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圓周運動
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力與運動（第五冊第二章第四節）
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圓周運動
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40分鐘
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林瑞文老師
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一、 觀察鋼珠自圓桶中脫離的軌跡，以確定物體做等速率圓周運動時的速度方向。
二、 利用圓周運動的實驗，讓學生理解物體進行圓周運動時，需要向心力。
三、 利用圓周運動的實驗，學生能理解物體失去向心力後，會沿切線方向飛出。 -
鋼珠（直徑1cm）、塑膠圓桶、麵粉、A3影印紙、湯杯、尖錐、鉛筆、尺
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一、 事先在桌面鋪設報紙，並用膠帶將A3影印紙黏貼固定。
二、 麵粉可分裝在小杯中，便於拿取。
三、 可另備抹布清理環境。
- 時間 教學活動流程 教學資源
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5分鐘一、 生活連結與預測
1. 引起動機：
讓學生觀看西部牛仔的影片，觀察並思考牛仔的動作與繩圈的軌跡。 （https://www.youtube.com/watch?v=I-2k8yaIxI8)
2. 生活連結：分享坐旋轉型遊樂設施時或是坐在車中急轉彎的生活經驗。
3. 舊課程回顧：
複習牛頓第一運動定律，牛頓第二運動定律的基本概念。 -
10分鐘二、 操作與觀察
1. 依據操作步驟進行圓周運動實驗與觀察。
2. 使用的鋼珠尺寸愈大效果愈明顯。
3. 在操作鋼珠作圓周運動的人，須與負責灑麵粉的人作好搭配。
4. 調整桌面材質，降低桌面與鋼珠間的摩擦力，較容易成功。 -
10分鐘三、 原理說明
1. 鋼珠受到圓桶壁造成的正向力，為提供鋼珠作圓周運動之向心力主要來源。
2. 將圓桶拿開之後，在垂直於鋼珠的運動方向上，合力為零（無向心力），故無法使鋼珠改變運動方向，而沿圓的切線方向作直線運動。
將圓桶拿開之後，在垂直於鋼珠的運動方向上，合力為零（無向心力），故無法使鋼珠改變運動方向，因而沿著圓的切線方向作直線運動。 -
15分鐘四、 問題與討論
1. 改變鋼珠質量，是否在拿開圓筒之後，使得鋼珠作不同的運動？
解答：否，一樣會沿切線方向作直線運動，但會影響容易使鋼珠作圓周運動與否。而鋼珠尺寸愈大則效果愈明顯。
2. 改變鋼珠作圓周運動的旋轉半徑，探討在圓周運動中造成的影響？
解答：鋼珠作圓周運動所需之正向力會改變，會影響使鋼珠作圓周運動的難易程度。
