单元1-简介能量

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1、單元1－簡介能量學生指引問題我們每天均使用能量，到底能量是甚麼？我們可怎樣描述和理解能量這概念？活動重點本單元將介紹能量，以及用來描述能量的能量轉移和能源鏈。你將透過「卡片屋」遊戲研究和討論勢能和動能。材料甲部向每位學生派發2個2”萬字夾乙部向每組學生派發80塊「建築卡片」(3”x5”指示卡片)1個發泡膠杯安全要點萬字夾只可觸碰自己的唇，小心別讓夾子戳進眼睛。步驟甲部介紹能量、能量轉移及能源鏈AA1.將萬字夾打開至「V」字形狀，並按照下圖1.1所示用上唇觸碰夾的A點。在科學筆記本寫下上唇的感覺。[圖示1.1]「可持續發展，由我們開始」－可持續

2、能源課程單元1–簡介能量3/3頁1.按照圖示將萬字夾來回拗折10次，然後馬上用上唇觸碰A點。再次在筆記本記下上唇的感覺，並描述與上一次的差別。2.繪畫「一人將球拋出，另一人接球」這過程的能源鏈。請記著，每個能源鏈均包括一個能量源頭、能量轉移方法，以及一個能量接收體。與組員研究和討論你的能源鏈。乙部勢能及動能－「卡片屋」遊戲3.如何建造「卡片屋」興建樓宇需要耗用能量，這些能量被轉移至甚麼地方？你將透過本活動研究此問題。每組學生將有10分鐘時間用卡片興建一座最高5層的卡片屋。每張卡片代表某一數值的能量，即建築時用以抬動該部份「牆壁」或「天花板」的

3、能量或機械能。興建每個樓層所需的能量相等於卡片數量乘以層數。此外，摺曲的卡片需要使用額外能量，所以能量值須雙倍計算。以第3層為例，該樓層的卡片需要被提升至相當於第1層三倍的高度。卡片屋頂必須能夠承托一個發泡膠杯。能以最少量的卡片造出層數最多，而且儲存能量最少的房子，就是最成功的設計。4.遊戲規則a.每組最終只能興建一座卡片屋，組員應事先研究不同的建屋方法。b.卡片屋必須能夠獨自豎立，而且屋頂能承托一個發泡膠杯。c.卡片可以摺曲，作為承托牆。以同一用途而言，摺曲卡片的能量值是未經摺曲卡片的雙倍。摺曲的卡片代表重量加倍的承托牆，故需要雙倍能量來提

4、升。d.不能將卡片撕破或剪開。e.一個「樓層」由其牆壁和天花板構成。牆壁必須圍成一個房間。一張卡不能構成一幅牆壁。f.每張卡片已寫上層數編號，只能用來興建所屬樓層。這卡片編號亦代表了用這卡片興建所屬樓層而耗用的能量單位數目。摺曲卡片，所需使用的能量便會倍增。g.每組只能用10分鐘來興建最終的參賽模型。時限過後，卡片屋頂必須能夠承托發泡膠杯，而且整座房子能屹立不倒至少1分鐘。「可持續發展，由我們開始」－可持續能源課程單元1–簡介能量3/3頁a.按照教師的指示，將卡片屋所儲存的能量釋放出來，並計算卡片屋所儲存的能量單位總數。下文將解釋計算能量單位

5、的方法。2.計算卡片屋所儲存的能量總數並不困難。由於每張卡的呎碼和重量相等（無論是用來建造牆壁或天花板），因此提起每張卡片均會耗用相同的能量，而將卡片提升至２倍的高度則會耗用２倍的能量；提升至3倍高度則要耗用3倍能量，餘此類推。在同一樓層內，摺曲卡片所需的能量是未經摺曲卡片的雙倍。利用下表或自行設計圖表以計算儲存能量：計算儲存能量層數未摺曲卡片的數量所用能量：未摺曲卡片的數量x1摺曲卡片的數量所用能量：摺曲卡片的數量x2每層的能量單位總數=層數x(末摺曲+摺由卡片的能量)１２３４５每層的能量＝未摺曲卡片的數量x層數+摺曲卡片的數量x層數x2卡

6、片屋總能量=五層能量單位的總和3.繪畫勝出的卡片屋，並與組員討論為何這是一個成功的設計。「可持續發展，由我們開始」－可持續能源課程單元1–簡介能量3/3頁