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科展

旋nbsp; 轉nbsp; 的nbsp; 能nbsp; 量

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一、研究動機

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nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 有一天,我們在圖書館看到這本書,這本書名叫「隨手可做有趣的科學實驗」。我們對於這本書裡面的空氣砲實驗很有興趣,就開始動手研究。

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二、研究目的

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1.nbsp;nbsp;nbsp; 空氣砲產生的風力與吹熄蠟燭的關係。

2.nbsp;nbsp;nbsp; 空氣砲紙箱放置的距離與吹熄蠟燭的關係。

3.nbsp;nbsp;nbsp; 空氣砲產生漩渦的原因。

4.nbsp;nbsp;nbsp; 保特瓶產生的漩渦與龍捲風和颱風的共同點。

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三、研究材料

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nbsp;nbsp;nbsp; 紙板箱、布質膠帶、線香、刀片、圓規、打火機、蠟燭、奶精、杯子、吸管。

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四、研究過程或方法

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nbsp;nbsp;nbsp; (一)製作紙箱空氣砲

1.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 將紙板箱裝好,為了防止漏氣,要用膠帶密封。

2.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 在側面用原規劃一個10~15㎝的圓。

3.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 用刀片將圓圈割下。

4.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 點燃10根左右的線香,然後伸入洞口。

5.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 等待片刻,等內部聚集煙霧後,用力壓一下發出空氣砲。

6.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 可以看到甜甜圈狀的煙噴出來。

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(二)空氣砲產生的風力與吹熄蠟燭的關係

1.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 不變變因:空氣砲紙箱與蠟燭間的距離約60

2.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 操縱變因:敲擊紙箱的次數

3.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 結果:連續敲擊紙箱的次數越多,空氣砲產生的風力越強,吹熄的蠟燭越多。

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姓nbsp;nbsp; 名

紙箱與蠟燭間的距離

敲擊紙箱的次數

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蠟燭熄滅的數目

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林貞瑜

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60㎝

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nbsp; 1

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nbsp; 2

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nbsp; 3

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nbsp; 2

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nbsp; 3

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nbsp; 5

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張育萍

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60㎝

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nbsp; 1

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nbsp; 2

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nbsp; 3

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nbsp; 3

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nbsp; 5

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nbsp; 6

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李晨希

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60㎝

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nbsp; 1

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nbsp; 2

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nbsp; 3

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nbsp; 2

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nbsp; 4

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nbsp; 6

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王映絜

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60㎝

nbsp; 1

nbsp; 2

nbsp; 3

nbsp; 2

nbsp; 4

nbsp; 6

以下的照片僅供參考,並非是實驗操作的經過連續圖。

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(三)空氣砲紙箱放置的距離與吹熄蠟燭的關係

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1.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 不變變因:敲擊紙箱的次數

2.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 操縱變因:空氣砲紙箱放置的距離是60㎝、80㎝、100㎝。

3.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 結果:紙箱放置的距離越遠,吹熄的蠟燭越少。

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姓nbsp;nbsp; 名

敲擊紙箱的次數

紙箱與蠟燭間的距離

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蠟燭熄滅的數目

nbsp;

林貞瑜

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2

60㎝

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4

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nbsp;

張育萍

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2

80㎝

nbsp;

3

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nbsp;

李晨希

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2

100㎝

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2

nbsp;

nbsp;

王映絜

nbsp;

2

100㎝

2

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以下的照片僅供參考,並非是實驗操作的經過連續圖。

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nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;

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(四)nbsp; 除了擊出空氣砲可以看到漩渦狀的煙霧噴出,也可以用另一種方法產生漩渦,

把奶精滴入水中,在奶精擴散前,用湯匙橫切奶精的中央,湯匙劃過的痕跡會

形成漩渦。

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(五)龍捲風等漩渦由上升氣流和迴轉力二種力量形成。將保特瓶按照圖A的方式旋轉,

nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 就可以產生圖B的漩渦。

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(圖A)

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(圖B 1)

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(圖B 2)

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(圖B 3)

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(六) 製造人工龍捲風

1.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 將寶特瓶的底部切除

2.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 在寶特瓶下方剪個切口

3.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 點燃線香伸進保特瓶的切口,讓煙霧充滿寶特瓶(線香煙霧可以清晰反映出上升氣流)

4.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 向內吹口氣,進入的空氣會產生強烈的旋轉,就形成了龍捲風

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五、結論

nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 寶特瓶中的漩渦和颱風、龍捲風有什麼共同點?就是在上升氣流垂直方向的氣流,再加上水平方向的旋轉力。以颱風為例,再赤道附近的溫暖空氣形成上升氣流,再加上上升氣流自轉形成的旋轉力,會形成巨大的漩渦。例如:南海的空氣很溫暖,上升氣流十分強大,周圍的空氣不斷被捲上空,使氣流增強。再冷氣團和暖氣團的相遇,nbsp; 局部會發生激烈的上升氣流,使周圍的空氣產生旋轉,於是產生了龍捲風。

nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 由空氣砲產生的旋轉力量和龍捲風產生的旋轉力量相類似。

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六、製作組員:

nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; nbsp;1.林貞瑜nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;2.張育萍

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nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 3.李晨希nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 4.王映絜

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nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 指導老師:

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nbsp;nbsp;nbsp; nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;陳文森

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