教室中的能量流動
來自食物的能量
能量柯南-探索能量的跡象
熱能探一探
太陽和它的分身-風力/水力
溫度測量
生態系統中的能量運用
食物鏈遊戲
勢能與動能
能源形態變變變
家電使用大搜查
社區能源的使用
消失的能量
功率比一比
食物熱量知多少?
能源故事
能源之煋
煤礦 挖!挖!挖!
導電猜謎遊戲
燃燒出光與熱!
風水輪流轉
能量來源對對碰
線路馬戲團
電力哥倆好--電動馬達與發電機
能源分一分
燃料運輸網
加油去
核能想一想
太陽能鍋DIY
能源辯論
能源之煋
行銷能源
能源成本算一算
核廢料的處理
空氣污染黑名單
能源使用的前世今生
帳單讀一讀
讀表高手
聰明開車
能源價格與供需法則
能源觀點
綜合主題活動—能源大調查
能源之煋
能源，別說再見
再生能源?用或不用?
能源工作跟屁蟲
能源的未來
綜合主題活動-能源行動計畫
能源之煋
摘要：
透過簡易的操作，讓學生認識生活中的勢能與動能，再以井字遊戲測試他們的學習成果。
年級程度：
五年級~八年級
領域：
環境科學、物理
場地：
教室
時間：
準備時間：15分鐘
活動時間：兩堂50分鐘的課程
關鍵字彙：
化學鍵、動能、機械能、勢能、化學勢能、 彈性勢能、電勢能、重力勢能、光能、聲能
主要概念領域：
•能量的定義
•掌管能量的自然律
準備工作：
能量井字遊戲表上已附有答案，請遮住答案， 事先列印好， 發給學生。
學習目標
•能夠定義勢能與動能
•能夠辨識勢能與動能的形式
基本原理：
了解勢能與動能可以幫助學生辨識能量的形式。
準備教材
•橡皮筋一條
•烘焙用蘇打粉二至三匙，盛裝在透明玻璃杯或培養皿中
•醋
•電池一枚
•手電筒一支
•書一本，或是其他固體
•
能量井字遊戲表格
（選用：學生手冊，附有活動所需材料說明）
背景說明
能量的主要形態可分為動能與勢能兩種。動能的定義是移動中的物體所具有的能量，比方說，滾動的足球、高速行駛的汽車，都是具有動能的物體。勢能的定義是物體（或系統）由於位置或形狀的變化而具有的能量。
勢能的形式有很多種，包括重力勢能、彈性勢能、化學勢能、電勢能。我們把物體舉高或懸空時，就是在抗拒地心引力、對該物體作功，使該物體具有重力勢能，當它落下時，勢能便會轉變成動能。
被拉長的橡皮筋具有作功和改變事物狀態的能量。它所具有的能量稱為彈性勢能。凡是物體因抗拒外來扭曲力量而變形時（例如：人的皮膚或橡皮筋），便產生彈性勢能。當我們以橡皮筋扭緊玩具飛機的螺旋槳，再將橡皮筋鬆開時，玩具飛機便能起飛。這是因為橡皮筋的彈性勢能轉變成動能。
如果想利用橡皮筋讓真正的飛機起飛，可能需要幾百萬條橡皮筋才夠，所以，我們使用石油。然而，要使石油作功必須透過燃燒，而不是拉長。我們也可以燃燒橡皮筋讓它做功，不過並不實際（燒再多的橡皮筋也於事無補）。由於石油的化學成分（分子的排列方式），使得石油成為實用的燃料來源。
不管是汽車還是斑馬，所有的生物和無生物都是由分子組成。分子之間的聯繫需要能量。儲存在分子中的能量稱為化學勢能，當分子間的聯繫遭到破壞，能量就會被釋放出來。舉例來說，石油在燃燒過程中會釋放出能量，飛機引擎利用這些能量來轉動螺旋槳。類似這樣將化學勢能轉變為動能的例子很多。人類運用食物中的化學能讓身體活動。利用火藥的化學能，可以將煙火帶到空中、產生巨響， 同時讓煙火在空中爆裂成四散的火花。
電池當中具有的化學勢能是電勢能。當我們啟動手電筒、玩具這些以電池為動力的裝置，儲存在電池內的電勢能就會轉變為其他形式的能量，像是聲音、機械運動、熱能或是光（見電池大揭密）。註：我們所使用的其他插電電器，電勢能是儲存在發電廠、水力發電廠或風力發電廠的發電機裡。太陽能蓄電池的電勢能是由太陽能轉換而來。
光、聲音、機械運動和熱能很難歸類為勢能或動能。光是一種電磁輻射，不具有質量，因此它既非動能，又非勢能。聲音、機械動作與熱能則兼具了動能與勢能的特質。聲音是一種波動（把手放在揚聲器上就能感覺到）；熱能存在於空氣中或物體中移動的分子內；機械能則是運動中的物體之動能與勢能的結合，例如擺錘在來回擺盪之中，會持續將動能轉換為重力勢能，再轉換為動能。小孩也是機械能的一個例子：小孩坐著不動時，具有勢能；不過請小心，在你不注意的瞬間，勢能會突然轉變成動能！
教學流程
引起動機：
幫學生複習一下能量的定義（作功或改變事物型態的能力）。請學生在30秒內列出十種具有能量的事物，同時請將學生的回答寫在黑板上。寫完之後請學生檢視一下黑板上的項目有什麼共同點。
他們想到的項目可能都牽涉到運動狀態。將牽涉到運動狀態的項目圈起來，告訴他們運動的能量就叫做動能。在這些項目旁邊寫上「動能」兩個字。
黑板所列的項目中，可能有些與運動狀態有關，但沒那麼明顯，包括聲音和熱。這兩者也具有動能。
註：如果學生提到光，請向他們說明，光能是另一種能量的形式。如果學生舉出勢能的例子（類似雕像這類的靜物），問他們為什麼想到這些例子，並將他們的答案寫在黑板上，等到進行總結的時候，看他們能不能分辨這些例子是屬於哪一種勢能。
進行步驟：
1.拿出一條橡皮筋、蘇打粉、醋和一本書（或是其他固體），問學生這些東西是否具有能量。學生可能無法看出這些東西是否具有能量（因為這些都是靜物）。告訴學生你要利用這些東西來證明另一種能量的形式：勢能。這些東西可以對外界作功或改變事物的型態。接著在黑板上「動能」的對面寫上「勢能」兩個字。
2.請學生A到教室前面，請他拉長橡皮筋，但先不要放手（不要讓橡皮筋朝著其他學生）。請學生討論拉長的橡皮筋是否具有能量，雖然目前它並沒有任何移動的跡象，但是具有移動的潛能。指示學生放手讓橡皮筋彈出去，證明它可以移動。這種能量的形式叫做彈性勢能。
3.請學生B到教室前面。請他倒一點醋在烘焙用蘇打粉上。向學生解釋醋與蘇打粉都是由極微小的分子所構成，分子間藉由化學鍵加以聯繫，能量就儲存在化學鍵上。這種能量的形式叫做化學勢能。將醋與蘇打粉混合之後，化學鍵會遭到破壞而斷裂，使得分子進行重新排列，這個時候就會釋放出能量。
4.取出電池，問學生：電池是否具有能量？要如何證明？徵求一名自願者，把電池裝進手電筒。手電筒裝了電池之後便可以發光，向學生解釋，這是因為電池具有電勢能（見文後的
電池大揭密
）。
5.拿出事先準備的書本，問學生：書本是否具有能量？他們可能會認為書本具有化學能（這是正確的）。接下來用這本書說明另一種勢能。先將書舉起放在高處（如：書櫃頂端），讓書看起來有落下之虞。問學生：書的勢能提高了還是減少了？與學生討論你把書舉起的動作所使用的能量。學生站在書下方是否覺得安全？讓學生了解，當你把書舉起時，你的能量抗拒地心引力，對這本書作了功，才能將書舉起。因此這本書得到了重力勢能。
結語：
進行能量井字遊戲，以評量學生是否具備了能量各種形式的相關知識。第一回合可以全班一起完成，下一回合再進行分組競賽。
註：學生必須先了解能量的定義、能量的形式以及能量作功（或改變事物）的方式，才有能力回答遊戲中的問題。有些問題可說是相當深入，與本單元的重要觀念密切相關。
評量
形成性：
•學生能否定義動能與勢能？
•學生能否分辨動能與勢能，並各舉出一個以上的實例？
總結性：
•能量井字遊戲可以很明確地測知學生對各種能量形式的了解。
•在黑板上寫下「動能」與「勢能」，引導學生說出兩者的定義。請他們概括地說出這兩種能量的各種形式（ 見背景知識），並請他們提供實例。
電池大揭密
電池中的電解質將正電荷（電子）與負電荷（質子）分開，使得兩極間具有電勢差，電池內雖有化學勢能，在未通電的狀態下無法將化學勢能轉變成電勢能。當電池與電路接通時，電子離開電池的負極，經由電路朝正極移動，就能量的術語來說，儲存在電池中的電勢能轉變成了移動電子的動能，電子的動能再轉變成其他形式的能量，像是手電筒的光或是收音機的聲音。
