轉轉轉行不行
轉轉轉行不行
壹、活動目標 Goal
1. 讓學生了解落角動量守恆的現象。
2. 探索不同摩擦力條件下如何影響移動軌跡。
大概念 Big Idea
1. 角動量守恆
角動量等於參考點到觀察點的位移向量與動量的外積。合力矩等於零的時候角動量會守恆。
2. 摩擦力
摩擦力與正向力成正比，其比例常數為摩擦係數。震動的過程中產生的運動，摩擦力扮演著關鍵性的角色
核心問題(探究問題) Essential Question
蹦蹦車的腳與地面接觸的情形是能否影響運動軌跡？
蹦蹦車的軌跡跟馬達的旋轉有沒有關系？
若蹦蹦車彈跳的軌跡接近圓形時，角動量是否守恆？為什麼？
倘若將馬達上的橡皮擦移動位置，運動上會有什麼樣的變化？
教學對象
高中生1-2年級
教學時間
45分鐘 （1 節課）
作者(服務單位)
龔意耘 東華大學物理系博士生
邱岱瑤 東華大學物理系碩士生
蔡立正 蔡正立科學實驗室主持人
楊悠娟 國立東華大學自然資源與環境學系副教授
通訊作者e-mail
龔意耘
Yykung0419@gmail.com
貳、課程綱要對照 Course Outline
學習表現
tr-Ⅴc-1
能運用簡單的數理演算公式及單一的科學證據或理論，理解自然科學知識或理論及其因果關係，或提出他人論點的限制，進而提出不同的論點。
pe-Ⅴc-1
能辨明多個自變項或應變項並計劃適當次數的測試、合理地預測活動的可能結果和可能失敗的原因。藉由教師或教科書的指引或展現創意，能根據問題特性、學習資源（設備、時間、人力等）、期望之成果（包括信效度）、對社會環境的影響等因素，規劃最佳化的實作（或推理）探究活動或問題解決活動。
pa-Ⅴc-2
能運用科學原理、思考智能、數學、統計等方法，從探究所得的資訊或數據，形成解釋、理解、發現新知、獲知因果關係、理解科學相關的社會議題、解決問題或是發現新的問題。並能將自己的探究結果和同學的結果或其他相關的資訊比較對照，相互檢核，確認結果。
學習內容
PEb-Ⅴa-10
力質點的動量等於質點的質量乘以速度，其時間變化率等於質點所受作用力。衝量等於動量的變化。
PEb-Ⅴa-15
許多生活上和工程上的問題都可用牛頓三大運動定律來解釋或計算，例如：靜力、平衡、摩擦力、一維碰撞問題。
PEb-Ⅴc-5
摩擦力、正向力、彈力等常見的作用力。
核心素養
自S-U-A2
能從一系列的觀察、實驗中取得自然科學數據，並依據科學理論、數理演算公式等方法，進行比較與判斷科學資料於方法及程序上的合理性，進而以批判的論點來檢核資料的真實性與可信性，提出創新與前瞻的思維來解決問題。
自S-U-B2
能從日常經驗、科技運用、社會中的科學相關議題、學習活動、自然環境、書刊及網路媒體中，適度運用有助於探究、問題解決及預測的資訊，進而能察覺問題或反思媒體報導中與科學相關的內容，以培養求真求實的精神。
自S-U-C2
能從團體探究討論中，主動建立與同儕思考辯證、溝通協調與包容不同意見的能力，進而樂於分享探究結果或協助他人解決科學問題。
參、活動原理 Theory
角動量守恆
摩擦力
肆、活動材料 Material
[器材]
1. 馬達
2. 3號電池Ｘ２
3. 3號電池盒（一組）
4. 橡皮擦（或紙粘土）若干
5. 長12公分寬6公分板子
6. 鉛鐵線（或白鐵線）
7. 雙面泡膠
8. 膠帶（備用）
伍、活動步驟 Step
[活動準備]
材料到位，組裝。
錄影功能手機
[活動一]
控制碰碰車的腳的角度，看看能否改變軌跡
[活動二]
改變橡皮擦的位置，觀察震動情形
教案學習單
（待調整）
碰碰車的軌跡與摩擦力有沒有關係？
增加電流有沒有可能造成碰碰車的移動速度變快？
Ａns:
有，不同角度會造成不同的軌跡
不一定，還要看當時環境的摩擦力
實作注意事項
實驗安全事項
注意樞紐間夾縫
教學心得
本來對角動量守恆陌生的孩子，透過這個活動更加清楚了。
參考資料
龍騰版高中物理教科書課本 www.learnmode.net/knowledge/version?p=28
闖關活動(十分鐘)
無
每人次／每組的材料及預算（*以一組為單位）