能量變變變

原始設計者：陳亮洲

簡介：

• 將光轉機放置光線充足處
• 將裝有熱水容器放置史特林引擎的下方，史特林引擎內空氣會因受熱膨脹，而膨脹之後遇到冷空氣後又收縮，並將這轉換過程轉換成動能帶動飛輪
• 在水族箱中置入水草(鹿角苔或氣泡草)，丟入CO₂錠，並以
  水草燈照射，觀察水草冒泡

活動說明

目的

• 用有趣的實驗來證明能量是守恆的性質，說明能量不會平白產生或是摧毀；但其形式可由一種形式轉變成另外的形式。

原理

能量轉換：在一個孤立系統（isolated system）之中，隨著時間的推移，能量的總額保持不變。這個定律是指能量只能從一種形式轉變成另一種形式，能量不能被創造或是消滅。 例子：

1. 史特林馬達--熱能與動能
2. 太陽能發電--光能與電能
3. 太陽能熱水器--光能與熱能
4. 電磁爐--電能轉熱能

PhET

1. 進入PhET線上實驗模擬。
2. 點擊「Systems」。
3. 下方有三區塊可以選擇操作。
   1. 能量輸入：力學能、光能、熱能、化學能
   2. 能量接收：輪軸、太陽能板
   3. 能量輸出：熱能、光能、力學能

活動一：電解水實驗

材料準備

• 水槽*1
• 試管*2
• 直流電

活動流程

• 將水槽裝水
• 把兩個試管到插入水槽中
• 將直流電正負極接入兩個試管中
• 觀察水的變化

活動二：光轉機

場地

• 任何

材料準備

• 光轉機

活動流程

• 將光轉機放置光線充足處

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活動三：水火箭

場地

• 室外空曠處

材料準備

• 空寶特瓶一支
• 竹筷
• 檸檬酸
• 小蘇打
• 剪刀
• 膠帶
• 水
• 塑膠試管

活動流程

• 將寶特瓶用三根竹筷做成火箭本體，在寶特瓶中放入小蘇打與水，在塑膠試管中放入檸檬酸，將試管丟入寶特瓶中，用橡膠塞塞住瓶口，倒轉後等待發射。
• 原理：化學能轉動能

活動四：水草光合作用

材料準備

• 水族箱
• 水草(鹿角苔或氣泡草)
• CO2錠
• 酒精

活動流程

• 在水族箱中置入水草(鹿角苔或氣泡草)，丟入CO2錠，並以水草燈照射，觀察水草冒泡

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活動五：竹筷槍

場地

任何

材料準備

• 竹筷
• 橡皮筋

活動六：史特林馬達

材料準備

• 熱水
• 史特林引擎

活動流程

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探究問題

用鐵鎚敲擊鐵條，鐵條會發熱的原因是因為？

Ans: 能量轉移 、內部原子互相震動，造成摩擦生熱

鐵鎚敲擊造成鐵條變熱，符合甚麼物理現象？

Ans: 能量轉換，由動能轉為熱能

為何要行光合作用?

Ans: 將太陽的光能轉成有機物質的化學能儲存，接著化學能再根據需求釋放出來維持生命機能。