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家中使用的能源
寫下一個清單,列出你在家裡所使用的能源。簡單畫一個你家的平面圖,圖中標示出有哪些能源,使用在哪些不同的地方。以下幾點供你參考:
•家中會使用到電的照明設備
•水槽、浴缸和蓮蓬頭的熱水(使用瓦斯或電來運作的熱水器)
•用電的冷氣機
•用電的熱水瓶或開飲機
•電視機

 

能源分配表

活動

農業

工業

運輸

商業

買一隻棒球棒

種樹

製造球棒

將木頭運到工廠,完成後再配送到店家

將球棒陳列在明亮的商店裡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
上面的圓餅圖,顯示了社會上不同領域使用能源的狀況。你的家人、你的同學和你都屬於「民生居家」的領域。想想看,哪些人事物屬於其他領域?他們將能源用於何種用途呢?想想你所做的事情;衣服是怎麼來的?食物是怎麼來的?首先,要有人種植它,讓它生長,然後再被送到雜貨店。利用上面的表格將你一天或一個禮拜會用到的東西,或所做的活動列出來,在這些東西被生產出來或完成這些活動的過程中,它所使用的能源分別是屬於哪些不同的領域,把它填入適當的欄位中。上面已經有一個買棒球棒的例子,讓你做參考。把圓餅圖畫在海報紙上,用些合適的圖片來說明各領域中使用到能源的東西。比方說,農用曳引機的圖片可以放在農業領域裡,運輸領域裡可放上汽車、火車跟飛機的圖片。
 
發現熱能

探索生活週遭的熱能
編一齣時裝秀,呈現出隨著不同季節、溫度的變化,我們的衣著是如何跟著改變。
作個統計調查,問問你的朋友中哪些人比較喜歡夏天,哪些人比較喜歡冬天,他們的理由又是什麼呢?

試著計算並比較以下兩種供應熱水所需的花費:淋浴十分鐘和淋浴二十分鐘。
 
發現聲音
探索生活週遭的聲音
請先畫出一個房間或一處戶外空間的平面圖,請你在這空間裡找一個位置坐下來,並在平面圖上用X將該位置標示出來。當你聽到一個聲音時,在圖上標示出聲音是從哪個方向來。畫出聲音的源頭,並用文字形容這個聲音,也可以用符號來呈現它的音量。請一位朋友坐在相同的位置,看他能不能聽到相似或不同的聲音。

持續觀察你每天聽到的聲音,哪些會吵醒你,哪些能幫助你入睡呢?哪些聲音是你喜歡的,哪些是你討厭的?

你或你的朋友有聽力障礙嗎?有哪些設備或服務可以幫助這樣的人?學習用手語表示簡單的句子,假使你已經會手語,教其他不會手語的人。想想看,哪種形式的能源可以用來幫助聽力喪失的人?

 
探索動能如何製造聲音
能源小資訊
聲音是分子運動所產生的一種能量形式。藉著一個接一個的分子前後移動,把聲音的能量傳遞開來,當我們傳送的能量到某個物體,裡面的分子就會產生震動而發出聲音。

拍一下手。當你雙手擊掌,能量跑去哪裡了?其中有一部分能量製造了聲音。用一個物體去敲擊另一個物體,比較敲擊的聲音有什麼不同。用木頭敲木頭,跟用木頭敲一片金屬板的聲音有什麼不同?

對著摀起來的雙手或是空玻璃瓶吹氣,另外再拿一片葉子抵住嘴唇吹氣,它們會發出什麼不同的聲音呢?你可以用任何方式發出聲響,創造一種樂器,形容一下你如何產生聲音的。

 
探索聲音如何產生動能
能源小資訊
當聲音的能量接觸到另一個物體,便會轉變為另一種型態的能量,例如動能。

將一個裝有水的淺盤放在投影機上。輕輕的在水盤上面敲擊音叉,觀察水投影到螢幕的圖案,你有看到動能嗎?

當你說話或用鼻音哼唱時,摸摸看你的喉結或感覺你的聲帶,有震動的感覺嗎?把手放在收音機喇叭上,有沒有東西在動的感覺呢?若有一輛又大又吵的卡車經過馬路,觀察一下窗戶會有什麼變化發生?

請你去了解有關聲音是如何引起耳朵裡的小骨頭震動的知識。這些小骨頭震動後,刺激末梢神經,末梢神經再傳達訊息給大腦。做一個耳朵的模型。寫一個報告,內容是強調保護耳朵的重要,並在課堂上呈現出來。
 
能源與運輸工具
收集一些和汽車以及旅行有關的詩、歌和故事,並朗誦或用任何方式表演出來。

用一份你所居住的鄉鎮地圖為底,做一個行蹤地圖。先標示出你、全家人以及你的朋友,從甲地到乙地的出發點與目的地,然後在地圖上描繪出這些路徑,並嵌入符號來表示移動的方式。例如:假設你走路上學,就貼一個貼紙在上學的路徑上當作標記;假設你們家開車去超級市場,放一輛小車在那條路線旁。

畫一個人類交通工具歷史演進表,並附上圖片和文字說明。例如:陸地上的旅行是以雙腳開始,演進到使用馬匹拖行、火車、電車、最原始的自動引擎汽車、卡車和吉普車,到更為先進的現代房車。繼續往後發展,描繪出你想像出來的未來交通工具。

比賽看班上誰設計的紙飛機飛的最好,誰的玩具船跑的最快,試試誰能利用橡皮筋的動能設計出會跑的模型車。

做一個關於各種交通工具的拼貼圖,並將它們分門別類。分類的方式可以自己擬定,譬如說:以人力發動的交通工具(腳踏車、滑板、直排輪),以汽油為動力的(汽車、摩托車、汽艇),以柴油為動力的(大卡車、巴士、輪船、火車)。在每一種類別旁,分別註明這些交通工具專門運輸哪些東西,包括人或是哪一種特定的貨物。

 
工作職業與能源
請班上每一個人提供出家中任何一位成員所從事的工作,把它們寫在海報紙上。大家腦力激盪,想想看這些職業必須使用哪些能源,才能完成工作任務。能源種類可能包括電力、汽油或是人力。也可以去訪問從事這些職業的人,以獲得更多的資訊。

做一份能源與職業網絡圖!以你居住的社區為範圍,先找出各種職業的頭銜名稱,然後把每一種名稱寫在一張小卡上,你還可以附上圖片。這些職業要包含直接供應能源到家中與商業使用的相關職業,例如:電工技師、發電廠技術員、液化丙烷批發商,和太陽能諮詢顧問等等。將焦點放在能源的連結上,看看社區裡各種職業是否確實彼此仰賴。把這些寫著職業名稱的卡片貼在牆上,並用線來連接有關聯的職業,於線上再貼一張描述它們之間是如何產生關聯的說明卡,舉個例子:加油站老闆與烘培師傅會連在一條線,線上的卡片寫著「加油站老闆供應燃料給小貨車,好讓烘培師傅分 送麵包去雜貨店。」烘培師傅又與天然瓦斯供應商連出一條線,卡片上註明「烘培師傅使用瓦斯行供應的燃料,才能用烤箱烘焙麵包。」

調查你所居住的社區裡,外出工作的人所使用的交通工具,編列成一張清單,他們可能包含汽車、卡車、救火車、公車、腳踏車等等。在每一種交通工具旁,寫下使它發動運轉所使用的能源,像汽油、人力或食物、柴油。
 
模擬聲波
能源小資訊
聲音以一種叫做縱波的方式移動,縱波由前後來回移動的分子所組成,當分子壓縮然後開展,作疏密交替的運動,聲音能量藉此傳出去,但分子本身仍留在原處。

在地上放一個彈簧線圈玩具,拉緊一端然後放鬆,觀察從這一端到另一端的波動(線圈擠壓與擴張的情形)。也可以拉住一端緊綁固定的橡皮筋,從中間輕輕彈著橡皮筋,此時可以感受到橡皮筋的振動。

用兩個空的錫鐵罐或汽水罐,綁在一條長細線的兩端,作成玩具話筒。跟你的朋友一人拿著一個話筒,將線拉直,當你朝著話筒裡說話時,另一端的人可以從他的話筒聽到你說的話嗎?若在傳話的同時,有人從中間抓著線或是把線弄彎會怎麼樣呢?

把幾顆彈珠排成一列,來模擬聲音能量的傳遞。從右往左,輕輕撞擊最右一端的彈珠,則最左邊的那一顆會被撞出去,撞擊的能量被轉化到每一顆彈珠上,從第一顆一直傳到最後一顆,彈珠代表每一個小分子,撞擊的能量好比聲音的能量。這個實驗強調的重點是:聲音的能量在移動,而不是分子在移動。
 
探索光能
探索生活週遭的光能
找出你家及學校裡光的來源,這些東西包括燈泡、電腦、電視、手電筒、時鐘裡的亮光、火柴、壁爐、煤氣爐…等等。地球上最大的光的來源是什麼?答案是太陽。

寫一個關於如何利用光傳遞訊息的小故事,譬如,校車上的燈是什麼類型?它們有什麼意思?想一下,假如葛瑞特•摩根(Gareret Morgan)沒發明紅綠燈,我們的交通會是什麼樣子?

探索光可以穿透與不能穿透的物質
列出光可以穿透的東西,例如:玻璃。再找出半透明的東西。光能穿過半透明的物質,但你可能無法完全看穿這個東西(有些甚至完全不能)。舉個例子,紙是半透明的,拿一張紙放在燈光下,光能穿透一張紙,但你的眼睛無法看穿一張紙。最後,找出不透光的的東西。人體和木頭都是不透光的。
來探索一下影子吧!試著去演一齣皮影戲。在一天之內,不同時間觀察你的影子,在一年之內不同時間紀錄你的影子,分別持續紀錄一段時間後,跟你的朋友比較看看有沒有什麼不同。

你能讓光轉彎嗎?當光經過水的時候會怎樣呢?把鉛筆插進水裡,鉛筆看起來好像被折斷了,這是因為光在水中的行徑方式和在空氣中不一樣 (折射現象)。

計算光一秒鐘可以在鄰近的兩個城鎮來回幾次。光一秒可以跑322,152公里。若彼此距離5 0公里遠,你必須將光速除以相鄰的距離才能得到答案(322152÷50=6443 次),假如是開車來回6444 次,要花多久時間呢?假設開車速度是每小時60公里,總共要開322,152公里,除以每小時60公里的時速,答案是5369小時!等於是223.7天(5369小時÷ 24小時每天),也就是7.46個月(223.7天÷ 30 天每月)。
 
探索動能
探索生活週遭的動能
列舉出一天之內你移動的方式有哪些(用走路、坐輪椅、開車、搭公車等等)。 請把會動的東西依照它們移動的方式分類。同時替每一類都做一個拼貼圖。

找出在地面上移動的東西。
.比較人和動物移動的方式。
.比較一些用輪子移動的東西,哪些是靠人力移動的?哪些是靠其他動力運作的?

找出在空中飛的東西。
.哪些是靠風力?
.哪些是靠自己的力量?
.哪些是靠燃料才能動的?

玩尋寶遊戲,依照物體移動的方式為題目將它們找出來。例如,找出在原地自轉的東西,找出左右搖晃像鐘擺的東西,在建築物中找出將人從這一層樓移到另一層樓的東西。
 
探索磁性
能源小資訊
雖然我們不常常想到磁鐵,但磁力與電磁卻是現代生活水準許多必備的基礎。每一個電動馬達、發電機、變壓器裡都有磁場,即使普遍如電話機,裡面的構造也需要有磁場才能發揮作用。我們每天使用的無數種科技產品,都要用到磁力。雖然磁力運作的原因至今人類還不完全清楚,但它的作用和原理卻非常簡單。磁鐵有正極和負極,相反的極互相吸引,相同的極互相排斥,理論是這樣的:在磁鐵裡的分子會一群一群集結在一起,叫做磁區,每一個磁區都像一個小磁鐵一樣。有磁性的物體裡面,磁區整齊地以同一方向排列成兩個磁極,於是產生磁性作用。因此,若這個物體裡的磁區沒有排列整齊,它就不具磁性。金屬裡的鐵、鎳、鈷和鋼都是可以被磁鐵吸引的。

將兩個磁鐵的相同或不同兩極放在一塊,比較並形容一下不同的位置有什麼不同的感覺。找出磁鐵的正極和負極,並簡單敘述如何讓磁鐵相吸與相斥。

找一堆身邊的小物品來,像是:大頭針、原子筆、鐵丁、迴紋針、硬幣、粉筆、一小塊木頭等等。先猜一猜哪些能被磁鐵吸住,而哪些不能,再用磁鐵實驗證明你猜的對不對。

做一個表格如下圖,將實驗結果填入表格內。想想看,能被磁鐵吸住的物品有哪些共通點?

用磁鐵一個接著一個的吸住鐵丁或迴紋針,最多能夠連續吸引幾個?在一張紙上放一個迴紋針,在紙的下方用磁鐵的力量,帶著迴紋針“走路”。試著利用磁鐵將迴紋針放到空塑膠盒裡,而手完全不碰到迴紋針。用不同厚度的東西來測試磁鐵的吸力,隔著多厚的物體仍有或沒有作用。

磁鐵距離物體多遠還能具有吸引力呢?找出各種不同的磁鐵,分別測試它們的強度。用尺測量出每一種磁鐵其磁力可達的最遠距離。

磁性反應表

與磁鐵相吸

與磁鐵相斥

與磁鐵無反應

 

 

 


表演一場「浮在空中的迴紋針」魔術秀。把迴紋針綁在一條黑線上,黑線的另一端用膠帶貼在桌面上,將一張黑紙放在迴紋針的後面。〈此時黑線就不容易被發現〉一手握住磁鐵,慢慢將迴紋針向上吸引,〈但磁鐵不碰到迴紋針〉直到黑線被拉的筆直。這時候你就可以輕易地把迴紋針從黑線的末端取走,藉由磁鐵的吸引力,迴紋針卻神奇地完全沒有碰到磁鐵。

淺盤裡裝一些水,再放些迴紋針進去,試試看能不能讓磁鐵在不碰到水的情形下,吸起迴紋針。磁鐵在水中還有磁力嗎?

磁鐵還應用在許多生活用品上,像冰箱門上的造型磁鐵。試著設計你自己的造型磁鐵,還可以當成禮物送給朋友。

把鐵釘變成磁鐵:用一塊磁鐵連續在鐵釘上敲打,約十幾下,然後試試看這個鐵釘能不能吸引其他物品。若要消掉它的磁性,只要用鐵鎚敲一敲鐵釘,或摔它幾下即可。

另一種把鐵釘變成磁鐵的方法是使用電力。註:這個實驗務必使用電池,不要用牆上的插座!實驗工具有:4.5伏特電池一個、鐵釘一個、膠帶、鱷魚夾〈不一定需要〉、剪刀、152公分長的絕緣電線。將電線兩端的絕緣外皮割掉一些,接到鱷魚夾上〈若有鱷魚夾的話〉,其中一端的電線接到電池的其中一極,用膠帶或鱷魚夾夾緊,有些電池會有螺絲可以旋緊。這時先測試鐵釘是不能吸住迴紋針的〈沒有磁性〉。另一端 去掉外皮的電線,利用其中段的部分纏繞住鐵釘,共繞三層,每一層都用膠帶包住電線,然後將電線末端接到電池的另一極。這時請試試看鐵釘是否具有磁性呢?

靜電嚇嚇叫
能源小資訊
你曾經有在冬天因為摸到金屬的東西,或開電燈而被電到的經驗嗎?烘乾機裡剛烘好的衣物是不是都緊貼在一起?你曾看過用羊毛衣搓摩汽球後,使汽球奇蹟般的黏在牆上嗎?事實上,當你用腳摩擦著地毯、衣服在乾衣機裡彼此刷來刷去、或是用毛衣搓汽球時,都是在轉換物體中的〈電子〉電荷,結果其中一個物體的電子跑到對方身上去,導致帶電子量比另外一個物體少,這就是靜電產生的原因,帶電量較少的物體也就是正電,會去吸引帶電量較多的負電物體。用毛衣搓摩汽球為例子,摩擦使毛衣的電子跑到汽球上,所以汽球這時就被帶電較多的牆壁吸引〈在汽球裡的原子把他們的電子抓的比較緊,相較之下毛衣裡的較鬆散,於是毛衣裡的電子會跑去汽球那裡〉。

用毛衣摩擦塑膠湯匙,把摩擦過的塑膠湯匙,慢慢靠近放在桌上的花生保麗龍〈形狀像花生的填充用寶麗龍〉,仔細觀察會發生什麼事。試試看能不能讓花生保麗龍漂浮在空中?然後回答下列的問題:
 .是哪一種能量使保麗龍懸浮在空中?〈電的能量〉
 .哪〈些〉種型態的能量呈現在“漂浮的”花生中?〈動能〉

當我們用毛衣摩擦湯匙時,某種東西從毛衣傳送到湯匙去。你知道是什麼東西嗎?〈毛衣的負電子跑到湯匙裡去〉