動手學科學/物質科學Ⅲ/復盤一到三課次

段落一：能量轉換

• PhET
  • PhET線上實驗模擬
• 牛頓擺
  • 
• 迷你拋石器
• 投石器
• 永動機？
  • 其實都是偷藏電源跟磁磺管
• 高斯加農砲
• 能量變變變

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段落二：麵包板基本使用

1. 理解麵包板結構與連接方式

• 麵包板內部結構：
  • 麵包板由許多小孔組成，這些小孔在內部透過金屬夾連接。
  • 中央區域的小孔通常以五個為一組，水平方向連接。
  • 兩側的長條小孔則垂直方向連接，通常用於連接電源和接地。

• 辨識連接方式：
  • 了解哪些小孔是連接在一起的，這對於正確搭建電路至關重要。
  • 使用電表進行導通測試，可以幫助確認連接關係。

2. 線上電路圖轉換步驟

• 分析電路圖：
  • 仔細觀察線上電路圖，了解各個元件的連接方式和功能。
  • 分別有幾個輸入與輸出？哪邊是正哪邊是負？
  • 辨識電源、接地、電阻、LED 等元件的位置和連接關係。
• 轉換為麵包板佈局：
  • 將線上電路圖的連接方式，對應到麵包板的孔洞連接。
  • 考慮元件的物理尺寸和引腳排列，選擇合適的插入位置。
• 連接電源和接地：
  • 首先在麵包板兩側的長條小孔連接電源和接地。
  • 確保電源和接地的極性正確。
• 插入元件並連接導線：
  • 按照轉換後的佈局，將元件插入麵包板。
  • 使用跳線（導線）連接元件之間的引腳。
  • 注意跳線的長度和顏色，避免線路混亂。可以考慮紅色正極、黑色負極。
• 檢查連接：
  • 完成連接後，仔細檢查線路是否正確。
  • 使用多用電表檢查各個節點的電壓和連接情況。

3. 實際操作與技巧

• 搭建簡單電路：
  • 從最簡單的電路開始，例如 LED 與電阻的串聯電路。
  • 逐步增加電路的複雜度，例如增加並聯元件或使用 IC。

• 將元件引腳輕輕插入麵包板，避免用力過猛導致損壞。
• 測試與除錯：
  • 連接電源後，測試電路是否正常運作。
  • 如果電路無法正常工作，使用多用電表檢查各個節點的電壓和電流。

4. 注意事項

• 電源極性：確保電源極性正確，避免反接導致元件損壞。
• 短路：避免導線或元件引腳之間發生短路。
• 元件規格：了解各個元件的規格和使用限制。
• 線路整潔：線路盡量簡潔，避免纏繞，方便除錯。

段落三：家庭用電小計算(度)

課程講解

• 瓦特（Watt）與度的概念解釋：
  • 瓦特（W）：功率單位，表示電器每秒消耗的電能。
  • 度（kWh）：電能單位，表示電器消耗的總電量。1 度電等於 1 千瓦（kW）的電器使用 1 小時（h）所消耗的電量。
  • 用簡單的比喻來解釋，瓦特就像水龍頭的水流速度，度就像水桶裡累積的水量。
• 瓦特（W）至度（kWh）的轉換計算：
  • 公式：度（kWh）= 瓦特（W）× 使用時間（小時）÷ 1000
  • 透過實際範例，示範如何將電器瓦數和使用時間轉換為度數。
  • 強調單位轉換的重要性。

(一)家電瓦數大匯整

• 吹風機：
  • 冷風：97W - 240W
  • 弱熱風：550W
  • 強熱風：760W - 1183W
• 電視：
  • 55吋液晶電視：104W
  • 70吋液晶螢幕電視：130W
• 手機充電：(可以看看是大概幾%電的時候，有時候會不同)
  • iPhone：3.96W - 5.62W
  • 其他手機：4.4W - 4.5W
• 其他充電設備：
  • 電動牙刷充電：0.9W
  • 無線吸塵器充電：18W
  • 藍芽耳機充電：2.1W
  • 平板充電：5W
  • 電子耳充電器：0.6W
• 照明設備：
  • 檯燈：1.11W - 6.76W（依亮度不同）
  • 地球儀檯燈：4.2W
  • 夜燈：2W
  • 床頭燈：17W
• 電腦相關：
  • 筆電充電：4.5W
  • Asus Vivobook 電腦開機+充電：109W

• 廚房家電：
  • 果汁機：260W（一速）/ 990W（瞬打）
  • 飲水機（沸騰）：823W
  • 小電鍋：785W（開關）/ 39.68W（插電）
  • 大電鍋：1221W（開關）/ 0W（插電）
  • Panasonic快速煮水壺：550W
• 其他家電：
  • 家用投影機：60W
  • 電子鼓：3W
  • 空氣清淨機：2W - 75W（依檔位不同）
  • 離子夾：180W（加熱中）/ 1W（使用中）
  • TESCOM吹風機：109W-135W(依風速不同)
  • 象印熱水瓶：86W
  • 愛美特直頻電風扇：35W(最大風速)
  • dyson吸塵器：0.04W
  • 電子耳除濕機：7.5W
  • 除濕機：129w-135w
  • wifi機：5.4w
  • 暖氣機：653W
  • 電風扇：1.24W-22W(依風速不同)

(二)抽手馬達用電計算

• 提供一個抽水馬達的實際案例，例如：
  • 抽水馬達功率：750W
  • 每天使用時間：2 小時
• 引導學員計算抽水馬達每天和每月的用電量。
• 討論抽水馬達用電量的影響因素，例如：
  • 抽水頻率
  • 抽水高度
  • 馬達效率

(三)一日之所需

• 讓學員記錄或想像自己家庭一天中各種電器的使用時間。
• 根據家電瓦數和使用時間，計算各個電器的用電量。
• 將所有電器的用電量加總，估算家庭一日的總用電量。
• 請學員檢討那些電器耗電量較大，那些電器耗電量較小，並請學員思考如何節省電力。

段落五、磷酸鐵鋰電池

三元鋰

磷酸鐵鋰

段落六、完整迴路

發電

1. 太陽能
2. 引擎：汔車、柴油

控制

逆變

電池