劍潭國小伊思 pro 圓夢計畫

1. 劍潭國小伊思 pro圓夢計畫 陀螺儀的探索 團隊成員： 華建霖 指導老師： 蕭婉儀老師、爸爸和媽媽

2. 圓夢計畫大綱 一.探索動機 二.探索目標 三.探索方法 四.探索結論 五.探索發現 六.探索省思 七.資料來源

3. 一.探索動機 • 今年暑假去兒童育樂中心上課，因為小組競賽贏了，老師送我們一個陀螺儀。玩起來覺得很有趣。 • 所以要藉由這次的伊思 pro來研究為什麼陀螺儀可以在一個地方一直轉不會掉下來。

4. 二.探索目標 • 我希望可以知道陀螺儀為什麼可以在一個地方一直轉不會掉下來。 • 並且了解陀螺儀的應用。

5. 上網了解原理 分解所有東西 了解每樣東西的用處 實驗說明 轉子的重量改變 轉子的持續旋轉時間 三.探索方法

6. 三.探索方法-1-上網了解原理 • 我為了要知道為什麼陀螺儀可以在一個地方旋轉不會掉下來所以我去問我的叔叔。叔叔說:「中心轉的方向和外面不一樣。」結果我試了一下，叔叔說的是錯的，看起來都是同一個方向。可是我不知道是不是真的，所以我又上網查了一些資料。 • 陀螺儀為了轉動慣量很大的轉子裝在一個或兩個環架上所構成，為了得到很大的轉動慣量，轉子以金屬構成並且轉速高達兩萬轉以上，故陀螺儀可保持一定方向稱之為「定軸性」。

7. 三.探索方法-2-分解所有東西 • 可是還是不懂，所以後來我跑去問爸爸陀螺儀的原理，爸爸解釋什麼是慣量、什麼是定軸性。 • 然後爸爸告訴我要了解原理，首先要暸解所有東西的組成，然後針對每種東西加以分析，最後決定改變其中一種東西的資料，依照改變的資料加上實驗證明，作為研究的方法，所以我就把它分解。（就像愛迪生發明電燈一樣，只改變一種東西重覆的實驗一直到你要的結果為止）。

8. 分解陀螺儀 • 1.轉子 • 2.固定器 • 3.鐵片 • 4.螺絲 • 5.頂針 • 6.齒條 6.齒條

9. 三.探索方法-3-了解每樣東西的用處 • 1.轉子： 利用旋轉來製造慣性，克服地心引力。 • 2.固定器： 固定轉子，讓轉子能產生最大的力量。 • 3.鐵片： 增加轉子最大外圈重量，讓陀螺轉的更久。 • 4.螺絲： 固定鐵片，讓鐵片不會跑掉和亂動。 • 5.頂針： 作成針狀來減少摩擦力並將轉子固定在固定器裡面。 • 6.齒條： 拉動齒條讓陀螺旋轉。

10. 實驗步驟 利用鐵片改變轉子的重量的旋轉時間紀錄 先做無鐵片轉子測試 增加標準鐵片重量 最後做加上所有鐵片的測試 記錄在實驗台上的平衡時間 使用材料： 陀螺儀 大鐵片 小鐵片 實驗台 使用工具 螺絲起子 計時器 電子秤 游標卡尺 三.探索方法-4-實驗說明

11. 三.探索方法-5-轉子重量改變 • 加鐵片改變轉子重量

12. 實驗照片分享

13. 三.探索方法-6-轉子旋轉時間紀錄 • 轉子重量改變與在實驗台上旋轉時間會變長還是變短

14. 四.探索結論 由上表得知以下結論： • 1.轉子重量越大，轉得越久。 • 2.轉子外圍重量越大，轉得更久。 • 3.轉子的重量越大，穩定性越好 • 4.轉子的外圍重量越大，穩定性更好。 • 5.因此得知轉子外重內輕，旋轉起來慣性大且穩定性高；所以比較不會掉下來。

15. 五.探索發現 • 經過了這次的研究，我知道為什麼陀螺儀可以在一個地方不會掉下來，是因為陀螺儀的轉子一直高速旋轉，並利用外圍的重量產生慣性，所以克服了地心引力，才不會掉下來。 • 陀螺儀在工作時要給它一個力，使它快速旋轉起來。 • 一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。就像順時針不會變成逆時針。

16. 六.探索省思 • 我這次探索發現陀螺儀是一個很偉大的發明，它不但可以用在戰車和直升機上面，還可以用在很多東西上，讓我們的生活更便利。 • 就像我們騎自行車，也是利用了這個慣性的原理；輪子轉得越快越不容易倒，因為車軸有一股保持水平的力量。

17. 七.資料來源 • 雅虎部落格-布氏錐蟲--陀螺儀簡介-2012/08/17 • 維基百科-陀螺儀-維基媒體基金會-2010/08/17 • 雅虎知識+-什麼是慣性陀螺儀-耿炮-2012/08/17 • 中華民國數位通路發展協會-陀螺儀原理知多少？-2012/08/17

18. 報告完畢 謝謝大家