24 能量轉換趣味教具──走路下山(資料來源:蔡振明講師)

對象

3-9年級

材料

及

組裝

材料：6分螺紋鐵棒1、華司若干、6分螺母若干、圓型紙夾若干、珍珠板(15mm厚、實物尺寸如上圖)、美工刀、木板或紙板

組裝式樣：請參考現場實物

操作

過程

活動1：把教具放在木板高處，用手指動它一下，以克服「最大淨摩擦力」，再仔細觀察它如何步行下山？

活動2：把教具旋轉180度，步行下山狀況如何？

主要

概念

(1)位能與動能的轉換

(2)摩擦力

(3)重心  (4)平衡

探究

與

實作

1. 本教具裡，影響位能與動能「轉換效率」的變因有哪些？
2. 影響本教具「穩步下山」的關鍵因素有哪些？
3. 與木板的接觸面，珍珠板為何必須有微小的彎曲？
4. 提供珍珠板微小的彎曲角度給您參考(上圖)，相信您能做得更好、更有趣！
5. 如果您自己動手製作，您會改良哪些部位，以提高能源效率？
6. 移動最外的二支圓型夾，觀察「步態」是否有改變？請以數據呈現並向同學說明。
7. 移動中心的二支圓型夾，加大其間距，觀察「步態」是否有改變？請以數據呈現並向同學說明。
8. 如果「步態」一直不佳，或根本無「步態」可言，有什麼補救辦法嗎？
9. 在保持具有「步態」前提下，能「徹底」顛覆足部(真珠板)的原有形狀嗎？如果有材料，請實作驗證。若在缺乏材料的狀況下，繪圖表示即可。

影片

https://www.youtube.com/watch?v=SrG5vrXar3k