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轉動的蛋 實驗目的 : 區別生蛋和熟蛋。 實驗器材 : 雞蛋數個、鍋、馬錶、檯燈、有刻度的æ PowerPoint Presentation
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轉動的蛋 實驗目的 : 區別生蛋和熟蛋。 實驗器材 : 雞蛋數個、鍋、馬錶、檯燈、有刻度的æ - PowerPoint PPT Presentation


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轉動的蛋 實驗目的 : 區別生蛋和熟蛋。 實驗器材 : 雞蛋數個、鍋、馬錶、檯燈、有刻度的杯子,如圖一。 實驗步驟 : 為了避免蛋的大小差異太多影響實驗結果,所以先用「排水法」選出一些重量相近的蛋,見圖二。. 圖一 圖二 2. 拿三顆蛋用不同方式放入鍋中,分別是直立、橫放及橫放但煮熟過程中不停轉動 〈 希望蛋黃煮熟後固定在蛋中不同位置 〉 ,煮熟,見圖三,放冷後取出編號,見圖四。. 圖三 圖四 3. 轉生蛋和熟蛋

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Presentation Transcript
slide1

轉動的蛋

  • 實驗目的:區別生蛋和熟蛋。
  • 實驗器材:雞蛋數個、鍋、馬錶、檯燈、有刻度的杯子,如圖一。
  • 實驗步驟:
  • 為了避免蛋的大小差異太多影響實驗結果,所以先用「排水法」選出一些重量相近的蛋,見圖二。

圖一 圖二

2.拿三顆蛋用不同方式放入鍋中,分別是直立、橫放及橫放但煮熟過程中不停轉動〈希望蛋黃煮熟後固定在蛋中不同位置〉,煮熟,見圖三,放冷後取出編號,見圖四。

圖三 圖四

3.轉生蛋和熟蛋

⑴取大小相近的熟蛋和生蛋各一顆

⑵將生蛋放倒並使之旋轉用手指將正在旋轉的蛋按住,使它靜止 馬上再把手放開蛋會繼續旋轉,見錄影檔一。

⑶將熟蛋放倒並使之旋轉用手指將正在旋轉的蛋按住,使它靜止 馬上再把手放開蛋維持靜止不動,見錄影檔二。

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錄影檔二

錄影檔一

⑷分別將生蛋和熟蛋直立轉轉看,觀察兩種蛋轉動的速度的快慢,以及轉動的時間並記錄在表一中。

表一

4.轉兩顆不同大小的生蛋

⑴取兩顆不同大小的生蛋以不同方式旋轉。

⑵將兩顆生蛋直立靜至一分鐘後〈希望蛋黃沉在底部,重心較低〉,分別以直立方式握住,旋轉並記錄轉動時間,見表二。

⑶將兩顆生蛋橫放,轉動並記錄時間,見表二。

表二

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5.旋轉蛋黃位置不同的熟蛋

⑴分別旋轉三顆蛋黃位置不同的熟蛋,並紀錄轉動時間。

⑵原本實驗都在廚房琉理台上進行,但一號蛋在進行第二次轉動實驗時,發生墜樓意外,受傷慘重,見圖五,所以一號蛋無法繼續實驗,僅二號蛋和三號蛋留下五次紀錄,見表三。

表三

討 論

1.關於實驗步驟三轉動生蛋和熟蛋的現象,和物體的慣性有關。

⑴牛頓第一運動定律說明:靜止或直線運動中的物體,除非受到外力作用,否則會維持原來的狀態;這種維持原來狀態的特性,就是慣性,所以牛頓第一運動定律又稱為慣性定律。

⑵熟蛋

①熟蛋裡面的蛋白、蛋黃都已經凝結成固體,並和蛋殼黏在一起,整顆蛋是「一個」物體,所以當我們轉動雞蛋時,力作用再整顆蛋上,也就是蛋殼、蛋白、蛋黃一起受力,而且因為熟蛋的重心是固定的,因此能夠順暢得轉動。

②但當我們按住轉動的熟蛋讓它停止時,就是讓整顆蛋的運動狀態同時改變,所以即使手鬆開後它還是靜止不動。

③轉動速度夠快時熟蛋會直立旋轉,是因為物體在運動時會以消耗能量最少的狀態進行,直立蛋的轉動慣量比較小,轉動時消耗的能量較少,這樣可以讓蛋轉的較快較久〈就好像花式溜冰選手在表演旋轉動作時,最後都會把雙手舉在頭上或抱住身體〉,我們施力讓蛋旋轉,也就是給蛋一個旋轉的能量,旋轉的蛋因為與地板和空氣摩擦,會一直消耗能量,讓轉速變慢,當轉速慢到無法與地心引力抗衡時,蛋就會變成橫向旋轉,最後停止。

⑶生蛋

①生蛋中的蛋黃、蛋白是濃稠度不同的液體,當我們剛開始轉動生蛋時,力作用在蛋殼上,

裡面的蛋白、蛋黃因為慣性,還在靜止狀態,對蛋殼的轉動產生牽制作用,因此生蛋轉動的慢,接下來,力傳到蛋內部,蛋黃和蛋白也跟著動起來,但是因為蛋白和蛋黃不是固體,所以會在內部晃動,產生阻力,所以生蛋的轉動的時間比熟蛋短很多;而且生蛋轉動後重心不固定,所以無法直立旋轉。

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②當我們按住轉動的生蛋時,力是作用在殼上,內部的蛋黃和蛋白因為慣性並沒有馬上停止,所以手鬆開後,雞蛋就會重新旋轉。

2.關於實驗步驟四─轉兩顆不同大小的生蛋

⑴從表二的紀錄中可以看出,蛋的大小和轉動的時間長短沒有關係,但是也有可能是每次讓蛋轉動的力氣不一樣。

⑵剛開始直立或橫放轉蛋和轉動的時間比較有關係,應該是因為但從直立變成橫躺時,蛋黃的位置改變很大,這個變動消耗了一些轉動的能量,所以轉的時間較短。

3.關於實驗步驟五─旋轉蛋黃位置不同的熟蛋

從表三的紀錄中發現二號蛋和三號蛋每次轉動的時間差異很大,所以應該還是轉蛋人的技術問題,而且從外表無法知道蛋黃的位置是不是真的和我們希望的一樣,所以實驗完我們就把蛋切開檢查,發現三號蛋的蛋黃位置不如預期,見圖五,所以這個實驗沒有成功。

其他分辨生蛋和熟蛋的方法

1.搖一搖,如果是生蛋,會感覺有東西在蛋裏撞來撞去,在耳朵旁邊搖,有些但還會有聲音;

如果是熟蛋,感覺不一樣也不會有聲音。

2.用看的,生蛋比熟蛋白〈純白〉,在燈光下看起來有點半透明,仔細看還會看到小斑點,貼著燈炮時,還會「發光」〈因光會穿透〉;熟蛋是非常非常淡的淺米色,斑點幾乎看不到,

幾乎不透光,見圖六和圖七。

圖五 圖六

3.用摸的,生蛋的蛋殼比較粗糙,熟蛋的比較光滑。

圖七