[[分類:動手學科學/物質科學/2022公開課]]
[[分類:動手學科學/物質科學II]]

<s4e>
pid=616
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<div style='float:right'>
<videoflash src='http://jendo.org/uploadFiles/s4e/videos/物質科學II活動影片/廣宣影片.mp4' type=html5 width=425 controls=""></videoflash>
</div>

==活動說明==
===目的===
由本遊戲讓學員體會重力於生活中的表現。

===原理===
*重力：重力（英語：gravitation/gravity），是指具有質量的物體之間相互吸引的作用，也是物體重量的來源。
*自由落體：自由落體運動是指只受重力作用（不存在空氣阻力的理想狀態）的均勻加速度運動過程。運動過程中重力勢能與動能之和遵守機械能守恆定律。在地球上相同位置與相同高度，自由落體的加速度相同（均為g），與質量無關。

因為萬有引力紙牌會掉落，但因為紙張不會定向掉落，學員難以接住紙張，而這與跟紙的形狀有關，形狀對空氣阻力的影響很大，如果在真空中，則速度都是一樣的，我們看到紙不是豎直下落是因為紙表面積較大，受到空氣阻力也較大，但由於紙自身有重力而且重力比阻力大，所以還是會慢慢落下。若是扔一個紙團的話由於它於空氣接觸面積較小，受空氣阻力明顯比紙小，而重力相同，因而就類似豎直下落；老師傳出指令，學員需迅速反應。
====材料準備====
*平面的地板
*一張紙(可根據趣味性準備百元鈔票或千元鈔票)
====活動流程====
*一名學員或老師舉起一張紙
*另一位學員舉起手待命準備接住紙張
*老師傳出指令，且放下紙張
*紙張掉落，學員嘗試接住紙張

<img src='http://science4everyone.net/file/%e5%bc%b5%e5%8f%88%e6%87%bf/%E5%A4%BE%E7%99%BE%E5%85%83_%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E5%8D%80%E5%9F%9F%201.png' width=700>
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==探究問題==
<s4e>
pid=616
show=問題探究
</s4e>

射紙牌

2022-07-23T14:00:35Z

張又懿：/* 原理 */

射紙牌

2022-07-23T13:58:54Z

張又懿：/* 材料準備 */

2022-07-23T13:46:03Z

張又懿：/* 原理 */

射紙牌

2022-07-23T13:45:38Z

張又懿：/* 材料準備 */

[[分類:動手學科學/物質科學/2022公開課]]
[[分類:動手學科學/物質科學II]]

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pid=619
show=原始設計者;簡介
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</div>

==活動說明==

===目的===
以撲克牌為主要材料來模擬飛盤與彈射飛機的趣味活動，藉以探討角動量守恆定律、力矩與轉動的關係及飛機之穩定飛行的條件，並以其運動軌跡之準確操控及射程之深遠為目的來進行比賽，活動趣味、寓教於樂。

===原理===
角動量守恆是指系統所受合外力矩為零時系統的角動量保持不變。

活動設計是根據物體繞定軸旋轉時會產生固定方向的角動量特性，若再加給它一個移動的速度，則物體便能在此條件下穩定的移向既定目標。活動中選用撲克牌為材料，用手腕與手指的作用對它施以力矩，我們便能像飛盤一般，把它當作有趣的飛鏢來進行射準競賽。

===活動：射紙牌===

====場地====
空曠場地

====材料準備====
大會器材：

撲克牌（8.7cm×6.3cm， 4 張/人）

大吸管（長度 21cm直徑 1.1cm。6 支/隊）

紙杯（直徑 7.5cm 高 9.1cm 容量200cc。1 個/隊）

保特瓶（直徑 6.5cm 高 23cm 及 16cm者各 1 個/隊）

珍珠板（長 23cm 寬 15cm。1 片/隊）

塑膠黏土（約明信片大小。1 塊/隊）

自備器材：尺、美工刀、剪刀、筆、切割墊。

====活動流程====

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==探究問題==
<s4e>
pid=619
show=問題探究
</s4e>

射紙牌

2022-07-23T13:44:22Z

張又懿：/* 場地 */

2022-07-23T13:38:00Z

張又懿：/* 目的 */

壓縮彈簧

2022-07-23T13:33:40Z

張又懿：/* 材料準備 */

掉落的紙-夾百元

2022-07-23T13:31:30Z

張又懿：

[[分類:動手學科學/物質科學/2022公開課]]
[[分類:動手學科學/物質科學II]]

<s4e>
pid=616
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<div style='float:right'>
<videoflash src='http://jendo.org/uploadFiles/s4e/videos/物質科學II活動影片/廣宣影片.mp4' type=html5 width=425 controls=""></videoflash>
</div>

==活動說明==
===目的===
由本遊戲
===原理===
重力、反應速度
====材料準備====
*平面的地板
*一張紙(可根據趣味性準備百元鈔票或千元鈔票)
====活動流程====
*一名學員或老師舉起一張紙
*另一位學員舉起手待命準備接住紙張
*老師放下紙張
*紙張掉落，學員嘗試接住紙張
<videoflash src='http://jendo.org/uploadFiles/s4e/videos/XXX.mp4' type=html5 width=425 controls=""></videoflash>

==探究問題==
<s4e>
pid=616
show=問題探究
</s4e>

壓縮彈簧

2022-07-23T13:27:18Z

張又懿：/* 場地 */

掉落的紙-夾百元

2022-07-23T13:17:33Z

張又懿：張又懿已移動頁面掉落的紙至掉落的紙-夾百元：名字不夠精確

掉落的紙

2022-07-23T13:17:33Z

張又懿：張又懿已移動頁面掉落的紙至掉落的紙-夾百元：名字不夠精確

#重新導向 [[掉落的紙-夾百元]]

掉落的紙-夾百元

2022-07-23T13:16:50Z

張又懿：

掉落的紙-夾百元

2022-07-23T13:15:39Z

張又懿：/* 目的 */

動手學科學/物質科學/2022公開課/評量準備

2022-04-05T12:11:24Z

張又懿：/* 電路 */

[[分類:動手學科學/物質科學/2022公開課]]
==世界其實很簡單==
孤立系統守恆量：
#質能守恆
#電荷守恆
#角動量守恆
#動量守恆(以後再說)
四種基本作用力：
#重力
#電磁力
#強作用力(以後再說)
#弱作用力(以後再說)

===前七課次考十二個原理===
#重力
#重心
#作用力與反作用力原理
#角動量守恆
#虎克定律
#能量轉換
#理想氣體方程式
#白努力定律
#基本電路
#色光三原色

==萬有引力(重力)==
===一、重力===
#任何兩個有質量的物體，彼此之間都會有吸引力，這就是重力。
#地球表面，相較於地球的重力，人跟人之間的吸引力太小，可以忽略不計。

====重力的應用====
#啄木鳥的鳥體會逐步往下降
#憤怒鳥最終也會落地
#射紙牌，飛行的紙牌最終也會落地
#老師放手百元鈔，百元鈔會落下

===二、重心===
====找出剛體的重心(補圖,不規則的平衡)====
<img src='http://jibaofiles.s3.amazonaws.com/public/029a8ddb-9f8b-4bd0-9548-45856f61c64f/6aac22b2-135f-4014-b444-03154976248f.jpg'/>

懸吊固體，向下畫第一條鉛垂線；再換個懸吊點，再向下畫第二條鉛垂線；兩條鉛垂線的交點，即為固體的重心。

再轉換其他懸吊點，向下畫鉛垂線，還是會通過上述的重心。

====重心的作用====
#物體的重心，落在支撐點(面)的正上方或正下方，就能維持平衡。
#沿著物體前進方向畫線段，物體的重心，位於它線段的前半段，物體就會依前進方向飛行而不會翻滾。

====重心的應用====
#平衡的槓桿(補圖)
#[https://www.youtube.com/watch?v=PZvqFfwlPl0 玩具平衡鳥]
#鐵絲平衡鳥(補照片或影片)
#漂浮鐵鎚：<img src='http://jendo.org/uploadFiles/全民科學平台/黃鈴諭/漂浮鐵鎚.png' width=250 weight=* />
#不倒酒瓶：<img src='http://jendo.org/uploadFiles/全民科學平台/黃鈴諭/不倒酒瓶.png' width=250 weight=* />
#殘廢的身體：腳尖跟額頭靠在牆面，接著請其墊起腳尖。此動作做不出來。(補圖)
#吹箭前端加少許黏土，用配重使重心在前，吹箭就不會翻滾
#射擊氣球時，在氣球一端約5cm處纏上三圈的水電膠布，用配重使氣球的重心在前，氣球前進就不會翻滾
#滑膛炮炮彈<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7c/M829.jpg' />

==力與運動==
<div style='float:right'><img src='http://www.hk-phy.org/energy/transport/trans_phy/images/rocket_launch_c.gif' width=150 height=* /></div>
===三、作用力與反作用力原理===
作用力與反作用力大小相同，方向相反，作用於'''不同'''的物體上。

====作用力與反作用力原理的應用====
#竹蜻蜓騰空，葉片打空氣向下，空氣就打葉片向上。(補截圖)
#射擊氣球時，手放開，氣球推手指，氣球自己向前。(補截圖)
#水火箭，二氧化碳空氣團向下運動，寶特瓶向上運動。
#子彈、炮彈、火箭彈，火藥燃燒噴氣，空氣團向後運動，彈體向前運動。

===四、角動量守恆===
<div style='float:right'><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e4/Angular_momentum_circle.svg' width=150 height=* /></div>
#角動量是向量，其方向垂直於旋轉平面。通常比右手以示方向，四指為旋轉方向，拇指為角動量方向。
#角動量(L)的大小＝半徑(r)×質量(m)×速度(v)。
====角動量守恆的應用====
#讓飛行的紙牌旋轉，紙牌就不會翻滾。
#槍管或炮管加螺旋的膛線，讓子彈或炮彈旋轉，前進時就不會翻滾。<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ca/Rifling_of_a_cannon_%28M75%3B_90mm%3B_y.1891%3B_Austro-Hungarian%3B_exposed_in_Ljubljana%2C_Slovenia%29.jpg/917px-Rifling_of_a_cannon_%28M75%3B_90mm%3B_y.1891%3B_Austro-Hungarian%3B_exposed_in_Ljubljana%2C_Slovenia%29.jpg' width=80 height=* />

===五、虎克定律===
彈簧形變(長度變化)的程度與受力成正比。

====虎克定律的應用====
#彈簧秤：彈簧伸長的程度和懸掛物體的重量成正比。

==能量守恆==
#能量只能互相轉變，無法增減。
#能量可以看作一種特殊型態的質量；質量也可作一種特殊型態的能量。

===六、能量轉換的例子===
#啄木鳥的重力位能轉成動能，再轉成摩擦熱的熱能
#竹筷槍：橡皮筋的彈力位能轉換成動能
#投石器：橡皮筋的彈力位能轉換成動能
#水草光合作用：光能轉換成醣類的化學能(鍵能)
#水火箭：化學能轉換成動能
#[http://nice-learning.tw/uploadFiles/史特林引擎.mp4 史特林馬達]：熱能使空氣膨脹，再轉變成動能
#[http://nice-learning.tw/uploadFiles/光轉機.mp4 光轉機]：光能轉變成動能
#太陽能熱水器：光能轉變成熱能
#電磁爐：電能轉變成熱能

==氣體==

===七、理想氣體方程式===
PV=nRT

氣壓×體積＝分子數×溫度×理想氣體常數

[https://phet.colorado.edu/sims/html/gas-properties/latest/gas-properties_zh_TW.html 氣體特性互動遊戲]
#打開粒子計數器與碰撞計數器。
#打氣進容器，體積與溫度不變，粒子數增加 → 壓力增加。壓力是許多粒子衝擊容器壁產生的宏觀現象。
#溫度與粒子數不變，體積變大 → 壓力變小。因為每一瞬間，粒子衝擊容器壁的數量變少了。
#放掉一些粒子，體積與溫度不變，粒子數減少 → 壓力變小。因為每一瞬間，粒子衝擊容器壁的數量變少了。
#<span style='color:red'>溫度</span>是眾粒子們的<span style='color:red'>平均動能</span>，是眾多粒子的宏觀表現。
#加熱讓粒子們的平均動能增加，溫度上升，如果粒子數不變，體積不變 → 壓力增加。因為每一次粒子衝擊容器壁的力道增加，而且粒子衝擊容器壁的頻率也增加了。

====理想氣體方程式的應用====
#[https://www.youtube.com/watch?v=Z6Xieg528VU 雙管噴水]：封住寶特瓶口，只讓兩根吸管伸出，朝第一支吸管吹氣，水從第二支吸管噴出

===八、白努力定律的解釋===
<div style='float:right'><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/78/VenturiFlow.png' width=150 height=* /></div>
#溫度固定時，空氣分子的平均動能就固定。這個平均動能是「所有方向」的平均動能。
#當空氣分子水平方向的速度增加，意味著水平方向的動能也增加。
#承上，此時垂直於水平方向的分子動能必定減少，才能維持分子的平均動能固定。
#所以此時垂直於水平方向的分子碰撞頻律與每次碰撞的力道都會下降，即垂直於流向的側方壓力下降。

====白努力定律的應用====
<div style='float:right'><img src='http://www.hk-phy.org/energy/transport/trans_phy/images/wing_shape_c.gif' width=220 height=* /></div>

#憤怒鳥(保麗龍球)在天空飛時承受空氣的向上托力
#[https://www.youtube.com/watch?v=nllbomUiagk 玩水1]吸管下方接有水的寶特瓶，中間近 90° 折彎並切出開口，吹氣，水會逆行噴出
#[https://www.youtube.com/watch?v=239nBMLjZQ8 玩水2]吸管下方接有水的臉盆，甩動吸管上方開口，水會逆行噴出
#飛機機翼承受空氣的向上托力

==電路==
[https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_zh_TW.html 組裝基本電路]
#基本電路由電源、導線

<img src='http://jendo.org/uploadFiles/全民科學平台/組裝LED燈.jpg' width=700 height=* />

需達成之目標

*三顆燈泡亮起
*以並聯方式連接
*其中兩顆燈泡需接上電阻

提示
*LED以燈泡表示
*需有使用帶有彩色的電阻器

==電荷運動與磁力線==

==電磁波(光)==
===色光三原色===
<div style='float:right'><img src='https://www.ntsec.edu.tw/FileNTSECOnlinePic.ashx?id=191&dir=Live&w=1200' /></div>

紅、綠、藍(順時鐘)

兩原色相混：黃、青、洋紅(順時鐘)

三原色相混：白(中央部分)

==公式整理==
# 萬有引力 F=G(M×m/r<sup>2</sup>)
# 重心
# 槓桿原理
# 作用力與反作用力
# 角動量守恆：無外力矩時 L＝r × m × v 不變
# 虎克定律：F＝k × ∆l
# 理想氣體方程式 PV=nRT

<img src='http://jendo.org/uploadFiles/考場圖.png' width='800' height='*' />