  src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8c/Form2.png'/>
+
 
 
</td>
 
</td>
 
</tr>
 
</tr>
  
 
<tr>
 
<tr>
−
<td>
+
<td style="vertical-align:text-top;">
 
3.3 變化磁鐵數目(N)，分別探究與掉落所需時間(t)的關係t(N)。
 
3.3 變化磁鐵數目(N)，分別探究與掉落所需時間(t)的關係t(N)。
−
*3.3.1 磁鐵由一個逐漸增加到記爭到六個
+
*3.3.1 磁鐵由一個逐漸增加到六個。
 
*3.3.2 實驗數據圖如右所示。
 
*3.3.2 實驗數據圖如右所示。
 
*3.3.3 分析實驗結果
 
*3.3.3 分析實驗結果
−
</td>
+
 
−
<td>
+
[[檔案:磁煞作用 實驗3.png]]
−
<img  style="float: right;"  src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/Form3.png'/>
+
 
 
</td>
 
</td>
 
</tr>
 
</tr>
  
 
<tr>
 
<tr>
−
<td>
+
<td colspan="2" style="vertical-align:text-top;">
 
3.4 由前面設計3的實驗中，包含了兩個變數，請設計實驗，每次探究一個獨立變數。
 
3.4 由前面設計3的實驗中，包含了兩個變數，請設計實驗，每次探究一個獨立變數。
−
*3.4.1 固定掉落鋁管內磁鐵數，改變種質量
+
*3.4.1 固定掉落鋁管內磁鐵數，改變總質量。
 
*3.4.2 固定總質量，改變鋁管內磁鐵數
 
*3.4.2 固定總質量，改變鋁管內磁鐵數
 
*3.4.3 改用其它金屬管（例如銅管）、不同厚度金屬管、或其它。
 
*3.4.3 改用其它金屬管（例如銅管）、不同厚度金屬管、或其它。
行 104： 行 109：
 
</table>
 
</table>
  
−
 
+
== 分析與結論 ==
−
== 分析與結論==
 
  
 
*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
 
*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
行 112： 行 116：
  
  
−
== 教學目標與評量==
+
== 教學目標與評量 ==
  
 
*5.1 能實際操作、記錄數據、繪製圖表
 
*5.1 能實際操作、記錄數據、繪製圖表
−
*5.2 能分析數據圖所表現結果
+
*5.2 能分析數據圖所表現之結果
 +
 
  
−
==參考資料==
+
== 參考資料 ==
 
Problem for the IYPT 2014 http://iypt.org/Home
 
Problem for the IYPT 2014 http://iypt.org/Home

於 2021年4月21日 (三) 00:38 的最新修訂

原始設計者：彰師大


一個強力磁鐵掉落於非鐵磁材料金屬管中，會遭遇到下落阻力，請探究此現象。


Magnetic brakes：When a strong magnet falls down a non-ferromagnetic metal tube, it will experience a retarding force. Investigate the phenomenon


實驗材料：

  • 1.鋁管 13mm內徑x2.5mm厚x75cm長
  • 2.銣鐵硼強力磁鐵 10mm直徑x5mm厚。
  • 3.碼表
  • 4.電子秤
  • 5.細繩



現象說明

  • 影片顯示磁鐵在鋁管內及管外掉落的速度差異；不同數量磁鐵掉落狀況；在銅管內掉落的狀況。


探究問題

  • 2.1 磁鐵在空中掉落比較快，越掉速度越快，在地表為等加速掉落（如何確認？）。
  • 2.2 磁鐵在管內掉落很慢，鋁管扮演重要角色；如果掉落物體如果不是磁鐵，效果如何？
  • 2.3 磁鐵在管內緩慢掉落，有可能是等速掉落（如何確認？）
  • 2.4 磁鐵的磁特性造成此現象，使用不同數量磁鐵，從管口靜止釋放，測量直到掉出鋁管所需時間，兩者之間有何關係？
  • 2.5 前述的實驗中，不同數量磁鐵，具有不等量的磁特性物理量，可是也牽涉到磁鐵的質量。如何獨立出相關變數？如何量磁鐵的質量？
  • 2.6 還有哪些可能的變數？


實作項目

3.1 設計出一項實驗，探究物體在空中掉落的速度與時間關係：

  • 3.1.1 一塊強力磁鐵在空中靜止釋放，使其掉落與鋁管等高的高度差，此掉落接近自由落體，掉落過程中的速度對時間的關係式V(t)為何？全程共需要多少秒？（用橡皮球取代磁鐵）。
  • 3.1.2 實驗數據圖如右所示。
  • 3.1.3 分析實驗結果

磁煞作用 實驗2.png

3.2 設計出一項實驗，探究一塊磁鐵在鋁管中掉落的速度與時間關係V(t)。

  • 3.2.1 如何追蹤磁鐵在管內的運動？
  • 3.2.2 實驗數據圖如右所示。
  • 3.2.3 分析實驗結果

磁煞作用 實驗1.png

3.3 變化磁鐵數目(N)，分別探究與掉落所需時間(t)的關係t(N)。

  • 3.3.1 磁鐵由一個逐漸增加到六個。
  • 3.3.2 實驗數據圖如右所示。
  • 3.3.3 分析實驗結果

磁煞作用 實驗3.png

3.4 由前面設計3的實驗中，包含了兩個變數，請設計實驗，每次探究一個獨立變數。

  • 3.4.1 固定掉落鋁管內磁鐵數，改變總質量。
  • 3.4.2 固定總質量，改變鋁管內磁鐵數
  • 3.4.3 改用其它金屬管（例如銅管）、不同厚度金屬管、或其它。

分析與結論

  • 4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
  • 4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
  • 4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目。


教學目標與評量

  • 5.1 能實際操作、記錄數據、繪製圖表
  • 5.2 能分析數據圖所表現之結果


參考資料

Problem for the IYPT 2014 http://iypt.org/Home

取自 "http://science4everyone.net/MediaWiki/index.php?title=磁煞作用&oldid=6156"