[國高中組] 轉轉轉行不行
[國高中組] 轉轉轉行不行
壹、活動目標 Goal
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
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?
2. 蹦蹦車的軌跡跟馬達的旋轉有沒有關係?
3. 若蹦蹦車彈跳的軌跡接近圓形時,角動量是否守恆?為什麼?
4. 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
※十二年國教素養導向綱要
【自然科-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。
【自然科-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
1. 角動量守恆
2. 摩擦力
肆、活動材料 Material
器材
1. 馬達
2. 三號電池X2
3. 三號電池盒(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
1、材料到位,組裝
2、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
改變橡皮筋的位置,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?
2. 增加電流有沒有可能造成碰碰車的移動速度變快?
A:
1. 有,不同角度會造成不同的軌跡
2. 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
參考資料
龍騰版高中物理教科書課本
www.learnmode.net/knowledge/version?p=28
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。
每人次/每組的材料及預算(*以一組為單位)
乾電池 / $10
總計 / 每人次(或每組) / $42