橡皮筋動力車.doc

嘉義市第27屆中小學科學展覽會 作品說明書 類 別： 科　　別： 物理科 組　　別： 國小組 作品名稱： 神奇的橡皮筋動力車 關 鍵 詞：　光碟飛輪、橡皮筋、摩擦力（最多三個） 編 號：07 製作說明： 1.說明書封面僅寫類別、科別、組別、作品名稱及關鍵詞。 2.編號由國立臺灣科學教育館統一編列。 3.封面編排由參展作者自行設計。 摘要 利用橡皮筋的彈力製作各式橡皮筋動力車，發現其中以光碟飛輪的速度最快，穩定性最高；調整橡皮筋動力車的重量、橡皮筋數目及扭轉圈數、珠孔大小、可以改善其速度和穩定度。以一條橡皮筋為動力的橡皮筋動力車較兩條以上速度快，而達到最高速度所需扭轉的圈數較多；當橡皮筋扭轉到八十至一百圈時速度最快；單邊使用一片光碟當作輪胎的橡皮筋動力車跑得最快；細且長的吸管能使橡皮筋動力車速度加快；而輪胎直徑較大的光碟飛輪跑得比較快；在磨石子地板上行駛的橡皮筋動力車跑得比木質地板或水泥地快。 研究動機： 自然課上到『力與運動』的單元，學到『物體的彈性』，老師指導我們利用橡皮筋的彈性做為動力，製作橡皮筋動力車，製作完成後，在教室裡進行初賽，在各班選出四臺跑得最快的動力車，利用時間在校園裡進行決賽，大家無不絞盡腦汁，想把自己的橡皮筋動力車改良的又快又穩。決賽那天，大家使用的橡皮筋數目、珠子……等都不同，各展奇招，比賽的時候時間緊迫，有的橡皮筋動力車卡住，一動也不動，還有的原地打轉，真讓人著急，這勾起我們對橡皮筋動力車的好奇心，於是進行一系列的實驗，看看什麼樣的橡皮筋動力車跑得最快。 研究目的： 了解各式橡皮筋動力車的速度與穩定性及摩擦力。 了解改良式橡皮筋動力車的運動情形。 了解橡皮筋數目與運動情形的關係。 了解橡皮筋轉動圈數與運動情形的關係。 了解輪胎寬度與運動情形的關係。 了解吸管粗細與運動情形的關係。 了解吸管長度與運動情形的關係。 了解光碟直徑大小與運動情形的關係。 了解橡皮筋動力車在不同的平面上運行的狀況及摩擦力。 研究設備器材： 吸管（粗吸管12㎜、細吸管7mm） 橡皮筋 光碟片 漆包線 牙膏盒 泡棉輪胎 有孔珠子 雙面膠 膠帶 剪刀 牙籤 底片盒 紙杯 圖釘 皮尺 碼錶 直尺 數位相機 電子秤 彈簧秤 研究方法： 一、各種車種對運行速度、穩定度及摩擦力的影響 實驗A：製作各式橡皮筋動力車 我們總共做了三種車身，分別是烏龜車、光碟飛輪、泡棉輪胎車。 圖一：烏龜車照片 圖二: 烏龜車透視圖 圖三：光碟飛輪照片 圖四:光碟飛輪透視圖 圖五：泡棉輪胎車照片 烏龜車作法： 1.將軟片盒的盒蓋和盒底中央各鑽一個洞。 2.將橡皮筋依序穿入盒底、盒身、盒蓋及珠子。 3.最後套上吸管，烏龜車即完成。 光碟飛輪： 1.將紙杯底部鑽洞。 2.以橡皮筋依序穿過光碟、紙杯，再穿過另一片光碟及珠子。 3.其中一端用吸管穿過橡皮筋，另一端以迴紋針固定。 泡棉輪胎車： 1.與光碟飛輪作法一樣，將輪胎改成泡棉輪胎，以吸管代替紙杯。 2.再加裝一組無動力輪胎。 圖六：車子秤重 實驗B：三種車子的運動情形 1.三種車子秤重。 2.以碼錶測量橡皮筋動力車跑完三格地板（314.4公分）所需要的時間。 3.測量三種橡皮筋動力車跑完全程時，偏移原來的行進方向的距離。 圖七：摩擦力實驗。 實驗C：摩擦力的測量 1.以彈簧秤連接所要測量的橡皮筋動力車。 2.測量橡皮筋動力車剛移動時彈簧秤的刻度。 二、橡皮筋動力車的改良 製作各式橡皮筋動力車時，發現許多問題，我們想到一些辦 法來克服。 （一）探討橡皮筋動力車完全不動的原因。 1.假設珠子陷進泡棉輪胎裡，造成橡皮筋動力車動不了。 【克服方法】：調整珠子的位置，使其與泡棉輪胎分開。 2.假設珠孔太大，無法對扭轉的橡皮筋產生一個力的作用。 【克服方法】：改用珠孔小一點的珠子。 （二）探討車