能量變變變

出自 全民科學平台
於 2022年9月29日 (四) 02:43 由 鄭愷修 (對話 | 貢獻) 所做的修訂
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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. 史特林引擎--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
  • 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

活動流程

參考影片

活動六:史特林引擎

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。