| 活動頁 |
活動介紹 |
問題 |
答案 |
| 【透明】 |
探討光的傳播，理解不同物質的透明性。 |
為什麼不同物質對光的透過率不同？ |
不同物質的分子結構和密度影響光的傳播。透光性較高的物質分子間隙較大，能夠讓更多光線通過。對於不同波長的光，透明度也不一樣，因為可穿透的分子間隙不同。 |
| 在不同的光源下，透明物質的透明度是否會有所不同？ |
是的，不同光源的光譜會影響光的透過率。例如，某些物質對日光和人工光源的透過率會有所不同。 |
| 甚麼特性的光(電磁波)穿透性高 |
波長越長 穿透性越好 ；頻率越高 容易被擋下來 穿透能力弱 |
| 【業力引爆】用手機引爆氣球 |
使用手機閃光燈引爆氣球，展示光能量的轉換。 |
為什麼手機的閃光燈能夠引爆氣球？ |
手機的閃光燈產生強烈的光能，這些光能被氣球表面的材料吸收並轉化為熱能，最終使氣球破裂。 |
| 在不同顏色的光下，是否會影響最終結果？ |
是的，因為不同顏色的光波長不同，光能的吸收效率會有所不同。氣球的顏色也會影響反射與吸收的光波波長。 |
| 若是我的手機閃光燈照不破氣球怎麼辦 |
可以把汽球吹得更鼓一點，讓皮撐得越開越薄，越容易破 |
| 【奇幻旋轉】用手心的熱推動紙風車 |
利用手心的熱量來推動紙風車，展示熱能如何轉化為動能。 |
手心的熱為什麼能夠推動風車？ |
手心的熱量加熱了周圍的空氣，使空氣膨脹並上升，這種氣流推動風車旋轉，實現熱能轉化為動能。 |
| 如果在不同的環境中進行這個實驗，結果會有什麼不同？ |
在不同的環境中，空氣的密度和溫度變化會影響熱對流的效果，可能會改變風車的旋轉速度或穩定性。 |
| 【能量轉換 13 段影片＋能量形式辨識】 |
學生觀看影片並辨識不同形式的能量轉換，如機械能、熱能、電能等。 |
在能量轉換過程中，為什麼能量無法完全轉換為一種形式？ |
根據能量守恆定律，能量不會消失，但會在轉換過程中損失成熱能等形式。這是由於實際過程中會有摩擦和阻力等因素。 |
| 如果沒有足夠的能量轉換過程，最終的結果會是什麼？ |
如果能量轉換過程不充分，最終的輸出能量會少於預期，可能導致效率低下或設備無法正常運行。 |
| 有沒有沒辦法完整轉換的能量 |
熱能很容易溢散到空氣中，很難完整轉換 |
| 【萊頓瓶】用起電棒充電萊頓瓶，放電產生火花；或點亮麵包板上的 LED 燈 |
使用起電棒充電，展示靜電放電的效果，並點亮麵包板上的LED燈，觀察靜電放電。 |
為什麼萊頓瓶能夠儲存電荷？ |
萊頓瓶是一種靜電儲存裝置，通過將電荷積聚在內部的金屬箔片上來儲存能量。由於瓶子的外部絕緣材料，這些電荷無法泄漏。 |
| 為什麼有時候放電時會產生火花？ |
當電荷在萊頓瓶中積聚到足夠程度時，當放電發生時，積聚的靜電能量瞬間釋放，轉變為光能與熱能，這會產生火花。 |
| 【用手機慢動作拍攝日光燈管，看到明暗轉換】手機切至攝影模式，調整成240Hz，拍日光燈錄影。 |
通過手機慢動作拍攝日光燈的閃爍現象，了解光的頻率和日光燈的工作原理。 |
為什麼日光燈會產生頻閃現象？ |
日光燈的工作原理基於交流電，交流電的周期性變化會使燈管的光亮度隨著頻率變化，導致頻閃。 |
| 若平常看到日光燈就在閃怎麼辦？ |
更換日光燈 |
| 為什麼我們用慢動作錄影才能看到日光燈的明暗閃爍？ |
日光燈的閃爍頻率非常高，人眼無法捕捉到，而慢動作錄影能夠放慢這個過程，讓我們看到頻閃現象。 |
| ⊕【市電＋變壓器＋示波】 |
使用變壓器將市電電壓轉換，並用示波器觀察變壓後的波形，學習交流電的基本特性。 |
如何通過示波器觀察變壓器的輸出波形？ |
使用示波器接入變壓器的輸出端，可以看到電壓波形的變化，這有助於理解交流電的波形特徵。 |
| 變壓器如何提高電壓或降低電壓？ |
變壓器的工作原理基於電磁感應，它利用不同匝數的線圈來調節電壓，實現升壓或降壓。 |
| 【半波整流】 |
通過半波整流電路，展示如何將交流電轉換為脈動直流電。 |
為什麼半波整流無法提供穩定的直流電？ |
半波整流只保留交流電的其中一個半週期，輸出的直流電是脈動的，並未完全穩定。 |
| 如何改善半波整流的不足？ |
可以使用全波整流來改善，這樣能夠更有效地將交流電轉換為直流電，減少脈動。 |
| 【橋式整流】 |
使用橋式整流電路將交流電完全轉換為直流電，學習整流的基本原理。 |
橋式整流如何將交流電變為直流電？ |
橋式整流使用四個二極體，在每個交流電週期的兩個半週期中都能保持電流流動，從而消除了半波整流的脈動。 |
| 【電池＋示波】 |
用示波器觀察電池的輸出波形，探索直流電源的特性。 |
為什麼電池的輸出波形是穩定的？ |
電池提供的是直流電，這意味著其輸出的電壓方向固定，不會隨時間變化，因此在示波器中呈現為穩定的波形。 |
| 如何測量電池的實際功率？ |
可以使用示波器測量電池的電壓和電流波形，並使用功率公式 P = V × I 計算其功率。 |
| 【鐵鋰電池】 |
介紹鐵鋰電池的基本原理，並展示其應用於儲能系統中的優勢。 |
為什麼鐵鋰電池適用於儲能系統？ |
鐵鋰電池具有較高的能量密度和較長的壽命，並且充放電效率高，適合用於長時間儲存電能。 |
| 鐵鋰電池主要成分？ |
磷酸鐵鋰，透過其中的鋰離子協助導電] |
| 【參觀露營車】即一個小型微電網。包含：發電裝置、電池、控制器、逆變器四類元素。 |
了解微電網的運作，探索露營車中的發電、儲能、控制和逆變系統。 |
露營車的微電網是如何工作的？ |
露營車的微電網由發電設備、儲能電池、控制器和逆變器組成，這些設備協同工作來提供穩定的電力。 |
| 【電流熱效應】3V 電池燒鋁箔紙細條 |
用3V電池讓電流通過鋁箔，觀察電流如何轉換成熱量。 |
電流如何引起熱效應？ |
當電流通過導體時，會與導體中的電子碰撞，產生熱能，這就是電流的熱效應。 |
| ⊕【微電腦智慧插座】量單一電器的瓦數 |
測量並計算單一電器的瓦數，學習如何管理電力消耗。 |
如何測量單一電器的瓦數？ |
通過測量電流和電壓(智慧插頭內有電壓計與電流計)，然後使用公式 P=IV（功率=電壓×電流）來計算電器的瓦數。 |
| ⊕【家電瓦數大匯整】 |
統計並分析家庭中各種家電的瓦數，幫助學生理解家庭能源消耗。 |
為什麼要了解家電的瓦數？ |
了解家電的瓦數可以幫助管理家庭的能源消耗，選擇更節能的設備，並控制電費開支。 |
| 【抽水馬達用電計算】 |
計算馬達運行所需的電力，學習如何估算機械設備的能源需求。 |
如何計算抽水馬達的用電量？ |
1.根據馬達的功率（瓦數）和運行時間，使用公式 P=IV 計算其消耗的電量。<br/>2.依據把水抽上來所需要的能量來運算(水的位能:質量*重力場常數*高度) |
| ⊕【規畫一天的用電量】 |
根據家中電器的用電量計算一天的總耗電量，學習能源管理。 |
如何計算家庭一天的用電量？ |
根據每個電器的瓦數及使用時間，計算總耗電量，並將所有家電的消耗加總。 |
| 【離峰與尖峰電價差】 |
了解電價隨時間的變化，理解離峰與尖峰電價的差異。 |
為什麼離峰電價比尖峰電價便宜？ |
離峰時段電力需求較低，發電成本較低，因此電價便宜；尖峰時段電力需求高，發電成本上升，電價也相應上升。 |
| 【認識並學會操作：免焊萬用電路板(麵包板)】 |
學習如何使用麵包板搭建簡單的電路，無需焊接。 |
為什麼麵包板不用焊接就能構建電路？ |
麵包板的設計有許多金屬觸點，可以讓電子元件的引腳直接插入並接觸，完成電路連接。 |
| 【認識並學會操作：PhET 直流電 - 虛擬實驗室】 |
使用虛擬實驗室來模擬直流電路的運作，增進學生的理解。 |
虛擬實驗室如何幫助學生理解直流電路？ |
虛擬實驗室提供了模擬的直流電路，學生可以在無需實際材料的情況下學習和實驗電路的運行原理。 |
| 【Identity Gate 恆等閘】 |
學習數位邏輯中的恆等閘，理解其在電路中的功能。 |
恆等閘有什麼作用？ |
恆等閘的輸入與輸出相同，用來演示數位邏輯中，某些操作不會改變輸入。 |
| 【NOT gate 非閘】 |
學習如何使用非閘來反轉邏輯輸入，並理解其應用。 |
非閘的作用是什麼？ |
非閘將輸入反轉，若輸入為 1，則輸出為 0；若輸入為 0，則輸出為 1。 |
| ⊕【及閘 AND gate】 |
學習與閘的基本概念，並了解如何將兩個條件結合起來。 |
在 AND gate 中，什麼情況下輸出為 1？ |
只有當兩個輸入都是 1 時，AND gate 的輸出才為 1。 |
| ⊕【反及閘 NAND gate】 |
介紹與閘的反向版本，並學習其邏輯和應用。 |
NAND gate 是如何工作的？ |
NAND gate 是 AND gate 的反向邏輯，當兩個輸入都是 1 時，輸出為 0；其他情況下，輸出為 1。 |
| 【或閘 OR gate】 |
學習或閘的運作，理解在邏輯電路中的應用。 |
在 OR gate 中，什麼情況下輸出為 1？ |
當至少有一個輸入為 1 時，OR gate 的輸出為 1。 |
| 【反或閘 NOR gate】 |
介紹或閘的反向版本，學習其在邏輯電路中的功能。 |
NOR gate 有什麼特點？ |
NOR gate 是 OR gate 的反向邏輯，當兩個輸入都為 0 時，輸出為 1；其他情況下，輸出為 0。 |
| 【互斥或閘 XOR gate】 |
了解互斥或閘的特性，並學習其如何處理互斥條件。 |
XOR gate 何時輸出為 1？ |
當輸入不相同時，XOR gate 的輸出為 1；當兩個輸入相同時，輸出為 0。 |
| 【互斥反或閘 NXOR gate】 |
學習互斥反或閘，並探索其在邏輯運算中的應用。 |
NXOR gate 和 XOR gate 有什麼區別？ |
NXOR gate 是 XOR gate 的反向邏輯，當兩個輸入相同時，輸出為 1；當兩個輸入不同時，輸出為 0。 |
| NOR gate 和 XOR gate 有什麼區別？ |
完全不一樣 NOR gate 是全部輸入都為0才會輸出1 XOR則是 兩輸入不同時輸出1 |
| 【半加法器（half adder）】 |
介紹半加法器，學習其在數位邏輯中的基本運作。 |
半加法器如何進行二進制加法？ |
半加法器對兩個二進位數字進行加法，利用不同IC的特性，輸出和與進位值。 |
| 【IC 7400】用麵包板驗證腳位的電氣特性 |
使用IC 7400芯片，驗證邏輯閘的腳位功能。 |
如何利用 IC 7400 系列驗證邏輯閘的功能？ |
IC 7400 系列包含多種 gates，可以用來驗證 不同 gate 的基本操作。 |
| 【全加法器實作】 |
學生實作全加法器，理解如何將多個二進位數字相加。 |
全加法器如何實現多位數字的加法？ |
全加法器將兩個位元及進位輸入，並生成總和與進位輸出，實現多位數的二進位加法。重點是比半加法器多了進位部分。 |
| ⊕【綠光干涉】 |
利用雷射筆與鉛筆芯，觀察綠光干涉現象，學習光波的波動性質。 |
綠光干涉如何顯示光的波動性質？ |
利用綠光的干涉現象，觀察光波的疊加效果，顯示光的波動性質。 |
| 【視覺暫留】 |
學習視覺暫留效應，了解如何通過快速的圖像變換來創造持續的視覺效果。 |
視覺暫留效應是如何工作的？ |
視覺暫留效應使得快速變換的圖像在眼睛中留下持續的印象，創造出視覺上的持續效果。 |
| 【微波爐算光速】 |
通過微波爐的實驗計算光速，了解光的傳播速度。 |
如何利用微波爐計算光速？ |
利用微波爐加熱熱感應紙，觀察上方變色的小點距離，把他當作半波長，並與微波爐的頻率相互計算，就可得到光速的估算值。 |
| 【認識十六進位】 |
介紹十六進位的基礎概念，並學習如何進行進位計算。 |
為什麼十六進位常用於資訊科學中，而不是十進位？ |
電腦是以二進位為基礎，十六進位可以更簡單地表示二進位數字，並且每兩位十六進位數字對應四位二進位數字，這使得處理二進位數字更加方便。 |
| 如何將十六進位轉換為二進位？ |
每個十六進位數字可以直接映射到4位二進位數字，將十六進位數字逐個轉換為二進位即可。 |
| ⊕【十六進位與十進位的轉換：立體方塊】 |
透過實作練習，學生學會將十六進位與十進位數字互相轉換。 |
為什麼在進行十六進位轉換時，十六進位數字是基於16的次方來計算的？ |
十六進位是基於16進制來運算，每一位數字代表16的冪次，這使得十六進位比十進位更為高效，特別是在處理大量數字時。 |
| 如果將立體方塊映射到電腦的記憶體結構，會有哪些應用？ |
立體方塊幫助學生理解二進位和十六進位的對應關係，可以應用於記憶體位址的計算，方便電腦操作系統管理記憶體。 |
| ⊕【為什麼三個 bit 可以數的數是 2×2×2 而不是 2+2+2】 |
利用問題幫助學生理解位元（bit）如何影響數字範圍。並理解是用乘法而非加法。 |
為什麼三個 bit 能表示的數字範圍是從 0 到 7？ |
每個 bit 可以表示兩種狀態（0或1），因此三個 bit 可以表示 2^3 = 8 種不同的組合，範圍從 0 到 7。 |
| 【十進位轉十六進位：mkHex.php】 |
學生使用程式將十進位數字轉換為十六進位。 |
如何確保十進位數字在轉換成十六進位後不會丟失精度？ |
十進位轉十六進位的過程是精確的，因為每個十進位數字都可以精確地映射到十六進位數字，不會發生精度丟失。 |
| 十六進位有什麼優勢，使得它在計算機領域廣泛使用？ |
十六進位與二進位有一一對應關係，每兩位十六進位數字對應四位二進位數字，使得它比二進位更易讀且更簡潔。 |
| 【十六進位轉十進位：mkDec.php】 |
學生使用程式將十六進位數字轉換為十進位。 |
如果將十六進位數字轉換為十進位，如何處理帶有字母的情況（例如 A-F）？ |
在十六進位中，A至F分別代表10至15，因此在進行數字轉換時，需將字母轉換為對應的數值，再進行計算。 |
| 【字集：ASCII共95個可顯示字元】 |
介紹ASCII字元集，並學習如何處理字符編碼。 |
為什麼ASCII字元集包含了所有的可顯示字符？ |
ASCII字元集設計之初是為了支持英語字符和一些基本符號，涵蓋了常見的鍵盤字符。 |
| 如何使用ASCII碼來進行字符的加密或解密？ |
可以根據每個字符對應的ASCII碼進行簡單的加密或解密，通常是通過偏移某個數字來加密文本。 |
| ⊕【知道字的編碼，然後送出字：mkWords.php】 |
學生實作程式，根據字元編碼來輸出字符。 |
為什麼編碼後的字符能夠被正確顯示出來？ |
字符編碼（如ASCII或UTF-8）定義了每個字符與其對應的數值關係，計算機根據這些編碼將字符映射為顯示的符號。 |
| 如何處理不在ASCII範圍內的字符？ |
可以使用UTF-8或其他Unicode編碼來處理ASCII以外的字符，這些編碼能夠表示全球所有語言的字符。 |
| 【認識 Emoji (日語：絵文字)】 |
介紹Emoji的編碼與使用，理解其在現代數位交流中的重要性與其編碼。 |
Emoji如何被編碼並傳輸？ |
Emoji是Unicode標準中的字符，它們被映射為特定的編碼，這樣可以跨平台傳遞並顯示。 |
| ⊕【查出字符的 UTF-8 編碼：mkCode.php】 |
學生學習如何查詢字符的UTF-8編碼。 |
UTF-8為何能夠表示如此多的字符？ |
UTF-8是Unicode的一種編碼方式，能夠根據字符的需求使用不同長度的編碼，從而表示所有語言的字符。 |
| 【魔數時間】利用特製的卡片，讓學生選好數字後來猜測。透過知道有卡片幾，把它當成2的指數倍去相加。 |
透過特製卡片，學生使用二進法特性來猜測數字，理解進位系統的概念。 |
如何利用卡片來幫助理解二進制加法？ |
每張卡片可以代表二進位中的一位，透過加上不同的卡片來幫助理解二進位加法及進位的規則。 |
| 【手指數數】用一隻手可以算到31 |
利用手指，學生學會如何表示二進位數字，理解進位概念。 |
為什麼手指可以用來表示最多31個數字？ |
解答：每個手指都可以代表一個二進位位元，利用這些位元組合，可以表示 2^5 - 1 的數字，即31。 |
| 【簡易色彩選擇器：colorRGB.php】 |
學生學會如何將顏色轉換為RGB編碼，並設計簡單的顏色選擇工具。 |
如何將顏色轉換為RGB編碼？ |
每個顏色的紅、綠、藍成分都用0-255範圍的數字來表示，這三個數字組成RGB編碼，代表特定顏色。 |
| 如何變成灰階 |
只要把RGB平均後，每個都填成一樣的值，就會變成灰階了 |
| ⊕【用像素構成圖形：colorPixel.php】 |
學生學習如何用像素編碼來構建圖形，理解圖像處理中的編碼方法。 |
為什麼我們可以將顏色編碼為像素？ |
每個像素可以用RGB顏色模型表示，通過改變每個像素的顏色來構成圖像。 |
| 像素圖形的解析度如何影響圖像品質？ |
像素的數量越多，圖像的解析度越高，圖像的細節也會更加清晰，從而提高圖像品質。 |
| 【畫熊臉：circleDraw.php】 |
學生實作程式，利用數學概念畫出圖形（如熊臉），了解圖形編碼。 |
如何利用數學公式來畫出圓形？ |
圓形可以通過數學方程式 x^2 + y^2 = r^2來表示，根據這個公式可以確定圓形的邊界。 |
| 在畫圖過程中，如何利用程式語言來控制顏色與圖形大小？ |
通過程式語言中的繪圖函數，控制顏色參數、圓形半徑和位置來實現不同的圖形效果。 |
