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與億年前的恐龍相遇

2019-08-07T09:10:37Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=248
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<div style="float:left;">
<font size="4">在地球科學領域的探究中，因為地質年代的時間尺度大，不可能「回到過去」，還原歷史事件的發生，因此藉由種種發現的證據，建立模型推理，變成了探究與實作的情境。本文利用網路的文章，與一億年前的恐龍相遇，探究恐龍腳印的證據，利用給定的圖1、圖2、圖3，請學生由這些圖片探究與模擬當時發生的故事。<br><br>
The meeting of the dinosaurs - 100 million years ago. The evidence given by dinosaur footprints. (Revised from Earthlearningidea - http://www.earthlearningidea.com/) By showing the maps 1, 2, and 3 respectively, ask students to image the story that the ground in the school is dug up with the footprints of the dinosaurs which were 100 million years ago. Copyright, 1964, American Geological Institute. Adapted, with permission, from Investigation 19-2, Earth Science Curriculum Project Laboratory Manual, Johnson Publishing Company, Boulder, Colorado, USA. </font><br>

<br><br>
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_01.png'/>
<div style="width:20%; border:black 1px solid;">
<font color="blue">實驗材料: </font>
*1. 電腦（或手機的上網功能）
*2.學習單

</div><br><br>
</div>

==1.現象說明： ==
某學校因為要蓋一座新的足球場，所以把校園內的一棟舊建築物拆掉，此舊建築物為東西向，工人由西往東拆。在建築物的基地岩層，結果發現如圖1的恐龍腳印。

學校邀請地質考古學家來做鑑定發現：約一億年前，建築物的原址，是湖邊的泥灘地形，許多恐龍來到湖邊而留下腳印。

<img style="height:350px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_02.png'/>
<br><br><br><br>

==2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說） ==

*2.1 參考圖1中提供的方位，比例尺，你覺得圖1中兩隻恐龍腳印，透露幾種訊息？（提出愈多愈好，至少提出三種可能，後續的圖才可以支持或推翻這些可能）

*2.2 依照圖1中恐龍腳印的訊息，推測這兩隻恐龍的關係為何？為何有這樣的恐龍腳印出被留下來？

<br><br><br><br>

==3.設計實驗與執行 ==

*3.1 地質考古學家很小心的繼續往前挖10公尺，發現了更多恐龍腳印，如圖2。你覺得圖2中兩隻恐龍腳印，透露幾種訊息？

*3.2 根據這些訊息，推測兩隻恐龍的關係為何？（可以從上列訊息，消去不可能的選項）

*3.3 當然地質考古學家先做了一些推測。你若是地質考古學家，你會推測接下來的恐龍腳印圖形會是怎樣的情形嗎？需要甚麼恐龍腳印圖形證據，才可以支持你的猜測？探究一下，並將你的想法畫出來，並說出故事發展。

<img style="height:350px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_03.png'/>

<br><br>
==4.分析與結論 ==

*4.1為了瞭解更多訊息，地質考古學家繼續往前挖了10公尺，發現更多恐龍腳印，如圖3。你覺得圖3中兩隻恐龍腳印，透露出幾種訊息？

*4.2根據這些訊息，推測兩隻恐龍的關係為何？（可以從上列訊息，消去不可能的選項）

*4.3 將你的完整故事，寫成一篇報告，與其他同學分享。

<img style="height:350px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/97/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_04.png'/>

<br><br>
==5.教學目標與評量 ==

*5.1 能完成學習單，在看完圖1後，至少提出三項以上的可能。

*5.2 能合理的猜測，提出足夠的證據，支持自己的論點。

*5.3 能建模出恐龍腳印的完整故事。

<br><br>
==6.參考資料： ==
[1] 原始資料：恐龍的腳印，https://www.earthlearningidea.com/PDF/Dinosaur_Footprints.pdf

[2] 瑞祥高中教學卓越獎，科學閱讀，http://eta105.chis.com.tw/105%E5%B9%B4%E5%BA%A6/D-14.pdf

[3] http://tw.aboluowang.com/2007/0525/42026.html

[4]http://www.coco01.today/post/443882

[5]https://blog.xuite.net/kingcenter01/twblog/108195187-%E9%80%B2%E5%8C%96%E8%AB%96%E7%84%A1%E6%B3%95%E8%A7%A3%E9%87%8B%E7%9A%84%E4%BA%8B%E2%80%A7%E2%80%A7%E2%80%A7

[6]https://baike.baidu.com/item/%E6%81%90%E9%BE%99%E8%84%9A%E5%8D%B0

==7.學習歷程檔案 ==

科目：地科探究與實作

班級：&emsp;&emsp;&emsp;座號：&emsp;&emsp;&emsp;姓名： &emsp;&emsp;

*一、發現問題：恐龍的腳印

:*恐龍腳印是在何種環境下形成？地質考古學家可以從恐龍腳印發現何種訊息？

*二、規劃研究：恐龍為什麼這麼大隻？

:*試從食物、天敵、骨骼壓力承受度、神經元發展，這幾項因素去分析

*三、論證建模：兩隻恐龍的關係與腳印

:*試從掠食、親子、求偶的關係，畫出不同腳印的分布。想像你是刑事鑑定專家，如何由案發現場的種種跡證，說出你的故事，找出同學推理的錯誤地方。

*四、表達分享：人類與恐龍共存？

:*根據下面三組照片，說出陸生恐龍會游泳？與人類與恐龍共存的真偽？腳印上的三頁蟲？ <br><br>

<img style="height:350px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_05.png'/><br><br>

圖:考古學家最近在西班牙北部古代湖底遺迹發現12個恐龍腳印，首度提出有力證據證明，部分陸生恐龍可能也會游泳。六對對稱腳印每個約長50公分，寬15公分，總共綿延15公尺長。另外考古學家也在同樣的砂岩上發現二到三個呈「﹍」狀的抓痕。

<table>
<tr>
<td>
<img style="height:350px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_06.pngg'/>
</td>
<td>
<img style="height:350px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/97/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_07.png'/>
</td>
</tr>
<tr>
<td>
<img style="height:350px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ca/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_08.png'/>
</td>
<td>
<img style="height:350px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_09.png'/>
</td>
</tr>
</table><br>
圖:以上4張圖行，哪些是人類的腳印？哪些是恐龍腳印？人與恐龍相遇有可能嗎？要不然，故事應該是怎樣？ <br><br>

<img style="height:350px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/96/%E6%81%90%E9%BE%8D%E8%85%B3%E5%8D%B0_10.png'/>

圖:鞋印上會有三頁蟲嗎？請提出你的解釋。<br><br><br>

蔬菜中含有多少硝酸鹽？

2019-08-07T08:58:37Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=263
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<div style="float:left;">
<font color="red" size="5">了解植物中硝酸鹽的累積、轉運與轉換成蛋白質的原理。 &emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;<br></font><br>
<div style="float: left; border:black 1px solid;">
<font color="blue">實驗材料: </font>
*1. 小黃瓜皮
*2. 小黃瓜果肉
*3. 萵苣
*4. 玉米
*5. 硝酸鹽試紙
*6. 研砵、杵
*7. Bradford 試劑
*8. 比色管

</div>
<br>
</div>

*硝酸鹽檢測結果<br><br>
<img style="height:500px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/61/%E8%94%AC%E8%8F%9C%E4%B8%AD%E5%90%AB%E6%9C%89%E5%A4%9A%E5%B0%91%E7%A1%9D%E9%85%B8%E9%B9%BD%E5%AF%A6%E9%A9%975.png'/>

==1.現象說明==
檢測蔬菜中硝酸鹽與蛋白質濃度。
<br><br>
==2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說） ==
*2.1植物蔬果為何需要硝酸鹽？

:*2.1請比較瓜果與葉菜類蔬菜硝酸鹽含量？

:*2.2請比較種子與葉子何者硝酸鹽含量？

:*2.3請比較蔬果綠色組織與非綠色組織硝酸鹽含量？(由高到低)

*2.2請思考如何有效降低食用蔬菜中的硝酸鹽含量？

<br><br>
==3.實作項目==

*3.1測量蔬菜硝酸鹽含量
:*3.1.1分別秤量各種蔬菜定量 0.1 g
:*3.1.2將 sample 放入研砵
:*3.1.3添加 2 ml 純水，磨碎葉片
:*3.1.4硝酸鹽檢測：植物萃取液沾硝酸鹽試紙
:*3.1.5蛋白質檢測：200µl 萃取液+ 500µl Bradford 試劑
:*3.1.6比色定量濃度
<br>

{| class=wikitable
|+實驗結果
|-
||樣本||硝酸鹽||蛋白質
|-
|小黃瓜皮||1||1
|-
||小黃瓜果肉||2||2
|-
||萵苣||3||3
|-
||玉米||4||4
|}
<br><br>
3.2蛋白質定量－Bradford 試劑
*1976 年 Marion Bradford 發現的蛋白質定量法。
*Coomassie Brilliant Blue G-250 在酸性溶液下呈棕褐色，但與蛋白質基團非共價結合後呈藍色。
*比色法測定蛋白質濃度（OD959）。
*靈敏度：0.5 µg。
*原液稀釋十倍使用
<br><br>

<table style="vertical-align: top; border:black 1px solid;width:300px;height:200px;" border="1">
<tr>
<td>
硝酸鹽試紙比色濃度<br>
</td>
<td>
蛋白質之測定與試劑比色濃度<br>
</td>
</tr>
</table>

==4.分析與結論 ==

*4.1能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目。

<br>
==5.教學目標與評量 ==

*5-1檢測蔬菜中硝酸鹽與蛋白質濃度。
*5-2了解植物中硝酸鹽的累積、轉運與轉換成蛋白質的原理。

<br>
==6.參考資料： ==
<br><br>

分析植物養分儲存器官之形態與生理

2019-08-07T08:40:46Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=195
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

<b>請分析下列養分儲存器官或莖葉器官之形態與生理(如圖1)。使用剪刀、鑷子與刀片時請注意安全。</b>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_01.png'/>

<b>圖一：養分儲存器官或莖葉器官之形態與樣本編號示意圖，樣本數量請參閱上表，以及裝有A、 B 、C試劑之微離心管。</b>
</td>
<td>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_14.png'/>
</td>
</tr>
</table>

== 1.現象說明==
<table>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

*植物器官中果實與種子為典型養分儲存器官，此外養分也可以儲存於根或莖中，例如：蕃薯、山藥、蓮藕等，其中山藥又稱為淮山，是臺灣為著名小吃四神湯中重要食材，四神湯又稱四臣湯，以淮山、芡實、蓮子、茯苓，煮成藥膳湯，取諧音為「四臣，事成」。四神湯中有時也加入百果，而蓮子來自於蓮花，蓮藕亦可為食用之器官，詩句中「妾心藕中絲，雖斷猶連牽」，即描述「藕斷絲連」之現象，蓮花葉柄斷裂後亦有此「絲連」現象。

</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

== 2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==
<table>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*2.1 請觀察封口袋內各樣本後，分析樣本(2)蓮子、(5)百果、(8)竹筍、(9)蘆筍，依序為植物之何種器官? 何者為單子葉植物？何者為雙子葉植物？
*2.2 請利用A試劑來檢測植物樣本是否含有澱粉，先將樣本置於培養皿中，A試劑輕輕滴在樣本上，靜置約1分鐘，若樣本含有澱粉則呈現藍黑色，請問下列哪些樣本<i><b>不含有</b></i>澱粉？
*2.3 請將樣本(1)淮山、(2)蓮子、(3)芡實、(4)茯苓，分別以鑷子刮取折斷處碎屑粉末後<b>(如圖2)</b>，放置於解剖顯微鏡下觀察，請問何者具有絲狀構造？請推論此具有絲狀構造之樣本歸屬於何種生物界？
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_02.png'/>

<b>圖二：樣本折斷處碎屑粉</b>

*2.4 請將樣本(8)竹筍進行橫向切片後以1~3滴B試劑染色約3分鐘後，再以清水清洗切片3次<b>(如圖3)</b>，接著於光學顯微鏡下觀察，請問木質部纖維與基本組織分別呈現何種顏色？
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/70/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_03.png'/>

<b>圖三：切片後以B試劑染色，再以清水清</b>

*2.5 樣本(9)蘆筍進行橫向切片後，製成水埋玻片，接著置於光學顯微鏡下觀察，請問其木質部與韌皮部如何排列？將樣本(9)蘆筍進行橫向切片後，放於培養皿上，控制組則以1~3滴水處理，實驗組以1~3滴C試劑處理，約30分鐘後，接著置於光學顯微鏡下觀察，與控制組互相比較下，實驗組之變化為何？請推論C試劑成分為何？
*2.6 解剖樣本(6)松子，解剖時請小心並輕輕撥除組織，並分析松子有幾枚絨毛形態？胚組織染色體套數為何？
*2.7 請解剖樣本(5)百果，解剖時請小心並輕輕撥除組織，並分析百果有幾枚類似胚乳構造？請<u><i><b>描繪並標示</b></i></u>出樣本(5)百果胚與子葉組織。
*2.8 請將樣本(7)蓮花葉柄斷後並抽拉出絲狀組織 (葉柄斷絲相連)製成水埋玻片，置於光學顯微鏡下觀察請<u><i><b>描繪</b></i></u>出絲狀組織之細微構造？觀察樣本(7)蓮花葉柄絲狀組織之細微構造後，請<u>寫出</u>此絲狀構造可能為維管素中何種組織？

</td>
</tr>
</table>
== 3.實作項目==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 觀察封口袋內各樣本後，分析樣本(2)蓮子、(5)百果、(8)竹筍、(9)蘆筍：
**3.1.1 依序為植物之何種器官?
**3.1.2 何者為單子葉植物？
**3.1.3 何者為雙子葉植物？

*3.2 利用A試劑來檢測植物樣本是否含有澱粉：
**3.2.1 先將樣本置於培養皿中，A試劑輕輕滴在樣本上，靜置約1分鐘
**3.2.2 若樣本含有澱粉則呈現藍黑色，請問下列哪些樣本不含有澱粉？

*3.3 請將樣本(1)淮山、(2)蓮子、(3)芡實、(4)茯苓，分別以鑷子刮取折斷處碎屑粉末後(如圖2)，放置於解剖顯微鏡下觀察：
**3.3.1 請問何者具有絲狀構造？
**3.3.2 請推論此具有絲狀構造之樣本歸屬於何種生物界？
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_04.png'/>
*3.4 請將樣本○8竹筍進行橫向切片後以1~3滴B試劑染色約3分鐘後，再以清水清洗切片3次(如圖3)，接著於光學顯微鏡下觀察：
**3.4.1 請問木質部纖維與基本組織分別呈現何種顏色？
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/03/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_05.png'/>
*3.5 樣本(9)蘆筍進行橫向切片：
**3.5.1 製成水埋玻片，接著置於光學顯微鏡下觀察：
***3.5.1.1 請問其木質部與韌皮部如何排列？
**3.5.2 將樣本(9)蘆筍切片放於培養皿上：
***3.5.2.1 控制組則以1~3滴水處理，實驗組以1~3滴C試劑處理，約30分鐘。
***3.5.2.2 接著置於光學顯微鏡下觀察。
***3.5.2.3 與控制組互相比較下，實驗組之變化為何？
***3.5.2.4 請推論C試劑成分為何？

*3.6 解剖樣本(6)松子，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
**3.6.1 分析松子有幾枚子葉？
**3.6.2 胚組織染色體套數為何？

*3.7 請解剖樣本(5)百果，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
**3.7.1 百果有幾枚類似胚乳構造？
**3.7.2 請描繪並標示出樣本(5)百果胚與子葉組織？

*3.8 請將樣本(7)蓮花葉柄斷後並抽拉出絲狀組織 (葉柄斷絲相連)製成水埋玻片，置於光學顯微鏡下觀察：
**3.8.1 請描繪出絲狀組織之細微構造？
**3.8.2 此絲狀構造可能為維管素中何種組織？

</td>
</tr>
</table>

== 4.分析與結論==

*4.1 分辨四神湯中的淮山、芡實、蓮子、茯苓、百果與蓮花的構造與形態。
*4.2 了解植物器官與組織的細部構造與成分。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 能用肉眼與光學顯微鏡觀察樣本。
*5.2 能從實驗結果分析其代表意義。

==6.參考資料==

*http://blog.ncue.edu.tw/sffuplant/album/13957

==7.解答==
*3.1觀察封口袋內各樣本後，分析樣本(2)蓮子、(5)百果、(8)竹筍、(9)蘆筍：
**3.1.1依序為植物之何種器官? <font color=red><b>種子、種子、莖、莖</b></font>
**3.1.2何者為單子葉植物？<font color=red>(1)(8)(9)</font>
**3.1.3何者為雙子葉植物？<font color=red>(2)(3)(7)</font>

*3.2利用A試劑來檢測植物樣本是否含有澱粉：
**3.2.1先將樣本置於培養皿中，A試劑輕輕滴在樣本上，靜置約1分鐘。
**3.2.2若樣本含有澱粉則呈現藍黑色，請問下列哪些樣本<u><i><b>不含有</b></i></u>澱粉？<font color=red>(4)</font>

*3.3請將樣本(1)淮山、(2)蓮子、(3)芡實、(4)茯苓，分別以鑷子刮取折斷處碎屑粉末後(如圖2)，放置於解剖顯微鏡下觀察：
**3.3.1請問何者具有絲狀構造？<font color=red>(4)</font>
**3.3.2請推論此具有絲狀構造之樣本歸屬於何種生物界？<font color=red>真菌界</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_04.png'/>
*3.4請將樣本(8)竹筍進行橫向切片後以1~3滴B試劑染色約3分鐘後，再以清水清洗切片3次(如圖3)，接著於光學顯微鏡下觀察：
**3.4.1請問木質部纖維與基本組織分別呈現何種顏色？<font color=red>藍色；紫色</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/03/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_05.png'/>
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_08.jpg'/>
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_09.jpg'/>

*3.5樣本(9)蘆筍進行橫向切片：
**3.5.1製成水埋玻片，接著置於光學顯微鏡下觀察：
***3.5.1.1請問其木質部與韌皮部如何排列？
::<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/90/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_10.png'/>
**3.5.2將樣本○9蘆筍切片放於培養皿上：
***3.5.2.1控制組以1~3滴水處理，實驗組以1~3滴C試劑處理，約30分鐘。
***3.5.2.2接著置於光學顯微鏡下觀察。
***3.5.2.3與控制組互相比較下，實驗組之變化為何？<font color=red>實驗組導管螺紋較為明顯</font>
***3.5.2.4請推論C試劑成分為何？<font color=red>纖維素分解酶</font>

*3.6解剖樣本(6)松子，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
**3.6.1分析松子有幾枚子葉？<font color=red>2</font>
**3.6.2胚組織染色體套數為何？<font color=red>2n</font>
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d0/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_11.jpg'/>

*3.7請解剖樣本(5)百果，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
**3.7.1並分析百果有幾枚類似胚乳構造？<font color=red>1</font>
**3.7.2請<u><i><b>描繪並標示</b></i></u>出樣本(5)百果胚與子葉組織？
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5d/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_12.png'/>
*3.8請將樣本(7)蓮花葉柄斷後並抽拉出絲狀組織 (葉柄斷絲相連)製成水埋玻片，置於光學顯微鏡下觀察：
**3.8.1請描繪出絲狀組織之細微構造？
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86_13.png'/>
**3.8.2此絲狀構造可能為維管素中何種組織？<font color=red>木質部上導管之木質素螺紋</font>

植物開花調控分析實驗

2019-08-07T08:24:22Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=192
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<table style="width:100%">
<tr>
<td style="width:40%; vertical-align:text-top;">

*<font size="4">以植物形態發育學與生理方法，分析植物由營養生長期進入生殖生長期後之變化與調控。</font>
<font color="blue">實驗材料:</font>
<div>
<table style="border:1px black solid; width:90%;" border='1';>
<tr><td>實驗器材</td><td>數量</td></tr>
<tr><td>解剖顯微鏡</td><td>1台</td></tr>
<tr><td>9 cm培養皿</td><td>1個</td></tr>
<tr><td>鑷子</td><td>1個</td></tr>
<tr><td>甲、乙、丙、丁四種果實樣本</td><td>各1份</td></tr>
<tr><td>阿拉伯芥植物 (戊、己、庚）</td><td>各1株</td></tr>
<tr><td>1 mL水之封口袋</td><td>2份</td></tr>
<tr><td>硝酸鹽試紙 (憑卷領取)</td><td>4份</td></tr>
<tr><td>Bradford試劑</td><td>4個</td></tr>
<tr><td>牙簽</td><td>2支</td></tr>
<tr><td>滴管</td><td>1支</td></tr>
<tr><td>1 mL 針筒(定量用)</td><td>1支</td></tr>
<tr><td>塑膠杯 (裝廢液)</td><td>1個</td></tr>

</table>
</div>

</td>
<td>
<img style="width:92%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dd/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_01.jpg'/>
</td>
<td><img style="width:100%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_02.png'/>
</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象說明==
*調控植物開花由營養生長期轉變為生殖生長期主要由光週期、低溫春化作用、吉貝素、自發性機制所控制，進而誘導開花素蛋白（Flowering Locus T, FT）的表現與移動。FT蛋白於葉子韌皮部形成，經篩管運輸至莖頂，進而開始花組織器官的分化與發育，雄蕊花粉藉由雌蕊柱頭進行授粉後，花朵子房開始發育而成為果實，其中營養鹽例如：硝酸鹽的轉運也在開花結果時扮演重要角色，本實驗操作題以模式植物阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）為材料。

== 2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1 請以解剖顯微鏡觀察分析阿拉伯芥花朵有幾片花瓣？幾枚雄蕊？幾個雌蕊？
*2.2 請以解剖顯微鏡觀察與比較阿拉伯芥花朵受粉前、後柱頭之差異？並說明柱頭形態在授粉前後之變化與功能的關聯性為何？
*2.3 請解剖阿拉伯芥果實後，進行觀察。比較阿拉伯芥果實解剖構造與甲、乙、丙、丁四種果實樣本，請問阿拉伯芥果實與何者最為類似？
*2.4 近年研究發現在阿拉伯芥開花分子調控中，微RNA（micro RNA）也扮演重要角色可調控mRNA表現量， miRNA可調控並降解mRNA，以達到抑制mRNA表現量之效果。何者分子大量表現後，與野生型相較，可助於提早開花？何者分子大量表現後，與野生型相較，將延遲開花？
*2.5 實驗材料中三株阿拉伯芥植物分別編號為戊、己、庚，請分析比較開花先後順序，推論何者為野生型、miR172大量表現株、miR156大量表現株？
*2.6 請以植株營養葉之葉片數量，來定量3株植物開花先後順序為何？
*2.7 請取野生型阿拉伯芥植株並分別測量營養葉片與果實之硝酸鹽與蛋白質含量，並說明硝酸鹽在開花結果時如何轉運？

==3.實作項目==
<table>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top; width:75%;">
*3.1 以解剖顯微鏡觀察分析阿拉伯芥花朵：
**3.1.1 有幾片花瓣？
**3.1.2 有幾枚雄蕊？
**3.1.3 有幾枚雌蕊？
</td>
</tr>
<tr>
<td>
*3.2 以解剖顯微鏡觀察與比較阿拉伯芥花朵受粉前、後柱頭之差異：
**3.2.1 請描繪出授粉前、後柱頭之形態？
**3.2.2 說明柱頭形態在授粉前後之變化與功能的關聯性為何？
</td>
</tr>
<tr>
<td>
*3.3 解剖阿拉伯芥果實：
**3.3.1 請畫出中段橫切面之構造？
**3.3.2 請問阿拉伯芥果實由幾個心皮發育而成？
**3.3.3 請以心皮數量為依據，比較阿拉伯芥果實解剖構造與甲、乙、丙、丁四種果實樣本，請問阿拉伯芥果實與何者最為類似？
</td>
</tr>
<tr>
<td>
*3.4 近年研究發現在阿拉伯芥開花分子調控中，微RNA（micro RNA）也扮演重要角色可調控mRNA表現量， miRNA可調控並降解mRNA，以達到抑制mRNA表現量之效果，請參考右圖一：
**3.4.1 何者分子大量表現後，與野生型相較，可助於提早開花？
**3.4.2 何者分子大量表現後，與野生型相較，將延遲開花？
</td>
<td rowspan="2">
<img style="width:100%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/68/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_03.png'/></td>
</tr>
<tr>
<td>

*3.5 實驗材料中三株阿拉伯芥植物分別編號為戊、己、庚，分析比較開花先後順序：
**3.5.1 推論何者為野生型、miR172大量表現株、miR156大量表現株，請填入表一？

::表一：阿拉伯芥基因轉殖株之開花調控性狀分析
<div>
<table style=" border:1px black solid;" border='1';>
<tr style="witdh:150px;">
<td>野生型</td><td>miR172大量表現株</td><td>miR156大量表現株</td>
</tr>
<tr style="height:20px;">
<td> </td><td> </td><td> </td>
</tr>
</table>
</div>
</td>
</tr>
<tr>
<td>
*3.6 請以植株營養葉之葉片數量，來定量表一中3株植物開花先後順序
**3.6.1 作圖並標註縱軸與橫軸之項目及單位
</td>
<td rowspan="2"><img style="width:100%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_04.jpg'/></td>
</tr>
<tr>
<td>

*3.7 請取野生型阿拉伯芥植株並分別測量營養葉片與果實之硝酸鹽與蛋白質含量，並說明硝酸鹽在開花結果時如何轉運，請依下列方法進行實驗分析：
**3.7.1 請先取3片最年輕之營養葉片，並在裝有1 mL水之封口袋內進行搓揉以研磨組織；相同之研磨法搓揉以研磨等重果實（由下而上取約10個）。
**3.7.2 硝酸鹽以硝酸鹽試紙測定並進行比色以定量濃度（請參照圖二）。
**3.7.3 將適量約2滴萃取液滴在硝酸鹽試紙上，反應約1分鐘後進行比色定量。
**3.7.4 蛋白質以Bradford試劑測定並進行比色以定量濃度（請參照圖三）。
**3.7.5 將0.2 mL萃取液加入0.5 mL Bradford試劑，反應1分鐘後進行比色定量。

<div>
<table>
<tr>
<td><img style="width:90%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_05.png'/></td><td> <img style="width:90%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_06.png'/></td>
</tr>
<tr>
<td>圖二：硝酸鹽之測定與試紙比色濃度</td><td>圖三：蛋白質之測定與試劑比色濃度</td>
</tr>
</table>
</div>

:*3.7.6 請完成下表二，並依此結果推論硝酸鹽與蛋白質在植株開花結果時之轉運方向與硝酸鹽及蛋白質在營養葉與果實變化為何？
表二：硝酸鹽與蛋白質在植株開花結果時之轉運與變化
<div>
<table style="border:1px black solid;" border='1';>
<tr>
<td></td><td>營養葉</td><td>果實</td>
</tr>
<tr>
<td>硝酸鹽濃度PPM</td><td></td><td></td>
</tr>
<tr>
<td>蛋白質濃度 μg/mL</td><td></td><td></td>
</tr>
</table>
</div>
</td>
<td style="vertical-align:text-top;">

</td>
</tr>
</table>
==4.分析與結論==
*4.1 能從觀察到的植株外觀並記錄圖表與數據。
*4.2 能藉由比色定量之方法推論蛋白質與硝酸鹽在植株中的含量變化。

==5.教學目標與評量==

*能透過觀察阿拉伯芥之外表形與生理變化，紀錄數據、繪製圖表。
*能從實驗的結果推論阿拉伯芥的生長因子的調控情形。

==6.參考資料：==
*Yamaguchi Y and Abe M (2012 )Regulation of reproductive development by non-coding RNA in Arabidopsis: to flower or not to flower J Plant Res. 125: 693–704.
*Lin CC, Fu SF, Liu YJ, Chen CC, Chang CH, Yang YW and Hao-Jen Huang (2019) Analysis of ambient temperature-responsive transcriptome in shoot apical meristem of heat-tolerant and heat-sensitive broccoli inbred lines during floral head formation. BMC Plant Biology 19: 3.

==7.解答：==
*3.1以解剖顯微鏡觀察分析阿拉伯芥花朵：
:<font color=red>4片花瓣；6雄蕊；1雌蕊</font>

*3.2以解剖顯微鏡觀察與比較阿拉伯芥花朵受粉前、後柱頭之差異
:3.2.1授粉前、後柱頭之形態
<img style="width:15%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_07.png'/> <img style="width:15%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_08.png'/>
:3.2.2柱頭形態在授粉前後之變化與功能的關聯性
:<font color="red">授粉前雌蕊柱頭光滑呈閉合狀/ 尚無法接受花粉</font>
:<font color="red">授粉後雌蕊柱頭有細微凸起呈開放狀/ 可接受花粉</font>

*3.3解剖阿拉伯芥果實：
:3.3.1中段橫切面之構造<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_09.png'/>
:3.3.2阿拉伯芥果實由幾個心皮發育而成？<font color=red>2個</font>
<img style="width:15%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/25/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_10.png'/> <img style="width:15%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5d/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_11.png'/>
:3.3.3請以心皮數量為依據，比較阿拉伯芥果實解剖構造與甲、乙、丙、丁四種果實樣本，請問阿拉伯芥果實與何者最為類似？<font color=red>乙</font>
*3.4近年研究發現在阿拉伯芥開花分子調控中，微RNA（micro RNA）也扮演重要角色可調控mRNA表現量， miRNA可調控並降解mRNA，以達到抑制mRNA表現量之效果：
:3.4.1何者分子大量表現後，與野生型相較，可助於提早開花？ <font color=red>BCEFG</font>
:3.4.2何者分子大量表現後，與野生型相較，將延遲開花？<font color=red>AD</font>

*3.5實驗材料中三株阿拉伯芥植物分別編號為戊、己、庚，分析比較開花先後順序
:表一：阿拉伯芥基因轉殖株之開花調控性狀分析請填入代號戊、己、庚
<div>
<table style="border:1px black solid;" border='1';>
<tr>
<td>野生型</td><td>miR172大量表現株</td><td>miR156大量表現株</td>
</tr>
<tr>
<td><font color="red">庚</font></td><td><font color="red">己</font></td><td><font color="red">戊</font></td>
</tr>
</table>
</div>
*3.6請以植株營養葉之葉片數量，來定量3株植物開花先後順序
<img style="width:25%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/94/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_12.png'/>

<table>
<tr>
<td>
<div>
*3.7請取野生型阿拉伯芥植株並分別測量營養葉片與果實之硝酸鹽與蛋白質含量，並說明硝酸鹽在開花結果時如何轉運：
:表二：硝酸鹽與蛋白質在植株開花結果時之轉運與變化

<table style="border:1px black solid;" border='1';>
<tr>
<td></td><td>miR172營養葉</td><td>果實</td>
</tr>
<tr>
<td>硝酸鹽濃度PPM</td><td><font color="red">250~500</font></td><td><font color="red">10~50</font></td>
</tr>
<tr>
<td>蛋白質濃度 μg/mL</td><td><font color="red">5~20</font></td><td><font color="red">50~200</font></td>
</tr>
</table>

<font color=red>推論硝酸鹽轉運至葉部進行同化作用後合成胺基酸，再以蛋白質型式儲存於果實中。</font>
</div>
</td>
<td><img float="right" style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e6/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97_13.jpg'/></td>
</tr>

以植物葉片絨毛分布分析植株年齡

2019-08-07T08:12:33Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=191
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<table style="width:70%">
<tr>
<td style="width:50%; vertical-align:text-top;">

*<font size="4">木本植物可以年輪的數量來計算植株年齡，然而草本植物並無明顯年輪，植物學家發現在模式植物阿拉伯芥中(Arabidopsis thaliana)葉片上有許多特化的絨毛，絨毛在葉片上表皮與下表皮分佈的現象，可作為分析植株年齡的指標。</font>
<img style="width:80%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/28/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A1_02.jpg'/>
</td>
<td>
<img style="width:90%; vertical-align:text-top;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/45/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A1_01.jpg'/>

<font color="blue">實驗材料:</font>
<div>
<table style="border:1px black solid; width:90%;" border='1';>
<tr><td>阿拉伯芥植株</td><td>1株</td></tr>
<tr><td>小封口帶</td><td>2個</td></tr>
<tr><td>物鏡測微器紙片</td><td>1片</td></tr>
<tr><td>投影片</td><td>1片</td></tr>
<tr><td>鑷子</td><td>1個</td></tr>
<tr><td>剪刀</td><td>1把</td></tr>
</table>
</div>

</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象說明==
*藉由解剖顯微鏡觀察並分析絨毛的分布，並歸納與推論阿拉伯芥葉片上表皮與下表皮絨毛分布與植株年齡之相關性。

== 2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1 阿拉伯芥在分類上屬於何種植物(單子葉植物、雙子葉植物、蘚苔類植物、蕨類植物、維管束植物、裸子植物、被子植物）？
*2.2 觀察子葉上方葉片的絨毛型態為何？
*2.3 阿拉伯芥子葉的上表皮與下表皮絨毛分布情形為何？
*2.4 判斷阿拉伯芥從先到後(由成熟到年輕)的葉片大小為何？
*2.5 判斷阿拉伯芥從先到後(由成熟到年輕)葉片絨毛上下表皮的分布情形為何？推論阿拉伯芥葉片上表皮與下表皮絨毛分布與植株年齡的關聯性為何？
*2.6 測量絨毛間的平均距離為何？

==3.實作項目==
<table>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 設計出一項實驗，觀察阿拉伯芥的植物表型，判斷其分類？
**3.1.1 判斷是否為蘚苔類植物或維管束植物？
**3.1.2 判斷是否為蕨類植物、裸子植物或被子植物？
**3.1.3 判斷是否為單子葉植物或雙子葉植物？
*3.2 設計出一項實驗，觀察子葉上方第一片葉片的絨毛型態
**3.2.1 觀察第一片子葉絨毛的外觀？
*3.3 觀察阿拉伯芥葉片從成熟到年輕的葉片大小
**3.3.1 剪下阿拉伯芥子葉上方的葉片？
**3.3.2 將葉片由成熟到年輕從左到右擺放？
**3.3.3 觀察葉片大小分布？
*3.4 觀察阿拉伯芥葉片從成熟到年輕的絨毛在上下表皮的分布狀況
**3.4.1 觀察阿拉伯芥葉片的絨毛上下表皮分布？？
**3.4.2 將每片葉片的絨毛分布情形記錄下來(如右圖所示) ？
**3.4.3 將上下表皮的絨毛數量繪製成圖表？
*3.5 測量最成熟葉之上表皮絨毛(基部自頂端) 3根絨毛平均距離為何？
**3.5.1 利用物鏡測微器與目鏡測微器？
**3.5.2 若物鏡測微器3格(含刻度線外緣)=0.2 mm？

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8f/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A1_05.png'/>
</td>
<td>
<img style="width:65%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5b/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A1_03.jpg'/>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6b/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A1_04.png'/>
</td>
</tr>
</table>
==4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出阿拉伯芥葉片絨毛在上下表皮的分布趨勢。
*4.2 能熟知並操作顯微鏡、物鏡測微器與目鏡測微器。

==5.教學目標與評量==

*能用顯微鏡觀察植物葉片絨毛分布。
*能將觀察到的內容繪製成圖表並分析。

==6.參考資料：==
*Telfer A, Bollman KM, Poethig RS (1997) Phase change and the regulation of trichome distribution in Arabidopsis thaliana. Development 124: 645-654.
*Efroni I, Han SK, Kim HJ, Wu MF, Steiner E, Birnbaum KD, Hong JC, Eshed Y, Wagner D (2013) Regulation of leaf maturation by chromatin-mediated modulation of cytokinin responses. Dev Cell. 24: 438-445.

==7.解答：==
*3.1觀察阿拉伯芥的植物表型，判斷其分類
<div color="red">
:3.1.1維管束植物
:3.1.2被子植物
:3.1.3雙子葉植物
</div>

*3.2觀察第一片子葉絨毛的外觀
:<font color="red">3.2.1上/下表皮</font><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/74/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A1_06.png'/>

*3.3觀察阿拉伯芥葉片從成熟到年輕的葉片大小
:<font color="red">成熟→年輕</font><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A1_07.png'/>

*3.4阿拉伯芥葉片從成熟到年輕的絨毛在上下表皮的分布狀況
<img float:right; src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A1_08.png'/>

*3.5最成熟葉之上表皮絨毛(基部自頂端) 3根絨毛平均距離
:<font color="red"><b>0.01~0.08 mm</b></font>
:<font color="red">測量方法：</font>
:<font color="red"> 1.目鏡測微器刻度與物鏡測微器刻度校正。</font>
:<font color="red"> 2.目鏡測微器量測樣本距離。</font>
:<font color="red"> 3.計算樣本距離。</font>

利用反射式光柵探討表面張力

2019-08-07T08:00:34Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=239
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<font size="6">光學繞射與表面張力</font>

<div style="float:left;">
<font color="red" size="5">利用喇叭在液體表面產生毛細波(capillary wave)並用光學繞射光柵原理來測量表面張力。 &emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;<br></font><br>

<br><br>
</div>

<div style="float: right; border:black 1px solid;">
<font color="blue">實驗材料: </font>
*1. 5寸喇叭 1個
*2. 雙面膠(勿貼在隔板上)與無痕膠帶各1卷
*3. 雷射筆(含電池)1支,其波長為 635nm
*4. 訊號產生器1台
*5. 壓克力盒1個
*6. 計算機1台
*7. 尺與皮尺1組
*8. 紙杯1個
*9.白紙5張
*10.漆包線1條
*11.支架2 組包含菱形與三叉夾各2個
*12. BNC 線2條
*13. 電源線1條
*14.塑膠培養皿2 個
*15. 方格紙1本
*16. 剪刀1把
*17. 抹布1條
*18.塑膠收納盒1個

</div>

==1.現象說明==
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B_01.png'/>
<br><br>
==2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說） ==

*2.1思考點波源在水中如何形成水波。

*2.2思考毛細波與繩波的共通點。

*2.3思考當雷射光照射到毛細波表面後光線會如何前進。

*2.4思考不同頻率繞射點間距會如何改變。
<br><br>
==3.實作項目==

*3.1設計一項實驗，探討雷射光入射角度θ與雷射入射點到屏幕的距離(L)和屏幕上的第零階繞射亮點高度(H)的關係。

:*3.1.1實驗數據圖
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cd/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B_02.png'/>
:*3.1.2分析實驗結果
*3.2試著取適當的物理量，線性回歸出表面張力
:*3.2.1 實驗數據圖
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B_03.png'/>
:*3.2.2分析實驗結果
<br><br>
==4.分析與結論 ==

*4-1 能藉由觀察公式來推論並分析出相關趨勢線。

*4-2 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。
<br><br>
==5.教學目標與評量 ==

*5-1 理解並應用光學繞射光柵原理。

*5-2 利用現有器材資源，與學習到的知識。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。

*5-3 讓學生學習科學素養，即探究現象，最後精緻化結果。
<br><br>
==6.參考資料： ==
<br><br><br><br><br><br><br>
==7.參考說明 ==

*<b>2.1思考點波源在水中如何形成水波。 </b>

:*藉由示範影片中以常見的點波源去擾動水面形成水波，再進而引導學生認識到水波的形成主要原因，主要是因為水分子彼此間之吸引力所引起的表面張力。

*<b>2.2思考毛細波與繩波的共通點。 </b>

:*手拉動繩子產生繩波，如同這實驗的漆包線拉動水波表面產生水波，表面張力波其實就類似水面上的漣漪，產生原因也包含表面張力，如同上下振動繩子產生繩波一般，繩波波速和繩張力、線密度相關，漣漪的波速也和表面張力、液體密度相關。

*<b>2.3思考當雷射光照射到毛細波表面後光線會如何前進。 </b>

:*讓學生觀察水波表面的構造，先詢問出光行進的性質後再進而引導出光還有干涉和繞射之特性，最後讓學生知道雷射光會將水波作為反射式光柵然後繞射。

*<b>2.4思考不同頻率繞射點間距會如何改變。 </b>

:*因為V=λf所以當波傳遞的介質都是水時波速就為定值，因此當頻率增加水波的波長就會減少，光程差為d(sinψ − sinφ) = mλ，其中ψ為入射角φ為繞射角，所以當ψ=φ會形成第零階的繞射亮紋，當ψ≠φ就會造成1、2、3…階的亮紋，所以當d變小時又因光程差必須相同，因此繞射亮紋間距就會增加。

*<b>3.1設計一項實驗，探討雷射光入射角度θ與雷射入射點到屏幕的距離(L)和屏幕上的第零階繞射亮點高度(H)的關係。 </b>

:*3.1.1實驗數據圖
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7d/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B_04.png'/>

:*3.1.2分析實驗結果
:*改變不同L的值後去測量其相對應的H值，再用H-L做一回歸直線，由於第零階繞射點到水平面的夾角為tan−1(HL)=θ，所以的到θ值為0.0418(弧度)。

*<b>3.2試著取適當的物理量，線性回歸出表面張力 </b>

:*3.2.1 實驗數據圖
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bf/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B_05.png'/>

:*3.2.2分析實驗結果

:*表面張力實驗值= 0.0712 N/m，30°C 條件下理論值=0.0710 N/m，誤差0.28%

簡諧振盪與重力加速度

2019-08-07T07:53:20Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=249
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">藉由觀察壓克力管內水位改變並與彈簧之簡諧震盪做連結，進而求出重力加速度g值。</font>

<font size="4"></font>
</td>
<td rowspan="2">

<div style="border-style: double;">
實驗材料：
*1. 壓克力管1支
*2. 水桶1個
*3. 浮標1個
*4. 皮尺1條
*5. 碼表1個
*6. 白紙若干張
*7. 膠帶1捲
*8. 剪刀1支
*9. 原子筆1支

</div>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象說明==
<videoflash>uAw1CsRBXbs</videoflash>

== 2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1思考彈簧壓縮和伸長時的內部受力情形。
*2.2思考壓克力管內水位變化時內部受力情形。
*2.3思考壓克力管內水位變化時與彈簧收縮時的共通點。
*2.4思考壓克力管內水位震盪週期如何測量。

== 3.實作項目==
*3.1 設計出一項實驗，得出水柱震盪半週期。
**3.1.1實驗數據圖
<img style="width:50%" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E9%9C%87%E7%9B%AA%E8%88%87%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6_01.png'/>

**3.1.2 分析實驗結果

*3.2 試著取適當的物理量，線性回歸出重力加速度
**3.2.1實驗數據圖
<img style="width:50%" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E9%9C%87%E7%9B%AA%E8%88%87%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6_02.png'/>
**3.2.2 分析實驗結果

== 4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 加深簡諧運動相關概念連結。
*5.2 利用現有器材資源，與學習到的知識。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。
*5.3 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。
==6.參考資料==
[1] 臺灣省嘉義區107學年度高級中學數理及資訊學科能力競賽

==7. 參考說明==
*2.1思考彈簧壓縮和伸長時的內部受力情形。
藉由分析彈簧受力幫助學生複習彈力公式為Fk＝－kΔx，之後再去引導學生說出等號右邊之負號，是因為恢復力方向和伸長量相反，因此彈簧受力形變後會回復到原本未受力時的樣子。

*2.2思考壓克力管內水位變化時內部受力情形。
管內水的質量為m=lAρ，A為管子的截面積，ρ為水的密度，l為水管內之水柱高。當水到達最低點時此時的v為0，因此F=ma=lAρa；而－∆xAρ是管內水柱脫離平衡高度時質量的變化量。

*2.3思考壓克力管內水位變化時與彈簧收縮時的共通點。
在壓克力管中因為只有重力做功因此可得功W=∫▒〖FdS=〗 ∫▒〖mgdx=∫▒〖Aρxgdx=1/2 Aρgx^2=1/2〗〗 kx^2，可得壓克力管內水震盪之力常數k=Aρg，因m=lAρ所以得m/k=l/g帶入簡諧震盪周期公式T=2π√(m/k)=2π√(l/g)，又因水面下壓克力管總長度l可以表示為l=l_x+l_0，其中l_x為管內水面到平衡點之距離，l_0為最低點到管末端之距離，所以可得T=2π√((l_x+l_0)/g)又經過整理後可以得到l_x=(g/(4π^2 )) T^2-l_0。

*2.4思考壓克力管內水位震盪週期如何測量。
由於水柱從低點振盪至高點與高點振盪至低點所需之週期不一定相同，所以將各次的半週期分別作記錄。

*3.1 設計出一項實驗，得出水柱震盪半週期。

:*3.1.1實驗數據圖
<img style="width:50%" src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E9%9C%87%E7%9B%AA%E8%88%87%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6_03.png"/>

:*3.1.2分析實驗結果
因水面上下振盪時，由低點振盪至高點與高點振盪至低點所需之週期不一定相同，所以將各次半週期分別作記錄。發現第1個半週期與其他半週期之所需時間相差甚遠，視為極端值不列入數據處理。因此，將第2次半週期加上第3次半週期為一次完整振盪所需週期，第3次半週期加上第4次半週期為一次完整振盪所需週期，將這些數據平均後可得出下壓深度為10cm產生的簡諧振盪週期為0.83。

*3.2 試著取適當的物理量，線性回歸出重力加速度
:*3.2.1實驗數據圖

<img style="width:50%" src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E9%9C%87%E7%9B%AA%E8%88%87%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6_04.png"/>

:*3.2.2分析實驗結果
為了將l_x對T^2作圖並畫出回歸曲線，進一步改變不同的下壓深度l_x並量測其對應的週期。相同的下壓深度l_x重覆量測4次，從線性迴歸可以推得斜率為0.246，根據(5)可換算出量測之重力加速度為9.71 m/s2，誤差值為0.9%

簡諧振盪與重力加速度

2019-08-07T07:51:16Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=249
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">藉由觀察壓克力管內水位改變並與彈簧之簡諧震盪做連結，進而求出重力加速度g值。</font>

<font size="4"></font>
</td>
<td rowspan="2">

<div style="border-style: double;">
實驗材料：
*1. 壓克力管1支
*2. 水桶1個
*3. 浮標1個
*4. 皮尺1條
*5. 碼表1個
*6. 白紙若干張
*7. 膠帶1捲
*8. 剪刀1支
*9. 原子筆1支

</div>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象說明==
<videoflash>uAw1CsRBXbs</videoflash>

== 2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1思考彈簧壓縮和伸長時的內部受力情形。
*2.2思考壓克力管內水位變化時內部受力情形。
*2.3思考壓克力管內水位變化時與彈簧收縮時的共通點。
*2.4思考壓克力管內水位震盪週期如何測量。

== 3.實作項目==
*3.1 設計出一項實驗，得出水柱震盪半週期。
**3.1.1實驗數據圖
<img style="width:50%" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E9%9C%87%E7%9B%AA%E8%88%87%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6_01.png'/>

**3.1.2 分析實驗結果

*3.2 試著取適當的物理量，線性回歸出重力加速度
**3.2.1實驗數據圖
<img style="width:50%" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E9%9C%87%E7%9B%AA%E8%88%87%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6_02.png'/>
**3.2.2 分析實驗結果

== 4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 加深簡諧運動相關概念連結。
*5.2 利用現有器材資源，與學習到的知識。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。
*5.3 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。
==6.參考資料==
[1] 臺灣省嘉義區107學年度高級中學數理及資訊學科能力競賽

==7. 參考說明==
*2.1思考彈簧壓縮和伸長時的內部受力情形。
藉由分析彈簧受力幫助學生複習彈力公式為Fk＝－kΔx，之後再去引導學生說出等號右邊之負號，是因為恢復力方向和伸長量相反，因此彈簧受力形變後會回復到原本未受力時的樣子。

*2.2思考壓克力管內水位變化時內部受力情形。
管內水的質量為m=lAρ，A為管子的截面積，ρ為水的密度，l為水管內之水柱高。當水到達最低點時此時的v為0，因此F=ma=lAρa；而－∆xAρ是管內水柱脫離平衡高度時質量的變化量。

*2.3思考壓克力管內水位變化時與彈簧收縮時的共通點。
在壓克力管中因為只有重力做功因此可得功W=∫▒〖FdS=〗 ∫▒〖mgdx=∫▒〖Aρxgdx=1/2 Aρgx^2=1/2〗〗 kx^2，可得壓克力管內水震盪之力常數k=Aρg，因m=lAρ所以得m/k=l/g帶入簡諧震盪周期公式T=2π√(m/k)=2π√(l/g)，又因水面下壓克力管總長度l可以表示為l=l_x+l_0，其中l_x為管內水面到平衡點之距離，l_0為最低點到管末端之距離，所以可得T=2π√((l_x+l_0)/g)又經過整理後可以得到l_x=(g/(4π^2 )) T^2-l_0。

*2.4思考壓克力管內水位震盪週期如何測量。
由於水柱從低點振盪至高點與高點振盪至低點所需之週期不一定相同，所以將各次的半週期分別作記錄。

*3.1 設計出一項實驗，得出水柱震盪半週期。

:*3.1.1實驗數據圖
<img style="width:50%" src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E9%9C%87%E7%9B%AA%E8%88%87%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6_03.png"/>

:*3.1.2分析實驗結果
因水面上下振盪時，由低點振盪至高點與高點振盪至低點所需之週期不一定相同，所以將各次半週期分別作記錄。發現第1個半週期與其他半週期之所需時間相差甚遠，視為極端值不列入數據處理。因此，將第2次半週期加上第3次半週期為一次完整振盪所需週期，第3次半週期加上第4次半週期為一次完整振盪所需週期，將這些數據平均後可得出下壓深度為10cm產生的簡諧振盪週期為0.83。

<img style="width:50%" src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E9%9C%87%E7%9B%AA%E8%88%87%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A6_04.png"/>

*3.2 試著取適當的物理量，線性回歸出重力加速度
:*3.2.1實驗數據圖

:*3.2.2分析實驗結果
為了將l_x對T^2作圖並畫出回歸曲線，進一步改變不同的下壓深度l_x並量測其對應的週期。相同的下壓深度l_x重覆量測4次，從線性迴歸可以推得斜率為0.246，根據(5)可換算出量測之重力加速度為9.71 m/s2，誤差值為0.9%

蠟燭

2019-08-07T07:21:55Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=185
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">藉著幾個法拉第的展示實驗，探討蠟燭燃燒所牽涉到的現象。</font>

<div style="border-style: double; width:40%">
實驗材料：
#蠟燭
#棉花
#矸鍋
#氫氧化鈣(熟石灰)
#玻璃瓶
#手電筒
#氯化亞鈷試紙
#棉花
#點火器
#酒精燈
#細孔金屬濾網
#水流抽氣器

</div>
</td>
<td>
<videoflash>kh6UwY9aKeU&feature</videoflash>
</td>
</tr>

</table>
<hr>

== 1.現象說明==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*蠟燭是生活中常見的東西，但是一支燃燒中的蠟燭卻蘊含了大自然眾多的秘密。一百五十年前，英國科學家法拉第就曾經詳盡地研究過蠟燭的燃燒。更早之前，另一位英國科學家戴維則根據對於蠟燭燃燒的了解，發明了戴維安全燈，大幅降低了礦工在礦坑中工作的危險性。

</td>
</tr>
</table>

== 2.探究問題==

*藉蠟燭的燃燒認識物質與能量，交互作用，科學與生活。
*2.1為什麼蠟燭燃燒需要燭蕊?
*2.2蠟燭燃燒與酒精燃燒最大的差異為何?
*2.3蠟燭燃燒的產物為何? 如何檢驗?

== 3.實作項目==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 觀察蠟燭燃燒、熄滅、再燃燒
**點燃蠟燭，仔細地觀察燃燒中的蠟燭，蠟油及其周遭燭火的顏色變化，將你的觀察寫下來、畫下來。
**以手電筒將燭火及酒精燈的火焰分別投射在白紙上，將你看到的紙上形狀畫下來。燭火及酒精燈的火焰何者比較亮? 吹熄蠟燭，會看到餘煙裊裊升起。拿點火器，在距離燭芯大約5公分遠處接觸餘煙點火。
**說明:蠟燭比較亮是因為其燃燒的氣體產物中有高溫的碳粒子，酒精則無，因此前者的火焰有明顯的影子，後者則無。蠟燭吹熄後的餘煙也含這些粒子因此可以被點燃。

</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.2 蠟油與燭蕊
**點燃蠟燭，將蠟油收集到坩鍋，試著點燃油，點燃蠟燭，將蠟油收集到坩鍋，試著點燃蠟油。揉一點棉花浸入蠟油裡當作燭蕊，再試著點燃蠟油。

</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.3 蠟燭燃燒的產物
**3.3.1 玻璃瓶開口朝下，將燭火置於玻璃瓶下端瓶外，讓熱氣上升至瓶內至瓶中出現液體，以氯化亞鈷試紙接觸液體，觀察試紙是否顏色有變化。
**3.3.2 準備氫氧化鈣水溶液，以吸管對溶液吹氣，觀察澄清溶液變為混濁。將空氣如影片所示吸入氫氧化鈣水溶液並觀察。

<videoflash>RpO6xyGTq8o</videoflash>

**3.3.3 點燃蠟燭，將蠟燭燃燒產生氣體如影片所示利用水流抽氣器引入氫氧化鈣水溶液並觀察。

<videoflash>Oxni1y8giuw</videoflash>

</td>
</tr>

<tr>
<td>
*3.4 戴維安全燈原理
**點燃蠟燭，將濾網緩緩由燭火上端靠近，觀察燭火能否穿越濾網
**說明:參考以下影片(教師示範):
<videoflash>bDq_X4b2doQ</videoflash>

</td>
</tr>

</table>

== 4.分析與結論==

*4.1蠟燭比較亮是因為其燃燒的氣體產物中有高溫的碳粒子，酒精則無，因此前者的火焰有明顯的影子，後者則無。蠟燭吹熄後的餘煙也含這些粒子因此可以被點燃。
*4.2燭蕊的功能在使融化的蠟油藉毛細現象上升，增加與空氣接觸面積再燃燒。
*4.3蠟燭燃燒與酒精燃燒最大的差異，是前者產生碳粒，後者則無。
*4.4蠟燭燃燒的產物為水和二氧化碳。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 學生能說明燭蕊的功能。
*5.2 藉著本實驗的結果，學生有能力說明為什麼戴維安全燈可以減少礦坑爆炸。
*5.3 藉著本實驗的結果，經過討論，學生有能力說明為什麼蠟燭燃燒比酒精燃燒更亮。
*5.4 學生能經由文獻探索繪出各種蠟的分子式。

== 6.參考文獻==

*<<蠟燭的化學史>> Michael Faraday (法拉第)著，胡景瀚、林奕秀譯，2013年，白象文化出版社

==7.進階知識==
*蠟燭的成分
**早期的蠟燭是由動物或植物的油脂製成，現代的蠟燭則多半由石蠟或蜜蠟製成。石蠟是烷類的混合物，分子式為 C<sub>n</sub>H<sub>2n+2</sub> (n=20 至40) 。蜜蠟為酯類及脂肪酸分子的混合物，其主要成分為以下酯類分子:

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3a/%E8%A0%9F%E7%87%AD_01.png'/>

嘟嘟心情車

2019-08-07T07:16:38Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=190
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<font color="blue" size="5"><center>單元名稱：嘟嘟心情車</center></font>

==1.情境引導==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*小朋友，車子是不是需要輪子，但是輪子的形狀都要像車輪那樣嗎？今天我們來試著用鋼珠球狀體當輪子，那要選用什麼當鋼珠的車軸呢？你猜得到嗎？給你一個提示是磁鐵！這是怎麼一回事呢？還有什麼是「心情車」？趕快一起來探索吧！
<div style="border:1px black double; width:40%;">
*材料
**木塊13mm*27mm*75mm　1塊/人
**小木人3個/人
**直徑4mm*5mm強力磁鐵4個/人
**10mm鋼珠4個/人
**直徑20mm原木片厚10mm2片/人
**直徑20mm黑色圓形強力磁鐵中間有洞2個/人
**直徑45mm有洞圓木輪3個/人
**8mm圓木棍10公分1支/人
**白膠1罐/組
**彩色毛根10公分3條/人
**熱融膠組含膠條1組/組
**紅黑藍三色細頭油性筆各１支/組
**12色彩色筆1盒/組。

</div>
</td>
</tr>
</table>

== 2.原理==
#磁鐵吸引力可以吸住鋼珠，代替了輪軸。當轉動時，兩者點狀接觸，所以摩擦力較小，又不會脫離，且磁力尚可承載一些重量，於是可順利當車輪使用。
#心情車例用磁極相同比彼此相斥力，讓中間木輪可以維持平衡飄浮，並順利轉動。

== 3.過程==

（一）製作嘟嘟車
#取一塊木塊當車子底板，在四邊裝輪子的位置，做記號。
#用4ｍｍ鑽孔器鑽孔。
#在四個洞中，分別置入4ｍｍ強力磁鐵。
#在車頭黏一個小木頭人。
#拿一段毛根，當小人偶的雙手。
（二）製作心情玩偶轉盤
#拿兩個有洞輪子，分別用熱融膠黏上兩個圓形有洞強力磁鐵（或黑色磁鐵），並且確定讓相對應的磁極為相斥面。
#取圓木棍，穿過兩個有磁鐵的木輪，並在上方增加第三個木輪，第三個木輪洞內事先塗上一些白膠，定位會後等乾後固定。
#幫忙把最底下的木輪，也上一點白膠後固定。
#在第二個輪子上面，用白膠在左右處分別黏上一個小木人。
#在小木人的前後分別劃上不同心情臉，一個笑臉，另一個哭臉。變完成心情玩偶轉盤了。

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/%E5%98%9F%E5%98%9F%E5%BF%83%E6%83%85%E8%BB%8A_01.png'/>

（三）結合變身嘟嘟心情車
#選車子的適當位置，將心情玩偶轉盤，黏放在嘟嘟車上。
#將心情嘟嘟車人偶裝上雙手，並做最後的美化，例如畫畫、加上裝飾等。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/%E5%98%9F%E5%98%9F%E5%BF%83%E6%83%85%E8%BB%8A_02.jpg'/>
<img style="width:50%" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/%E5%98%9F%E5%98%9F%E5%BF%83%E6%83%85%E8%BB%8A_03.jpg'/>

==4.討論:==
#說說看，如果磁鐵的位置不對，會造成鋼珠輪子有什麼樣的結果？
#說說看，怎樣讓心情玩偶表演得更好玩呢？
#生活中，你將如何使用心情玩偶嘟嘟車？
==5.結論：==
*利用磁鐵的相斥特性，使玩偶可以上下彈動。嘟嘟車的輪子吸住磁鐵，可當車輪使用，又因為磁鐵和鋼珠的吸利，使得車體可以承載物品。這和一般車輪與車軸的概念不一樣，因此可以應用到其他需要轉動的地方，如轉輪等。

== 6.老師的叮嚀==
*將木塊鑽洞時，請小心使用工具，並注意老師的安全叮嚀。

黏滯液體中的終端速度與黏滯力

2019-08-07T07:07:20Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=183
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">一個小球在液體中緩慢下降時，會遭受阻力，請探究此現象。</font>

<div style="border-style: double; width:40%;">
實驗材料：
#壓克力圓筒（60mm）
#甘油液體：1000ml
#直徑2mm、3mm、4mm、5mm和6mm 氮化矽圓球各5個，氮化矽的密度為3.2g/m3
#直徑2mm、3mm、 4mm、5mm、 6mm不鏽鋼球各5個，不鏽鋼的密度為7.64g/m3
#直徑4mm與9.7mm的鋁圓球各5個，鋁的密度為2.72g/m3
#分段計時的碼錶1個
#游標尺1支
#直尺1支
#鐵網1個
#夾子1支
#燒杯1個
#乳膠手套1雙

</div>

</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象說明==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*顯示小球於黏滯液體中的落下速度和預期差多，比原先預測只受重力與浮力還要慢。
<img style="width:60%" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/%E5%9C%93%E6%9F%B1%E9%AB%94%E5%9C%A8%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E9%81%8B%E5%8B%95_%E7%8F%BE%E8%B1%A1.png'/>

<videoflash>aoWkjJYrvDs</videoflash>
</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

== 2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1 思考物體於液體中落下，只受重力與浮力情況下，在液體中落下的時間與距離關係為何? 等速度還是等加速度運動? 如何確認?。
*2.2 給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，受何種力? 如何證明自己假說正確?(教師從不同組別的討論結果引導黏滯力與終端速度的概念)
*2.3 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和那些變因有關? 如何設計實驗證明?
*2.4 前三項實驗中，讓學生討論黏滯力和那些項目成正相關?
*2.5 還有哪些可能的變數?

== 3.實作項目==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 設計出一項實驗，探究物體在液體中掉落的距離與時間關係。
**3.1.1 實驗數據圖
**3.1.2 分析實驗結果

<img style="width:60%" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e1/%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%B5%82%E7%AB%AF%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%88%87%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E5%8A%9B_01.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.2 設計出一項實驗，探究物體在液體中掉落的終端速度與球體半徑關係。
**3.2.1 實驗數據圖
**3.2.2 分析實驗結果

<img style="width:60%" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/85/%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%B5%82%E7%AB%AF%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%88%87%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E5%8A%9B_02.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.3 變化球體半徑，分別探究掉落速度的關係。
**3.3.1 改變小球半徑，分別記錄其距離與時間，推算其速度。
**3.3.2 分析實驗結果

<img style="width:60%" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f1/%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%B5%82%E7%AB%AF%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%88%87%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E5%8A%9B_03.png'/>
</td>
</tr>

</table>

== 4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，萃取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 複習力平衡。
*5.2 辨別等速度和等加速度運動。
*5.3 解黏滯阻力與終端速度的概念。
*5.4 建構斯托克斯定律。
*5.5 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

==6.參考資料==
*102年全國物理科學力競賽實驗考題

==7.參考說明==
<table style="border:none;">
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
1.思考物體於液體中落下，只受重力與浮力情況下，在液體中落下的時間與距離關係為何? 等速度還是等加速度運動? 如何確認?
*等速度，因為黏滯力和落下速度成正比，最終物體受到的合力為零，因此做等速度運動。
*利用實驗紀錄落下距離與時間，確認物體是否等速度運動。
*<font color=red>實驗步驟參考</font> :將圓球置入溶液中使其自由下落，在已標明刻度之容器中，每間隔10(cm)紀錄圓球經過該刻度之時間(利用可分段計時碼表)，將其得到之距離與時間做線性回歸並觀察其分布是否為一線性趨勢Ｙ＝ａＸ＋ｂ，其中X為時間、Ｙ為距離，故其斜率應為線性回歸後得到之速度，若符合上述之線性關係，其速度應為此運動之終端速度。
*終端速度是對位置與時間作圖，如下圖，得迴歸線之斜率即為終端速度，每個數據點為取五次數據得平均並作圖之。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%B5%82%E7%AB%AF%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%88%87%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E5%8A%9B2.png'/>

</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
2.給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，受何種力? 如何證明自己假說正確?
*(教師從不同組別的討論結果引導黏滯力與終端速度的概念)
*開放給學生思考，教師一旁觀察學生的觀念是否正確，用學生的討論結果引導黏滯力與終端速度的概念，例如雨水落下最終也會成等速度運動。

----
</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

3.物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和那些變因有關? 如何設計實驗證明?
*從學生的第一個實驗結果，不同小組之間會選擇不同半徑的圓球實驗，利用這些數據，引導學生討論出小球的終端速度與小球半徑有關的結論。
*讓學生設計實驗步驟與方法，規劃終端速度與小球半徑的相關實驗，尤其注重以實驗數據圖呈現出相關參數造成的實驗結果，並試著從取出適當的物理量，做出線性關係
*參考 :使用不鏽鋼球直徑2mm、3mm、 4mm、5mm、 6mm,於管徑60 mm下的甘油中,每10公分紀錄一次時間。並求得各種不鏽鋼球大小與終端速度的關係式

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/78/%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%B5%82%E7%AB%AF%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%88%87%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E5%8A%9B_04.png'/>

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
4.前三項實驗中，讓學生討論黏滯力和那些項目成正相關?

*依照前面的實驗推論，學生應該會推測出黏滯力和物體速度、圓球半徑成正相關。
*推論方式參考:
*從學生的實驗結果會得知速度V正比於r<sup>2</sup>，此時反推合力關係
**重力=浮力+黏滯阻力，重力、浮力都和半徑r<sup>3</sup>成正比，分別另重力=Ar<sup>3</sup>、浮力=Br<sup>3</sup>、黏滯阻力=Cr<sup>m</sup>V (A、B、C都是常數)
**重力=浮力+黏滯阻力 >>> Ar<sup>3</sup>=Br<sup>3</sup>+Cr<sup>m</sup>V
*(A-B)/Cr<sup>3-m</sup>=V 。由於速度V正比於r<sup>2</sup>，因此m=1，回推不鏽鋼球條件下黏滯阻力=CrV ，到這裡教師可以介紹斯托克斯定律：<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/%E5%9C%96%E5%85%AD.png'/>

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
5.還有哪些可能的變數?
*阻力來源是黏滯力，必然有黏滯係數影響。

</td>
</tr>
</table>

圓柱體於黏滯液體中的運動

2019-08-07T06:57:08Z

鍾國辰：

<s4e>
pid=184
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">一個圓柱體在液體中緩慢下降時，會遭受阻力，並且圓柱體落下速度比球體快，請探究此現象。</font>

<div style="border-style: double; width:40%;">
實驗材料：
#壓克力圓筒（60mm）
#甘油液體：1000ml
#直徑4mm與9.7mm的鋁圓球各5個，鋁的密度為2.72g/m3
#直徑6mm、8mm、10mm、12mm的鋁圓柱各一個
#分段計時的碼錶1個
#游標尺1支
#直尺1支
#夾子1支
#燒杯1個
#乳膠手套1雙

</div>

</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象說明==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*顯示小球和圓柱體分別於黏滯液體中的落下速度不同。
<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/%E5%9C%93%E6%9F%B1%E9%AB%94%E5%9C%A8%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E9%81%8B%E5%8B%95_%E7%8F%BE%E8%B1%A1.png'/>

<videoflash>OLVyECsCTgo</videoflash>
</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

==2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1 思考圓柱體與小球於液體中落下，其速度不同的原因為何?
*2.2 給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，受何種力? 如何證明自己假說正確?
*2.3 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和液體密度是否相關? 如何實驗得出液體密度?
*2.4 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和黏滯係數是否相關? 如何實驗得出黏滯係數?
*2.5 探討還有哪些可能的變數?

==3.實作項目==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 設計出一項實驗，探究圓柱體在液體中掉落的距離與時間關係。
**3.1.1 實驗數據圖
**3.1.2 分析實驗結果

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AF%A6%E9%A9%971.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.2 設計出一項實驗，得出液體密度。
**3.2.1 實驗數據圖
**3.2.2 分析實驗結果

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AF%A6%E9%A9%971.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.3 設計出一項實驗，得出黏滯係數。
**3.3.1 實驗數據圖
**3.3.2 分析實驗結果

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AF%A6%E9%A9%971.png'/>
</td>
</tr>

</table>

==4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。

==5.教學目標與評量==

*5.1 建構圓柱體的斯托克斯定律。
*5.2 從需要修正公式這點，讓學生了解當前的理論都是最佳猜測假說。
*5.3 利用現有器材資源，與學習到的知識，設計實驗求得出液體密度、黏滯係數。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。
*5.4 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

==6.參考資料==
*97年雲嘉區物理科學科能力競賽實驗試題

==7.參考說明==
<table style="border:none;">
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
1. 思考圓柱體與小球於液體中落下，其速度不同的原因為何?
*教師引導學生思考與探究此題目，先讓學生回想之前學過的球體再黏滯液體中掉落速率很小，球也很小，而且液體在各方向都是無限寬廣，那麼小球所受的黏滯力遵守斯托克斯定律為 F=6πηrV ，其中η稱為黏滯係數;V是小球落下的速度;''r''是小球的半徑。然而球體和圓柱體的對稱形狀不同，所受到的黏滯力也會不同，在此埋下黏滯力公式修正的必要性。

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
2. 給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，是否應修正公式? 如何修正公式 ? 如何證明自己假說正確?

*引導學生討論出斯托克斯定律需要修正。讓學生自行猜想該如何修正，或教師給予幾種選擇，引導或直接告知學生修正方式，例如: F=6πηr<sup>m</sup>V 、F=6πηrV<sup>m</sup>、F=6πηrVm ，其中m是常數。
*讓學生設計實驗步驟與方法，依據可以整理出的相關參數，自行規劃相關實驗，尤其注重以實驗數據圖呈現出相關參數造成的實驗結果，並試著從圖中萃取出重要的物理量。
<font color=red>參考:</font>
以F=6πηr<sup>m</sup>V為例，當圓柱體在甘油中落下的速度達到一個恆定值，即達到終端速度時，圓柱體受力達到平衡，即有

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F1.png'/></center>

式中V=2πr<sup>3</sup>是圓柱體的體積，於是可得

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/13/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F2.png'/></center>

由下降距離L(30cm)和測量之時間(t)，可得 <img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F3.png'/>，結合式(A2)便可得

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F4.png'/></center>

式子兩邊同取''ln''，即得
<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F5.png'/></center>
<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F6.png'/></center>

取不同直徑的鋁圓球體，在固定距離內量測其落下時間t，並描繪''ln⁡'' t-''ln'' ⁡r圖形，由上式得知圖形應為直線，由直線的斜率就可以求出指數m

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6f/%E5%9C%93%E6%9F%B1%E9%AB%94%E5%9C%A8%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E9%81%8B%E5%8B%95_%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E1.png'/>

圖中斜率為-1.019，由此可以得到

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/53/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E2.png'/></center>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

3.3. 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和液體密度是否相關? 如何實驗得出液體密度?

<font color=red>參考：</font>從學生實驗結果當中引導出式(A1)。接著讓學生設計實驗步驟與方式，量測液體密度根據式(A1)，因為m相且<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a7/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E3.png'/>也相同，故V<sub>T</sub>-ρ為線性關係因此可得知V<sub>T</sub>=L/t ∝ρ→ 1/t ∝ρ

如下圖所示

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/%E5%9C%93%E6%9F%B1%E9%AB%94%E5%9C%A8%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E9%81%8B%E5%8B%95_%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E2.png'/>

直線在ρ軸上的截距即為ρ′，所以為ρ′=1.252x10<sup>3</sup> kg/m<sup>3</sup>，而實驗所用之甘油密度為1.25以上，所得出結果相當吻合。
</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
4.物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和黏滯係數是否相關? 如何實驗得出黏滯係數?
*讓學生設計實驗與步驟，利用所求得的甘油密度跟提供的圓柱體推得黏滯係數
*參考:
*根據式(A1)
*V<sub>t</sub>=gr<sup>2</sup>(ρ-ρ′)/3η
*整理後得ηV<sub>t</sub>=gr<sup>2</sup>(ρ-ρ′)/3 ，另Y= gr<sup>2</sup>(ρ-ρ′)/3、X=V<sub>t</sub>作圖，斜率即是黏滯係數η

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
5.探討還有哪些可能的變數?
*從受力 Vρg=Vρ' g+6πηr<sup>m</sup> V<sub>T</sub> 來看，其中體積V和半徑r有關，會影響的變數就是半徑r、物體密度ρ、液體密度ρ^'以及黏滯係數η。

</td>
</tr>
</table>

利用光源投影測量表面張力

2019-06-24T06:32:00Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4" color="blue">利用喇叭在液體表面產生毛細波(capillary wave)並利用光源投影的方式測量波長進而求得表面張力。</font>

<font size="4"></font>
</td>
<td rowspan="2">

<div style="border-style: double;">
實驗材料：
*1.7吋喇叭 1個
*2.雙面膠(勿貼在隔板上)與無痕膠帶各1 卷
*3.訊號產生器1 台
*4.壓克力盒1 個
*5.壓克力板1個
*6.計算機1 台
*7.尺1 個
*8.白紙5 張
*9.漆包線1條
*10.支架2 組包含菱形夾與三叉夾各2 個
*11.BNC 線1 條
*12.電源線1 條
*13.木塊 14個
*14.燈源1個
*15.剪刀1 把
*16.抹布1 條
*17.塑膠收納盒1 個

</div>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 現象說明： ==
<img style="width:70%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%85%89%E6%BA%90%E6%8A%95%E5%BD%B1%E6%B8%AC%E9%87%8F%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B-3.jpg'/>

<img style="width:70%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%85%89%E6%BA%90%E6%8A%95%E5%BD%B1%E6%B8%AC%E9%87%8F%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B-1.jpg'/>

== 初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1思考點波源在水中如何形成水波。
*2.2思考毛細波與繩波的共通點。
*2.3思考繩波波長的定義與測量。
*2.4思考毛細波波長的定義與測量。
*2.5思考如何藉由投影的方式得到毛細波波長。

== 設計實驗與執行 ==
*3.1試著取適當的物理量，線性回歸出表面張力
**3.1.1實驗數據圖
**123
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%85%89%E6%BA%90%E6%8A%95%E5%BD%B1%E6%B8%AC%E9%87%8F%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B-2.png'/>
:*3.1.2分析實驗結果

== 分析與結論==

*4-1 能藉由觀察公式來推論並分析出相關趨勢線。
*4-2 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。

== 教學目標與評量==

*5.1 能實際操作、記錄數據、繪製圖表
*5.2 能分析數據圖所表現之結果

==參考資料==
Problem for the IYPT 2014 http://iypt.org/Home

利用光源投影測量表面張力

2019-06-24T06:30:29Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">利用喇叭在液體表面產生毛細波(capillary wave)並利用光源投影的方式測量波長進而求得表面張力。</font>

<font size="4"></font>
</td>
<td rowspan="2">

<div style="border-style: double;">
實驗材料：
*1.7吋喇叭 1個
*2.雙面膠(勿貼在隔板上)與無痕膠帶各1 卷
*3.訊號產生器1 台
*4.壓克力盒1 個
*5.壓克力板1個
*6.計算機1 台
*7.尺1 個
*8.白紙5 張
*9.漆包線1條
*10.支架2 組包含菱形夾與三叉夾各2 個
*11.BNC 線1 條
*12.電源線1 條
*13.木塊 14個
*14.燈源1個
*15.剪刀1 把
*16.抹布1 條
*17.塑膠收納盒1 個

</div>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 現象說明： ==
<img style="width:100%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%85%89%E6%BA%90%E6%8A%95%E5%BD%B1%E6%B8%AC%E9%87%8F%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B-3.jpg'/>

<img style="width:100%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%85%89%E6%BA%90%E6%8A%95%E5%BD%B1%E6%B8%AC%E9%87%8F%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B-1.jpg'/>

== 初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1思考點波源在水中如何形成水波。
*2.2思考毛細波與繩波的共通點。
*2.3思考繩波波長的定義與測量。
*2.4思考毛細波波長的定義與測量。
*2.5思考如何藉由投影的方式得到毛細波波長。

== 設計實驗與執行 ==
*3.1試著取適當的物理量，線性回歸出表面張力
**3.1.1實驗數據圖
**123
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%85%89%E6%BA%90%E6%8A%95%E5%BD%B1%E6%B8%AC%E9%87%8F%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B-2.png'/>
:*3.1.2分析實驗結果

== 分析與結論==

*4-1 能藉由觀察公式來推論並分析出相關趨勢線。
*4-2 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。

== 教學目標與評量==

*5.1 能實際操作、記錄數據、繪製圖表
*5.2 能分析數據圖所表現之結果

==參考資料==
Problem for the IYPT 2014 http://iypt.org/Home

自然領域探究與實作教材教法

2019-06-19T08:24:54Z

鍾國辰：

物理科:
*[[磁煞作用]]
*[[圓柱體於黏滯液體中的運動]]
*[[黏滯液體中的終端速度與黏滯力]]
*[[嘟嘟心情車]]
*[[氣功]]
*[[頑皮的橡皮筋]]
*[[動動人與旋轉世界]]
*[[利用反射式光柵探討表面張力]]
*[[高斯加農砲(Gaussian cannon)]]
*[[火柴火箭(matches rocket)]]
*[[簡諧振盪與重力加速度]]
*[[幾何光學及混合光經稜鏡色散再複合]]
*[[光學現象與探討]]
*[[隱形玻璃]]
*[[水壺透鏡]]

化學科:
*[[螢光磷光]]
*[[蠟燭]]
*[[碳的結構與性質]]
*[[酸鹼滴定模擬]]
*[[以Excel程式模擬反應速率]]

生物科:
*[[以植物葉片絨毛分布分析植株年齡]]
*[[植物開花調控分析實驗]]
*[[分析植物養分儲存器官之形態與生理]]
*[[分析甘藍類蔬菜器官發育與細胞生理變化]]
*[[蔬菜中含有多少硝酸鹽？]]

地球科學:
*[[空氣品質PM 2.5來源]]
*[[地球又大又圓]]
*[[與億年前的恐龍相遇]]

自然領域探究與實作教材教法

2019-06-19T08:23:10Z

鍾國辰：

物理科:
*[[磁煞作用]]
*[[圓柱體於黏滯液體中的運動]]
*[[黏滯液體中的終端速度與黏滯力]]
*[[嘟嘟心情車]]
*[[氣功]]
*[[頑皮的橡皮筋]]
*[[動動人與旋轉世界]]
*[[利用反射式光柵探討表面張力]]
*[[高斯加農砲(Gaussian cannon)]]
*[[火柴火箭(matches rocket)]]
*[[簡諧振盪與重力加速度]]
*[[幾何光學及混合光經稜鏡色散再複合]]
*[[光學現象與探討]]

化學科:
*[[螢光磷光]]
*[[蠟燭]]
*[[碳的結構與性質]]
*[[酸鹼滴定模擬]]
*[[以Excel程式模擬反應速率]]

生物科:
*[[以植物葉片絨毛分布分析植株年齡]]
*[[植物開花調控分析實驗]]
*[[分析植物養分儲存器官之形態與生理]]
*[[分析甘藍類蔬菜器官發育與細胞生理變化]]
*[[蔬菜中含有多少硝酸鹽？]]

地球科學:
*[[空氣品質PM 2.5來源]]
*[[地球又大又圓]]
*[[與億年前的恐龍相遇]]

以Excel程式模擬反應速率

2019-06-19T08:20:33Z

鍾國辰：

<div style="float:left;">
<font color="black" size="4">化學反應速率與反應物濃度、反應速率常數(rate constant) 、及反應級數(order)有關。藉由Excel程式模擬反應物或產物與時間的關係，經由改變各種實驗條件，了解反應速率的內涵。 &emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;<br></font><br>

<br><br>
</div>

==1.說明： ==
在學習反應速率的過程中，學習者接觸的核心概念包括反應速率常數、反應級數、逆反應等。對於一次反應，我們也介紹其「半衰期」與反應物起始濃度無關(=ln2/k)。Excel程式是學習反應速率的最佳工具，因為我們可以引入「一段極短時間」的概念，改變實驗條件進行探索，計算濃度與時間、反應速率與時間的關係。例如，我們可以紀錄反應物濃度與時間的關係，證明(只有)一次反應之半衰期與反應物起始濃度無關。當正反應和逆反應同時發生時，我們可以學習到化學平衡是「正反應速率和逆反應速率相等」的結果。
<br><br>
==2.教學目標 ==

利用Excel程式，改變實驗條件，包括反應物濃度、反應級數、逆反應等，讓學習者深入了解反應速率及平衡。教師可視時間多寡，使用電腦教室讓同學一次或分次自行完成Excel程式，或讓同學使用已完成的程式。
<br><br>
==3.實驗步驟 ==

*3.1設定「時間差」(△t)及「時間軸」，設定一次反應之起始濃度［A］<sub>0</sub>(2.0M)及速率常數k(0.3s<sup>-1</sup>):

:::::<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ec/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%871.png'/>
::如圖，設△t = 0.1s，作時間軸

::<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ce/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%872.png'/>

*3.2 計算反應物濃度及反應速率

::對於一次反應，每經過△t時間，反應速率為:

::::<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%873.png'/>
::因此時間t+△t時的反應物濃度為時間t的反應物濃度加上反應量k x［A］x△t :
::::::［A］<sub>t+△t</sub>=［A］<sub>t</sub>+k x［A］<sub>t</sub> x△t (如下圖)
<br><br>

::<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d2/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%874.png'/>
<br><br>
::以反應物濃度對時間作圖如下:

::<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/61/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%875.png'/>
<br><br>
::由前述公式我們可以繪出反應速率與時間的關係如下:

::<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%876.png'/>
::對於n >1次反應，每經過△t時間，反應速率為:

::::<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%877.png'/>
::因此時間t+△t時的反應物濃度為時間t的反應物濃度加上反應量k x［A］x△t:
:::::::［A］<sub>t+△t</sub>=［A］<sub>t</sub>+k x［A］<sub>t</sub><sup>n</sup>x△t
::將一次反應的程式修改(速率常數的單位不同)，可得二次三次反應之濃度及反應速率關係圖。

*3.3 半衰期

::反應物濃度為原始濃度的二分之一所需的時間，稱為「半衰期」。試分別以反應物起始濃度、速率常數為操縱變因紀錄各反應之半衰期。
<br><br>
==4.探索 ==

*4.1影響半衰期的因素

::起始濃度:
::以反應物起始濃度為操縱變因，得各次反應半衰期(秒)如下表( k=0.3 )

::<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/33/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%878.png'/>
<br><br>
::從表中可以看出，一次反應的半衰期與反應物起始濃度無關，其他反應的半衰期則與起始濃度有關。
<br><br>
::一次反應的半衰期:
::以速率常數為操縱變因，反應物起始濃度為 2.0 M，得一次反應半衰期(秒)如下表

::<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ea/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%879.png'/>
::以半衰期對速率常數作圖，兩者似乎成反比關係，再以半衰期對速率常數之倒數作圖，得到線性關係如下。

::<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/70/%E4%BB%A5Excel%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E6%A8%A1%E6%93%AC%E5%8F%8D%E6%87%89%E9%80%9F%E7%8E%8710.png'/>
<br><br>
==5.參考文獻 ==

反應速率: https://en.wikipedia.org/wiki/Rate_equation
<br><br>
==6.進階探索 ==

*6.1
:一次反應之半衰期對速率常數之倒數作圖，得到線性關係。試著從這些數據計算直線的平均斜率 m，寫出半衰期與速率常數的關係式(假設截距為零)。

*6.2
:碳原子的同位素 14C 半衰期為 5730年，衰變是一次反應。當植物死亡後，其14C 濃度便逐年下降，我們可以藉此判斷化石或古物的年代。例如，每公克的木質化石14C 放射性是每公克現代木質的四分之一，則我們預估該化石來自11460年前的樹木。
<br><br><br><br><br><br><br>

螢光磷光

2019-06-05T07:06:40Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">認識生活中的螢光和磷光，前者為效率高的放光，後者為效率低的放光。藉由了解螢光棒將化學能轉變成光能，讓同學了解能量的不同型式的轉換。</font>

<div style="border-style: double; width:40%">
實驗材料：
#魯米諾(luminol)
#氫氧化鈉(NaOH)
#漂白水
#消毒用雙氧水
#赤血鹽K3[Fe(CN)6]
#噴霧瓶
#螢光貼紙
#磷光貼紙
#驗鈔筆
#螢光棒
#通寧汽水

</div>

</td>
<td rowspan="2">

<videoflash>nBfijNvzjlA</videoflash>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象提示與參考：==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*在日常生活中我們經常看到螢光和磷光，我們可以用簡單的方法區別這兩種光，如圖所示，在黑暗的地方用紫外光(驗鈔筆即可)照射後我們會看到螢光和磷光物質都會放光，將光線移開後，螢光物質立刻停止放光，磷光物質則會持續放光。
*螢光棒的放光分子，是從相同自旋多重度的激發態釋放光回到基態，和前述的螢光釋放相同。不過螢光棒的放光分子是吸收化學反應的能量至激發態，這種機制稱為「化學放光」。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f9/%E8%9E%A2%E5%85%891.png'/>

圖一: 以紫外光照射螢光和磷光物質
</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*認識生活中的螢光和磷光，前者為效率高的放光，後者為效率低的放光。藉由了解螢光棒將化學能轉變成光能，讓同學了解能量的不同型式的轉換。
== 3.設計實驗與執行==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 觀察「磷光」與「螢光」
**3.1.1 將通寧汽水、夜光貼紙、螢光便條貼紙、螢光棒和紙鈔放在桌上，拉上窗簾並關掉燈光觀察，注意只有夜光貼紙在黑暗中會繼續放出磷光。
**3.1.2 用紫外光手電筒照射這些物品，將光源移開觀察之。放光的時間有沒有差別?
**3.1.3 用紫外光照射使用過的和未使用過的螢光棒，注意二者皆放出螢光。
***說明: 光源移開後持續放光的是磷光，立即消失的放光是螢光。通寧汽水含有「奎寧」，奎寧會釋放螢光。使用過的螢光棒也會在紫外光照射下釋放螢光，因為螢光棒的螢光分子吸收外在化學反應的反應熱激發至激發態，再從激發態放光至基態，螢光分子沒有改變，因此在紫外光照射下也會釋放螢光。

</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.2 製造「螢光」
**3.2.1 配製溶液A：將0.1 g 的魯米諾加1 g 的氫氧化鈉溶解於200 mL的蒸餾水中。
**3.2.2 配製溶液B：取1 mL的漂白水，溶於100 mL的蒸餾水中。
**3.2.3 關掉燈光，取100 mL溶液A，緩緩地倒入溶液B中，觀察發光情形。
**3.2.4 分別將未反應的溶液A和前一步驟完全反應後的混合溶液，用紫外光照射，觀察兩者是否釋放光。
***說明: 魯米諾分子必須先在鹼性溶液中氧化成不穩定分子的激發態，放光後的分子隨即分解故不具螢光性。
**3.2.5 取上面100 mL的溶液A，與100 mL的消毒用雙氧水（3% H2O2）混合於噴霧瓶中。
**3.2.6 關掉燈光，將溶液噴在赤血鹽溶液上(或將少許赤血鹽置於潮濕的衛生紙上)，觀察發光情形。
***說明:血液中的鐵離子會催化魯米諾放光，我們用赤血鹽(K₃[Fe(CN)₆])代替真正的血液。我們可以利用這種螢光來偵測犯罪現場的殘留血液。

</td>
</tr>

</table>

== 4.分析與評量==

*4.1 在這個實驗中，你學到了甚麼? 試指出生活中二至三種螢光和磷光物質。你如何辨別它們?
*4.2 驗鈔筆可以用來辨別鈔票真偽，鈔票上的螢光是單一顏色嗎? 兩張百元鈔上面的螢光圖案是相同的嗎?
*4.3 查詢後在紙上繪出二至三個染料分子的結構，它們有甚麼相似處?
*4.4 螢火蟲和「馬祖藍眼淚」也會放光，這些光比較像是螢光或磷光呢? 為什麼螢火蟲的光一閃一閃的呢?
*4.5 為什麼螢光棒的螢光可以持續，而魯米諾的螢光卻瞬間消失呢?

== 5.參考文獻==

*[http://chemed.chemistry.org.tw/?p=27433 “化學教室活動：從馬祖藍眼淚學習螢光和磷光”:<<台灣化學教育>>2018年,第25期]
*[https://en.wikipedia.org/wiki/Luminol 魯米諾]
*[https://en.wikipedia.org/wiki/Glow_stick 螢光棒]

==6.進階知識==
*6.1 分子自發放光
**當分子吸收光的能量而從分子基態(ground state)轉至激發態(excited state)時，激發態會以自發放光(spontaneous emission)的方式釋放能量，激發態和基態的自旋多重度(spin multiplicity)相同的放光稱為螢光，激發態和基態的自旋多重度不相同的放光則稱為磷光。
**自發放光的效率，正比於「躍遷偶極矩」(transition dipole moment) 的平方及躍遷頻率的三次方:

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/%E8%9E%A2%E5%85%892.png'/>;
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/%E8%9E%A2%E5%85%893.png'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/%E8%9E%A2%E5%85%894.png'/>為電偶極矩算符，其在各方向的分量為

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/34/%E8%9E%A2%E5%85%895.png'/></center>

''q<sub>i</sub>''為分子各原子的電荷，''x<sub>i</sub>''為各原子相對於分子的質量中心的''x''分量。自發放光的效率為零者，稱為「禁止躍遷」(forbidden transition)。自發放光的效率不為零者，則稱為「允許躍遷」(allowed transition)。螢光的放光效率通常都很高，螢光物質吸收光之後迅速放光。磷光僅能藉著「自旋-軌域偶合」(spin-orbit coupling)機制以極低的效率放光，因此磷光物質吸收光之後會放光一段頗長的時間。

----
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*6.2 魯米諾分子放光原理
**魯米諾(luminol)在鹼性環境中氧化，釋出氮氣，轉變成過氧化物的激發態。此激發態放出螢光成為基態後分解。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/%E8%9E%A2%E5%85%896.png'/>
</td>
</tr>
</table>

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*6.3 螢光棒放光原理
**螢光棒中含有草酸苯酯和染料(dye)的混合液，以及一支裝著雙氧水的玻璃管。折斷玻璃管後，雙氧水和草酸苯酯反應產生下圖中的過氧化物，這個不穩定的分子分解成兩個二氧化碳，並將多餘的能量傳給染料，染料成為激發態(dye*)並放出螢光。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/75/%E8%9E%A2%E5%85%897.png'/>
*兩種常見的染料分子結構如下:
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/%E8%9E%A2%E5%85%898.png'/>
</td>
</tr>
</table>

分析甘藍類蔬菜器官發育與細胞生理變化

2019-06-05T07:05:44Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

十字花科甘藍類蔬菜為溫帶作物，在臺灣主要以目前秋冬季時節為主要產季，大都經由人擇，野生甘藍藉由育種而育成許多變種與品系，在育種的過程中主要選拔能儲存養分之膨大器官，例如：莖、花、葉以供作人類食用與營養來源。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0e/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%961.png'/>

<b>圖一：十字花科甘藍類蔬菜經由人擇將野生甘藍藉由育種而育成許多變種品系。</b>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
</td>
</tr>
</table>

== 1.現象說明：==
<table>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

*因此本實驗操作題將藉由解剖與光學顯微鏡觀察並分析甘藍類蔬菜器官，並歸納與推論組織器官在發育之變化與與細胞生理。

</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==
<table style="border-width: 30px; border-style: dotted; border-color: white;">
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*2.1 請觀察分析植物樣本(1)~(4)中，何者主要食用部位包含器官莖、花、葉？何者為青花菜、花椰菜、球莖甘藍、結球甘藍？
*2.2 請以解剖顯微鏡觀察分析植物樣本(2)(4)中，花辦、雄蕊和雌蕊數目為何？
*2.3 綜合上述結果，請問樣本(2)與(4)組織形態是否為相同？在器官發育上何者為先？並分析歸納樣本(1)~(4)中，何者為可孕性能較先進行有性生殖？
*2.4 請以光學顯微鏡觀察植物樣本(5)之表皮組織，並繪製其形態。
:觀察植物樣本(5)(6)(7)(8)之表皮組織，相同倍率下，何者細胞數目最多？何者細胞形態最大？
*2.5 染液T為無色，組織染色靜置約10~20分後，紅色反應可用來呈現組織細胞呼吸作用活力，請將染液T浸潤至樣本(5)(6)(7)(8)之組織細胞間隙，進行染色。樣本(5)(6)(7)(8)何者具有最強之細胞呼吸作用活力？何者最有可能位於為植株該器官之最內層部位？
*2.6 請以光學顯微鏡觀察樣本(9)表皮組織，請問紫色色素主要分佈於何種細胞？並以樣本(9)表皮組織顏色與細胞形態變化，判別試劑(10)~(13)何者為高張中性溶液？何者為小蘇打溶液？
</td>
<td style="width:55%;">
<font size=4><b>
::實驗材料:
</b></font>
<center>
<table style="border:1px black solid;" cellpadding="10" border='1'>

<tr>
<td>編號與材料</td><td>數量</td><td>編號與材料</td><td>數量</td>
</tr>

<tr>
<td>(1)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%962.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
<td>
(5)~(8)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4f/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%963.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
</tr>

<tr>
<td>(2)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%964.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
<td>
(9)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%965.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
</tr><tr>
<td>(3)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%966.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
<td>
(10)~(13)
<img style="width:60px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%967.jpg'/><img style="width:60px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%967.jpg'/><img style="width:60px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%967.jpg'/><img style="width:60px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%967.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
</tr><tr>
<td>(4)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9611.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
<td>染液T
</td>
<td>1份
</td>
</tr>
</table>
</center>

</td>
</tr>
</table>
== 3.設計實驗與執行==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 觀察分析植物樣本(1)~(4)：
**3.1.1 何者主要食用部位包含器官莖、花、葉？
**3.1.2 何者為青花菜、花椰菜、球莖甘藍、結球甘藍？

*3.2 以解剖顯微鏡觀察分析植物樣本和：
**3.2.1 樣本(2)~(4)的花辦數目分別為何？
**3.2.2 樣本(2)~(4)的雄蕊數量分別為何？
**3.2.3 樣本(2)~(4)的雌蕊數量分別為何？

*3.3 分析3.1和3.2觀察之結果：
**3.3.1 樣本(2)~(4)組織形態是否為相同？
**3.3.2 樣本(2)~(4)在器官發育上何者為先？
**3.3.3 樣本(1)~(4)中，何者為可孕性能較先進行有性生殖？

*3.4 以光學顯微鏡觀察植物樣本~之表皮組織：
**3.4.1 繪製樣本(5)的形態
**3.4.2 相同倍率下，何者的細胞數目最多？
**3.4.3 相同倍率下，何者細胞形態最大？
*3.5 染液T為無色，組織染色靜置約10~20分後，紅色反應可用來呈現組織細胞呼吸作用活力：
**3.5.1 請利用所提供之10 mL針筒與染液T，實驗步驟如圖二，將染液T浸潤至樣本(5)(6)(7)(8)之組織細胞間隙，進行染色。(預防噴濺請務必使用護目鏡，操作時針頭遠離試卷)
**3.5.2 如何辨別染液T已完全浸潤到葉片組織間隙？
**3.5.3 植物樣本(5)(6)(7)(8)，何者具有最強之細胞呼吸作用活力？
**3.5.4 植物樣本(5)(6)(7)(8)何者最有可能位於為植株該器官之最內層部位？

*3.6 以光學顯微鏡觀察樣本表皮組織。若細胞內紫色色素在酸性中會呈現紅色；鹼性則是呈現藍紫色：
**3.6.1 紫色色素主要分佈於何種細胞？
**3.6.2 判別試劑⑩~⑬何者為高張中性溶液？
**3.6.3 判別試劑⑩~⑬何者為小蘇打溶液？

</td>
<td><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/91/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9612.png'/>
<center><b>圖二：將染液T浸潤至葉片樣本(5)(6)(7)(8)之組織細胞間隙實驗步驟。</b></center>
</td>
</tr>
</table>

== 4.分析與結論==

*4.1 能分析和比較十字花科甘藍類蔬菜之特徵。
*4.2 能夠操作T染劑進行組織染色。
*4.3 能從實驗操作的結果(組織顏色的變化)來分析試劑的性質。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 能實際用肉眼、解剖顯微鏡與光學顯微鏡觀察樣本。
*5.2 能歸納整理實驗結果並得出結論。

==6.參考資料==
*http://imbrickle.blogspot.tw/2008/05/artificial-selection-produces.html
*Chen CC, Fu SF, Norikazu M, Yang YW, Liu YL, Ikeo K, Gojobori T and Huang HJ (2015) Comparative miRNAs analysis of two contrasting broccoli inbred lines with divergent head-forming capacity under temperature stress. BMC Genomics 16:1026

==7.解答==
*3.1 觀察分析植物樣本(1)~(4)：
**3.1.1 何者主要食用部位包含器官莖、花、葉？<font color=red>(4)(3)(2)</font>
**3.1.2 何者為青花菜、花椰菜、球莖甘藍、結球甘藍？<font color=red>青花菜：(2)、花椰菜：(3)、球莖甘藍：(4)、結球甘藍：(1)</font>

*3.2 以解剖顯微鏡觀察分析植物樣本(2)和(4)：
**3.2.1樣本(2)(4)的花辦數目分別為何？ <font color=red>0, 4</font>
**3.2.2樣本(2)(4)的雄蕊數量分別為何？ <font color=red>0, 5</font>
**3.2.3樣本(2)(4)的雌蕊數量分別為何？ <font color=red>0, 1</font>

*3.3分析3-1和3-2觀察之結果：
**3.3.1樣本(2)(4)組織形態是否為相同？<font color=red>否</font>
**3.3.2樣本(2)(4)在器官發育上何者為先？<font color=red>(4)</font>
**3.3.3樣本(1)~(4)中，何者為可孕性能較先進行有性生殖？<font color=red>(4)</font>

*3.4以光學顯微鏡觀察植物樣本(5)~(8)之表皮組織：
**3.4.1繪製樣本(5)的形態
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9622.jpg'/>
**3.4.2相同倍率下，何者的細胞數目最多？<font color=red>(6)</font>
**3.4.2相同倍率下，何者細胞形態最大？<font color=red>(7)</font>

*3.5染液T為無色，組織染色靜置約10~20分後，紅色反應可用來呈現組織細胞呼吸作用活力：
**3.5.1請利用所提供之10 mL針筒與染液T，實驗步驟如圖二，將染液T浸潤至樣本(5)(6)(7)(8)之組織細胞間隙，進行染色。(預防噴濺請務必使用護目鏡)
**3.5.2如何辨別染液T已完全浸潤到葉片組織間隙？
<img style="width:450px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/28/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9613.png'/><img style="width:130px;"
src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9614.jpg'/>
*3.5.3植物樣本(5)(6)(7)(8)，何者具有最強之細胞呼吸作用活力？<font color=red>(6)</font>
**3.5.4植物樣本(5)(6)(7)(8)何者最有可能位於為植株該器官之最內層部位？<font color=red>(6)</font>

*3.6以光學顯微鏡觀察樣本表皮組織。若細胞內紫色色素在酸性中會呈現紅色；鹼性則是呈現藍紫色：
**3.6.1紫色色素主要分佈於何種細胞？<font color=red>表皮細胞</font>
**3.6.2判別試劑(10)~(13)何者為高張中性溶液？<font color=red>(13)</font>
**3.6.3判別試劑(10)~(13)何者為小蘇打溶液？<font color=red>(10)</font>
<img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9615.jpg'/> <img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9616.jpg'/> <img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9617.jpg'/> <img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9618.jpg'/>

<img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6b/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9619.jpg'/> <img style="width:660px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9620.jpg'/>

<img style="width:880px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f1/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9621.png'/>

分析植物養分儲存器官之形態與生理

2019-06-05T07:05:12Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

<b>請分析下列養分儲存器官或莖葉器官之形態與生理(如圖1)。使用剪刀、鑷子與刀片時請注意安全。</b>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%861.png'/>

<b>圖一：養分儲存器官或莖葉器官之形態與樣本編號示意圖，樣本數量請參閱上表，以及裝有A、 B 、C試劑之微離心管。</b>
</td>
<td>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/04/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%8614.png'/>
</td>
</tr>
</table>

== 1.現象提示與參考：==
<table>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

*植物器官中果實與種子為典型養分儲存器官，此外養分也可以儲存於根或莖中，例如：蕃薯、山藥、蓮藕等，其中山藥又稱為淮山，是臺灣為著名小吃四神湯中重要食材，四神湯又稱四臣湯，以淮山、芡實、蓮子、茯苓，煮成藥膳湯，取諧音為「四臣，事成」。四神湯中有時也加入百果，而蓮子來自於蓮花，蓮藕亦可為食用之器官，詩句中「妾心藕中絲，雖斷猶連牽」，即描述「藕斷絲連」之現象，蓮花葉柄斷裂後亦有此「絲連」現象。

</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==
<table>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*2.1 請觀察封口袋內各樣本後，分析樣本(2)蓮子、(5)百果、(8)竹筍、(9)蘆筍，依序為植物之何種器官? 何者為單子葉植物？何者為雙子葉植物？
*2.2 請利用A試劑來檢測植物樣本是否含有澱粉，先將樣本置於培養皿中，A試劑輕輕滴在樣本上，靜置約1分鐘，若樣本含有澱粉則呈現藍黑色，請問下列哪些樣本<i><b>不含有</b></i>澱粉？
*2.3 請將樣本(1)淮山、(2)蓮子、(3)芡實、(4)茯苓，分別以鑷子刮取折斷處碎屑粉末後<b>(如圖2)</b>，放置於解剖顯微鏡下觀察，請問何者具有絲狀構造？請推論此具有絲狀構造之樣本歸屬於何種生物界？
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c0/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%862.png'/>

<b>圖二：樣本折斷處碎屑粉</b>

*2.4 請將樣本(8)竹筍進行橫向切片後以1~3滴B試劑染色約3分鐘後，再以清水清洗切片3次<b>(如圖3)</b>，接著於光學顯微鏡下觀察，請問木質部纖維與基本組織分別呈現何種顏色？
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%863.png'/>

<b>圖三：切片後以B試劑染色，再以清水清</b>

*2.5 樣本(9)蘆筍進行橫向切片後，製成水埋玻片，接著置於光學顯微鏡下觀察，請問其木質部與韌皮部如何排列？將樣本(9)蘆筍進行橫向切片後，放於培養皿上，控制組則以1~3滴水處理，實驗組以1~3滴C試劑處理，約30分鐘後，接著置於光學顯微鏡下觀察，與控制組互相比較下，實驗組之變化為何？請推論C試劑成分為何？
*2.6 解剖樣本(6)松子，解剖時請小心並輕輕撥除組織，並分析松子有幾枚絨毛形態？胚組織染色體套數為何？
*2.7 請解剖樣本(5)百果，解剖時請小心並輕輕撥除組織，並分析百果有幾枚類似胚乳構造？請<u><i><b>描繪並標示</b></i></u>出樣本(5)百果胚與子葉組織。
*2.8 請將樣本(7)蓮花葉柄斷後並抽拉出絲狀組織 (葉柄斷絲相連)製成水埋玻片，置於光學顯微鏡下觀察請<u><i><b>描繪</b></i></u>出絲狀組織之細微構造？觀察樣本(7)蓮花葉柄絲狀組織之細微構造後，請<u>寫出</u>此絲狀構造可能為維管素中何種組織？

</td>
</tr>
</table>
== 3.設計實驗與執行==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 觀察封口袋內各樣本後，分析樣本(2)蓮子、(5)百果、(8)竹筍、(9)蘆筍：
**3.1.1 依序為植物之何種器官?
**3.1.2 何者為單子葉植物？
**3.1.3 何者為雙子葉植物？

*3.2 利用A試劑來檢測植物樣本是否含有澱粉：
**3.2.1 先將樣本置於培養皿中，A試劑輕輕滴在樣本上，靜置約1分鐘
**3.2.2 若樣本含有澱粉則呈現藍黑色，請問下列哪些樣本不含有澱粉？

*3.3 請將樣本(1)淮山、(2)蓮子、(3)芡實、(4)茯苓，分別以鑷子刮取折斷處碎屑粉末後(如圖2)，放置於解剖顯微鏡下觀察：
**3.3.1 請問何者具有絲狀構造？
**3.3.2 請推論此具有絲狀構造之樣本歸屬於何種生物界？
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%864.png'/>
*3.4 請將樣本○8竹筍進行橫向切片後以1~3滴B試劑染色約3分鐘後，再以清水清洗切片3次(如圖3)，接著於光學顯微鏡下觀察：
**3.4.1 請問木質部纖維與基本組織分別呈現何種顏色？
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fd/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%865.png'/>
*3.5 樣本(9)蘆筍進行橫向切片：
**3.5.1 製成水埋玻片，接著置於光學顯微鏡下觀察：
***3.5.1.1 請問其木質部與韌皮部如何排列？
**3.5.2 將樣本(9)蘆筍切片放於培養皿上：
***3.5.2.1 控制組則以1~3滴水處理，實驗組以1~3滴C試劑處理，約30分鐘。
***3.5.2.2 接著置於光學顯微鏡下觀察。
***3.5.2.3 與控制組互相比較下，實驗組之變化為何？
***3.5.2.4 請推論C試劑成分為何？

*3.6 解剖樣本(6)松子，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
**3.6.1 分析松子有幾枚子葉？
**3.6.2 胚組織染色體套數為何？

*3.7 請解剖樣本(5)百果，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
**3.7.1 百果有幾枚類似胚乳構造？
**3.7.2 請描繪並標示出樣本(5)百果胚與子葉組織？

*3.8 請將樣本(7)蓮花葉柄斷後並抽拉出絲狀組織 (葉柄斷絲相連)製成水埋玻片，置於光學顯微鏡下觀察：
**3.8.1 請描繪出絲狀組織之細微構造？
**3.8.2 此絲狀構造可能為維管素中何種組織？

</td>
</tr>
</table>

== 4.分析與結論==

*4.1 分辨四神湯中的淮山、芡實、蓮子、茯苓、百果與蓮花的構造與形態。
*4.2 了解植物器官與組織的細部構造與成分。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 能用肉眼與光學顯微鏡觀察樣本。
*5.2 能從實驗結果分析其代表意義。

==6.參考資料==

*http://blog.ncue.edu.tw/sffuplant/album/13957

==7.解答==
*3.1觀察封口袋內各樣本後，分析樣本(2)蓮子、(5)百果、(8)竹筍、(9)蘆筍：
**3.1.1依序為植物之何種器官? <font color=red><b>種子、種子、莖、莖</b></font>
**3.1.2何者為單子葉植物？<font color=red>(1)(8)(9)</font>
**3.1.3何者為雙子葉植物？<font color=red>(2)(3)(7)</font>

*3.2利用A試劑來檢測植物樣本是否含有澱粉：
**3.2.1先將樣本置於培養皿中，A試劑輕輕滴在樣本上，靜置約1分鐘。
**3.2.2若樣本含有澱粉則呈現藍黑色，請問下列哪些樣本<u><i><b>不含有</b></i></u>澱粉？<font color=red>(4)</font>

*3.3請將樣本(1)淮山、(2)蓮子、(3)芡實、(4)茯苓，分別以鑷子刮取折斷處碎屑粉末後(如圖2)，放置於解剖顯微鏡下觀察：
**3.3.1請問何者具有絲狀構造？<font color=red>(4)</font>
**3.3.2請推論此具有絲狀構造之樣本歸屬於何種生物界？<font color=red>真菌界</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%864.png'/>
*3.4請將樣本(8)竹筍進行橫向切片後以1~3滴B試劑染色約3分鐘後，再以清水清洗切片3次(如圖3)，接著於光學顯微鏡下觀察：
**3.4.1請問木質部纖維與基本組織分別呈現何種顏色？<font color=red>藍色；紫色</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fd/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%865.png'/>
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%868.jpg'/>
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/98/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%869.jpg'/>

*3.5樣本(9)蘆筍進行橫向切片：
**3.5.1製成水埋玻片，接著置於光學顯微鏡下觀察：
***3.5.1.1請問其木質部與韌皮部如何排列？
::<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d7/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%8610.png'/>
**3.5.2將樣本○9蘆筍切片放於培養皿上：
***3.5.2.1控制組以1~3滴水處理，實驗組以1~3滴C試劑處理，約30分鐘。
***3.5.2.2接著置於光學顯微鏡下觀察。
***3.5.2.3與控制組互相比較下，實驗組之變化為何？<font color=red>實驗組導管螺紋較為明顯</font>
***3.5.2.4請推論C試劑成分為何？<font color=red>纖維素分解酶</font>

*3.6解剖樣本(6)松子，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
**3.6.1分析松子有幾枚子葉？<font color=red>2</font>
**3.6.2胚組織染色體套數為何？<font color=red>2n</font>
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ee/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%8611.jpg'/>

*3.7請解剖樣本(5)百果，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
**3.7.1並分析百果有幾枚類似胚乳構造？<font color=red>1</font>
**3.7.2請<u><i><b>描繪並標示</b></i></u>出樣本(5)百果胚與子葉組織？
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%8612.png'/>
*3.8請將樣本(7)蓮花葉柄斷後並抽拉出絲狀組織 (葉柄斷絲相連)製成水埋玻片，置於光學顯微鏡下觀察：
**3.8.1請描繪出絲狀組織之細微構造？
<img style="width:250px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%8613.png'/>
**3.8.2此絲狀構造可能為維管素中何種組織？<font color=red>木質部上導管之木質素螺紋</font>

以植物葉片絨毛分布分析植株年齡

2019-06-05T07:04:11Z

鍾國辰：

<table style="width:70%">
<tr>
<td style="width:50%; vertical-align:text-top;">

*<font size="4">木本植物可以年輪的數量來計算植株年齡，然而草本植物並無明顯年輪，植物學家發現在模式植物阿拉伯芥中(Arabidopsis thaliana)葉片上有許多特化的絨毛，絨毛在葉片上表皮與下表皮分佈的現象，可作為分析植株年齡的指標。</font>
<img style="width:80%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A12.jpg'/>
</td>
<td>
<img style="width:90%; vertical-align:text-top;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A11.jpg'/>

<font color="blue">實驗材料:</font>
<div>
<table style="border:1px black solid; width:90%;" border='1';>
<tr><td>阿拉伯芥植株</td><td>1株</td></tr>
<tr><td>小封口帶</td><td>2個</td></tr>
<tr><td>物鏡測微器紙片</td><td>1片</td></tr>
<tr><td>投影片</td><td>1片</td></tr>
<tr><td>鑷子</td><td>1個</td></tr>
<tr><td>剪刀</td><td>1把</td></tr>
</table>
</div>

</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象提示與參考：==
*藉由解剖顯微鏡觀察並分析絨毛的分布，並歸納與推論阿拉伯芥葉片上表皮與下表皮絨毛分布與植株年齡之相關性。

== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1 阿拉伯芥在分類上屬於何種植物(單子葉植物、雙子葉植物、蘚苔類植物、蕨類植物、維管束植物、裸子植物、被子植物）？
*2.2 觀察子葉上方葉片的絨毛型態為何？
*2.3 阿拉伯芥子葉的上表皮與下表皮絨毛分布情形為何？
*2.4 判斷阿拉伯芥從先到後(由成熟到年輕)的葉片大小為何？
*2.5 判斷阿拉伯芥從先到後(由成熟到年輕)葉片絨毛上下表皮的分布情形為何？推論阿拉伯芥葉片上表皮與下表皮絨毛分布與植株年齡的關聯性為何？
*2.6 測量絨毛間的平均距離為何？

==3.設計實驗與執行==
<table>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 設計出一項實驗，觀察阿拉伯芥的植物表型，判斷其分類？
**3.1.1 判斷是否為蘚苔類植物或維管束植物？
**3.1.2 判斷是否為蕨類植物、裸子植物或被子植物？
**3.1.3 判斷是否為單子葉植物或雙子葉植物？
*3.2 設計出一項實驗，觀察子葉上方第一片葉片的絨毛型態
**3.2.1 觀察第一片子葉絨毛的外觀？
*3.3 觀察阿拉伯芥葉片從成熟到年輕的葉片大小
**3.3.1 剪下阿拉伯芥子葉上方的葉片？
**3.3.2 將葉片由成熟到年輕從左到右擺放？
**3.3.3 觀察葉片大小分布？
*3.4 觀察阿拉伯芥葉片從成熟到年輕的絨毛在上下表皮的分布狀況
**3.4.1 觀察阿拉伯芥葉片的絨毛上下表皮分布？？
**3.4.2 將每片葉片的絨毛分布情形記錄下來(如右圖所示) ？
**3.4.3 將上下表皮的絨毛數量繪製成圖表？
*3.5 測量最成熟葉之上表皮絨毛(基部自頂端) 3根絨毛平均距離為何？
**3.5.1 利用物鏡測微器與目鏡測微器？
**3.5.2 若物鏡測微器3格(含刻度線外緣)=0.2 mm？

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A16.png'/>
</td>
<td>
<img style="width:65%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A13.jpg'/>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A15.png'/>
</td>
</tr>
</table>
==4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出阿拉伯芥葉片絨毛在上下表皮的分布趨勢。
*4.2 能熟知並操作顯微鏡、物鏡測微器與目鏡測微器。

==5.教學目標與評量==

*能用顯微鏡觀察植物葉片絨毛分布。
*能將觀察到的內容繪製成圖表並分析。

==6.參考資料：==
*Telfer A, Bollman KM, Poethig RS (1997) Phase change and the regulation of trichome distribution in Arabidopsis thaliana. Development 124: 645-654.
*Efroni I, Han SK, Kim HJ, Wu MF, Steiner E, Birnbaum KD, Hong JC, Eshed Y, Wagner D (2013) Regulation of leaf maturation by chromatin-mediated modulation of cytokinin responses. Dev Cell. 24: 438-445.

==7.解答：==
*3.1觀察阿拉伯芥的植物表型，判斷其分類
<div color="red">
:3.1.1維管束植物
:3.1.2被子植物
:3.1.3雙子葉植物
</div>

*3.2觀察第一片子葉絨毛的外觀
:<font color="red">3.2.1上/下表皮</font><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e2/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A17.png'/>

*3.3觀察阿拉伯芥葉片從成熟到年輕的葉片大小
:<font color="red">成熟→年輕</font><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A18.png'/>

*3.4阿拉伯芥葉片從成熟到年輕的絨毛在上下表皮的分布狀況
<img float:right; src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A19.png'/>

*3.5最成熟葉之上表皮絨毛(基部自頂端) 3根絨毛平均距離
:<font color="red"><b>0.01~0.08 mm</b></font>
:<font color="red">測量方法：</font>
:<font color="red"> 1.目鏡測微器刻度與物鏡測微器刻度校正。</font>
:<font color="red"> 2.目鏡測微器量測樣本距離。</font>
:<font color="red"> 3.計算樣本距離。</font>

簡諧振盪與重力加速度

2019-06-05T07:02:11Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">藉由觀察壓克力管內水位改變並與彈簧之簡諧震盪做連結，進而求出重力加速度g值。</font>

<font size="4"></font>
</td>
<td rowspan="2">

<div style="border-style: double;">
實驗材料：
*1. 壓克力管1支
*2. 水桶1個
*3. 浮標1個
*4. 皮尺1條
*5. 碼表1個
*6. 白紙若干張
*7. 膠帶1捲
*8. 剪刀1支
*9. 原子筆1支

</div>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象提示與參考： ==
<videoflash>uAw1CsRBXbs</videoflash>

== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1思考彈簧壓縮和伸長時的內部受力情形。
*2.2思考壓克力管內水位變化時內部受力情形。
*2.3思考壓克力管內水位變化時與彈簧收縮時的共通點。
*2.4思考壓克力管內水位震盪週期如何測量。

== 3.設計實驗與執行 ==
*3.1 設計出一項實驗，得出水柱震盪半週期。
**3.1.1實驗數據圖
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/73/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E6%8C%AF%E7%9B%AA%E5%92%8C%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A61.png'/>

**3.1.2 分析實驗結果

*3.2 試著取適當的物理量，線性回歸出重力加速度
**3.2.1實驗數據圖
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E6%8C%AF%E7%9B%AA%E5%92%8C%E9%87%8D%E5%8A%9B%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A62.png'/>
**3.2.2 分析實驗結果

== 4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 加深簡諧運動相關概念連結。
*5.2 利用現有器材資源，與學習到的知識。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。
*5.3 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。
==6.參考資料==
[1] 臺灣省嘉義區107學年度高級中學數理及資訊學科能力競賽

利用反射式光柵探討表面張力

2019-06-05T07:01:18Z

鍾國辰：

<font size="6">光學繞射與表面張力</font>

<div style="float:left;">
<font color="red" size="5">利用喇叭在液體表面產生毛細波(capillary wave)並用光學繞射光柵原理來測量表面張力。 &emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;<br></font><br>

<br><br>
</div>

<div style="float: right; border:black 1px solid;">
<font color="blue">實驗材料: </font>
*1. 5寸喇叭 1個
*2. 雙面膠(勿貼在隔板上)與無痕膠帶各1卷
*3. 雷射筆(含電池)1支,其波長為 635nm
*4. 訊號產生器1台
*5. 壓克力盒1個
*6. 計算機1台
*7. 尺與皮尺1組
*8. 紙杯1個
*9.白紙5張
*10.漆包線1條
*11.支架2 組包含菱形與三叉夾各2個
*12. BNC 線2條
*13. 電源線1條
*14.塑膠培養皿2 個
*15. 方格紙1本
*16. 剪刀1把
*17. 抹布1條
*18.塑膠收納盒1個

</div>

==1.現象提示與參考： ==
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B1.png'/>
<br><br>
==2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說） ==

*2.1思考點波源在水中如何形成水波。

*2.2思考毛細波與繩波的共通點。

*2.3思考當雷射光照射到毛細波表面後光線會如何前進。

*2.4思考不同頻率繞射點間距會如何改變。
<br><br>
==3.設計實驗與執行 ==

*3.1設計一項實驗，探討雷射光入射角度θ與雷射入射點到屏幕的距離(L)和屏幕上的第零階繞射亮點高度(H)的關係。

:*3.1.1實驗數據圖
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ef/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B2.png'/>
:*3.1.2分析實驗結果
*3.2試著取適當的物理量，線性回歸出表面張力
:*3.2.1 實驗數據圖
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fa/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B3.png'/>
:*3.2.2分析實驗結果
<br><br>
==4.分析與結論 ==

*4-1 能藉由觀察公式來推論並分析出相關趨勢線。

*4-2 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。
<br><br>
==5.教學目標與評量 ==

*5-1 理解並應用光學繞射光柵原理。

*5-2 利用現有器材資源，與學習到的知識。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。

*5-3 讓學生學習科學素養，即探究現象，最後精緻化結果。
<br><br>
==6.參考資料： ==
<br><br><br><br><br><br><br>
==7.參考說明 ==

*<b>2.1思考點波源在水中如何形成水波。 </b>

:*藉由示範影片中以常見的點波源去擾動水面形成水波，再進而引導學生認識到水波的形成主要原因，主要是因為水分子彼此間之吸引力所引起的表面張力。

*<b>2.2思考毛細波與繩波的共通點。 </b>

:*手拉動繩子產生繩波，如同這實驗的漆包線拉動水波表面產生水波，表面張力波其實就類似水面上的漣漪，產生原因也包含表面張力，如同上下振動繩子產生繩波一般，繩波波速和繩張力、線密度相關，漣漪的波速也和表面張力、液體密度相關。

*<b>2.3思考當雷射光照射到毛細波表面後光線會如何前進。 </b>

:*讓學生觀察水波表面的構造，先詢問出光行進的性質後再進而引導出光還有干涉和繞射之特性，最後讓學生知道雷射光會將水波作為反射式光柵然後繞射。

*<b>2.4思考不同頻率繞射點間距會如何改變。 </b>

:*因為V=λf所以當波傳遞的介質都是水時波速就為定值，因此當頻率增加水波的波長就會減少，光程差為d(sinψ − sinφ) = mλ，其中ψ為入射角φ為繞射角，所以當ψ=φ會形成第零階的繞射亮紋，當ψ≠φ就會造成1、2、3…階的亮紋，所以當d變小時又因光程差必須相同，因此繞射亮紋間距就會增加。

*<b>3.1設計一項實驗，探討雷射光入射角度θ與雷射入射點到屏幕的距離(L)和屏幕上的第零階繞射亮點高度(H)的關係。 </b>

:*3.1.1實驗數據圖
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6d/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B4.png'/>

:*3.1.2分析實驗結果
:*改變不同L的值後去測量其相對應的H值，再用H-L做一回歸直線，由於第零階繞射點到水平面的夾角為tan−1(HL)=θ，所以的到θ值為0.0418(弧度)。

*<b>3.2試著取適當的物理量，線性回歸出表面張力 </b>

:*3.2.1 實驗數據圖
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B5.png'/>

:*3.2.2分析實驗結果

:*表面張力實驗值= 0.0712 N/m，30°C 條件下理論值=0.0710 N/m，誤差0.28%

黏滯液體中的終端速度與黏滯力

2019-06-05T07:00:32Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">一個小球在液體中緩慢下降時，會遭受阻力，請探究此現象。</font>

<div style="border-style: double; width:40%;">
實驗材料：
#壓克力圓筒（60mm）
#甘油液體：1000ml
#直徑2mm、3mm、4mm、5mm和6mm 氮化矽圓球各5個，氮化矽的密度為3.2g/m3
#直徑2mm、3mm、 4mm、5mm、 6mm不鏽鋼球各5個，不鏽鋼的密度為7.64g/m3
#直徑4mm與9.7mm的鋁圓球各5個，鋁的密度為2.72g/m3
#分段計時的碼錶1個
#游標尺1支
#直尺1支
#鐵網1個
#夾子1支
#燒杯1個
#乳膠手套1雙

</div>

</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象提示與參考：==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*顯示小球於黏滯液體中的落下速度和預期差多，比原先預測只受重力與浮力還要慢。
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/%E7%8F%BE%E8%B1%A1.png'/>

<videoflash>aoWkjJYrvDs</videoflash>
</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1 思考物體於液體中落下，只受重力與浮力情況下，在液體中落下的時間與距離關係為何? 等速度還是等加速度運動? 如何確認?。
*2.2 給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，受何種力? 如何證明自己假說正確?(教師從不同組別的討論結果引導黏滯力與終端速度的概念)
*2.3 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和那些變因有關? 如何設計實驗證明?
*2.4 前三項實驗中，讓學生討論黏滯力和那些項目成正相關?
*2.5 還有哪些可能的變數?

== 3.設計實驗與執行==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 設計出一項實驗，探究物體在液體中掉落的距離與時間關係。
**3.1.1 實驗數據圖
**3.1.2 分析實驗結果

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1f/%E5%9C%96%E4%B8%80.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.2 設計出一項實驗，探究物體在液體中掉落的終端速度與球體半徑關係。
**3.2.1 實驗數據圖
**3.2.2 分析實驗結果

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/94/%E5%9C%96%E4%BA%8C.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.3 變化球體半徑，分別探究掉落速度的關係。
**3.3.1 改變小球半徑，分別記錄其距離與時間，推算其速度。
**3.3.2 分析實驗結果

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/%E5%9C%96%E4%B8%89.png'/>
</td>
</tr>

</table>

== 4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，萃取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 複習力平衡。
*5.2 辨別等速度和等加速度運動。
*5.3 解黏滯阻力與終端速度的概念。
*5.4 建構斯托克斯定律。
*5.5 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

==6.參考資料==
*102年全國物理科學力競賽實驗考題

==7.參考說明==
<table style="border:none;">
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
1.思考物體於液體中落下，只受重力與浮力情況下，在液體中落下的時間與距離關係為何? 等速度還是等加速度運動? 如何確認?
*等速度，因為黏滯力和落下速度成正比，最終物體受到的合力為零，因此做等速度運動。
*利用實驗紀錄落下距離與時間，確認物體是否等速度運動。
*<font color=red>實驗步驟參考</font> :將圓球置入溶液中使其自由下落，在已標明刻度之容器中，每間隔10(cm)紀錄圓球經過該刻度之時間(利用可分段計時碼表)，將其得到之距離與時間做線性回歸並觀察其分布是否為一線性趨勢Ｙ＝ａＸ＋ｂ，其中X為時間、Ｙ為距離，故其斜率應為線性回歸後得到之速度，若符合上述之線性關係，其速度應為此運動之終端速度。
*終端速度是對位置與時間作圖，如下圖，得迴歸線之斜率即為終端速度，每個數據點為取五次數據得平均並作圖之。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%B5%82%E7%AB%AF%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%88%87%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E5%8A%9B2.png'/>

</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
2.給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，受何種力? 如何證明自己假說正確?
*(教師從不同組別的討論結果引導黏滯力與終端速度的概念)
*開放給學生思考，教師一旁觀察學生的觀念是否正確，用學生的討論結果引導黏滯力與終端速度的概念，例如雨水落下最終也會成等速度運動。

----
</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

3.物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和那些變因有關? 如何設計實驗證明?
*從學生的第一個實驗結果，不同小組之間會選擇不同半徑的圓球實驗，利用這些數據，引導學生討論出小球的終端速度與小球半徑有關的結論。
*讓學生設計實驗步驟與方法，規劃終端速度與小球半徑的相關實驗，尤其注重以實驗數據圖呈現出相關參數造成的實驗結果，並試著從取出適當的物理量，做出線性關係
*參考 :使用不鏽鋼球直徑2mm、3mm、 4mm、5mm、 6mm,於管徑60 mm下的甘油中,每10公分紀錄一次時間。並求得各種不鏽鋼球大小與終端速度的關係式

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/%E5%9C%96%E4%BA%94.png'/>

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
4.前三項實驗中，讓學生討論黏滯力和那些項目成正相關?

*依照前面的實驗推論，學生應該會推測出黏滯力和物體速度、圓球半徑成正相關。
*推論方式參考:
*從學生的實驗結果會得知速度V正比於r<sup>2</sup>，此時反推合力關係
**重力=浮力+黏滯阻力，重力、浮力都和半徑r<sup>3</sup>成正比，分別另重力=Ar<sup>3</sup>、浮力=Br<sup>3</sup>、黏滯阻力=Cr<sup>m</sup>V (A、B、C都是常數)
**重力=浮力+黏滯阻力 >>> Ar<sup>3</sup>=Br<sup>3</sup>+Cr<sup>m</sup>V
*(A-B)/Cr<sup>3-m</sup>=V 。由於速度V正比於r<sup>2</sup>，因此m=1，回推不鏽鋼球條件下黏滯阻力=CrV ，到這裡教師可以介紹斯托克斯定律：<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/%E5%9C%96%E5%85%AD.png'/>

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
5.還有哪些可能的變數?
*阻力來源是黏滯力，必然有黏滯係數影響。

</td>
</tr>
</table>

圓柱體於黏滯液體中的運動

2019-06-05T06:59:33Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">一個圓柱體在液體中緩慢下降時，會遭受阻力，並且圓柱體落下速度比球體快，請探究此現象。</font>

<div style="border-style: double; width:40%;">
實驗材料：
#壓克力圓筒（60mm）
#甘油液體：1000ml
#直徑4mm與9.7mm的鋁圓球各5個，鋁的密度為2.72g/m3
#直徑6mm、8mm、10mm、12mm的鋁圓柱各一個
#分段計時的碼錶1個
#游標尺1支
#直尺1支
#夾子1支
#燒杯1個
#乳膠手套1雙

</div>

</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象提示與參考：==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*顯示小球和圓柱體分別於黏滯液體中的落下速度不同。
<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/%E7%8F%BE%E8%B1%A11.png'/>

<videoflash>OLVyECsCTgo</videoflash>
</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

==2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1 思考圓柱體與小球於液體中落下，其速度不同的原因為何?
*2.2 給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，受何種力? 如何證明自己假說正確?
*2.3 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和液體密度是否相關? 如何實驗得出液體密度?
*2.4 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和黏滯係數是否相關? 如何實驗得出黏滯係數?
*2.5 探討還有哪些可能的變數?

==3.設計實驗與執行==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 設計出一項實驗，探究圓柱體在液體中掉落的距離與時間關係。
**3.1.1 實驗數據圖
**3.1.2 分析實驗結果

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AF%A6%E9%A9%971.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.2 設計出一項實驗，得出液體密度。
**3.2.1 實驗數據圖
**3.2.2 分析實驗結果

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AF%A6%E9%A9%972.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.3 設計出一項實驗，得出黏滯係數。
**3.3.1 實驗數據圖
**3.3.2 分析實驗結果

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/93/%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AF%A6%E9%A9%973.png'/>
</td>
</tr>

</table>

==4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。

==5.教學目標與評量==

*5.1 建構圓柱體的斯托克斯定律。
*5.2 從需要修正公式這點，讓學生了解當前的理論都是最佳猜測假說。
*5.3 利用現有器材資源，與學習到的知識，設計實驗求得出液體密度、黏滯係數。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。
*5.4 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

==6.參考資料==
*97年雲嘉區物理科學科能力競賽實驗試題

==7.參考說明==
<table style="border:none;">
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
1. 思考圓柱體與小球於液體中落下，其速度不同的原因為何?
*教師引導學生思考與探究此題目，先讓學生回想之前學過的球體再黏滯液體中掉落速率很小，球也很小，而且液體在各方向都是無限寬廣，那麼小球所受的黏滯力遵守斯托克斯定律為 F=6πηrV ，其中η稱為黏滯係數;V是小球落下的速度;''r''是小球的半徑。然而球體和圓柱體的對稱形狀不同，所受到的黏滯力也會不同，在此埋下黏滯力公式修正的必要性。

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
2. 給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，是否應修正公式? 如何修正公式 ? 如何證明自己假說正確?

*引導學生討論出斯托克斯定律需要修正。讓學生自行猜想該如何修正，或教師給予幾種選擇，引導或直接告知學生修正方式，例如: F=6πηr<sup>m</sup>V 、F=6πηrV<sup>m</sup>、F=6πηrVm ，其中m是常數。
*讓學生設計實驗步驟與方法，依據可以整理出的相關參數，自行規劃相關實驗，尤其注重以實驗數據圖呈現出相關參數造成的實驗結果，並試著從圖中萃取出重要的物理量。
<font color=red>參考:</font>
以F=6πηr<sup>m</sup>V為例，當圓柱體在甘油中落下的速度達到一個恆定值，即達到終端速度時，圓柱體受力達到平衡，即有

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F1.png'/></center>

式中V=2πr<sup>3</sup>是圓柱體的體積，於是可得

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/13/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F2.png'/></center>

由下降距離L(30cm)和測量之時間(t)，可得 <img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F3.png'/>，結合式(A2)便可得

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F4.png'/></center>

式子兩邊同取''ln''，即得
<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F5.png'/></center>
<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F6.png'/></center>

取不同直徑的鋁圓球體，在固定距離內量測其落下時間t，並描繪''ln⁡'' t-''ln'' ⁡r圖形，由上式得知圖形應為直線，由直線的斜率就可以求出指數m

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E1.png'/>

圖中斜率為-1.019，由此可以得到

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/53/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E2.png'/></center>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

3.3. 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和液體密度是否相關? 如何實驗得出液體密度?

<font color=red>參考：</font>從學生實驗結果當中引導出式(A1)。接著讓學生設計實驗步驟與方式，量測液體密度根據式(A1)，因為m相且<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a7/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E3.png'/>也相同，故V<sub>T</sub>-ρ為線性關係因此可得知V<sub>T</sub>=L/t ∝ρ→ 1/t ∝ρ

如下圖所示

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E4.png'/>

直線在ρ軸上的截距即為ρ′，所以為ρ′=1.252x10<sup>3</sup> kg/m<sup>3</sup>，而實驗所用之甘油密度為1.25以上，所得出結果相當吻合。
</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
4.物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和黏滯係數是否相關? 如何實驗得出黏滯係數?
*讓學生設計實驗與步驟，利用所求得的甘油密度跟提供的圓柱體推得黏滯係數
*參考:
*根據式(A1)
*V<sub>t</sub>=gr<sup>2</sup>(ρ-ρ′)/3η
*整理後得ηV<sub>t</sub>=gr<sup>2</sup>(ρ-ρ′)/3 ，另Y= gr<sup>2</sup>(ρ-ρ′)/3、X=V<sub>t</sub>作圖，斜率即是黏滯係數η

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
5.探討還有哪些可能的變數?
*從受力 Vρg=Vρ' g+6πηr<sup>m</sup> V<sub>T</sub> 來看，其中體積V和半徑r有關，會影響的變數就是半徑r、物體密度ρ、液體密度ρ^'以及黏滯係數η。

</td>
</tr>
</table>

火柴火箭(matches rocket)

2019-06-05T06:56:34Z

鍾國辰：

<table>
<tr>
<td style="width:80%; float:center; vertical-align:text-top;" colspan="2">
<div>
<font color="red" size="5">中秋節除了家家戶戶烤肉的香氣以外，還時常聽見各處傳來沖天炮的聲音，或許每個人都玩過沖天炮，但你知道如何利用火柴製作火箭嗎？火箭升空的原理是根據牛頓第三運動定律：作用力與反作用力。當火箭燃料燃燒時會產生大量氣體，而火箭將大量氣體排出的同時，被排出的氣體也會給予火箭反作用力，使火箭升空。

　　氣球洩氣時會亂飛也是因為牛頓第三運動定律（如影片一），但是想製作火柴火箭還必須讓火箭的飛行軌跡穩定，絕不能像氣球那樣亂飛。羽毛球在空中飛行時，總是以球頭朝前的方式飛行（如影片二），如果能將羽毛球的飛行特性應用到火箭上，就能做出穩定飛行的火柴火箭了(如影片三)。
</font>

</div>
</td>
<td style="float:center;">

</td>
</tr>
<tr>
<td>
<videoflash>e1DZagWd1xc</videoflash><br>
(影片一、氣球洩氣)
</td>
<td style="padding-left:100px;">
<videoflash>bjVN8WyUdXQ</videoflash><br>
(影片二、羽毛球飛行) <br><br>
</td>
</tr>

<tr>
<td>
<videoflash>U5maeNBslv8</videoflash><br>
(影片三、火柴火箭發射)
</td>
<td>
<div style="border:black 1px solid; margin-right:10%; margin-left:10%; max-width: 500px;">
<font color="blue">名詞解釋: </font>
*牛頓第三運動定律—(作用與反作用定律)
一物體受外力作用時，必產生一反作用力，作用力與反作用力大小相等，
方向相反，但作用力與反作用力作用在不同物體上，所以不能抵消。
F ⃗作用力=-F ⃗反作用力

</div><br><br>
</td>
</tr>

</table>

<div style="border:black 1px solid; width:30%; float:right; margin-right:30%;">
<font color="blue">實驗材料: </font>
*1. 火柴2盒、直尺
*2. 鋁箔紙、剪刀、竹籤
*3. 尖嘴鉗、A4紙、打火機
*4. 膠帶、吹風機、粗吸管
*5. 捲尺2個、瓶蓋2個
*6. 鋁箔膠帶、羽毛球
*7. 原子筆、方格紙、繩子

</div>

==1.現象提示與參考： ==

如影片所示:

<table>
<tr>
<td><videoflash>bjVN8WyUdXQ</videoflash><br>
(影片二、羽毛球飛行)

</td><td><videoflash>U5maeNBslv8</videoflash><br>
(影片三、火柴火箭發射)</td>
</tr>
</table>

羽毛球是由軟木塞的球頭跟羽毛的尾翼組成，但為什麼總是以較重的球頭朝著前方飛行，而不是較輕的羽毛端朝著前方飛行呢？

火柴火箭製作教學請參考影片四
<table>
<tr>
<td><videoflash>QkI8JrsHK7Q</videoflash><br>
(影片四、火柴火箭製作教學)

</td>
</tr>
</table>

<br><br>

==2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1為何羽毛球在飛行時總是能以球頭朝著前方飛行？
*2.2氣球在洩氣時為何無法像羽毛球那樣穩定地飛行？
*2.3羽毛球的羽毛排列方向使它在飛行時會旋轉，而子彈也因為槍管的膛線使它能夠旋轉，假設旋轉的角動量有助於飛行的穩定度，那我們應該將火柴火箭的尾翼設計成會使其旋轉嗎？
*2.4如果旋轉時的角動量有助於飛行的穩定度，為何沖天炮的設計跟目前的軍用火箭(圖一)都不會加入旋轉的設計？是成本考量還是另有其他原因導致捨棄角動量的設計？

<table>
<tr>
<td><img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/%E5%A4%AA%E7%A9%BA%E7%81%AB%E7%AE%AD.jpg'/>

<br>(圖一、火箭)</td>
<td style="padding-left:100px;">
<td><div style="border:black 1px solid; width:60%;">
<font color="blue" >名詞解釋: </font>
*角動量—(L=rp=Iω)
物體的角動量是物體的位置向量和動量的叉積。角動量守恆最經典的應用就是陀螺儀，陀螺儀多用於導航、定位等系統。
日常生活可以觀察到的現象例如:陀螺旋轉時是立著的，沒有旋轉時是倒著的；腳踏車未行駛前容易傾倒，行駛後不易傾倒。
</div></td>
</tr>
</table>

*2.5如果自己做的火柴火箭無法成功飛行，或是飛行效果不如預期，有可能是哪些原因造成失敗呢？
<br><br>

==3.設計實驗與執行 ==

*3.1將羽毛球從離地1.5公尺高的地方自由落體，觀察羽球落地時是以球頭端還是羽毛端著地（以球頭朝上、球頭朝下、球頭與羽毛端水平放置，三種起始狀態進行自由落體，每種狀態各測10次）

:*3.1.1記錄觀測結果
<table border="1">
　<tr>
　<td>起始狀態</td>
　<td>落地狀況（ex:球頭著地9次/側面著地1次/羽毛著地0次）</td>
　</tr>
　<tr>
　<td>球頭朝上：</td>
　<td> </td>
　</tr>
<tr>
　<td>球頭朝下：</td>
　<td> </td>
　</tr>
　<tr>
　<td>球頭與羽毛端水平放置：</td>
　<td> </td>
　</tr>
</table>

:*3.1.2列出可能導致實驗結果多次呈現球頭著地的原因ex:重力、空氣阻力……等。也列出可能導致側面著地及羽毛端著地的原因。

*3.2將羽球用繩子吊起(圖二)，接著用電風扇或吹風機從各個方向吹它，觀察羽球的球頭是否轉向
:*3.2.1紀錄羽球頭轉向的情形，並比較3.1的實驗結果，寫下你認為從不同起始狀態自由落體而最後多次呈現球頭著地的原因

<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/%E5%9C%96%E4%BA%8C.jpg'/>

(圖二、3.2實驗示意圖)

:*3.2.2分析實驗結果

*3.3製作火箭模型(如圖三，尾翼為6公分的正方形紙)，重複3.1的實驗，記錄不同起始狀態下，自由落體的著地情形
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/60/%E5%9C%96%E4%B8%89.jpg'/>

(圖三、火箭模型)

:*3.3.1記錄觀測結果
<table border="1">
　<tr>
　<td>起始狀態</td>
　<td>落地狀況（ex:球頭著地9次/側面著地1次/尾翼著地0次）</td>
　</tr>
　<tr>
　<td>頭朝上：</td>
　<td> </td>
　</tr>
<tr>
　<td>頭朝下：</td>
　<td> </td>
　</tr>
　<tr>
　<td>水平放置：</td>
　<td> </td>
　</tr>
</table>

:*3.3.2列出可能導致實驗結果多次呈現頭著地的原因ex:重力、空氣阻力……等。也列出可能導致側面著地及尾翼端著地的原因。

*3.4利用火箭模型重複3.2的實驗(圖四)，確認火箭模型跟羽毛球擁有相同特性
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/%E5%9C%96%E5%9B%9B%E3%80%813.4%E5%AF%A6%E9%A9%97%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9C%96.jpg'/>

(圖四、3.4實驗示意圖)

:*3.4.1紀錄實驗結果

:*3.4.2將火箭模型尾翼折彎(圖五)，接著從離地1.5公尺處將火箭頭朝下自由落體，確認在掉落過程中，火箭模型會旋轉。
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/%E5%9C%96%E4%BA%94%E3%80%81%E7%81%AB%E7%AE%AD%E6%A8%A1%E5%9E%8B%E5%B0%BE%E7%BF%BC.jpg'/>

(圖五、火箭模型尾翼)

*3.5製作火柴火箭，然後測試火箭的性能
:*3.5.1固定竹籤當作發射台，將發射後的情形畫在方格紙上(圖六)，紀錄至少20次
<img style="height:400px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/%E5%9C%96%E5%85%AD.jpg'/>

(圖六、將發射情形畫在方格紙上)

:*3.5.2將火柴火箭的尾翼折彎(圖七)，將發射後的情形畫在紙上，紀錄至少20次
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/%E5%9C%96%E4%B8%83.jpg'/>

(圖七、火柴火箭尾翼彎曲)

:*3.5.3比較上面兩個實驗的發射結果，3.5.1的火箭為沒有角動量的對照組，3.5.2的火箭為加入角動量的實驗組，比較兩組情形的發射落地點何組較為集中(火箭發射距離超過1公尺才具有比較意義，如果大多數火箭射程無法超過1公尺，請檢討製作火箭的失敗原因)

<br><br>

==4.分析與結論 ==

*4.1 能察覺日常生活中的現象，並進一步探究背後的原理。
*4.2 能將日常生活中觀察到的現象加以應用。
*4.3 能找出實驗失敗的原因，並得出修正方向。

<br><br>
==5.教學目標與評量 ==

*5.1 能將物理定律、物理原理應用在實做方面。
*5.2 勝負乃兵家之常事；失敗乃科學實驗之常事。能培養面對失敗的正向態度，並秉持科學精神再接再厲、從挫折中學習的積極態度。
*5.3 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

<br><br>
==6.延伸問題： ==

抹好果醬的吐司一不小心從餐桌邊緣掉到地上的話，為什麼總是果醬面朝下？莫非定律(Murphy’s law)只是運氣問題？還是有物理原因？它跟羽毛球總是以球頭著地的原理一樣嗎？

註釋(莫非定律: 「凡是可能出錯的事均會出錯。」莫非定律自古以來即有，如民謠所說：「麵包落地的時候，永遠是抹奶油的一面著地。」)

<br><br>
==7.參考資料： ==
*[1] https://www.youtube.com/watch?v=MQ5GEhwr3-w
*[2] https://www.youtube.com/watch?v=4cPiQ6G-ToU
*[3] https://www.brainfoo.com/match-projects/ultimate-matchstick-rocket/
*[4] https://www.youtube.com/watch?v=WFyKgmnCF-8
*[5] https://tkor.squarespace.com/matchbox-rockets-template
*[6] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%89%9B%E9%A1%BF%E7%AC%AC%E4%B8%89%E8%BF%90%E5%8A%A8%E5%AE%9A%E5%BE%8B
*[7] https://market.cloud.edu.tw/content/vocation/mechanical/tp_st/chap09/htm/KIN1-3.HTM
*[8] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A7%92%E5%8A%A8%E9%87%8F
*[9] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%99%80%E8%9E%BA%E5%84%80
*[10] http://phy.tw/form/item/125-2016-06-22-16-59-03
*[11] http://scimonth.blogspot.com/2017/12/blog-post.html
*[12] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A5%B6%E6%B2%B9%E8%B2%93%E6%82%96%E8%AB%96
*[13] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%91%A9%E8%8F%B2%E5%AE%9A%E7%90%86
<br><br><br><br><br><br><br>

高斯加農砲(Gaussian cannon)

2019-06-05T06:53:51Z

鍾國辰：

<table>
<tr>
<td style="width:60%; float:center; vertical-align:text-top;">
<div>
<font color="red" size="5">在一直線軌道由左至右排列著一系列釹鐵硼磁鐵和鋼珠(如圖一)，將一顆鋼珠放置於軌道左側，使鋼珠被磁力吸引而撞上磁鐵，隨後最右側的鋼珠會快速射出，請探究此現象(參閱影片一)。</font>

</div>
</td>
<td style="float:center;">

<div style="border:black 1px solid; width:80%;">
<font color="blue">實驗材料: </font>
*1.圓柱形釹鐵硼磁鐵10個(直徑11mm高7.157mm)
*2.鋼珠30顆(直徑12mm)
*3.電線壓條1公尺4條
*4.碼錶
*5.捲尺1個
*6.膠帶
*7.指北針1個
</div>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/%E5%9C%96%E4%B8%80_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9C%96.jpg'/><br>
(圖一、高斯加農砲示意圖)
</td>
<td>
<videoflash>JYQgplDfwow</videoflash><br>
(影片一) <br><br>
</td>
</tr>
</table>

==1.現象提示與參考： ==

如影片所示:

<table>
<tr>
<td><videoflash>JYQgplDfwow</videoflash><br>
(影片一、高斯加農砲單次加速)</td><td><videoflash>iwVgR-X02d4</videoflash><br>
(影片二、高斯加農砲二段加速)</td>
</tr>
</table>

請探究影片一跟影片二之裝置相同處與相異處

<br><br>
==2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1思考鋼珠為何會加速？
*2.2使用不同的鋼珠數量會有何差別？
*2.3哪些變因可能會影響鋼珠的速度？
*2.4磁鐵的N、S極對調是否會影響鋼珠加速？
*2.5若鋼珠加速的動力來源為磁鐵之磁力，那麼在發射數十次之後，磁鐵的磁力是否會減弱甚至失去磁性？
*2.6在整個系統中是否遵守能量守恆？
*2.7如何設計一組高斯加農砲使鋼珠儘可能以最快的速度發射？
<br><br>
==3.設計實驗與執行 ==

*3.1拿掉磁鐵只留一排鋼珠作為對照組，觀察在沒有磁鐵的狀況下，是否鋼珠依然會被加速

:*3.1.1記錄觀測結果

*3.2針對影片一的現象。設計出一項實驗，在固定磁鐵的情況下，記錄不同鋼珠數量與發射速度之關係。
:本實驗提供三種建議方法以量測鋼珠之速度。(方法一：用碼錶計時鋼珠在移動固定距離花了多少時間。方法二：將軌道傾斜45度，紀錄鋼珠爬坡了多少高度，以位能推算動能。方法三：將末端待發射的鋼珠置於桌子邊緣，使鋼珠發射後墜落至地面，量測桌子邊緣與鋼珠落地點的水平距離，推算鋼珠發射後的水平速度。)同學們可以思考看看此三種方法各自有何優缺點，選定一種最適合方法來實驗。

:*3.2.1實驗數據圖(三種方法擇一)
<table>
<tr>
<td>方法一：
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/321-1_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/></td><td>方法二：
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/73/321-2_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/></td><td>方法三：
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e6/321-3_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/>
</td>
</tr>
</table>

:*3.2.2分析實驗結果

*3.3同上一個實驗，但這次將磁鐵之N、S極對調，針對2.4的問題，紀錄鋼珠發射速度
:*3.3.1實驗數據圖(三種方法擇一)
<table>
<tr>
<td>方法一：
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/81/331-1_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/></td><td>方法二：
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/39/331-2_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/></td><td>方法三：
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/331-3_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/></td>
</tr>
</table>

:*3.3.2分析實驗結果

*3.4針對2.5的問題。如同影片一的裝置，重覆發射鋼珠數十次，紀錄每次的發射速度是否逐次遞減
:*3.4.1實驗數據圖(三種方法擇一)
<table>
<tr>
<td>方法一：
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/341-1%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/></td><td>方法二：
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/341-2_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/></td><td>方法三：
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ef/341-3_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/>
</td>
</tr>
</table>

:*3.4.2分析實驗結果

*3.5針對影片二，設計一組二段加速系統，在鋼珠數量固定的情況下，調控兩個磁鐵之間相斥相吸的關係與距離，紀錄鋼珠發射速度
:*3.5.1實驗數據圖(三種方法擇一)
:方法一：
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2f/351-11_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/>
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/96/351-12_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/>

:方法二：
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/351-21_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/>
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/351-22_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/>

:方法三：
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/351-31%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/>
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/351-32_%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.jpg'/>

:*3.5.2分析實驗結果

<br><br>
==4.分析與結論 ==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目。
<br><br>
==5.教學目標與評量 ==

*5.1 能實際操作、記錄數據、繪製圖表。
*5.2 能分析數據圖所表現的結果。
*5.3讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。
*5.4利用一連串實驗歸納出的結論，將所得結論應用在如何自行設計一組加速效率更好的高斯加農砲，讓學生能應用自己融會貫通的知識。
<br><br>
==6.參考資料： ==
*[1]https://emergent-scientist.edp-open.org/articles/emsci/full_html/2017/01/emsci170006/emsci170006.html#F9
*[2]https://www.kjmagnetics.com/blog.asp?p=gauss-guns
*[3]https://ungaforskare.se/wp-content/uploads/drupal/files/projektbanken/thegaussiancannon_maria_anghel.pdf
*[4] http://iyptmag.phy.ntnu.edu.tw/upload/journal/prog/7874b8fb_20161107.pdf
*[5]http://vm02.cmsh.cyc.edu.tw/sites/default/files/Gauss%20Gun%20%E5%9C%8B%E7%A7%91%E6%9C%83%E8%A8%88%E7%95%AB%E6%95%99%E6%9D%90_%E8%AC%9D%E7%AB%8B%E5%AE%9C_0.pptx
*[6] http://iypt.org/images/0/05/Problems2012.pdf
<br><br><br><br><br><br><br>

<table>
<tr>
<td>1</td><td>2</td><td>3</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td><td>5</td><td>6</td>
</tr>
</table>

自然領域探究與實作教材教法

2019-05-29T06:04:17Z

鍾國辰：

物理科:
*[[磁煞作用]]
*[[圓柱體於黏滯液體中的運動]]
*[[黏滯液體中的終端速度與黏滯力]]
*[[嘟嘟心情車]]
*[[氣功]]
*[[頑皮的橡皮筋]]
*[[動動人與旋轉世界]]
*[[利用反射式光柵探討表面張力]]
*[[高斯加農砲(Gaussian cannon)]]
*[[火柴火箭(matches rocket)]]
*[[簡諧振盪與重力加速度]]
*[[幾何光學及混合光經稜鏡色散再複合]]
*[[光學現象與探討]]

化學科:
*[[螢光磷光]]
*[[蠟燭]]
*[[碳的結構與性質]]
*[[酸鹼滴定模擬]]

生物科:
*[[以植物葉片絨毛分布分析植株年齡]]
*[[植物開花調控分析實驗]]
*[[分析植物養分儲存器官之形態與生理]]
*[[分析甘藍類蔬菜器官發育與細胞生理變化]]
*[[蔬菜中含有多少硝酸鹽？]]

地球科學:
*[[空氣品質PM 2.5來源]]
*[[地球又大又圓]]
*[[與億年前的恐龍相遇]]

自然領域探究與實作教材教法

2019-05-29T06:03:54Z

鍾國辰：

物理科:
*[[磁煞作用]]
*[[圓柱體於黏滯液體中的運動]]
*[[黏滯液體中的終端速度與黏滯力]]
*[[嘟嘟心情車]]
*[[氣功]]
*[[頑皮的橡皮筋]]
*[[動動人與旋轉世界]]
*[[利用反射式光柵探討表面張力]]
*[[高斯加農砲(Gaussian cannon)]]
*[[火柴火箭(matches rocket)]]
*[[簡諧振盪與重力加速度]]
*[[幾何光學及混合光經稜鏡色散再複合]]
*[[光學現象與探討]]

化學科:
*[[螢光磷光]]
*[[蠟燭]]
*[[碳的結構與性質]]
*[[酸鹼滴定模擬]]

生物科:
*[[以植物葉片絨毛分布分析植株年齡]]
*[[植物開花調控分析實驗]]
*[[分析植物養分儲存器官之形態與生理]]
*[[分析甘藍類蔬菜器官發育與細胞生理變化]]
*[[蔬菜中含有多少硝酸鹽？]]

地球科學:
*[[空氣品質PM 2.5來源]]
*[[地球又大又圓]]
*[[與億年前的恐龍相遇]]

蔬菜中含有多少硝酸鹽？

2019-05-20T08:07:31Z

鍾國辰：

<div style="float:left;">
<font color="red" size="5">了解植物中硝酸鹽的累積、轉運與轉換成蛋白質的原理。 &emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;&emsp;<br></font><br>
<div style="float: left; border:black 1px solid;">
<font color="blue">實驗材料: </font>
*1. 小黃瓜皮
*2. 小黃瓜果肉
*3. 萵苣
*4. 玉米
*5. 硝酸鹽試紙
*6. 研砵、杵
*7. Bradford 試劑
*8. 比色管

</div>
<br>
</div>

*硝酸鹽檢測結果<br><br>
<img style="height:500px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/61/%E8%94%AC%E8%8F%9C%E4%B8%AD%E5%90%AB%E6%9C%89%E5%A4%9A%E5%B0%91%E7%A1%9D%E9%85%B8%E9%B9%BD%E5%AF%A6%E9%A9%975.png'/>

==1.現象說明： ==
檢測蔬菜中硝酸鹽與蛋白質濃度。
<br><br>
==2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說） ==
*2.1植物蔬果為何需要硝酸鹽？

:*2.1請比較瓜果與葉菜類蔬菜硝酸鹽含量？

:*2.2請比較種子與葉子何者硝酸鹽含量？

:*2.3請比較蔬果綠色組織與非綠色組織硝酸鹽含量？(由高到低)

*2.2請思考如何有效降低食用蔬菜中的硝酸鹽含量？

<br><br>
==3.設計實驗與執行 ==

*3.1測量蔬菜硝酸鹽含量
:*3.1.1分別秤量各種蔬菜定量 0.1 g
:*3.1.2將 sample 放入研砵
:*3.1.3添加 2 ml 純水，磨碎葉片
:*3.1.4硝酸鹽檢測：植物萃取液沾硝酸鹽試紙
:*3.1.5蛋白質檢測：200µl 萃取液+ 500µl Bradford 試劑
:*3.1.6比色定量濃度
<br>

{| class=wikitable
|+實驗結果
|-
||樣本||硝酸鹽||蛋白質
|-
|小黃瓜皮||1||1
|-
||小黃瓜果肉||2||2
|-
||萵苣||3||3
|-
||玉米||4||4
|}
<br><br>
3.2蛋白質定量－Bradford 試劑
*1976 年 Marion Bradford 發現的蛋白質定量法。
*Coomassie Brilliant Blue G-250 在酸性溶液下呈棕褐色，但與蛋白質基團非共價結合後呈藍色。
*比色法測定蛋白質濃度（OD959）。
*靈敏度：0.5 µg。
*原液稀釋十倍使用
<br><br>

<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fb/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%976.png'/>
*硝酸鹽試紙比色濃度<br>

<img style="height:300px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%975.png'/>
*蛋白質之測定與試劑比色濃度<br><br><br><br>

==4.分析與結論 ==

*4.1能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目。

<br>
==5.教學目標與評量 ==

*5-1檢測蔬菜中硝酸鹽與蛋白質濃度。
*5-2了解植物中硝酸鹽的累積、轉運與轉換成蛋白質的原理。

<br>
==6.參考資料： ==
<br><br>

自然領域探究與實作教材教法

2019-05-08T08:50:22Z

鍾國辰：

物理科:
*[[磁煞作用]]
*[[圓柱體於黏滯液體中的運動]]
*[[黏滯液體中的終端速度與黏滯力]]
*[[嘟嘟心情車]]
*[[氣功]]
*[[頑皮的橡皮筋]]
*[[動動人與旋轉世界]]
*[[利用反射式光柵探討表面張力]]
*[[高斯加農砲(Gaussian cannon)]]
*[[火柴火箭(matches rocket)]]
*[[簡諧振盪與重力加速度]]
*[[幾何光學及混合光經稜鏡色散再複合]]

化學科:
*[[螢光磷光]]
*[[蠟燭]]
*[[碳的結構與性質]]
*[[酸鹼滴定模擬]]

生物科:
*[[以植物葉片絨毛分布分析植株年齡]]
*[[植物開花調控分析實驗]]
*[[分析植物養分儲存器官之形態與生理]]
*[[分析甘藍類蔬菜器官發育與細胞生理變化]]

地球科學:
*[[空氣品質PM 2.5來源]]
*[[地球又大又圓]]
*[[與億年前的恐龍相遇]]

自然領域探究與實作教材教法

2019-05-08T08:47:44Z

鍾國辰：

物理科:
*[[磁煞作用]]
*[[圓柱體於黏滯液體中的運動]]
*[[黏滯液體中的終端速度與黏滯力]]
*[[嘟嘟心情車]]
*[[氣功]]
*[[頑皮的橡皮筋]]
*[[動動人與旋轉世界]]
*[[利用反射式光柵探討表面張力]]
*[[高斯加農砲(Gaussian cannon)]]
*[[火柴火箭(matches rocket)]]

化學科:
*[[螢光磷光]]
*[[蠟燭]]
*[[碳的結構與性質]]

生物科:
*[[以植物葉片絨毛分布分析植株年齡]]
*[[植物開花調控分析實驗]]
*[[分析植物養分儲存器官之形態與生理]]
*[[分析甘藍類蔬菜器官發育與細胞生理變化]]

地球科學:
*[[空氣品質PM 2.5來源]]
*[[地球又大又圓]]
*[[與億年前的恐龍相遇]]

自然領域探究與實作教材教法

2019-05-08T08:36:00Z

鍾國辰：已建立頁面，內容為 "[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%88%86%E9%A1%9E.php?%E5%88%86%E9%A1%9E=%E7%89%A9%E7%90%86 物理科目錄] *[http://12…"

[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%88%86%E9%A1%9E.php?%E5%88%86%E9%A1%9E=%E7%89%A9%E7%90%86 物理科目錄]

*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E7%A3%81%E7%85%9E%E4%BD%9C%E7%94%A8.php 磁煞作用]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%9C%93%E6%9F%B1%E9%AB%94%E6%96%BC%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E9%81%8B%E5%8B%95.php 圓柱體於黏滯液體中的運動]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%B5%82%E7%AB%AF%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%88%87%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E5%8A%9B.php 黏滯液體中的終端速度與黏滯力]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%98%9F%E5%98%9F%E5%BF%83%E6%83%85%E8%BB%8A.php 嘟嘟心情車]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E6%B0%A3%E5%8A%9F.php 氣功]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E9%A0%91%E7%9A%AE%E7%9A%84%E6%A9%A1%E7%9A%AE%E7%AD%8B.php 頑皮的橡皮筋]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%8B%95%E5%8B%95%E4%BA%BA%E8%88%87%E6%97%8B%E8%BD%89%E4%B8%96%E7%95%8C.php 動動人與旋轉世界]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%88%A9%E7%94%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%BC%8F%E5%85%89%E6%9F%B5%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9B.php 利用反射式光柵探討表面張力]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E9%AB%98%E6%96%AF%E5%8A%A0%E8%BE%B2%E7%A0%B2.php 高斯加農砲]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E7%81%AB%E6%9F%B4%E7%81%AB%E7%AE%AD.php 火柴火箭]

[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%88%86%E9%A1%9E.php?%E5%88%86%E9%A1%9E=%E5%8C%96%E5%AD%B8 化學科目錄]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E8%9E%A2%E5%85%89%E7%A3%B7%E5%85%89.php 螢光磷光]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E8%A0%9F%E7%87%AD.php 蠟燭]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E7%A2%B3%E7%9A%84%E7%B5%90%E6%A7%8B%E8%88%87%E6%80%A7%E8%B3%AA.php 碳的結構與性質]

[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%88%86%E9%A1%9E.php?%E5%88%86%E9%A1%9E=%E7%94%9F%E7%89%A9 生物科目錄]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E4%BB%A5%E6%A4%8D%E7%89%A9%E8%91%89%E7%89%87%E7%B5%A8%E6%AF%9B%E5%88%86%E5%B8%83%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E6%A0%AA%E5%B9%B4%E9%BD%A1.php 以植物葉片絨毛分布分析植株年齡]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%96%8B%E8%8A%B1%E8%AA%BF%E6%8E%A7%E5%88%86%E6%9E%90%E5%AF%A6%E9%A9%97.php 植物開花調控分析實驗]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%88%86%E6%9E%90%E6%A4%8D%E7%89%A9%E9%A4%8A%E5%88%86%E5%84%B2%E5%AD%98%E5%99%A8%E5%AE%98%E4%B9%8B%E5%BD%A2%E6%85%8B%E8%88%87%E7%94%9F%E7%90%86.php 分析植物養分儲存器官之形態與生理]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%96.php 分析甘藍類蔬菜器官發育與細胞生理變化]

[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%88%86%E9%A1%9E.php?%E5%88%86%E9%A1%9E=%E5%9C%B0%E7%A7%91 地球科學目錄]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E7%A9%BA%E6%B0%A3%E5%93%81%E8%B3%AAPM2.5%E4%BE%86%E6%BA%90.php 空氣品質PM2.5來源]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%A4%A7%E5%8F%88%E5%9C%93.php 地球又大又圓]
*[http://120.107.163.222/test/%E6%8E%A2%E7%A9%B6%E8%88%87%E5%AF%A6%E4%BD%9C/%E8%88%87%E5%84%84%E5%B9%B4%E5%89%8D%E7%9A%84%E6%81%90%E9%BE%8D%E7%9B%B8%E9%81%87.php 與億年前的恐龍相遇]

黏滯液體中的終端速度與黏滯力

2019-05-08T08:15:13Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">一個小球在液體中緩慢下降時，會遭受阻力，請探究此現象。</font>

<div style="border-style: double; width:40%;">
實驗材料：
#壓克力圓筒（60mm）
#甘油液體：1000ml
#直徑2mm、3mm、4mm、5mm和6mm 氮化矽圓球各5個，氮化矽的密度為3.2g/m3
#直徑2mm、3mm、 4mm、5mm、 6mm不鏽鋼球各5個，不鏽鋼的密度為7.64g/m3
#直徑4mm與9.7mm的鋁圓球各5個，鋁的密度為2.72g/m3
#分段計時的碼錶1個
#游標尺1支
#直尺1支
#鐵網1個
#夾子1支
#燒杯1個
#乳膠手套1雙

</div>

</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象說明：（以影片顯示）==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*顯示小球於黏滯液體中的落下速度和預期差多，比原先預測只受重力與浮力還要慢。
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/%E7%8F%BE%E8%B1%A1.png'/>

<videoflash>aoWkjJYrvDs</videoflash>
</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1 思考物體於液體中落下，只受重力與浮力情況下，在液體中落下的時間與距離關係為何? 等速度還是等加速度運動? 如何確認?。
*2.2 給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，受何種力? 如何證明自己假說正確?(教師從不同組別的討論結果引導黏滯力與終端速度的概念)
*2.3 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和那些變因有關? 如何設計實驗證明?
*2.4 前三項實驗中，讓學生討論黏滯力和那些項目成正相關?
*2.5 還有哪些可能的變數?

== 3.設計實驗與執行==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 設計出一項實驗，探究物體在液體中掉落的距離與時間關係。
**3.1.1 實驗數據圖
**3.1.2 分析實驗結果

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1f/%E5%9C%96%E4%B8%80.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.2 設計出一項實驗，探究物體在液體中掉落的終端速度與球體半徑關係。
**3.2.1 實驗數據圖
**3.2.2 分析實驗結果

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/94/%E5%9C%96%E4%BA%8C.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.3 變化球體半徑，分別探究掉落速度的關係。
**3.3.1 改變小球半徑，分別記錄其距離與時間，推算其速度。
**3.3.2 分析實驗結果

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/%E5%9C%96%E4%B8%89.png'/>
</td>
</tr>

</table>

== 4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，萃取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 複習力平衡。
*5.2 辨別等速度和等加速度運動。
*5.3 解黏滯阻力與終端速度的概念。
*5.4 建構斯托克斯定律。
*5.5 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

==6.參考資料==
*102年全國物理科學力競賽實驗考題

==7.參考說明==
<table style="border:none;">
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
1.思考物體於液體中落下，只受重力與浮力情況下，在液體中落下的時間與距離關係為何? 等速度還是等加速度運動? 如何確認?
*等速度，因為黏滯力和落下速度成正比，最終物體受到的合力為零，因此做等速度運動。
*利用實驗紀錄落下距離與時間，確認物體是否等速度運動。
*<font color=red>實驗步驟參考</font> :將圓球置入溶液中使其自由下落，在已標明刻度之容器中，每間隔10(cm)紀錄圓球經過該刻度之時間(利用可分段計時碼表)，將其得到之距離與時間做線性回歸並觀察其分布是否為一線性趨勢Ｙ＝ａＸ＋ｂ，其中X為時間、Ｙ為距離，故其斜率應為線性回歸後得到之速度，若符合上述之線性關係，其速度應為此運動之終端速度。
*終端速度是對位置與時間作圖，如下圖，得迴歸線之斜率即為終端速度，每個數據點為取五次數據得平均並作圖之。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E6%B6%B2%E9%AB%94%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%B5%82%E7%AB%AF%E9%80%9F%E5%BA%A6%E8%88%87%E9%BB%8F%E6%BB%AF%E5%8A%9B2.png'/>

</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
2.給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，受何種力? 如何證明自己假說正確?
*(教師從不同組別的討論結果引導黏滯力與終端速度的概念)
*開放給學生思考，教師一旁觀察學生的觀念是否正確，用學生的討論結果引導黏滯力與終端速度的概念，例如雨水落下最終也會成等速度運動。

----
</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

3.物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和那些變因有關? 如何設計實驗證明?
*從學生的第一個實驗結果，不同小組之間會選擇不同半徑的圓球實驗，利用這些數據，引導學生討論出小球的終端速度與小球半徑有關的結論。
*讓學生設計實驗步驟與方法，規劃終端速度與小球半徑的相關實驗，尤其注重以實驗數據圖呈現出相關參數造成的實驗結果，並試著從取出適當的物理量，做出線性關係
*參考 :使用不鏽鋼球直徑2mm、3mm、 4mm、5mm、 6mm,於管徑60 mm下的甘油中,每10公分紀錄一次時間。並求得各種不鏽鋼球大小與終端速度的關係式

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/%E5%9C%96%E4%BA%94.png'/>

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
4.前三項實驗中，讓學生討論黏滯力和那些項目成正相關?

*依照前面的實驗推論，學生應該會推測出黏滯力和物體速度、圓球半徑成正相關。
*推論方式參考:
*從學生的實驗結果會得知速度V正比於r<sup>2</sup>，此時反推合力關係
**重力=浮力+黏滯阻力，重力、浮力都和半徑r<sup>3</sup>成正比，分別另重力=Ar<sup>3</sup>、浮力=Br<sup>3</sup>、黏滯阻力=Cr<sup>m</sup>V (A、B、C都是常數)
**重力=浮力+黏滯阻力 >>> Ar<sup>3</sup>=Br<sup>3</sup>+Cr<sup>m</sup>V
*(A-B)/Cr<sup>3-m</sup>=V 。由於速度V正比於r<sup>2</sup>，因此m=1，回推不鏽鋼球條件下黏滯阻力=CrV ，到這裡教師可以介紹斯托克斯定律：<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/%E5%9C%96%E5%85%AD.png'/>

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
5.還有哪些可能的變數?
*阻力來源是黏滯力，必然有黏滯係數影響。

</td>
</tr>
</table>

嘟嘟心情車

2019-05-08T07:58:49Z

鍾國辰：

<font color="blue" size="5"><center>單元名稱：嘟嘟心情車</center></font>

==1.情境引導==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*小朋友，車子是不是需要輪子，但是輪子的形狀都要像車輪那樣嗎？今天我們來試著用鋼珠球狀體當輪子，那要選用什麼當鋼珠的車軸呢？你猜得到嗎？給你一個提示是磁鐵！這是怎麼一回事呢？還有什麼是「心情車」？趕快一起來探索吧！
<div style="border:1px black double; width:40%;">
*材料
**木塊13mm*27mm*75mm　1塊/人
**小木人3個/人
**直徑4mm*5mm強力磁鐵4個/人
**10mm鋼珠4個/人
**直徑20mm原木片厚10mm2片/人
**直徑20mm黑色圓形強力磁鐵中間有洞2個/人
**直徑45mm有洞圓木輪3個/人
**8mm圓木棍10公分1支/人
**白膠1罐/組
**彩色毛根10公分3條/人
**熱融膠組含膠條1組/組
**紅黑藍三色細頭油性筆各１支/組
**12色彩色筆1盒/組。

</div>
</td>
</tr>
</table>

== 2.原理==
#磁鐵吸引力可以吸住鋼珠，代替了輪軸。當轉動時，兩者點狀接觸，所以摩擦力較小，又不會脫離，且磁力尚可承載一些重量，於是可順利當車輪使用。
#心情車例用磁極相同比彼此相斥力，讓中間木輪可以維持平衡飄浮，並順利轉動。

== 3.過程==

（一）製作嘟嘟車
#取一塊木塊當車子底板，在四邊裝輪子的位置，做記號。
#用4ｍｍ鑽孔器鑽孔。
#在四個洞中，分別置入4ｍｍ強力磁鐵。
#在車頭黏一個小木頭人。
#拿一段毛根，當小人偶的雙手。
（二）製作心情玩偶轉盤
#拿兩個有洞輪子，分別用熱融膠黏上兩個圓形有洞強力磁鐵（或黑色磁鐵），並且確定讓相對應的磁極為相斥面。
#取圓木棍，穿過兩個有磁鐵的木輪，並在上方增加第三個木輪，第三個木輪洞內事先塗上一些白膠，定位會後等乾後固定。
#幫忙把最底下的木輪，也上一點白膠後固定。
#在第二個輪子上面，用白膠在左右處分別黏上一個小木人。
#在小木人的前後分別劃上不同心情臉，一個笑臉，另一個哭臉。變完成心情玩偶轉盤了。

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e7/%E5%98%9F%E5%98%9F%E5%BF%83%E6%83%85%E8%BB%8A1.png'/>

（三）結合變身嘟嘟心情車
#選車子的適當位置，將心情玩偶轉盤，黏放在嘟嘟車上。
#將心情嘟嘟車人偶裝上雙手，並做最後的美化，例如畫畫、加上裝飾等。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/94/%E5%98%9F%E5%98%9F%E5%BF%83%E6%83%85%E8%BB%8A2.jpg'/>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/%E5%98%9F%E5%98%9F%E5%BF%83%E6%83%85%E8%BB%8A3.jpg'/>

==4.討論:==
#說說看，如果磁鐵的位置不對，會造成鋼珠輪子有什麼樣的結果？
#說說看，怎樣讓心情玩偶表演得更好玩呢？
#生活中，你將如何使用心情玩偶嘟嘟車？
==5.結論：==
*利用磁鐵的相斥特性，使玩偶可以上下彈動。嘟嘟車的輪子吸住磁鐵，可當車輪使用，又因為磁鐵和鋼珠的吸利，使得車體可以承載物品。這和一般車輪與車軸的概念不一樣，因此可以應用到其他需要轉動的地方，如轉輪等。

== 6.老師的叮嚀==
*將木塊鑽洞時，請小心使用工具，並注意老師的安全叮嚀。

圓柱體於黏滯液體中的運動

2019-05-08T07:53:43Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">一個圓柱體在液體中緩慢下降時，會遭受阻力，並且圓柱體落下速度比球體快，請探究此現象。</font>

<div style="border-style: double; width:40%;">
實驗材料：
#壓克力圓筒（60mm）
#甘油液體：1000ml
#直徑4mm與9.7mm的鋁圓球各5個，鋁的密度為2.72g/m3
#直徑6mm、8mm、10mm、12mm的鋁圓柱各一個
#分段計時的碼錶1個
#游標尺1支
#直尺1支
#夾子1支
#燒杯1個
#乳膠手套1雙

</div>

</td>
</tr>
</table>
<hr>

== 1.現象說明：（以影片顯示）==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*顯示小球和圓柱體分別於黏滯液體中的落下速度不同。
<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/%E7%8F%BE%E8%B1%A11.png'/>

<videoflash>OLVyECsCTgo</videoflash>
</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1 思考圓柱體與小球於液體中落下，其速度不同的原因為何?
*2.2 給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，受何種力? 如何證明自己假說正確?
*2.3 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和液體密度是否相關? 如何實驗得出液體密度?
*2.4 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和黏滯係數是否相關? 如何實驗得出黏滯係數?
*2.5 探討還有哪些可能的變數?

== 3.設計實驗與執行==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 設計出一項實驗，探究圓柱體在液體中掉落的距離與時間關係。
**3.1.1 實驗數據圖
**3.1.2 分析實驗結果

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AF%A6%E9%A9%971.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.2 設計出一項實驗，得出液體密度。
**3.2.1 實驗數據圖
**3.2.2 分析實驗結果

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AF%A6%E9%A9%972.png'/>
</td>
</tr>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.3 設計出一項實驗，得出黏滯係數。
**3.3.1 實驗數據圖
**3.3.2 分析實驗結果

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/93/%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AF%A6%E9%A9%973.png'/>
</td>
</tr>

</table>

== 4.分析與結論==

*4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
*4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
*4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 建構圓柱體的斯托克斯定律。
*5.2 從需要修正公式這點，讓學生了解當前的理論都是最佳猜測假說。
*5.3 利用現有器材資源，與學習到的知識，設計實驗求得出液體密度、黏滯係數。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。
*5.4 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

==6.參考資料==
*97年雲嘉區物理科學科能力競賽實驗試題

==7.參考說明==
<table style="border:none;">
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
1. 思考圓柱體與小球於液體中落下，其速度不同的原因為何?
*教師引導學生思考與探究此題目，先讓學生回想之前學過的球體再黏滯液體中掉落速率很小，球也很小，而且液體在各方向都是無限寬廣，那麼小球所受的黏滯力遵守斯托克斯定律為 F=6πηrV ，其中η稱為黏滯係數;V是小球落下的速度;''r''是小球的半徑。然而球體和圓柱體的對稱形狀不同，所受到的黏滯力也會不同，在此埋下黏滯力公式修正的必要性。

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
2. 給予學生討論的時間，小組內思考該現象的成因，是否應修正公式? 如何修正公式 ? 如何證明自己假說正確?

*引導學生討論出斯托克斯定律需要修正。讓學生自行猜想該如何修正，或教師給予幾種選擇，引導或直接告知學生修正方式，例如: F=6πηr<sup>m</sup>V 、F=6πηrV<sup>m</sup>、F=6πηrVm ，其中m是常數。
*讓學生設計實驗步驟與方法，依據可以整理出的相關參數，自行規劃相關實驗，尤其注重以實驗數據圖呈現出相關參數造成的實驗結果，並試著從圖中萃取出重要的物理量。
<font color=red>參考:</font>
以F=6πηr<sup>m</sup>V為例，當圓柱體在甘油中落下的速度達到一個恆定值，即達到終端速度時，圓柱體受力達到平衡，即有

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F1.png'/></center>

式中V=2πr<sup>3</sup>是圓柱體的體積，於是可得

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/13/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F2.png'/></center>

由下降距離L(30cm)和測量之時間(t)，可得 <img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F3.png'/>，結合式(A2)便可得

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F4.png'/></center>

式子兩邊同取''ln''，即得
<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F5.png'/></center>
<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F6.png'/></center>

取不同直徑的鋁圓球體，在固定距離內量測其落下時間t，並描繪''ln⁡'' t-''ln'' ⁡r圖形，由上式得知圖形應為直線，由直線的斜率就可以求出指數m

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E1.png'/>

圖中斜率為-1.019，由此可以得到

<center><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/53/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E2.png'/></center>

<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

3.3. 物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和液體密度是否相關? 如何實驗得出液體密度?

<font color=red>參考：</font>從學生實驗結果當中引導出式(A1)。接著讓學生設計實驗步驟與方式，量測液體密度根據式(A1)，因為m相且<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a7/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E3.png'/>也相同，故V<sub>T</sub>-ρ為線性關係因此可得知V<sub>T</sub>=L/t ∝ρ→ 1/t ∝ρ

如下圖所示

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/%E5%8F%83%E8%80%83%E8%AA%AA%E6%98%8E4.png'/>

直線在ρ軸上的截距即為ρ′，所以為ρ′=1.252x10<sup>3</sup> kg/m<sup>3</sup>，而實驗所用之甘油密度為1.25以上，所得出結果相當吻合。
</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
4.物體於黏滯性液體中落下，其終端速度和黏滯係數是否相關? 如何實驗得出黏滯係數?
*讓學生設計實驗與步驟，利用所求得的甘油密度跟提供的圓柱體推得黏滯係數
*參考:
*根據式(A1)
*V<sub>t</sub>=gr<sup>2</sup>(ρ-ρ′)/3η
*整理後得ηV<sub>t</sub>=gr<sup>2</sup>(ρ-ρ′)/3 ，另Y= gr<sup>2</sup>(ρ-ρ′)/3、X=V<sub>t</sub>作圖，斜率即是黏滯係數η

</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
----
5.探討還有哪些可能的變數?
*從受力 Vρg=Vρ' g+6πηr<sup>m</sup> V<sub>T</sub> 來看，其中體積V和半徑r有關，會影響的變數就是半徑r、物體密度ρ、液體密度ρ^'以及黏滯係數η。

</td>
</tr>
</table>

幾何光學及混合光經稜鏡色散再複合

2019-05-08T07:33:34Z

鍾國辰：已建立頁面，內容為 "<font size="6">光的折射與色散</font> <div> <font color="blue">實驗材料: </font> <table border="1"> <tr> <td>品名</td><td>規格</td><td>說明 </td><t…"

<font size="6">光的折射與色散</font>

<div>
<font color="blue">實驗材料: </font>
<table border="1">
<tr>
<td>品名</td><td>規格</td><td>說明 </td><td>數量 </td><td>單位 </td>
</tr>
<tr>
<td>R、G、B雷射筆 </td><td>外型尺寸盡量相同 </td><td>持續開啟時間盡量長，品質穩定 </td><td>各1 </td><td>支</td>
</tr>
<tr>
<td>雷射筆支架 </td><td>能將三支雷射筆固定在同一直線，雷射筆之間距離約1.2cm。最底下雷射筆距離底座約5cm。 </td><td>三支雷射筆必須要能個別微調指向角度 </td><td>1</td><td>個</td>
</tr>
<tr>
<td>三稜鏡 </td><td>玻璃製，稜鏡高度>12cm，三角邊長愈寬愈好，付支架。 </td><td>質地均勻無氣泡，表面平整無水波紋。 </td><td>2 </td><td>組</td>
</tr>
<tr>
<td>線狀燈泡 </td><td>12V100W，含燈座 </td><td>https://world.taobao.com/item/19271109059.htm?spm=a21wu.10013406-tw.0.0.e793d28dTtZrBV </td><td>1</td><td>個</td>
</tr>
<tr>
<td>燈泡座、電線及開關 </td><td>電線長至少1m，配合鹵素燈使用 </td><td>鹵素燈泡、燈泡座、變壓器需能搭配使用 </td><td>1</td><td>個</td>
</tr>
<tr>
<td>變壓器 </td><td>120V轉12V，功率150W以上 </td><td>鹵素燈泡、燈泡座、變壓器需能搭配使用 </td><td>1</td><td>個</td>
</tr>
<tr>
<td>量角器 </td><td>一般</td><td></td><td>1</td><td>個</td>
</tr>
<tr>
<td>直尺 </td><td>60cm以上</td><td></td><td>1</td><td>支</td>
</tr>
<tr>
<td>圓規 </td><td>一般</td><td></td><td>1</td><td>支</td>
</tr>
<tr>
<td>壁報紙 </td><td>淺色半開 </td><td></td><td>1</td><td>張</td>
</tr>
</table>

</div>

==1.教學目標： ==
*學習司乃耳折射定律及折射率定義

*了解折射率除了與介質種類有關之外也與光的顏色(波長/頻率)有關

*了解色散的成因並能進而演繹思考混合光經過兩個反置的三稜鏡折射後方向不變，但因不同色光橫向位移不同而形成最後折射出之複合光邊緣有不同色彩之現象。

<br><br>
==2.教學流程： ==

*反射與折射探究式教學[分組實作討論](1.5h)
*#以雷射光照射三稜鏡，紀錄光徑。
*#*操作：在略遮光中以雷射光束照射三稜鏡，紀錄周圍光徑。
*#<img style="width:30%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f9/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%881.png'/>
*#探討光傳播到不同介質產生的現象
*#判斷光束在稜鏡內的光徑，以直尺作圖連接稜鏡外的光徑。
*#測量光徑與法線夾角，探討角度之間的關係
*#發表討論
<br><br>

*反射定律與折射現象(0.5h)
*#說明(複習)反射定律並驗證
*#引導以圓規作圖分析射過程夾角正弦函數之關係
*#比較每一次折射過程入射角與折射角正弦函數值(或倒數)之比值是否一致。
*#說明折射現象
*#<img style="width:30%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%882.png'/>
*折射率定義與折射定律(2h)
*#以水稜鏡測量雷射光束折射現象並分析夾角正弦函數關係
*#以玻璃或透明壓克力製作三角柱，內部裝水成為水三稜鏡。重複以上觀測分析，比較入射角與折射角正弦函數值(或倒數)之比值與玻璃折射比值是否相同。
*#說明折射率及司乃耳定律
*#說明不同物質折射角度不同，定義折射率表示，並說明司乃耳定律。
*#折射範例講解與練習
*#作示意圖及理論推導
*#光由空氣進入不同介質之折射角度比較
*#光經過多層平行介質之折射角度比較
*#光經過平板玻璃之橫向位移
*#光經過不平行兩界面(如三稜鏡)之偏向角
*#從理論值畫出精確的折射過程
*#評量
*探討全反射現象(1h)
*#根據雷射光照射三稜鏡實驗的觀測紀錄，探討「消失的穿透光線」
*#(在雷射光束照射三稜鏡實驗中，可能會因入射角度不同而出現全反射，此現象會造成學生疑惑，正可於學過折射定律之後提出討論。)
*#說明全反射現象
*#以雷射光通過垂直兩界面(玻璃磚或水族箱)觀察全反射現象
*#說明光纖之設計原理及應用
*由色散探討波長與折射率關係(1h)
*#演示一束混合光經過一個三稜鏡的色散現象，引導思考成因
*#說明混合光包含許多不同波長光，色散現象說明了不同波長的光折射率不同
*#<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7c/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%883.png'/>
*#操作：在遮光環境演示光束經三稜鏡折射後投射在光屏上產生連續光色散現象
*根據前面所學光的色散概念探討紅、綠、藍混合光經過兩個反置三稜鏡折射後的復合問題(2h)
*#探究問題
*#*太陽光經三稜鏡產生色散，說明了太陽光是許多色光的混合光。色散之後的色光經另一個倒置的三稜鏡能否復合回原來的太陽光(混合光)?
*#*<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%884.png'/>
*#*以紅、綠、藍單色光之混合光束為代表作圖並探討。
*#學生畫下光徑圖
*#學習單：印妥兩個反置的大三稜鏡及代表紅、綠、藍混合之入射光束
*#學生發表光徑圖並討論
*#投射學生畫的學習單並進行發表及討論
*#學生於討論後再畫下光徑圖
*#學習單：同上
*#教師演示並解說
*#*教師巡視學生作圖情形
*#*教師演示紅、綠、藍雷射光束以相同入射角平行照射第一個三稜鏡，再經一個倒置三稜鏡折射後投射在白色屏上情形
*#*學生觀察並比對光徑圖，討論、檢討。
*#*教師口頭說明回饋學生作答情形
*#評量：評量學生能否由以上三種色光折射情形推論太陽光光束經過兩個反置三稜鏡折射後的復合情形，並推論各項變因(狹縫寬度、兩個三稜鏡距離等)對邊緣顏色寬度等性質的影響
*#*一束太陽光經三稜鏡產生色散，再經另一個倒置的三稜折射後的光線照射在白色屏上是甚麼樣圖像?
*#*改變太陽光束寬度，照射在白色屏上的圖像如何改變?
*#*改變兩個三稜鏡距離，照射在白色屏上的圖像如何改變?
*#*<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f5/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%885.png'/>

<br><br>
==3.參考資料： ==

*https://lecdem.physics.umd.edu/n/n1/n1-21.html

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%886.png'/>

*https://lecdem.physics.umd.edu/n/n1/n1-22.html

*https://lecdem.physics.umd.edu/n/n1/n1-23.html

*https://lecdem.physics.umd.edu/n/n1/n1-09.html

<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b0/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%887.png'/>

*https://lecdem.physics.umd.edu/n/n1/n1-08.html

*https://lecdem.physics.umd.edu/n/n1/n1-13.html

<img style="width:30%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/73/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%888.png'/>

*Additional Info

*ID Code:N1-21

*Purpose:Show how a prism can recombine previously dispersed white light.

*Description:The prismatic spectrum setup of demonstration N1-01: PRISMATIC SPECTRUM OF WHITE LIGHT - POINT SOURCE is used to create a white light prism spectrum, seen in the photograph in the center. A second identical prism is then positioned in the beam with the base opposite that of the dispersing prism, so that the colors are recombined into a white spot.

*Availability:Available

*References:REFERENCES: (PIRA 6F10.35)

*Read 1998 times

*Published in N1 Continuous Spectra

*More in this category: « N1-14: REFLECTION GRATING - LARGE N1-22: OPTICAL BOARD - PRISMS - SEPARATE AND RECOMBINE »

<img style="width:30%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%889.png'/><br><br>
<img style="width:60%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8F%8A%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%85%89%E7%B6%93%E7%A8%9C%E9%8F%A1%E8%89%B2%E6%95%A3%E5%86%8D%E8%A4%87%E5%90%8810.png'/>

*Additional Info

*ID Code:N1-22

*Purpose:Separate white light into its component colors with a prism and use an identical prism to recombine the light.

*Description:Use the optical board with a single slit baffle and a convex lens to limit the size of the ray. The single ray is passed through a prism which separates the light into its component colors, which can be cast onto a white surface. Placing a second identical prism in the beam in the opposite orientation recombines the colors into a white light spot and directs the light in a ray parallel to the original ray.

*Use a mirror to reflect the original dispersed light onto the screen, then move the support to the left to intercept the beam with the second prism, which will direct the beam onto the same spot after recombining. The optical element configuration is shown at the left (one prism) and at the right (two prisms) above The resulting "spectrum" for each configuration is shown below.

*Availability:Available

*References:REFERENCES: (PIRA 6F10.30)

*Read 1199 timesLast modified on Thursday, 29 October 2015 11:06

*Published in N1 Continuous Spectra

*Tagged under 

*PiP Oct 2015

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氣功

2019-05-08T06:56:17Z

鍾國辰：

==<font color="blue" size="5"><center>活動名稱：氣功</center></font>==

<div style="border:1px black double; width:40%;">
*材料:
**活動一:
***底片罐子1個/人
***鐵罐裝蘆筍汁1罐/人（不可以喝掉）
***黃色橫條文封箱
**活動二:
***底片罐子1個/人
***吸管1支/人
***剪刀1把/人
***彩色膠帶（電火布）1捲/組
</div>

==活動一：神掌氣功==

*問題探討一：
**「如何不用膠水、工具，就可以將軟片罐子，粘在臉上。」
*作法：將軟片塑膠罐捏住後，貼在臉上，放開手，結果怎樣？

*<font size=4>首先：手指放鬆，虛握拳指頭放到手掌心</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3a/%E6%B0%A3%E5%8A%9F4.jpg'/>
*<font size=4>記得要放鬆，不要使力！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/%E6%B0%A3%E5%8A%9F5.jpg'/>
*<font size=4>輕輕將手掌心置於瓶罐中央手指彎曲，指甲接觸到罐子</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/%E6%B0%A3%E5%8A%9F6.jpg'/>
*<font size=4>從側面看，這樣做才對！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d2/%E6%B0%A3%E5%8A%9F7.jpg'/>
*<font size=4>用左手的中指和食指指頭用點力壓住右手手掌背部的中央</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/%E6%B0%A3%E5%8A%9F8.jpg'/> <img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fb/%E6%B0%A3%E5%8A%9F9.jpg'/>
*<font size=4>慢慢伸張右手五指，並使每一根指頭盡量彼此分開</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7f/%E6%B0%A3%E5%8A%9F10.jpg'/>
*<font size=4>一直用力伸張右手指頭，使指頭微微向上翹起</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d0/%E6%B0%A3%E5%8A%9F11.jpg'/>

*<font size=4>放開左手，右手手掌與手指持續用力撐住</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/91/%E6%B0%A3%E5%8A%9F12.jpg'/>

*<font size=4>用手臂的力量舉起罐子，飲料罐子就會跟著被妳吸起來了！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/%E6%B0%A3%E5%8A%9F13.jpg'/>

*<font size=4>來！表演一次，注意看喔！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6e/%E6%B0%A3%E5%8A%9F14.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e4/%E6%B0%A3%E5%8A%9F15.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/34/%E6%B0%A3%E5%8A%9F16.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/31/%E6%B0%A3%E5%8A%9F17.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/ff/%E6%B0%A3%E5%8A%9F18.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/39/%E6%B0%A3%E5%8A%9F19.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/22/%E6%B0%A3%E5%8A%9F20.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/56/%E6%B0%A3%E5%8A%9F21.jpg'/>

*<font size=4>大家一起來努力！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dd/%E6%B0%A3%E5%8A%9F22.jpg'/>

*<font size=4>哇！可以吸兩罐，好厲害哦！氣功PK大賽！你可以吸起幾罐呢？</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8f/%E6%B0%A3%E5%8A%9F23.jpg'/>

*討論：　
*#為什麼軟片罐子可以吸在臉上？
*#怎樣才能讓它吸的久，又不會掉下來？
*#日常生活中，有哪些用具是運用類似的科學原理

*問題探討二：罐裝盧筍汁黏在手掌心不會掉下來。
*觀察：老師的示範操作，學生從老師的操作過程和看到的現象提出合理的解釋。
*討論：
*#可能和氣體有關嗎？
*#和吸盤的原理相似嗎？
*#怎樣操作才會成功？
*作法：將手掌心對準罐子壓下，排開一些罐子與手心的空氣，再將手掌心之皮膚伸展拉平，恢復原來手掌與罐子間的空間，此時，掌心內之壓力小於掌心外，罐子會被大氣壓力推住，黏貼在手掌上。
*進階：
*#兩罐盧筍汁黏在一起，也可以吸得起來嗎？
*#挑戰一次最多可以吸起多少罐蘆筍汁？

*結論：
**手掌放鬆時，肌肉占比體積大，當手掌用力伸平，指頭用力伸直張開，使得肌肉內縮，密閉的罐子得到較大的空間，因而壓力變小，大氣壓力發揮作用，托住蘆筍汁罐而不鬆脫。改變的體積越大，產生的壓力差變越大，可吸起更多的蘆筍汁。（紀錄上，大人最多12罐，小六學生最多10罐）

==活動二：氣笛與噴霧器==

*目標：運用空氣的流動和大氣壓力，分別製作鳥笛與噴霧器
*作法：
*一、將底片蓋子用剪刀搓一個約綠豆大小的洞。
*二、剪一段吸管插入蓋子洞中。
*三、瓶子裝水約九分滿
*四、剪一段吸管當作吹管，對著罐子上的吸管吹吹看，設法吹出聲音。
*五、我這樣吹，可以吹出鳥音。

<img style="width:20%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ac/%E6%B0%A3%E5%8A%9F1.png'/>

*結論：
**改變吹管的角度，可以吹出不同的聲音，迅速改變吹的位置，可以發出像鳥叫的聲音。
*六、在蓋子上再鑽一個洞（約綠豆大小），再試一試，我可以變成噴霧器，可以噴出水霧來！

<img style="width:20%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/%E6%B0%A3%E5%8A%9F2.png'/>
*結論：
**吹管平平的吹，因為空氣流動速度變大，改變氣壓使得吸管內的水位上升，被吹來的氣體吹散成小水滴，因而形成噴霧。

頑皮的橡皮筋

2019-05-08T06:41:29Z

鍾國辰：

== <font color="blue" size="5"><center>活動名稱：頑皮的橡皮筋</center></font> ==

<div style="border:1px black double; width:40%;">
*頑皮的橡皮筋材料：
**三種顏色橡皮筋各1條/人
**底片罐子1個/人
**兩個孔釦子1個/人（約1元硬幣大小，不可太小）
**縫衣線1小捆/組
**紙杯1個/組（或可替代的裝水容器）
**不透明膠帶（彩色）1捲/組
**其他罐子1-2個/組（不拘）

</div>

== <font color="blue" size="4"><center>活動一：我變！變！變！</center></font>==

*材料：兩種不一樣顏色的橡皮筋各一條（直徑5公分）
*作法與玩法：
*#將一條橡皮筋穿過另一條的中間，用指頭鉤成鏈狀（如下圖示）
*#將鏈狀橡皮筋套到左手的手掌上，使手心的橡皮筋一個顏色，手背是另一個顏色。
*#將右手的手心向著左手，指尖對指尖，手掌對著手掌貼著插入左手的手掌，並且使原來左手的手心橡皮筋，跑到右手的手背上。
*#將手掌轉成合掌的姿勢，使掌心對掌心，手指對手指。
*#分開兩手掌，檢查橡皮筋是不是交叉在手掌的中間。
*#將合掌的手掌外側向外翻開，使左右手的手背面對自己，接著將兩掌的手指向下翻轉，使手背對著手背，兩掌手心分別向兩邊。
*#再將兩掌心合起來，恢復合掌的狀態。
*#檢查左右手的橡皮筋，兩條橡皮筋的位置和原來的一樣嗎？想一想為什麼會這樣呢？
*#假如如果將合掌的向內，向下翻轉，結果也會一樣嗎？
*#熟練後，可以翻轉快一點，這樣看起來像不像在變魔術，爸爸回來時，別忘了「秀」給他看！

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/53/%E9%A0%91%E7%9A%AE%E7%9A%84%E6%A9%A1%E7%9A%AE%E7%AD%8B1.jpg'/>

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/%E9%A0%91%E7%9A%AE%E7%9A%84%E6%A9%A1%E7%9A%AE%E7%AD%8B2.jpg'/>

*討論
#手掌翻轉一圈後，左手的橡皮筋會跑到右手，同時右手的橡皮筋也跟著跑到左手，怎麼會這樣呢？
#請用慢動作來做一次，請你觀察兩條橡皮筋的移動，你發現了什麼？
*結論：
**拉動四條中任何一條橡皮筋，因摩擦力的關係，都能帶動橡皮筋移動互換。

== <font color="blue" size="4"><center>活動二：紅綠燈</center></font>==

*材料：三種不一樣顏色的橡皮筋各一條（中型）
*作法與玩法：
*#將橡皮筋結成橡皮筋繩（如下圖），掛在左手的指頭上。
*#拉動第二條橡皮筋，快速往下拉後，會有什麼變化呢？
*#再一次拉動第二條橡皮筋，橡皮筋會轉換回來嗎？

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/11/%E9%A0%91%E7%9A%AE%E7%9A%84%E6%A9%A1%E7%9A%AE%E7%AD%8B3.jpg'/>

*討論
*#本活動為什麼要叫做紅綠燈呢？
*#最上面一條橡皮筋有可能被換掉嗎？為什麼？
*結論：
**下面兩條可互換，最上面一條不能互換。

== <font color="blue" size="4"><center>活動三：魔戒</center></font>==
*材料：紅色或綠色橡皮筋一條（直徑約5公分）
*製作與玩法：
*#將橡皮筋的中間打一個結（如下圖），就成了橡皮筋魔戒，調整長度到剛好能套住兩隻手指頭。
*#將打好結的橡皮筋套在中指和食指上，並使打結的部分，在指頭的最下一節的指背上。（如圖）
*#將指內側的橡皮筋拉起，四隻指頭向內握拳。
*#放開橡皮使它剛好套住四隻指頭的指甲上（如圖）。
*#向前方伸出拳頭後，口中喊：「1，2，3！」，當數到3時，迅速將五指張開後又縮回。
*#觀察橡皮筋有什麼變化？
*#變換套住的手指，將魔戒改套住無明指和小指，再做一次，結果一樣嗎？

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1c/%E9%A0%91%E7%9A%AE%E7%9A%84%E6%A9%A1%E7%9A%AE%E7%AD%8B4.jpg'/> <img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/%E9%A0%91%E7%9A%AE%E7%9A%84%E6%A9%A1%E7%9A%AE%E7%AD%8B5.jpg'/>

*討論：
*#為什麼橡皮筋魔戒會自動跑到另外兩隻呢？
*#用慢動作做一次，可以找到原因嗎？
*結論：
**原本已經套入橡皮筋的中指和食指，因反向套入另一邊，故能離開橡皮圈，因此只剩無名指和小指被套住。

==<font color="blue" size="4"><center>活動四：釦叩罐</center></font>==

*材料：底片罐子1個/人、橡皮筋2條/人、大釦子（有兩個洞的）1個/人、縫衣線70--80公分1條/人、不透明膠帶（彩色）1捲/組、其他罐子1-2個/組（不拘）。
*作法與玩法：
*#將底片罐子一個，去掉蓋子後備用。
*#將橡皮筋剪斷，一端穿過釦子的洞後，將橡皮筋的兩端，分別用膠布固定在底片罐子。將釦子拉到罐子的底部，此時橡皮筋呈現中度緊繃。
*#剪縫衣線一段約45公分長，將其中一端穿過釦子的另一個鈕釦，打結固定縫衣線。
*#用手將縫衣線和手沾濕後，一手拿著罐子，沾濕的手拉縫衣線，往下拉動縫衣線，聽一聽，罐子會發出什麼聲音？怎麼會這樣的呢？
*討論：
*#為什麼手和縫衣線都要先用水沾濕呢？
*#快快拉和慢慢拉一拉，聽到的聲音有什麼差別？
*#裝半罐的水，和沒裝水時，發出來的聲音一樣嗎？
*#怎樣做可以改變聲音的高與低？
*進階
*#試試看，怎樣可以拉出像蟾蜍或青蛙的叫聲
*#用其他材質或形狀的罐子來試試看，比較聲音的差異，你能分辨不同材料發出的聲音嗎？
<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c0/%E9%A0%91%E7%9A%AE%E7%9A%84%E6%A9%A1%E7%9A%AE%E7%AD%8B6.png'/>
*結論：
**沾水的手指增加摩擦力，使橡皮筋因彈力的作用，讓鈕釦上下來回跳動，撞擊罐子發出聲音。拉線的速度和罐子水的高度都會影響聲音的高低。不同材質的聲音，有其特殊性和可辨認性。

動動人與旋轉世界

2019-05-08T06:35:58Z

鍾國辰：

=='''1.情境引導'''==
<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*橡皮筋有彈力，搭配小夾子，可以做出好玩的科學玩具。小華想做個人在上面努力的運動，小雪想做個好玩的海豚，在海裡翻滾和跳躍。你想做出什麼來，請趕快動手吧！
<div style="border:1px black double; width:40%;">
*材料
**原色疊疊樂積木塊12mm*25mm*75mm 3塊/人
**橡皮筋直徑5公分4條/人
**牛奶紙板約10公分*12公分1張/人
**剪刀1支/人
**小木夾子3.5公分*寬7mm 2支/人
**中木夾子4.7公分*寬7mm 2支/人
**小圓木棒直徑7mm*長10公分 1段/人
**彩色毛鐵絲（毛根）2根/人
**2公分寬很黏的雙面膠5公分1段/人
**彩色膠帶（電火布）25公分/人
**熱融膠槍組含膠條1組/組
**各色輕黏土3--5公克/人。

</div>
</td>
</tr>
</table>

== '''2.原理:'''==

*橡皮筋提供彈力，夾子夾住橡皮筋，因為彈力的關係，重心位置不斷的改變，造成夾子抖動。當輕輕轉動橡皮筋產生形變時，夾子跟著轉動。

== '''3.過程:'''==

<center><font color="blue" size="4">活動一動動人</font></center>
（一）動手做：
#將三塊木塊，用很黏的雙面膠兩兩固定，組合成ㄩ形。
#再用橡皮筋加強固定，可再用熱融膠加強固定，完成u形架。
#取橡皮筋轉成8字形後，分別套在u形架上的兩端。
#再取一根10公分圓木棒，穿過在交叉的橡皮筋。
#在圓木棒的兩邊，用毛鐵絲（毛根）做兩個小朋友，夾住坐在圓木上（尚可微轉動）。
#調整圓木棒的重心到木棒平衡。
（二）討論：
#用手輕壓圓木蹺蹺板，觀察兩個毛毛小朋友會發生什麼事？
#讓小朋友有不一樣的表演，可以有哪些操作呢？

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/24/%E5%8B%95%E5%8B%95%E4%BA%BA%E8%88%87%E6%97%8B%E8%BD%89%E4%B8%96%E7%95%8C1.jpg'/>

（三）結論：
當用手按壓與放開後，兩個小朋友在槓桿上，因為橡皮筋的彈力，會在架子上抖動。也可以使用不固定的玩偶，這樣玩偶就會飛起來，彼此玩飛天玩偶遊戲。

<hr>

<center><font color="blue" size="4">活動二轉轉世界</font></center>
（一）動手做
#在u形架上直接套上一條橡皮筋。
#取小夾子一個，夾住橡皮筋，調整到約略為夾子的重心。
#輕輕轉動橡皮筋，觀察木夾子的運動！
#再夾一支夾子，調整夾子的位置，直到可以同時讓讓兩個夾子轉動不相碰。
#想一想，怎樣表演給人欣賞，同時又看不到指頭在推動呢？
#這一次用拇指試試看，效果怎樣？
#如果時間足夠，請用紙板做一個田徑好手，黏住站在夾子上，一起玩平衡動動人。

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c0/%E5%8B%95%E5%8B%95%E4%BA%BA%E8%88%87%E6%97%8B%E8%BD%89%E4%B8%96%E7%95%8C2.jpg'/>

（二）討論：
#如果利用輕黏土直接黏在夾子上，塑造一隻海豚，在海浪上追逐浪花！你（妳）覺得可行嗎？
#還可以用這個平衡玩具做什麼有趣的事！例如轉動的色輪。
（三）結論：
*橡皮筋扭轉後產生形變，彈力釋放能量讓夾子轉動。可以用它玩色輪遊戲。或將夾子一次夾住前後橡皮筋，夾子便會平行停住，在上面黏上動物或動作人物，當觸動動物或人物時，主角產生前後運動。如下圖：

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/%E5%8B%95%E5%8B%95%E4%BA%BA%E8%88%87%E6%97%8B%E8%BD%89%E4%B8%96%E7%95%8C3.jpg'/> <img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/%E5%8B%95%E5%8B%95%E4%BA%BA%E8%88%87%E6%97%8B%E8%BD%89%E4%B8%96%E7%95%8C4.jpg'/>

== <font color="red">4.老師的叮嚀</font>==

#U形架子還沒固定完成時，不能套上橡皮筋做實驗，以免架子解體亂噴飛打到人。
#熱融膠槍金屬及熔膠溫度高，可由老師協助學生一起完成，如經由老師許可自己使用時，請特別注意操作時自己和別人的安全。

地球又大又圓

2019-05-06T09:06:48Z

鍾國辰：

<font size="4">對於現在的地球我們十分熟悉，不管是地球的大小或是地球的形狀，但許多知識其實在古時候就已經有科學家發現了，那古科學家是怎麼辦到的?</font>

<img style="width:400px;float:right; " src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A71.png'/>

== 1.猜猜看-地球軌道==
*先從太陽系開始切入地球的運動狀況：
:1.引入克普勒行星三大運動定律第一定律：行星繞太陽運行的軌道橢圓，太陽位在橢圓的焦點之一。(讓學生了解地球軌道為橢圓形)

<img style="width:600px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/69/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A72.png'/>

:2. 介紹橢圓的基本特性：半長軸、半短軸、焦點與中心的距離、「離心率」。(引入離心率的概念方便下個活動)

<img style="width:600px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A73.png'/>

:3. 學習單活動一：讓學生猜猜看地球的運動軌跡為下圖的哪一個?
::(挑戰學生的迷思概念：由於課本都將地球軌道畫的太過於橢圓，導致學生認為四季的變化是因為近日點與遠日點與太陽的距離有很大的差異)
:4. 向學生揭曉答案：答案為A，離心率0.0167的橢圓為地球軌道。
:5. 同時介紹太陽系各行星的橢圓率及運動軌跡(包括哈雷彗星)

<img style="width:600px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A74.png'/>

== 2.畫畫看-地球在哪裡?==

*2.1 若1月1日在12點方向，讓學生自己畫出地球繞太陽時每個月初一的位置大概在哪?

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dc/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A75.png'/>

*2.2 利用打點計時器複習平均速度、平均加速度的概念。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A76.png'/>

::求S_1的平均速度：
::求S_2的平均速度：
::求平均加速度：
*2.3利用打點計時器(一維)的概念延伸到二維，請學生在上圖畫出向心加速度的方向及大小，時間間隔為1個月。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A77.png'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A78.png'/>

== 3.想想看(一)-為什麼會有四季?==

*3.1 讓學生思考為什麼地球會有四季變化?(挑戰迷思概念：近日點較熱、遠日點較冷)
*3.2 講解地球有四季的原因：來自於地球地自轉軸與黃道面夾腳23.5度

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A79.png'/>

==4.想想看(二)-地球是圓的?==
*地球是圓的是大多數都相信的事實，但世界上依然有些人相信地球是平的，並提倡「地平說」。

*4.1 問題一：你怎麼知道地球是圓的?
*4.2 問題二：有什麼證據可以證明呢?
:給學生進行討論並寫在下方的表格(討論完上台發表後，題供老師所查到得資料)
<table style="width:1200px; height:400px; border:black 1px solid;" border="1">
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">你與組員的想法：</td><td style="vertical-align:text-top;">老師的想法：</td>
</tr>
</table>
老師例子：
*1.因為地球是圓地所以無法看到非常遠的景物。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A710.png'/>

*2.當船行駛離開港口時會看到船沒入海平面。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A711.png'/>

*3.當月蝕時看到的陰影是圓的。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2a/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A712.png'/>

==5.想想看(三)-立竿見影==
*5.1 問題三：既然地球是圓的，假設今天是春分，生活在北迴歸線的我們，請問在中午12點的時候立1公尺高的竹竿，那θ等於多少呢?你怎麼知道?。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A713.png'/>

*5.2 從問題三給予學生這時候的角度θ會對應到地球緯度

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/70/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A714.png'/>

==6.做做看—地球有多大?==
*6.1 利用前面所學到的知識以及下方準備的材料，挑戰看看地球的周長是否可以求出來，你用了哪些觀念呢?(為了方便將籃球代替地球)(將實驗過程及使用到的原理寫下或畫在下方)

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/25/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A715.png'/>

*6.2 如果將兩支牙籤的距離拉近，
**6.2.1 問題四：(1)會與透過竿影測得的影子長度的關係，將數據填在左表格在右邊方格紙作圖，
**6.2.2 問題五：(2)會與圓周長有什麼樣的關係，一樣將數據填在左表格在右邊方格紙作圖動手做實驗

<img style="width:500px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A716.png'/>

<img style="width:500px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%88%E5%9C%93%E5%8F%88%E5%A4%A717.png'/>
*6.3 問題與討論(寫在表格內)
**6.3.1 (1)你從上面的實驗得出什麼結果?(問題四：理論上為斜直線，問題五：水平線)
**6.3.2 (2)在實驗時有沒有發生什麼困難或是誤差很大?怎麼解釋?

*6.4 影片欣賞
**6.4.1 透過影片讓學生了解古代人是怎麼用簡單的數學及物理原理求出地球的圓周長。

*6.5 結論
**6.5.1 你在上完課後有學到什麼東西?(自我檢視學到了什麼?)
**6.5.2 你覺得哪個部分最有趣?

==7.參考資料==
*1. https://www.youtube.com/watch?v=Mw30CgaXiQw
*2. https://www.youtube.com/watch?v=Cce1XJ3BCxg
*3. 黃福坤，地球、月亮與太陽的大小http://www.phy.ntnu.edu.tw/moodle/mod/resource/view.php?id=66
*4. 朱慶琪2017 自然科學探究&實作工作坊. 「探究與實作. 的幾個課程⼩單元分享」. (2017.10.17.)

分析甘藍類蔬菜器官發育與細胞生理變化

2019-05-06T06:39:38Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

十字花科甘藍類蔬菜為溫帶作物，在臺灣主要以目前秋冬季時節為主要產季，大都經由人擇，野生甘藍藉由育種而育成許多變種與品系，在育種的過程中主要選拔能儲存養分之膨大器官，例如：莖、花、葉以供作人類食用與營養來源。

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0e/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%961.png'/>

<b>圖一：十字花科甘藍類蔬菜經由人擇將野生甘藍藉由育種而育成許多變種品系。</b>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
</td>
</tr>
</table>

== 1.現象說明：==
<table>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">

*因此本實驗操作題將藉由解剖與光學顯微鏡觀察並分析甘藍類蔬菜器官，並歸納與推論組織器官在發育之變化與與細胞生理。

</td>
</tr>
<tr>
<td>

</td>
</tr>
</table>

<hr>
== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==
<table style="border-width: 30px; border-style: dotted; border-color: white;">
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*2.1 請觀察分析植物樣本(1)~(4)中，何者主要食用部位包含器官莖、花、葉？何者為青花菜、花椰菜、球莖甘藍、結球甘藍？
*2.2 請以解剖顯微鏡觀察分析植物樣本(2)(4)中，花辦、雄蕊和雌蕊數目為何？
*2.3 綜合上述結果，請問樣本(2)與(4)組織形態是否為相同？在器官發育上何者為先？並分析歸納樣本(1)~(4)中，何者為可孕性能較先進行有性生殖？
*2.4 請以光學顯微鏡觀察植物樣本(5)之表皮組織，並繪製其形態。
:觀察植物樣本(5)(6)(7)(8)之表皮組織，相同倍率下，何者細胞數目最多？何者細胞形態最大？
*2.5 染液T為無色，組織染色靜置約10~20分後，紅色反應可用來呈現組織細胞呼吸作用活力，請將染液T浸潤至樣本(5)(6)(7)(8)之組織細胞間隙，進行染色。樣本(5)(6)(7)(8)何者具有最強之細胞呼吸作用活力？何者最有可能位於為植株該器官之最內層部位？
*2.6 請以光學顯微鏡觀察樣本(9)表皮組織，請問紫色色素主要分佈於何種細胞？並以樣本(9)表皮組織顏色與細胞形態變化，判別試劑(10)~(13)何者為高張中性溶液？何者為小蘇打溶液？
</td>
<td style="width:55%;">
<font size=4><b>
::實驗材料:
</b></font>
<center>
<table style="border:1px black solid;" cellpadding="10" border='1'>

<tr>
<td>編號與材料</td><td>數量</td><td>編號與材料</td><td>數量</td>
</tr>

<tr>
<td>(1)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%962.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
<td>
(5)~(8)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4f/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%963.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
</tr>

<tr>
<td>(2)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%964.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
<td>
(9)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%965.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
</tr><tr>
<td>(3)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%966.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
<td>
(10)~(13)
<img style="width:60px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%967.jpg'/><img style="width:60px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%967.jpg'/><img style="width:60px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%967.jpg'/><img style="width:60px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%967.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
</tr><tr>
<td>(4)
<img style="width:180px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9611.jpg'/>
</td>
<td>1份
</td>
<td>染液T
</td>
<td>1份
</td>
</tr>
</table>
</center>

</td>
</tr>
</table>
== 3.設計實驗與執行==

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
*3.1 觀察分析植物樣本(1)~(4)：
**3.1.1 何者主要食用部位包含器官莖、花、葉？
**3.1.2 何者為青花菜、花椰菜、球莖甘藍、結球甘藍？

*3.2 以解剖顯微鏡觀察分析植物樣本和：
**3.2.1 樣本(2)~(4)的花辦數目分別為何？
**3.2.2 樣本(2)~(4)的雄蕊數量分別為何？
**3.2.3 樣本(2)~(4)的雌蕊數量分別為何？

*3.3 分析3.1和3.2觀察之結果：
**3.3.1 樣本(2)~(4)組織形態是否為相同？
**3.3.2 樣本(2)~(4)在器官發育上何者為先？
**3.3.3 樣本(1)~(4)中，何者為可孕性能較先進行有性生殖？

*3.4 以光學顯微鏡觀察植物樣本~之表皮組織：
**3.4.1 繪製樣本(5)的形態
**3.4.2 相同倍率下，何者的細胞數目最多？
**3.4.3 相同倍率下，何者細胞形態最大？
*3.5 染液T為無色，組織染色靜置約10~20分後，紅色反應可用來呈現組織細胞呼吸作用活力：
**3.5.1 請利用所提供之10 mL針筒與染液T，實驗步驟如圖二，將染液T浸潤至樣本(5)(6)(7)(8)之組織細胞間隙，進行染色。(預防噴濺請務必使用護目鏡，操作時針頭遠離試卷)
**3.5.2 如何辨別染液T已完全浸潤到葉片組織間隙？
**3.5.3 植物樣本(5)(6)(7)(8)，何者具有最強之細胞呼吸作用活力？
**3.5.4 植物樣本(5)(6)(7)(8)何者最有可能位於為植株該器官之最內層部位？

*3.6 以光學顯微鏡觀察樣本表皮組織。若細胞內紫色色素在酸性中會呈現紅色；鹼性則是呈現藍紫色：
**3.6.1 紫色色素主要分佈於何種細胞？
**3.6.2 判別試劑⑩~⑬何者為高張中性溶液？
**3.6.3 判別試劑⑩~⑬何者為小蘇打溶液？

</td>
<td><img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/91/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9612.png'/>
<center><b>圖二：將染液T浸潤至葉片樣本(5)(6)(7)(8)之組織細胞間隙實驗步驟。</b></center>
</td>
</tr>
</table>

== 4.分析與結論==

*4.1 能分析和比較十字花科甘藍類蔬菜之特徵。
*4.2 能夠操作T染劑進行組織染色。
*4.3 能從實驗操作的結果(組織顏色的變化)來分析試劑的性質。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 能實際用肉眼、解剖顯微鏡與光學顯微鏡觀察樣本。
*5.2 能歸納整理實驗結果並得出結論。

==6.參考資料==
*http://imbrickle.blogspot.tw/2008/05/artificial-selection-produces.html
*Chen CC, Fu SF, Norikazu M, Yang YW, Liu YL, Ikeo K, Gojobori T and Huang HJ (2015) Comparative miRNAs analysis of two contrasting broccoli inbred lines with divergent head-forming capacity under temperature stress. BMC Genomics 16:1026

==7.解答==
*3.1 觀察分析植物樣本(1)~(4)：
**3.1.1 何者主要食用部位包含器官莖、花、葉？<font color=red>(4)(3)(2)</font>
**3.1.2 何者為青花菜、花椰菜、球莖甘藍、結球甘藍？<font color=red>青花菜：(2)、花椰菜：(3)、球莖甘藍：(4)、結球甘藍：(1)</font>

*3.2 以解剖顯微鏡觀察分析植物樣本(2)和(4)：
**3.2.1樣本(2)(4)的花辦數目分別為何？ <font color=red>0, 4</font>
**3.2.2樣本(2)(4)的雄蕊數量分別為何？ <font color=red>0, 5</font>
**3.2.3樣本(2)(4)的雌蕊數量分別為何？ <font color=red>0, 1</font>

*3.3分析3-1和3-2觀察之結果：
**3.3.1樣本(2)(4)組織形態是否為相同？<font color=red>否</font>
**3.3.2樣本(2)(4)在器官發育上何者為先？<font color=red>(4)</font>
**3.3.3樣本(1)~(4)中，何者為可孕性能較先進行有性生殖？<font color=red>(4)</font>

*3.4以光學顯微鏡觀察植物樣本(5)~(8)之表皮組織：
**3.4.1繪製樣本(5)的形態
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9622.jpg'/>
**3.4.2相同倍率下，何者的細胞數目最多？<font color=red>(6)</font>
**3.4.2相同倍率下，何者細胞形態最大？<font color=red>(7)</font>

*3.5染液T為無色，組織染色靜置約10~20分後，紅色反應可用來呈現組織細胞呼吸作用活力：
**3.5.1請利用所提供之10 mL針筒與染液T，實驗步驟如圖二，將染液T浸潤至樣本(5)(6)(7)(8)之組織細胞間隙，進行染色。(預防噴濺請務必使用護目鏡)
**3.5.2如何辨別染液T已完全浸潤到葉片組織間隙？
<img style="width:450px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/28/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9613.png'/><img style="width:130px;"
src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9614.jpg'/>
*3.5.3植物樣本(5)(6)(7)(8)，何者具有最強之細胞呼吸作用活力？<font color=red>(6)</font>
**3.5.4植物樣本(5)(6)(7)(8)何者最有可能位於為植株該器官之最內層部位？<font color=red>(6)</font>

*3.6以光學顯微鏡觀察樣本表皮組織。若細胞內紫色色素在酸性中會呈現紅色；鹼性則是呈現藍紫色：
**3.6.1紫色色素主要分佈於何種細胞？<font color=red>表皮細胞</font>
**3.6.2判別試劑(10)~(13)何者為高張中性溶液？<font color=red>(13)</font>
**3.6.3判別試劑(10)~(13)何者為小蘇打溶液？<font color=red>(10)</font>
<img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9615.jpg'/> <img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9616.jpg'/> <img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9617.jpg'/> <img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9618.jpg'/>

<img style="width:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6b/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9619.jpg'/> <img style="width:660px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9620.jpg'/>

<img style="width:880px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f1/%E5%88%86%E6%9E%90%E7%94%98%E8%97%8D%E9%A1%9E%E8%94%AC%E8%8F%9C%E5%99%A8%E5%AE%98%E7%99%BC%E8%82%B2%E8%88%87%E7%B4%B0%E8%83%9E%E7%94%9F%E7%90%86%E8%AE%8A%E5%8C%9621.png'/>

空氣品質PM 2.5來源

2019-05-06T06:21:03Z

鍾國辰：

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">台中海線因為鄰近台中火力發電廠，因此空氣品質紫爆時，常有疑慮，是火力發電廠造成的？或是大陸霾害導致？抑或是汽機車等交通工具所造成？請探究此現象。</font>

<font size="4">The source of PM 2.5 in Taichung coast line： For the reason of near the Taichung Thermal Power Plant, when the air condition is bad, people will be confused. The haze come from Taichung Thermal Power Plant? Mainland China? or Vehicles? Investigate the phenomenon.</font>

<img style="width:30%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/20/PM2.517.png'/>

<div style="border:black 1px solid; width:20%;">

*實驗材料：
**數位相機（或手機的照相功能）
**電腦（或手機的上網功能）

</div>
</td>

</tr>
</table>

== 1.現象說明：（或影片，或漫畫）==
*某次地方選舉的候選人，以台中空污為競選主軸，不同陣營對此議題進行攻防：
** A陣營：”空氣品質不良，將要求台中火力發電廠降載，中電不北送”。
** B陣營：”台中空污，都是中國大陸霾害吹過來得”
*此議題攸關我們日常生活，究竟孰是孰非？

== 2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）==

*2.1當台中海線空氣污染嚴重，能見度不佳，無法從中港高中照到台中火力發電廠的五根煙囪。
*2.2空氣污染的污染源分成兩種，本土污染源與境外污染源（中國大陸霾害）。本土污染源又分固定污染源（台中火力發電廠）與移動污染源（汽機車）。台中海線的空氣污染，可能是綜合原因造成。
*2.3境外污染源必須在冬季，東北季風盛行下才出現；移動污染源會隨每日時間而改變；在夏季，電力吃緊，固定污染源的火力發電，必須火力全開。

== 3.設計實驗與執行==

3.1上課SOP：
:3.1.1 老師講解meeting大觀念（10分鐘）。
:3.1.2 各組報告：上次進度、遇到的困難與策略（2分鐘/組）。
:3.1.3 分組指導、設計實驗、收拾場地（約30分鐘）。

3.2 從中港高中拍攝台中火力發電廠的照片，如果可以清晰看到五根煙囪，表示能見度高；如果看不到五根煙囪，表示能見度低。
3.3 上網查詢行政院環境保護署－空氣品質監測網，查看空氣品質。
3.4 上網查詢中央氣象局網站，查看風速與風向。
3.5 研究結果：

<table style="border:black 1px solid;" border='1'>
<tr>
<td>日期</td><td>照片</td><td>等壓線</td><td>空氣品質</td>
</tr>
<tr>
<td>2016.12.13</td><td><img style="width:580px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/27/PM2.51.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/73/PM2.57.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5b/PM2.515.png'/></td>
</tr>
<tr>
<td>2016.12.14</td><td><img style="width:580px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/PM2.52.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/PM2.58.png'/></td><td></td>
</tr>
<tr>
<td>2016.12.15</td><td><img style="width:580px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/PM2.53.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fc/PM2.59.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/PM2.516.png'/></td>
</tr>
<tr>
<td>2016.12.21</td><td><img style="width:580px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/PM2.54.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d2/PM2.510.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/20/PM2.517.png'/></td>
</tr>
<tr>
<td>2016.12.22</td><td><img style="width:580px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/PM2.55.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/PM2.511.png'/><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/83/PM2.512.png'/><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5b/PM2.513.png'/></td><td></td>
</tr>
<tr>
<td>2016.12.29</td><td><img style="width:580px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/PM2.56.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/PM2.514.png'/></td><td><img style="width:420px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/PM2.518.png'/></td>
</tr>
</table>

== 4.分析與結論==

*4.1 冬天，東北季風旺盛時的紫爆，來源為境外污染源（中國大陸沙塵暴）。
*4.2 夏天，午後雷陣雨、西南季風有助降低紫爆。但夏季電力吃緊，火力發電必定滿載。
*4.3 春、秋季風轉變，大氣相對穩定的紫爆，來源為本土污染源，建議火力發電廠降載或增加生煤處理。
*4.4 其他問題分析。

== 5.教學目標與評量==

*5.1 能實際操作、記錄數據、繪製圖表。
*5.2 能分析數據圖所表現的結果。
*5.3 能建模出台中海線PM 2.5的來源。

==6.參考資料==
* https://www.cmmedia.com.tw/home/articles/13139

* https://www.ettoday.net/news/20171212/1071250.htm

氣功

2019-04-22T06:42:04Z

鍾國辰：

==<font color="blue" size="5"><center>活動名稱：氣功</center></font>==

<div style="border:1px black double; width:40%;">
*材料:
**活動一:
***底片罐子1個/人
***鐵罐裝蘆筍汁1罐/人（不可以喝掉）
***黃色橫條文封箱
**活動二:
***底片罐子1個/人
***吸管1支/人
***剪刀1把/人
***彩色膠帶（電火布）1捲/組
</div>

==活動一：神掌氣功==

*問題探討一：
**「如何不用膠水、工具，就可以將軟片罐子，粘在臉上。」
*作法：將軟片塑膠罐捏住後，貼在臉上，放開手，結果怎樣？

*<font size=4>首先：手指放鬆，虛握拳指頭放到手掌心</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F1.jpg'/>
*<font size=4>記得要放鬆，不要使力！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-3.jpg'/>
*<font size=4>輕輕將手掌心置於瓶罐中央手指彎曲，指甲接觸到罐子</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/31/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-4.jpg'/>
*<font size=4>從側面看，這樣做才對！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-5.jpg'/>
*<font size=4>用左手的中指和食指指頭用點力壓住右手手掌背部的中央</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-6.jpg'/> <img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/45/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-7.jpg'/>
*<font size=4>慢慢伸張右手五指，並使每一根指頭盡量彼此分開</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-8.jpg'/>
*<font size=4>一直用力伸張右手指頭，使指頭微微向上翹起</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/31/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-9.jpg'/>

*<font size=4>放開左手，右手手掌與手指持續用力撐住</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-10.jpg'/>

*<font size=4>用手臂的力量舉起罐子，飲料罐子就會跟著被妳吸起來了！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-11.jpg'/>

*<font size=4>來！表演一次，注意看喔！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-12.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ee/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-13.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/94/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-14.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-15.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-16.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-17.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-18.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-19.jpg'/>

*<font size=4>大家一起來努力！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-20.jpg'/>

*<font size=4>哇！可以吸兩罐，好厲害哦！氣功PK大賽！你可以吸起幾罐呢？</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fa/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-21.jpg'/>

*討論：　
*#為什麼軟片罐子可以吸在臉上？
*#怎樣才能讓它吸的久，又不會掉下來？
*#日常生活中，有哪些用具是運用類似的科學原理

*問題探討二：罐裝盧筍汁黏在手掌心不會掉下來。
*觀察：老師的示範操作，學生從老師的操作過程和看到的現象提出合理的解釋。
*討論：
*#可能和氣體有關嗎？
*#和吸盤的原理相似嗎？
*#怎樣操作才會成功？
*作法：將手掌心對準罐子壓下，排開一些罐子與手心的空氣，再將手掌心之皮膚伸展拉平，恢復原來手掌與罐子間的空間，此時，掌心內之壓力小於掌心外，罐子會被大氣壓力推住，黏貼在手掌上。
*進階：
*#兩罐盧筍汁黏在一起，也可以吸得起來嗎？
*#挑戰一次最多可以吸起多少罐蘆筍汁？

*結論：
**手掌放鬆時，肌肉占比體積大，當手掌用力伸平，指頭用力伸直張開，使得肌肉內縮，密閉的罐子得到較大的空間，因而壓力變小，大氣壓力發揮作用，托住蘆筍汁罐而不鬆脫。改變的體積越大，產生的壓力差變越大，可吸起更多的蘆筍汁。（紀錄上，大人最多12罐，小六學生最多10罐）

==活動二：氣笛與噴霧器==

*目標：運用空氣的流動和大氣壓力，分別製作鳥笛與噴霧器
*作法：
*一、將底片蓋子用剪刀搓一個約綠豆大小的洞。
*二、剪一段吸管插入蓋子洞中。
*三、瓶子裝水約九分滿
*四、剪一段吸管當作吹管，對著罐子上的吸管吹吹看，設法吹出聲音。
*五、我這樣吹，可以吹出鳥音。

<img style="width:20%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/%E5%9C%8B%E5%B0%8F%E7%A7%91%E8%B6%A34-6%E5%B9%B4%E7%B4%9A1.png'/>

*結論：
**改變吹管的角度，可以吹出不同的聲音，迅速改變吹的位置，可以發出像鳥叫的聲音。
*六、在蓋子上再鑽一個洞（約綠豆大小），再試一試，我可以變成噴霧器，可以噴出水霧來！

<img style="width:20%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/%E5%9C%8B%E5%B0%8F%E7%A7%91%E8%B6%A34-6%E5%B9%B4%E7%B4%9A2.png'/>
*結論：
**吹管平平的吹，因為空氣流動速度變大，改變氣壓使得吸管內的水位上升，被吹來的氣體吹散成小水滴，因而形成噴霧。

火柴火箭(matches rocket)

2019-04-17T07:42:17Z

鍾國辰：

<table>
<tr>
<td style="width:80%; float:center; vertical-align:text-top;" colspan="2">
<div>
<font color="red" size="5">中秋節除了家家戶戶烤肉的香氣以外，還時常聽見各處傳來沖天炮的聲音，或許每個人都玩過沖天炮，但你知道如何利用火柴製作火箭嗎？火箭升空的原理是根據牛頓第三運動定律：作用力與反作用力。當火箭燃料燃燒時會產生大量氣體，而火箭將大量氣體排出的同時，被排出的氣體也會給予火箭反作用力，使火箭升空。

　　氣球洩氣時會亂飛也是因為牛頓第三運動定律（如影片一），但是想製作火柴火箭還必須讓火箭的飛行軌跡穩定，絕不能像氣球那樣亂飛。羽毛球在空中飛行時，總是以球頭朝前的方式飛行（如影片二），如果能將羽毛球的飛行特性應用到火箭上，就能做出穩定飛行的火柴火箭了(如影片三)。
</font>

</div>
</td>
<td style="float:center;">

</td>
</tr>
<tr>
<td>
<videoflash>e1DZagWd1xc</videoflash><br>
(影片一、氣球洩氣)
</td>
<td style="padding-left:100px;">
<videoflash>bjVN8WyUdXQ</videoflash><br>
(影片二、羽毛球飛行) <br><br>
</td>
</tr>

<tr>
<td>
<videoflash>U5maeNBslv8</videoflash><br>
(影片三、火柴火箭發射)
</td>
<td>
<div style="border:black 1px solid; margin-right:10%; margin-left:10%; max-width: 500px;">
<font color="blue">名詞解釋: </font>
*牛頓第三運動定律—(作用與反作用定律)
一物體受外力作用時，必產生一反作用力，作用力與反作用力大小相等，
方向相反，但作用力與反作用力作用在不同物體上，所以不能抵消。
F ⃗作用力=-F ⃗反作用力

</div><br><br>
</td>
</tr>

</table>

<div style="border:black 1px solid; width:30%; float:right; margin-right:30%;">
<font color="blue">實驗材料: </font>
*1. 火柴2盒、直尺
*2. 鋁箔紙、剪刀、竹籤
*3. 尖嘴鉗、A4紙、打火機
*4. 膠帶、吹風機、粗吸管
*5. 捲尺2個、瓶蓋2個
*6. 鋁箔膠帶、羽毛球
*7. 原子筆、方格紙、繩子

</div>

==1.現象說明： ==

如影片所示:

<table>
<tr>
<td><videoflash>bjVN8WyUdXQ</videoflash><br>
(影片二、羽毛球飛行)

</td><td><videoflash>U5maeNBslv8</videoflash><br>
(影片三、火柴火箭發射)</td>
</tr>
</table>

羽毛球是由軟木塞的球頭跟羽毛的尾翼組成，但為什麼總是以較重的球頭朝著前方飛行，而不是較輕的羽毛端朝著前方飛行呢？

火柴火箭製作教學請參考影片四
<table>
<tr>
<td><videoflash>QkI8JrsHK7Q</videoflash><br>
(影片四、火柴火箭製作教學)

</td>
</tr>
</table>

<br><br>

==2.初探與假說：==

*2.1為何羽毛球在飛行時總是能以球頭朝著前方飛行？
*2.2氣球在洩氣時為何無法像羽毛球那樣穩定地飛行？
*2.3羽毛球的羽毛排列方向使它在飛行時會旋轉，而子彈也因為槍管的膛線使它能夠旋轉，假設旋轉的角動量有助於飛行的穩定度，那我們應該將火柴火箭的尾翼設計成會使其旋轉嗎？
*2.4如果旋轉時的角動量有助於飛行的穩定度，為何沖天炮的設計跟目前的軍用火箭(圖一)都不會加入旋轉的設計？是成本考量還是另有其他原因導致捨棄角動量的設計？

<table>
<tr>
<td><img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/%E5%A4%AA%E7%A9%BA%E7%81%AB%E7%AE%AD.jpg'/>

<br>(圖一、火箭)</td><td><div style="border:black 1px solid; width:60%;">
<font color="blue" >名詞解釋: </font>
*角動量—(L=rp=Iω)
物體的角動量是物體的位置向量和動量的叉積。角動量守恆最經典的應用就是陀螺儀，陀螺儀多用於導航、定位等系統。
日常生活可以觀察到的現象例如:陀螺旋轉時是立著的，沒有旋轉時是倒著的；腳踏車未行駛前容易傾倒，行駛後不易傾倒。
</div></td>
</tr>
</table>

*2.5如果自己做的火柴火箭無法成功飛行，或是飛行效果不如預期，有可能是哪些原因造成失敗呢？
<br><br>

==3.設計實驗與執行 ==

*3.1將羽毛球從離地1.5公尺高的地方自由落體，觀察羽球落地時是以球頭端還是羽毛端著地（以球頭朝上、球頭朝下、球頭與羽毛端水平放置，三種起始狀態進行自由落體，每種狀態各測10次）

:*3.1.1記錄觀測結果
<table border="1">
　<tr>
　<td>起始狀態</td>
　<td>落地狀況（ex:球頭著地9次/側面著地1次/羽毛著地0次）</td>
　</tr>
　<tr>
　<td>球頭朝上：</td>
　<td> </td>
　</tr>
<tr>
　<td>球頭朝下：</td>
　<td> </td>
　</tr>
　<tr>
　<td>球頭與羽毛端水平放置：</td>
　<td> </td>
　</tr>
</table>

:*3.1.2列出可能導致實驗結果多次呈現球頭著地的原因ex:重力、空氣阻力……等。也列出可能導致側面著地及羽毛端著地的原因。

*3.2將羽球用繩子吊起(圖二)，接著用電風扇或吹風機從各個方向吹它，觀察羽球的球頭是否轉向
:*3.2.1紀錄羽球頭轉向的情形，並比較3.1的實驗結果，寫下你認為從不同起始狀態自由落體而最後多次呈現球頭著地的原因

<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/%E5%9C%96%E4%BA%8C.jpg'/>

(圖二、3.2實驗示意圖)

:*3.2.2分析實驗結果

*3.3製作火箭模型(如圖三，尾翼為6公分的正方形紙)，重複3.1的實驗，記錄不同起始狀態下，自由落體的著地情形
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/60/%E5%9C%96%E4%B8%89.jpg'/>

(圖三、火箭模型)

:*3.3.1記錄觀測結果
<table border="1">
　<tr>
　<td>起始狀態</td>
　<td>落地狀況（ex:球頭著地9次/側面著地1次/尾翼著地0次）</td>
　</tr>
　<tr>
　<td>頭朝上：</td>
　<td> </td>
　</tr>
<tr>
　<td>頭朝下：</td>
　<td> </td>
　</tr>
　<tr>
　<td>水平放置：</td>
　<td> </td>
　</tr>
</table>

:*3.3.2列出可能導致實驗結果多次呈現頭著地的原因ex:重力、空氣阻力……等。也列出可能導致側面著地及尾翼端著地的原因。

*3.4利用火箭模型重複3.2的實驗(圖四)，確認火箭模型跟羽毛球擁有相同特性
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/%E5%9C%96%E5%9B%9B%E3%80%813.4%E5%AF%A6%E9%A9%97%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9C%96.jpg'/>

(圖四、3.4實驗示意圖)

:*3.4.1紀錄實驗結果

:*3.4.2將火箭模型尾翼折彎(圖五)，接著從離地1.5公尺處將火箭頭朝下自由落體，確認在掉落過程中，火箭模型會旋轉。
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/%E5%9C%96%E4%BA%94%E3%80%81%E7%81%AB%E7%AE%AD%E6%A8%A1%E5%9E%8B%E5%B0%BE%E7%BF%BC.jpg'/>

(圖五、火箭模型尾翼)

*3.5製作火柴火箭，然後測試火箭的性能
:*3.5.1固定竹籤當作發射台，將發射後的情形畫在方格紙上(圖六)，紀錄至少20次
<img style="height:400px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/%E5%9C%96%E5%85%AD.jpg'/>

(圖六、將發射情形畫在方格紙上)

:*3.5.2將火柴火箭的尾翼折彎(圖七)，將發射後的情形畫在紙上，紀錄至少20次
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/%E5%9C%96%E4%B8%83.jpg'/>

(圖七、火柴火箭尾翼彎曲)

:*3.5.3比較上面兩個實驗的發射結果，3.5.1的火箭為沒有角動量的對照組，3.5.2的火箭為加入角動量的實驗組，比較兩組情形的發射落地點何組較為集中(火箭發射距離超過1公尺才具有比較意義，如果大多數火箭射程無法超過1公尺，請檢討製作火箭的失敗原因)

<br><br>

==4.分析與結論 ==

*4.1 能察覺日常生活中的現象，並進一步探究背後的原理。
*4.2 能將日常生活中觀察到的現象加以應用。
*4.3 能找出實驗失敗的原因，並得出修正方向。

<br><br>
==5.教學目標與評量 ==

*5.1 能將物理定律、物理原理應用在實做方面。
*5.2 勝負乃兵家之常事；失敗乃科學實驗之常事。能培養面對失敗的正向態度，並秉持科學精神再接再厲、從挫折中學習的積極態度。
*5.3 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

<br><br>
==6.延伸問題： ==

抹好果醬的吐司一不小心從餐桌邊緣掉到地上的話，為什麼總是果醬面朝下？莫非定律(Murphy’s law)只是運氣問題？還是有物理原因？它跟羽毛球總是以球頭著地的原理一樣嗎？

註釋(莫非定律: 「凡是可能出錯的事均會出錯。」莫非定律自古以來即有，如民謠所說：「麵包落地的時候，永遠是抹奶油的一面著地。」)

<br><br>
==7.參考資料： ==
*[1] https://www.youtube.com/watch?v=MQ5GEhwr3-w
*[2] https://www.youtube.com/watch?v=4cPiQ6G-ToU
*[3] https://www.brainfoo.com/match-projects/ultimate-matchstick-rocket/
*[4] https://www.youtube.com/watch?v=WFyKgmnCF-8
*[5] https://tkor.squarespace.com/matchbox-rockets-template
*[6] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%89%9B%E9%A1%BF%E7%AC%AC%E4%B8%89%E8%BF%90%E5%8A%A8%E5%AE%9A%E5%BE%8B
*[7] https://market.cloud.edu.tw/content/vocation/mechanical/tp_st/chap09/htm/KIN1-3.HTM
*[8] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A7%92%E5%8A%A8%E9%87%8F
*[9] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%99%80%E8%9E%BA%E5%84%80
*[10] http://phy.tw/form/item/125-2016-06-22-16-59-03
*[11] http://scimonth.blogspot.com/2017/12/blog-post.html
*[12] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A5%B6%E6%B2%B9%E8%B2%93%E6%82%96%E8%AB%96
*[13] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%91%A9%E8%8F%B2%E5%AE%9A%E7%90%86
<br><br><br><br><br><br><br>

火柴火箭(matches rocket)

2019-04-17T06:11:02Z

鍾國辰：

<table>
<tr>
<td style="width:80%; float:center; vertical-align:text-top;" colspan="2">
<div>
<font color="red" size="5">中秋節除了家家戶戶烤肉的香氣以外，還時常聽見各處傳來沖天炮的聲音，或許每個人都玩過沖天炮，但你知道如何利用火柴製作火箭嗎？火箭升空的原理是根據牛頓第三運動定律：作用力與反作用力。當火箭燃料燃燒時會產生大量氣體，而火箭將大量氣體排出的同時，被排出的氣體也會給予火箭反作用力，使火箭升空。

　　氣球洩氣時會亂飛也是因為牛頓第三運動定律（如影片一），但是想製作火柴火箭還必須讓火箭的飛行軌跡穩定，絕不能像氣球那樣亂飛。羽毛球在空中飛行時，總是以球頭朝前的方式飛行（如影片二），如果能將羽毛球的飛行特性應用到火箭上，就能做出穩定飛行的火柴火箭了(如影片三)。
</font>

</div>
</td>
<td style="float:center;">

</td>
</tr>
<tr>
<td>
<videoflash>e1DZagWd1xc</videoflash><br>
(影片一、氣球洩氣)
</td>
<td style="padding-left:100px;">
<videoflash>bjVN8WyUdXQ</videoflash><br>
(影片二、羽毛球飛行) <br><br>
</td>
</tr>

<tr>
<td>
<videoflash>U5maeNBslv8</videoflash><br>
(影片三、火柴火箭發射)
</td>
<td>
<div style="border:black 1px solid; margin-right:10%; margin-left:10%; max-width: 500px;">
<font color="blue">名詞解釋: </font>
*牛頓第三運動定律—(作用與反作用定律)
一物體受外力作用時，必產生一反作用力，作用力與反作用力大小相等，
方向相反，但作用力與反作用力作用在不同物體上，所以不能抵消。
F ⃗作用力=-F ⃗反作用力

</div><br><br>
</td>
</tr>

</table>

<div style="border:black 1px solid; width:30%; float:right; margin-right:30%;">
<font color="blue">實驗材料: </font>
*1. 火柴2盒、直尺
*2. 鋁箔紙、剪刀、竹籤
*3. 尖嘴鉗、A4紙、打火機
*4. 膠帶、吹風機、粗吸管
*5. 捲尺2個、瓶蓋2個
*6. 鋁箔膠帶、羽毛球
*7. 原子筆、方格紙、繩子

</div>

==1.現象說明： ==

如影片所示:

<table>
<tr>
<td><videoflash>bjVN8WyUdXQ</videoflash><br>
(影片二、羽毛球飛行)

</td><td><videoflash>U5maeNBslv8</videoflash><br>
(影片三、火柴火箭發射)</td>
</tr>
</table>

羽毛球是由軟木塞的球頭跟羽毛的尾翼組成，但為什麼總是以較重的球頭朝著前方飛行，而不是較輕的羽毛端朝著前方飛行呢？

火柴火箭製作教學請參考影片四
<table>
<tr>
<td><videoflash>QkI8JrsHK7Q</videoflash><br>
(影片四、火柴火箭製作教學)

</td>
</tr>
</table>

<br><br>

==2.初探與假說：==

*2.1為何羽毛球在飛行時總是能以球頭朝著前方飛行？
*2.2氣球在洩氣時為何無法像羽毛球那樣穩定地飛行？
*2.3羽毛球的羽毛排列方向使它在飛行時會旋轉，而子彈也因為槍管的膛線使它能夠旋轉，假設旋轉的角動量有助於飛行的穩定度，那我們應該將火柴火箭的尾翼設計成會使其旋轉嗎？
*2.4如果旋轉時的角動量有助於飛行的穩定度，為何沖天炮的設計跟目前的軍用火箭(圖一)都不會加入旋轉的設計？是成本考量還是另有其他原因導致捨棄角動量的設計？

<table>
<tr>
<td><img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8c/%E5%9C%96%E4%B8%80%E3%80%81BBBBB.jpg'/>

(圖一、軍用火箭)</td><td><div style="border:black 1px solid; width:60%;">
<font color="blue" >名詞解釋: </font>
*角動量—(L=rp=Iω)
物體的角動量是物體的位置向量和動量的叉積。角動量守恆最經典的應用就是陀螺儀，陀螺儀多用於導航、定位等系統。
日常生活可以觀察到的現象例如:陀螺旋轉時是立著的，沒有旋轉時是倒著的；腳踏車未行駛前容易傾倒，行駛後不易傾倒。
</div></td>
</tr>
</table>

*2.5如果自己做的火柴火箭無法成功飛行，或是飛行效果不如預期，有可能是哪些原因造成失敗呢？
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==3.設計實驗與執行 ==

*3.1將羽毛球從離地1.5公尺高的地方自由落體，觀察羽球落地時是以球頭端還是羽毛端著地（以球頭朝上、球頭朝下、球頭與羽毛端水平放置，三種起始狀態進行自由落體，每種狀態各測10次）

:*3.1.1記錄觀測結果

:*3.1.2列出可能導致實驗結果多次呈現球頭著地的原因ex:重力、空氣阻力……等。也列出可能導致側面著地及羽毛端著地的原因。

*3.2將羽球用繩子吊起(圖二)，接著用電風扇或吹風機從各個方向吹它，觀察羽球的球頭是否轉向
:*3.2.1紀錄羽球頭轉向的情形，並比較3.1的實驗結果，寫下你認為從不同起始狀態自由落體而最後多次呈現球頭著地的原因

<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/%E5%9C%96%E4%BA%8C.jpg'/>

(圖二、3.2實驗示意圖)

:*3.2.2分析實驗結果

*3.3製作火箭模型(如圖三，尾翼為6公分的正方形紙)，重複3.1的實驗，記錄不同起始狀態下，自由落體的著地情形
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/60/%E5%9C%96%E4%B8%89.jpg'/>

(圖三、火箭模型)

:*3.3.1記錄觀測結果

:*3.3.2列出可能導致實驗結果多次呈現頭著地的原因ex:重力、空氣阻力……等。也列出可能導致側面著地及尾翼端著地的原因。

*3.4利用火箭模型重複3.2的實驗(圖四)，確認火箭模型跟羽毛球擁有相同特性
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/%E5%9C%96%E5%9B%9B%E3%80%813.4%E5%AF%A6%E9%A9%97%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9C%96.jpg'/>

(圖四、3.4實驗示意圖)

:*3.4.1紀錄實驗結果

:*3.4.2將火箭模型尾翼折彎(圖五)，接著從離地1.5公尺處將火箭頭朝下自由落體，確認在掉落過程中，火箭模型會旋轉。
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/%E5%9C%96%E4%BA%94%E3%80%81%E7%81%AB%E7%AE%AD%E6%A8%A1%E5%9E%8B%E5%B0%BE%E7%BF%BC.jpg'/>

(圖五、火箭模型尾翼)

*3.5製作火柴火箭，然後測試火箭的性能
:*3.5.1固定竹籤當作發射台，將發射後的情形畫在方格紙上(圖六)，紀錄至少20次
<img style="height:400px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/%E5%9C%96%E5%85%AD.jpg'/>

(圖六、將發射情形畫在方格紙上)

:*3.5.2將火柴火箭的尾翼折彎(圖七)，將發射後的情形畫在紙上，紀錄至少20次
<img style="height:200px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/%E5%9C%96%E4%B8%83.jpg'/>

(圖七、火柴火箭尾翼彎曲)

:*3.5.3比較上面兩個實驗的發射結果，3.5.1的火箭為沒有角動量的對照組，3.5.2的火箭為加入角動量的實驗組，比較兩組情形的發射落地點何組較為集中(火箭發射距離超過1公尺才具有比較意義，如果大多數火箭射程無法超過1公尺，請檢討製作火箭的失敗原因)

<br><br>

==4.分析與結論 ==

*4.1 能察覺日常生活中的現象，並進一步探究背後的原理。
*4.2 能將日常生活中觀察到的現象加以應用。
*4.3 能找出實驗失敗的原因，並得出修正方向。

<br><br>
==5.教學目標與評量 ==

*5.1 能將物理定律、物理原理應用在實做方面。
*5.2 勝負乃兵家之常事；失敗乃科學實驗之常事。能培養面對失敗的正向態度，並秉持科學精神再接再厲、從挫折中學習的積極態度。
*5.3 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

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==6.延伸問題： ==

抹好果醬的吐司一不小心從餐桌邊緣掉到地上的話，為什麼總是果醬面朝下？莫非定律(Murphy’s law)只是運氣問題？還是有物理原因？它跟羽毛球總是以球頭著地的原理一樣嗎？

註釋(莫非定律: 「凡是可能出錯的事均會出錯。」莫非定律自古以來即有，如民謠所說：「麵包落地的時候，永遠是抹奶油的一面著地。」)

<br><br>
==7.參考資料： ==
*[1] https://www.youtube.com/watch?v=MQ5GEhwr3-w
*[2] https://www.youtube.com/watch?v=4cPiQ6G-ToU
*[3] https://www.brainfoo.com/match-projects/ultimate-matchstick-rocket/
*[4] https://www.youtube.com/watch?v=WFyKgmnCF-8
*[5] https://tkor.squarespace.com/matchbox-rockets-template
*[6] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%89%9B%E9%A1%BF%E7%AC%AC%E4%B8%89%E8%BF%90%E5%8A%A8%E5%AE%9A%E5%BE%8B
*[7] https://market.cloud.edu.tw/content/vocation/mechanical/tp_st/chap09/htm/KIN1-3.HTM
*[8] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A7%92%E5%8A%A8%E9%87%8F
*[9] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%99%80%E8%9E%BA%E5%84%80
*[10] http://phy.tw/form/item/125-2016-06-22-16-59-03
*[11] http://scimonth.blogspot.com/2017/12/blog-post.html
*[12] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A5%B6%E6%B2%B9%E8%B2%93%E6%82%96%E8%AB%96
*[13] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%91%A9%E8%8F%B2%E5%AE%9A%E7%90%86
<br><br><br><br><br><br><br>

氣功

2019-04-03T06:45:22Z

鍾國辰：鍾國辰已移動頁面國小科趣教學4-6年級至氣功

==<font color="blue" size="5"><center>活動名稱：氣功</center></font>==
<img style="float:right;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F1.jpg'/>
<div style="border:1px black double; width:40%;">
*材料:
**活動一:
***底片罐子1個/人
***鐵罐裝蘆筍汁1罐/人（不可以喝掉）
***黃色橫條文封箱
**活動二:
***底片罐子1個/人
***吸管1支/人
***剪刀1把/人
***彩色膠帶（電火布）1捲/組
</div>

==活動一：神掌氣功==

*問題探討一：
**「如何不用膠水、工具，就可以將軟片罐子，粘在臉上。」
*作法：將軟片塑膠罐捏住後，貼在臉上，放開手，結果怎樣？

*<font size=4>首先：手指放鬆，虛握拳指頭放到手掌心</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F1.jpg'/>
*<font size=4>記得要放鬆，不要使力！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-3.jpg'/>
*<font size=4>輕輕將手掌心置於瓶罐中央手指彎曲，指甲接觸到罐子</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/31/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-4.jpg'/>
*<font size=4>從側面看，這樣做才對！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-5.jpg'/>
*<font size=4>用左手的中指和食指指頭用點力壓住右手手掌背部的中央</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-6.jpg'/> <img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/45/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-7.jpg'/>
*<font size=4>慢慢伸張右手五指，並使每一根指頭盡量彼此分開</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-8.jpg'/>
*<font size=4>一直用力伸張右手指頭，使指頭微微向上翹起</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/31/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-9.jpg'/>

*<font size=4>放開左手，右手手掌與手指持續用力撐住</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-10.jpg'/>

*<font size=4>用手臂的力量舉起罐子，飲料罐子就會跟著被妳吸起來了！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-11.jpg'/>

*<font size=4>來！表演一次，注意看喔！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-12.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ee/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-13.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/94/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-14.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-15.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-16.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-17.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-18.jpg'/>

<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-19.jpg'/>

*<font size=4>大家一起來努力！</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-20.jpg'/>

*<font size=4>哇！可以吸兩罐，好厲害哦！氣功PK大賽！你可以吸起幾罐呢？</font>
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fa/%E7%A5%9E%E6%8E%8C%E6%B0%A3%E5%8A%9F-21.jpg'/>

*討論：　
*#為什麼軟片罐子可以吸在臉上？
*#怎樣才能讓它吸的久，又不會掉下來？
*#日常生活中，有哪些用具是運用類似的科學原理

*問題探討二：罐裝盧筍汁黏在手掌心不會掉下來。
*觀察：老師的示範操作，學生從老師的操作過程和看到的現象提出合理的解釋。
*討論：
*#可能和氣體有關嗎？
*#和吸盤的原理相似嗎？
*#怎樣操作才會成功？
*作法：將手掌心對準罐子壓下，排開一些罐子與手心的空氣，再將手掌心之皮膚伸展拉平，恢復原來手掌與罐子間的空間，此時，掌心內之壓力小於掌心外，罐子會被大氣壓力推住，黏貼在手掌上。
*進階：
*#兩罐盧筍汁黏在一起，也可以吸得起來嗎？
*#挑戰一次最多可以吸起多少罐蘆筍汁？

*結論：
**手掌放鬆時，肌肉占比體積大，當手掌用力伸平，指頭用力伸直張開，使得肌肉內縮，密閉的罐子得到較大的空間，因而壓力變小，大氣壓力發揮作用，托住蘆筍汁罐而不鬆脫。改變的體積越大，產生的壓力差變越大，可吸起更多的蘆筍汁。（紀錄上，大人最多12罐，小六學生最多10罐）

==活動二：氣笛與噴霧器==

*目標：運用空氣的流動和大氣壓力，分別製作鳥笛與噴霧器
*作法：
*一、將底片蓋子用剪刀搓一個約綠豆大小的洞。
*二、剪一段吸管插入蓋子洞中。
*三、瓶子裝水約九分滿
*四、剪一段吸管當作吹管，對著罐子上的吸管吹吹看，設法吹出聲音。
*五、我這樣吹，可以吹出鳥音。

<img style="width:20%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/%E5%9C%8B%E5%B0%8F%E7%A7%91%E8%B6%A34-6%E5%B9%B4%E7%B4%9A1.png'/>

*結論：
**改變吹管的角度，可以吹出不同的聲音，迅速改變吹的位置，可以發出像鳥叫的聲音。
*六、在蓋子上再鑽一個洞（約綠豆大小），再試一試，我可以變成噴霧器，可以噴出水霧來！

<img style="width:20%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/%E5%9C%8B%E5%B0%8F%E7%A7%91%E8%B6%A34-6%E5%B9%B4%E7%B4%9A2.png'/>
*結論：
**吹管平平的吹，因為空氣流動速度變大，改變氣壓使得吸管內的水位上升，被吹來的氣體吹散成小水滴，因而形成噴霧。

國小科趣教學4-6年級

2019-04-03T06:45:22Z

鍾國辰：鍾國辰已移動頁面國小科趣教學4-6年級至氣功

#重新導向 [[氣功]]

頑皮的橡皮筋

2019-04-03T06:44:22Z

鍾國辰：鍾國辰已移動頁面國小科趣教學1-3年級至頑皮的橡皮筋

== <font color="blue" size="5"><center>活動名稱：頑皮的橡皮筋</center></font> ==

<div style="border:1px black double; width:40%;">
*頑皮的橡皮筋材料：
**三種顏色橡皮筋各1條/人
**底片罐子1個/人
**兩個孔釦子1個/人（約1元硬幣大小，不可太小）
**縫衣線1小捆/組
**紙杯1個/組（或可替代的裝水容器）
**不透明膠帶（彩色）1捲/組
**其他罐子1-2個/組（不拘）

</div>

== <font color="blue" size="4"><center>活動一：我變！變！變！</center></font>==

*材料：兩種不一樣顏色的橡皮筋各一條（直徑5公分）
*作法與玩法：
*#將一條橡皮筋穿過另一條的中間，用指頭鉤成鏈狀（如下圖示）
*#將鏈狀橡皮筋套到左手的手掌上，使手心的橡皮筋一個顏色，手背是另一個顏色。
*#將右手的手心向著左手，指尖對指尖，手掌對著手掌貼著插入左手的手掌，並且使原來左手的手心橡皮筋，跑到右手的手背上。
*#將手掌轉成合掌的姿勢，使掌心對掌心，手指對手指。
*#分開兩手掌，檢查橡皮筋是不是交叉在手掌的中間。
*#將合掌的手掌外側向外翻開，使左右手的手背面對自己，接著將兩掌的手指向下翻轉，使手背對著手背，兩掌手心分別向兩邊。
*#再將兩掌心合起來，恢復合掌的狀態。
*#檢查左右手的橡皮筋，兩條橡皮筋的位置和原來的一樣嗎？想一想為什麼會這樣呢？
*#假如如果將合掌的向內，向下翻轉，結果也會一樣嗎？
*#熟練後，可以翻轉快一點，這樣看起來像不像在變魔術，爸爸回來時，別忘了「秀」給他看！

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/%E7%A7%91%E8%B6%A35.jpg'/>

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/%E7%A7%91%E8%B6%A36.jpg'/>

*討論
#手掌翻轉一圈後，左手的橡皮筋會跑到右手，同時右手的橡皮筋也跟著跑到左手，怎麼會這樣呢？
#請用慢動作來做一次，請你觀察兩條橡皮筋的移動，你發現了什麼？
*結論：
**拉動四條中任何一條橡皮筋，因摩擦力的關係，都能帶動橡皮筋移動互換。

== <font color="blue" size="4"><center>活動二：紅綠燈</center></font>==

*材料：三種不一樣顏色的橡皮筋各一條（中型）
*作法與玩法：
*#將橡皮筋結成橡皮筋繩（如下圖），掛在左手的指頭上。
*#拉動第二條橡皮筋，快速往下拉後，會有什麼變化呢？
*#再一次拉動第二條橡皮筋，橡皮筋會轉換回來嗎？

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/%E7%A7%91%E8%B6%A37.jpg'/>

*討論
*#本活動為什麼要叫做紅綠燈呢？
*#最上面一條橡皮筋有可能被換掉嗎？為什麼？
*結論：
**下面兩條可互換，最上面一條不能互換。

== <font color="blue" size="4"><center>活動三：魔戒</center></font>==
*材料：紅色或綠色橡皮筋一條（直徑約5公分）
*製作與玩法：
*#將橡皮筋的中間打一個結（如下圖），就成了橡皮筋魔戒，調整長度到剛好能套住兩隻手指頭。
*#將打好結的橡皮筋套在中指和食指上，並使打結的部分，在指頭的最下一節的指背上。（如圖）
*#將指內側的橡皮筋拉起，四隻指頭向內握拳。
*#放開橡皮使它剛好套住四隻指頭的指甲上（如圖）。
*#向前方伸出拳頭後，口中喊：「1，2，3！」，當數到3時，迅速將五指張開後又縮回。
*#觀察橡皮筋有什麼變化？
*#變換套住的手指，將魔戒改套住無明指和小指，再做一次，結果一樣嗎？

<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/73/%E7%A7%91%E8%B6%A38.jpg'/> <img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/03/%E7%A7%91%E8%B6%A39.jpg'/>

*討論：
*#為什麼橡皮筋魔戒會自動跑到另外兩隻呢？
*#用慢動作做一次，可以找到原因嗎？
*結論：
**原本已經套入橡皮筋的中指和食指，因反向套入另一邊，故能離開橡皮圈，因此只剩無名指和小指被套住。

==<font color="blue" size="4"><center>活動四：釦叩罐</center></font>==

*材料：底片罐子1個/人、橡皮筋2條/人、大釦子（有兩個洞的）1個/人、縫衣線70--80公分1條/人、不透明膠帶（彩色）1捲/組、其他罐子1-2個/組（不拘）。
*作法與玩法：
*#將底片罐子一個，去掉蓋子後備用。
*#將橡皮筋剪斷，一端穿過釦子的洞後，將橡皮筋的兩端，分別用膠布固定在底片罐子。將釦子拉到罐子的底部，此時橡皮筋呈現中度緊繃。
*#剪縫衣線一段約45公分長，將其中一端穿過釦子的另一個鈕釦，打結固定縫衣線。
*#用手將縫衣線和手沾濕後，一手拿著罐子，沾濕的手拉縫衣線，往下拉動縫衣線，聽一聽，罐子會發出什麼聲音？怎麼會這樣的呢？
*討論：
*#為什麼手和縫衣線都要先用水沾濕呢？
*#快快拉和慢慢拉一拉，聽到的聲音有什麼差別？
*#裝半罐的水，和沒裝水時，發出來的聲音一樣嗎？
*#怎樣做可以改變聲音的高與低？
*進階
*#試試看，怎樣可以拉出像蟾蜍或青蛙的叫聲
*#用其他材質或形狀的罐子來試試看，比較聲音的差異，你能分辨不同材料發出的聲音嗎？
<img style="width:40%;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/47/%E7%A7%91%E8%B6%A310.png'/>
*結論：
**沾水的手指增加摩擦力，使橡皮筋因彈力的作用，讓鈕釦上下來回跳動，撞擊罐子發出聲音。拉線的速度和罐子水的高度都會影響聲音的高低。不同材質的聲音，有其特殊性和可辨認性。

國小科趣教學1-3年級

2019-04-03T06:44:22Z

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