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功與能轉換~紅色旋轉玩具 次要群組 [物理教學::運動功能] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-04-03 17:09:42
關鍵字 1功與能 2
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不正常人類人腦智慧研究所
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紅色旋轉玩具它到底叫什麼名字?』我在yahoo搜尋好幾個關鍵字,找了好久。
『什麼名字不重要吧,』同事對我說:『重要的是他怎麼玩,能帶給學生什麼意義。』也對。

這個旋轉玩具,相信許多人小時候都有玩過,把他歸類是陀螺的一種吧,紅色陀螺的轉軸上具有磁性,可以與軌道吸引而不會掉下來。(仔細觀察,轉一圈時會由外圈到內圈喔!)可以用來解釋能量轉換與外力作功,恰巧適合國三在教授功與能時應用。
將紅色轉輪放在最高點,它會順著軌道向下,此時位能轉變成動能,過最低點,動能又逐漸轉為位能。而轉到另外一端高點時,可以發現:它無法到達原先的同一高度。
『為什麼呢?』我問學生。
『因為摩擦力!』摩擦力消耗能量。
我們這樣靜靜的觀察,紅色轉輪所能達到的高度越來越低,最後停下來……摩擦力消耗了所有能量。如果我的這隻軌道沒有生鏽,應該能持續久一點。
『轉輪在哪一個位置,速度最快?』我問學生。
『最低點!』學生已經知道最低點:『位能最小,動能最大。』
『如何使它轉的更久?』我又問。
『外力作功!』如果我們在它最低點時,將整組軌道翻轉過來,使他又具有位能了,加上原來的動能,它可以越轉越快。
這個玩具玩起來很優雅~當我們對他作功時,手勢翻轉的動作,讓人覺得像是指揮家在做有規律的指揮呢。因太快樂,學生給予太多能量,導致磁鐵的吸引力不足以提供作為向心力,而讓紅色轉輪飛出去好幾次~
透過這個玩具,功與能的觀念成功的印證。

一位學生告訴我,他家也有一個是比較小的:『是麥當勞的玩具。』
好可愛的玩具呀!2001麥當勞出的,轉輪由麥當勞叔叔代替(他在做翻轉動作),轉著轉著,我都快暈了呢。


還有哪些玩具可以來說明功與能呢?轉不停的陀螺呀。利用電磁鐵產生斥力作功,而使得陀螺不停旋轉,關於轉不停陀螺,已經放在科學小玩意中,請參考。

 


∣2007年12月13日 (Thu) 08:04:47

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