動手學科學/物質科學II/科學觀念的系統與列表

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系統分類科學觀念說明
能量能量守恆
  • 動能與位能來回轉換,其總量不變。除了摩擦消耗小部分能量。
  • 衝入牛頓擺的動能,相等於衝出牛頓擺的動能
能量轉換
  • 啄木鳥的重力位能轉成動能,再轉成摩擦熱
  • 將化學能轉換成動能
  • 能量從一種形式轉變為另一種形式的過程,由熱能轉變為動能
  • 能量從一種形式轉變為另一種形式的過程,由光能轉變成動能
  • 能量從一種形式轉變為另一種形式的過程,將電能轉換成熱能
  • 橡皮筋的彈力位能轉換成動能
  • 高度有高位能;下降時位能轉成動能;上升時動能又轉成位能
  • 能量從一種形式轉變為另一種形式的過 程,由光能轉變為化學能
  • 能量從一種形式轉變為另一種形式的過 程,由電能轉變為化學能
  • 能量從一種形式轉變為另一種形式的過 程,由動能轉變為熱能
熵增原理
  • 孤立熱力學系統的熵不減少,總是增大或者不變。永動機不可能實現。
萬有引力重力
  • 物體的重心落在支撐點(面)的正上方或正下方能維持平衡
  • 當身體的重心在身體前應此,無法保持平衡
  • 物體的重心落在支撐點(面)的正上方或正下 方能維持平衡
重心
  • 物體的重心落在支撐點(面)的正上方或正下方能維持平衡
  • 當身體的重心在身體前應此,無法保持平衡
  • 物體的重心落在支撐點(面)的正上方或正下 方能維持平衡
重心與運動
  • 運用配重使氣球的重心在前,就不會翻滾
  • 吹箭前端加少許黏土,用配重使重心在前,吹箭就不會翻滾
力與運動力的方向性
  • 橡皮筋會朝其中一方向射出
作用力與反作用力
  • 放手時氣球推手指,氣球自己向前
  • 竹蜻蜓騰空,葉片打空氣向下,空氣就打葉片向上
虎克定律
  • 嘗試將彈簧壓到最緊

(壓簧,要找較長且較軟的彈簧,會亂彎曲不好直直壓緊,可以增加活動樂趣),與將彈簧拉長(拉簧,要找容易拉到彈性限度的彈簧,一定會有學生拉到超過彈性限度)

角動力守恆
  • 讓飛行的紙牌旋轉,紙牌就不會翻滾
力矩與重心 槓桿原理
  • 其施力乘以施力臂等於抗力乘以抗力臂,可以透過改變施力臂或抗力臂長度,使輸入力放大或縮小
氣體理想氣體方程式
  • 體積與溫度固定,分子數越多,壓力越大
白努力定律
  • 憤怒鳥(保麗龍球)在天空飛時承受空氣的托力
  • 在甩動吸管的過程中,水會會逆行噴出
  • 藉著氣壓與水壓的差異,可以把水由低處推往高處。白努力發現:氣流快的地區氣壓變低,因此可以幫助推送水流。
  • 藉著氣壓與水壓的差異,可以把水由低處推往高處。白努力發現:氣流快的地區氣壓變低,因此可以幫助推送水流。
電磁學基本電路
  • 包含電源、導線、負載、開關。可以接成串聯電路或並聯電路。
電荷運動與磁力線(磁學)
  • 介紹基本的磁學理論,並且簡單的引導學員探討磁鐵在生活當中的應用例如磁浮車、磁浮馬達、電磁鐵、指北針⋯等等
  • 地球的磁場會影響磁鐵的方向,使得磁針朝向地磁的北極、南極,運用此科學原理自製指北針。
  • 磁鐵當中的斥力則使得筆芯的旋轉更加平穩順暢。進而達到減緩摩擦力以及增加旋轉效率的作用
  • 利用同性相斥的原理使得兩個磁鐵之間形成相斥的阻力,並且利用筆芯輔助,防止磁鐵因為相斥的阻力而彈開
  • 利用單極多面磁鐵的特性製作實驗教具。因為在同時具有兩種不同的極性,而人偶與軌道在移動時不斷地產生相斥以及相吸,看起來就像是不斷踏步向前走的人偶
  • 利用磁力觀察片,觀察單極多面磁鐵、以及彩色磁鐵之間的差異。探討其中的應用範圍以及特性
光學色光合成
  • 在光照到物體上時,一部分光被物體反射,一部分光被物體吸收,不同物體,對不同顏色的光反射、吸收和透過的情況不同,因此呈現不同的色彩
視覺暫留現象
  • 此現象在圖片或動作快速移動時發生,當人眼無法分辨是否有移動時。正反兩面的圖片因為快速轉換而形成的動態影像也是藉由此現象