測試過程及結果
磁鐵相吸相斥現象:
由於我們會利用磁鐵作操控足球員移動,因此 我們想探究磁鐵相吸相斥現象,使足球員能被 磁鐵操控。
測試過程及結果:
結論:
• 磁鐵有南北兩極
• 異性相吸、同性相斥
• 經過測試後,我們發現當足球員與磁鐵的擺 法是以南極對北極 或 北極對南極,會較容 易操控足球員,成功入球的機會亦較大
物料材質的摩擦力大小:
影響足球員能否在賽道上移動的速度,與足球場 賽道的摩擦力有關,因此我們設計及進行了一個 實驗,以測試哪種材質較適合用作平鋪整個足球 場,以下是有關於探究摩擦力大小的實驗。
實驗結果:
分析:
• 波子在膠片下跌的速度最快,絨毛下跌的 速度最慢
• 這是由於膠片表面相對比絨毛平滑,摩擦 力較小,使波子的阻力較少,最終下跌的 速度比絨毛及砂紙最快
結論:
• 摩擦力是一種阻力,減慢物體移動的速度
• 物料材質與摩擦力的大小有必然關係
• 物料材質越平滑,摩擦力較小,使物體移 動的速度較快
• 因此,我們選用了膠片來作足球場的賽道
磁石足球機的實物圖:
擺放
位置 南極對北極 南極對南極
實驗 結果
分析 相吸 相斥
絨毛 膠片 砂紙
波子下跌的速度
(1最快、3最慢) 3 1 2
實驗步驟:
1. 選擇三種不同粗糙度的物料,分別是絨毛、
砂紙及膠片
2. 把三種物料放在同一斜度上,然後放置三粒 波子在斜度的最高點
3. 把波子同一時間放下,觀察哪粒波子最快向 滾到下方
分析:
• 當超聲波感應器數值小於5,可偵測到前 方障礙物的範圍約1-2cm
• 當超聲波感應器數值小於150,可偵測到 前方障礙物的範圍約43-46cm
• 因此我們發現以下規律:
• 當超聲波感應器數值越小,可偵測到前方 障礙物的範圍越小。
• 當超聲波感應器數值越大,可偵測到前方 障礙物的範圍越大。
結論:
• 由於超聲波感應器只與偵測前方範圍較窄 的位置,以偵測是否入球,因此我們將超 聲波感應器設為小於5,以增加偵測入球 準確性
• 只要超聲波感應器大於10 以上,便會偵測 到足球機的其他部分,因此我們最終選用 數值較小的來編寫計分程式系統
超聲波感應器數值 可偵測到前方障礙物 的範圍
<5 1-2cm
<50 15-18cm
<100 26-30cm
<150 43-46cm
超聲波感應器:
足球機加入了計分系統,並在龍門位置加入超 聲波感應器,當超聲波感應器偵測到足球(障 礙物)進入龍門時,便會發出一個加分的訊 息,並將分數顯示在LED SCREEN 上。
超聲波感應器有一個接收器及發射器,用以偵 測前方物體與感應器的距離,從而使感應器作 出下一步指令。因此我們需要測試感應器與障 礙物的距離數值,從而編寫計分程式系統。
測試過程及步驟:
困難
1. 磁石磁力越強,使足球員被牢牢吸住,導 致難以移動,但磁石磁力太弱,又未能吸 附足球員,因此在測試的過程中,頗為吃 力,但最終經過多番嘗試,最終成功解決 問題。
2. 拼貼木材時,拼貼後發現木板傾斜了,導 致足球側向一邊,因此我們發現,在拼貼 的過程中,要非常細心,用白板筆畫好需 拼貼的地方才貼,以減少足球場賽道不平 衡的情況。
3. 由於龍門很大,但超聲波感應器的接收及 發射的位置很小,以致足球射進龍門時,
卻未被超聲波感應器偵測到,因此我們在 龍門加了兩條小路,引領足球進入被超聲 波感應器接收的範圍。
小貼 士
同學們能在其學校情境中找到探究題 目,嘗試提出解決方法,值得加許。
建議學校繼續支援學生,希望真的能 夠改善學校足球機現況。