動手學科學/物質科學Ⅱ/活動內容與探究問題
| 活動頁名稱 | 活動內容 | 探究問題 | 解答 |
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| 鐘擺與滾珠 | 拿出牛頓擺，讓同學觀察牛頓擺的運作過程，1顆、2顆、3顆球的狀態，藉此來表示能量守恆，轉換成在日常生活中的實例。 | 牛頓擺中，為何拿起第一顆球放開後，只有最後一顆球會往上擺 | 可以一次看兩顆，第一顆球與第二顆球質量相同，因此彈性碰撞之後速度會交換(v1=v,v2=0變成v1=0,v2=v)。接著同理，v2又變成0而v3變成v...直到最後一顆球以速度v彈起為止。 |
| 如果牛頓擺失敗，可能的原因有哪些？ |
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| 重現伽利略的鐘擺與滾珠實驗，並讓孩子嘗試，從提問、假設、實作、驗證引導學員的實驗過程。 | 在碗裡放滾珠，為何來回高度差不多?甚麼原因導致高度有差? | 珠子的能量前後接近守恆。滾動時無法避免的摩擦力導致能量損耗。 | |
| 啄木鳥 | 放下鳥體，鳥體緩慢落下 |
為何玩具啄木鳥會振動？ | 解答 |
| 啄木鳥的振動頻率與那些因素有關？ | 解答 | ||
| 市售啄木鳥玩具的每一個零件有什麼作用？ | 解答 | ||
| 啄木鳥玩具有何應用價值？ | 解答 | ||
| 能量變變變 | 了解各式各樣能量的存在形式，並且知道相互之間如何轉換。例如本次教學例子:電解水(電能轉化學能)、電磁爐(電能轉熱能)、光轉機(光熱能轉動能)、水火箭(化學能轉動能)、水草光合作用(光能轉化學能)、竹筷槍(彈力位能轉動能)、史特林引擎(熱能轉動能)。 | 用鐵鎚敲擊鐵條，鐵條會發熱的原因是因為？ | 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？ | 能量轉換，由動能轉為熱能 | ||
| 為何要行光合作用？ | 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。 | ||
| 永動的謊言 | 在水桶中加入8分滿的水，加熱實驗用空心彈簧，放入事先預備好的水中，利用彈簧吸水、排水以及轉動的角動量，使實驗用空心彈簧不斷旋轉。 | ? | ? |
| 利用實際現象證明，永動機不可能實現，證明此理論並不成立，也使用電磁學裏的冷次定律，延伸能量守恆定律的應用範圍。 | 孤立系統的熵可以減少嗎？這叫做什麼原理？ | 無法，熵增加原理(熱力學第二定律) | |
| 掉落的紙 | 射紙牌：調動手指，扭曲紙牌後拋出，紙牌能穩定在空中飛行一段時間 | 紙牌射出時的旋轉會使得紙牌飛得更直嗎？ | 會，角動量守恆是指系統所受合外力矩為零時系統的角動量保持不變。根據物體繞定軸旋轉時會產生固定方向的角動量特性，若再加給它一個移動的速度，則物體便能在此條件 下穩定的移向既定目標 |
夾百元：老師放下百元，讓學員夾百元 </td>
<td>為什麼紙會向下飄呢？ |
<td>因為有向下的重力</td>
</th>
<td>請在圖中畫一條線(推測)，通過「不倒酒瓶組」的重心與支撐點，並以文字加以說明。</td>
<td>兩者重心的重力對於支點會力矩平衡。</td>
</tr>
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<td rowspan=2>困難的行為</td>
<td>頭頂與腳尖靠著牆壁，為何無法墊腳尖</td>
<td>因為重心在腳尖後方，一翹腳尖，就會因為重心在後方而跌下來</td>
</tr>
<tr >
<td>身體背部與後腳跟靠著牆壁，為何無法不翹腳尖蹲下</td>
<td>因為蹲下時，身體的構造為了平衡，以雙腳為重心點必須有部分在雙腳腳跟前方，部分在後放(屁股位置)，因此因為牆壁限制了屁股往後，所以只能翹腳尖</td>
</tr>
<tr>
<td>滑膛泡的射擊原理</td>
<td>滑膛炮的炮管沒有膛線，那它相較於有膛線的砲管有甚麼好處? 這是與甚麼原理相關？</td>
<td>可以有較高的移動動能(破壞力較高)且砲管較不易磨損。能量守恆，轉動動能降低，移動動能增加。</td>
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<th>NULL</th>
<td>NULL</td>
<td>NULL</td>
<td>NULL</td>
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<th >漂浮鐵鎚</th>
<th>
</th>
<td>解答</td>
<td>解答</td>
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<th >竹籤
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<td>解答</td>
<td>解答</td>
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<th >憤怒鳥</th>
<th>就是用衣架做彈弓，射出保麗龍球
</th>
<td>解答</td>
<td>解答</td>
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<th rowspan=2>吹箭</th>
<td rowspan=2>將細吸管前端加上黏土最為箭，將細吸管放入粗吸管，用力吹氣，就形成了吹箭</td>
<td>吹箭的製作要點是什麼？如何吹才能射得遠？</td>
<td>吹管的長度要控制適當，太短動能不足，太長使得阻力太大也會飛不遠。要飛的遠，吹管的射出角度也要控制適當。</td>
</tr>
<tr >
<td>吹箭的裝置在現代有什麼應用價值？</td>
<td>主要為娛樂用途，就像射擊場一樣</td>
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<th >鐵絲
</th>
<td>使竹蜻蜓飛升的原理是什麼？</td>
<td>利用上下氣流流速不同的壓力差產生升力</td>
</tr>
<tr >
<td>竹蜻蜓有那些應用實例？</td>
<td>直升機、飛機機翼</td>
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<th rowspan=2>壓縮彈簧</th>
<td rowspan=2>表演將彈簧壓縮，與將彈簧拉長，請同學觀察彈簧受多少力</td>
<td>請舉出一個應用虎克定律的例子。</td>
<td>基本上跟彈簧有關的例子都可以(符合F=-kx)</td>
</tr>
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<td>彈力是什麼呢？</td>
<td>彈力(elastic force)是指發生彈性形變的物體由於要恢復原狀，對他接觸的物體產生的力。但如果形變過大，即超過了彈性限度則不再產生彈力。彈力產生時，發生彈性形變的物體為施力物體，和它接觸的物體為受力物體。平時所指的彈力一般是壓力、支持力、拉力和推力。</td>
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<th >不同重
