以下為「紙飛機的探究與實作」實驗設計,聚焦明確的操縱變因與科學方法:
探究主題
操縱變因對紙飛機飛行性能的影響(飛行距離、滯空時間、穩定性)



實驗步驟
階段一:基礎機型製作
- 標準化流程
- 使用相同A4紙張,依「經典直線機」折法製作基礎模型(參考步驟)。
- 確認機翼對稱性:以量角器檢查兩側機翼角度誤差 <2°。
階段二:單一變因測試

測試方法
- 每次投擲前檢查機身是否變形。
- 固定發射仰角 45°,由同一人站立於起點線後投擲。
- 每組進行 5 次重複試驗,排除異常值(如撞擊障礙物)。
- 記錄數據:使用捲尺測距離、碼錶計時,並填寫穩定性評分表。
數據分析與視覺化

可再用圖表呈現
說明:三角翼因流線外型減少阻力,但穩定性較差易偏轉。
進階探究建議
- 多變因交互作用
測試「機頭配重+發射仰角」組合效應(例:配重1迴紋針+仰角30° vs 60°)。 - 流體力學連結
引入伯努利原理,解釋機翼弧度如何產生升力。 - 誤差分析
計算標準偏差,討論投擲力道不一致或環境溫濕度的潛在影響。
結論與應用
- 關鍵發現
- 三角翼設計平均飛行距離最長,但穩定性最低。
- 機頭增加1個迴紋針可提升直線飛行能力(評分+1.5級)。
- 優化設計
綜合平衡速度與穩定,建議採用「適度配重+中等寬翼」組合。 - 延伸思考
探討真實飛機襟翼設計與紙飛機調整的類比關係。