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1、1台北县 98 学年度国民中小学科学展览会作品说明书类 别：物 理科 别：物 理作品名称：再探吸管飞行器关 键 词：吸管飞行器、飞行距离、风洞 编 号：2作品名称：再探吸管飞行器作品名称：再探吸管飞行器 摘要摘要吸管飞行器是一种简单又容易制作的玩具飞机，本研究以最简单的制作方式前后各 一纸圈黏贴于吸管，再分别以圆周、四方、三角，三种造型与前大后小、前小后大等模 式试验丢掷探讨哪一种方式可得最远距离，研究发现：一、吸管飞行器圆形纸圈周长 5cm 对 10cm 纸圈在上丢掷飞行 636cm 与纸圈在下飞行 623cm 获得本研究最远飞行距离；其次为四方型纸圈边长 4cm 对 2cm 纸圈，再其次为
2、三角纸圈吸管飞行器 3 cm 对 4 cm 组。二、本实验均以纸条宽度 3cm 做各类型吸管飞行器，为验证前人科展得奖作品亦 做出做纸条宽度 2cm 为圆周造型飞行器，然该实验未说明其前后圆周大小为何，本实验分别做出纸条宽度 2cm、3cm 并各列举 6 种圆周长组合之吸管飞行器，其中以圆周长 5cm 对 10cm 纸圈飞行器，丢掷时纸圈需朝上飞得最远。三、透过本研究发现若想玩此 类吸管飞行器可直接制作纸圈前周长小后周长大，前后两者大小不要差异太大的飞行器 都可丢掷得较远距离。四、研究发现在微弱风力下，吸管飞行器仍可操作丢掷，于顺风 情形下能获得较远的飞行距离。五、本研究建议往后可针对前后不同
3、造型组合，例如： 吸管前端纸圈在上，后端纸圈在下或是圆周与四方、 三角与圆周或三角与四方的造型 组合、或是于吸管中间适度加装机翼等方式继续做实验研究。壹、研究动机壹、研究动机上学期在上氧气和二氧化碳单元，自然老师拿吸管让我们试验口中吹出的气体吹入澄清石灰水会变浑浊，同学在试验完后将吸管准备拿去回收，老师说稍等，随手拿了两个纸圈圈黏到吸管头尾两端，就往教室后方丢过去，吸管做的飞行器竟然可以飞！大家很惊讶抢着说要试做玩一玩，下课后我请教老师，可以把圈圈改成四方形、三角形、或是一前一后大小不一样的飞行器吗？或是装上三个圈或是圈圈朝上或朝下丢掷出去飞行距离会一样吗？这样的吸管飞行器可以在有风的时候在户
4、外丢掷会怎样飞行族和非？如果做个风洞可以看出吸管飞行器是如何飞行的吗？一连串问题我想透过制作飞行器来解答，老师告诉我不如找几个同学把这些问题变成科学研究题目，我找了几个同学一起来研究研究。贰、研究目的贰、研究目的一、透过不同造型制作出能飞得最远的吸管飞行器。二、比较三角形、正方形、圆形哪一种飞行器比较会飞。三、检验以前的人做过最会飞的吸管飞行器是不是真的最会飞。四、探究吸管飞行器适合在有风的户外场合飞行吗完。参、研究设备及器材参、研究设备及器材一、A4 纸张 二、剪刀、胶带 三、吸管 四、皮尺 五、数位相机六、风速计 七、纸箱 八、排风扇肆、研究过程或方法肆、研究过程或方法一、哪一种简单模式的
5、吸管飞行器最会飞？ 3圓圈造型吸管飛行器飛行距離比較表0501001502002503003505cm10cm15cm 20cm5cm10cm15cm20cm吸管紙圈在上丟擲 吸管紙圈在下丟擲丟擲方式與圓之周長飛行距離(公分)數列1制作：在 A4 纸张上裁切宽度 3cm 的长纸条，分别取长度5cm、10cm、15cm、20cm的纸条做出圆形前后大小一样的吸管飞行器，吸管长（）公分，在无风的走廊上丢掷 3 次让它飞行，圆圈分别在上与在下方式丢掷，比较哪一种圆周长的飞行器可以飞得比较远。结果：各飞行器丢掷三次结果如下表方式吸管纸圈在上丢掷吸管纸圈在下丢掷纸圈圆周次数 结果5cm10cm15cm 2
6、0cm5cm10cm15cm20cm第一次320170200702702007070第二次27021013017030015032080第三次370300130200330130200130平 均32022615314630016019693采用无条件舍去法，以下实验皆同采用无条件舍去法，以下实验皆同制作各类行吸管飞行器二、前后大小不一样圆圈造型的吸管飞行器会飞得较远吗？实验：方法同上分别制作出：5cm 对应 10cm、15cm、20cm；10cm 对应 15cm、20cm4小圓對應大圓飛行距離01002003004005006007005cm10cm5cm15cm5cm20cm10cm15c
7、m10cm20cm15cm20cm吸管紙圈在下丟擲吸管紙圈在上丟擲依此类推，在无风情况下，小圆周朝前大圆周在后，丢掷方式仍为朝上与朝下各三次。结果：1、小圆周朝前大圆周在后纸圈在上丢掷距离如下表方式吸管纸圈在上丢掷纸圈圆周次数 结果5cm 10cm5cm 15cm5cm 20cm10cm 15cm10cm 20cm15cm 20cm 第一次660325430300300250第二次630510250380310320第三次620435300330320300平 均6364233263363102902、小圆周朝前大圆周在后纸圈圆周在下丢掷距离如下表 方式吸管纸圈在下丢掷纸圈圆周次数 结果5cm
8、 10cm5cm 15cm5cm 20cm10cm 15cm10cm 20cm15cm 20cm 第一次610450310310220120第二次66058040031029090第三次600400290310300150平 均623476333310270120三、研究步骤二与代表本县参加四十二届全国科展物理科得奖作品指出 ：前圆周小 后圆周大的吸管飞行器可以飞行得较远距离有相符合吗？实验：因为该实验未交代是以何种大小圆周对应制作吸管飞行器，本实验以周长55cm 对应 10cm、15cm、20cm；10cm 对应 15cm、20cm；15cm 对应 20cm，纸条宽度与该实验相同为宽度 2c
9、m，在无风情况下，小圆周朝前大圆周在 后，丢掷方式。结果：1、小圆周朝前大圆周在后纸圈在上丢掷距离如下表方式吸管纸圈在上丢掷纸圈圆周次数 结果5cm 10cm5cm 15cm5cm 20cm10cm 15cm10cm 20cm15cm 20cm 第一次510400220410330490第二次510390190410390550第三次500380300460390430平 均5063902364263704902、小圆周朝前大圆周在后纸圈圆周在下丢掷距离如下表 方式吸管纸圈在下丢掷纸圈圆周次数 结果5cm 10cm5cm 15cm5cm 20cm10cm 15cm10cm 20cm15cm 2
10、0cm 第一次440340220370310380第二次450360230340290420第三次470340250340260410平 均453346233350286403丢掷不同尺寸吸管飞行器比较以前的人做过实验与本实验的差异四、若是把吸管飞行器改成大圆周在前，小圆周在后方式丢掷吸管飞行器会飞得较远吗？实验：把上述吸管飞行器改成大圆周在前小圆周在后方是丢掷并比较圆周朝上与圆 周朝下两种方式丢掷各三次，纪录吸管飞行器的飞行距离。结果：1、大圆周在前吸管朝上丢掷如下表结果：1、大圆周在前纸圈圆周在上丢掷如下表方式吸管纸圈在上丢掷纸圈圆周次数 结果1010cm 5cm15cm 5cm15cm
11、10cm20cm5cm20cm10cm20cm 15cm第一次390390300120300130200第二次3003003002202201902006大圓周在前小圓周在後丟擲飛行距離010020030040010cm5cm15cm5cm15cm10cm20cm5cm20cm10cm20cm15cm吸管紙圈在下丟擲吸管紙圈在上丟擲第三次33033030080210190150平 均3403403001402431701832、大圆周在前纸圈圆周在下丢掷如下表 方式吸管纸圈在下丢掷纸圈圆周次数 结果1010cm 5cm15cm 5cm15cm 10cm20cm5cm20cm10cm20cm 1
12、5cm第一次35035029011012013070第二次320320290210130210110第三次280280250210150200170平 均316316276176133180116大圆周吸管飞行器丢掷与飞行五、把吸管飞行器改成边长分别为 2cm、3 cm 、4 cm、 5 cm 的四方形，纸圈朝上与朝下丢掷吸管飞行器飞行距离会比圆形飞行器飞得远吗？实验：制作方式如步骤一，纸条宽度 3 cm，分别以方行圈朝上与朝下方是丢掷。结果：方形纸圈丢掷如下表 方式纸圈在上丢掷纸圈在下丢掷纸圈边长次数 结果2cm3 cm4 cm5 cm2cm3 cm4 cm5 cm第一次3803002702
13、50350280190140第二次300350290250380270170130第三次370330300250390240150140平 均3503262862503732631701367前後相同方形紙圈飛行距離01002003004002cm3 cm4 cm5 cm2cm3 cm4 cm5 cm紙圈在上丟擲紙圈在下丟擲數列1丢掷不同尺寸方形吸管飞行器制作方形吸管飞行器 六、若是以方形圈周长前小后大方式丢掷，会有较远的飞行距离吗？实验：如实验步骤二方式纸圈以 2cm 对 3cm、2cm 对 4 cm、2cm 对 5 cm；3 cm 对 4 cm、3 cm 对 5 cm； 4 cm 对 5
14、cm 的方式对应方形圈分别朝上与朝下丢掷。 结果：1、方形纸圈纸短边在前长边在后纸圈在上丢掷如下表方式纸圈在上丢掷纸圈边长次数 结果2cm 3cm2cm 4cm2cm 5cm3cm 4cm3cm 5cm4cm 5cm第一次250500200200210180第二次260450230270190150第三次270490250200200180平 均2604802262232001702、方形纸圈纸短边在前长边在后纸圈在下丢掷如下表 8方形紙圈前小後大飛行距離02004006002cm 3cm2cm 4cm2cm 5cm3cm 4cm3cm 5cm4cm 5cm飛行距離紙圈在下丟擲 紙圈在上丟擲方
15、式纸圈在下丢掷纸圈边长次数 结果2cm 3cm2cm 4cm2cm 5cm3cm 4cm3cm 5cm4cm 5cm第一次250350290270230150第二次200370310300240180第三次240350290260230150平 均230356296276233160七、若是把吸管飞行器改成长边方形纸圈在前，短边方形纸圈在后方式丢掷吸管飞行器会飞得较远吗？实验：把上述吸管飞行器改成大长边方形纸圈在前短边方形纸圈在后方式丢掷并比较纸圈朝上与朝下两种方式丢掷各三次，纪录吸管飞行器的飞行距离。结果：1、方形纸圈长边在前短边在后纸圈在上之丢掷如下表 方式 纸圈在上丢掷纸圈边长次数 结果3m 2m4 4m 2m4m 3m5m2m5m 3m5m 4m第一次200450450270270330230第二次170520520250200340200第三次180470470230230270190平 均1834804802502333132062、方形纸圈长边在前短边在后纸圈在下丢掷如下表 方式纸圈在下丢掷纸圈边长次数 结果3m 2m4m 2m4m 3m5m2m5m 3m5m 4m第一次170300270220300190第二次200300300230320200第三次230320250200290190平
