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國二下理化⏱ 約 20 分鐘PhETEb-IV-5Ec-IV-1

6.3 壓力

任務簡報:潛水時越往深處,耳朵感受到的壓力就越大,這與液體壓力隨深度增加有關。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
1

情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

潛水時越往深處,耳朵感受到的壓力就越大,這與液體壓力隨深度增加有關。這一節,我們要透過模擬實驗,探究壓力的定義,以及液體壓力、大氣壓力與氣體壓力的特性。

2

實驗工作站:PhET Interactive Simulations — Under Pressure

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    進入模擬後,將壓力計放入水槽的不同深度,記錄各深度的壓力讀數。

  2. 2

    比較同一深度、不同方向(如水平、垂直)的壓力讀數是否相同。

  3. 3

    切換水槽的液體種類(如切換為更高密度的液體),比較相同深度下壓力的差異。

  4. 4

    觀察水槽上方的大氣壓力顯示,思考大氣壓力如何疊加在液體壓力之上。

  5. 5

    思考:潛水時越往深處,為什麼耳朵感受到的壓力越大?

💡 實驗小提醒
  • 液體壓力(P=h×d)與深度、液體密度成正比,同一深度各方向壓力相等;大氣壓力是空氣重量造成的壓力,隨高度增加而減小。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

phet.colorado.edu🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。 (模擬介紹頁)
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 參考範圍:深度 約 0~10000;壓力讀數 約 0~10000。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

深度液體種類壓力讀數觀察現象
4

探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

壓力的定義與計算公式是什麼?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

壓力是指單位面積上所受的正向力,公式為P = F/A(F為力,A為面積)。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

使用模擬工具測量不同深度的壓力,你發現了什麼規律?

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

液體壓力隨深度增加而增加,且同一深度各方向的壓力大小相等,與容器形狀無關。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

大氣壓力是如何產生的?它在生活中有哪些應用?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

大氣壓力是大氣層中空氣重量對物體表面造成的壓力,應用例如吸管喝水、吸盤附著、真空包裝等,都是利用大氣壓力與內部壓力差的原理。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

氣體的體積與溫度如何影響其壓力?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

在溫度不變時,氣體體積減小則壓力增大(波以耳定律);在體積不變時,溫度升高則壓力增大(查理定律)。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

5

延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:比較不同密度液體的壓力 ▶

使用 PhET「Under Pressure」切換不同液體密度,比較相同深度下的壓力差異,並嘗試解釋為什麼死海(高鹽度)中更容易浮起來。

phet.colorado.edu · Under Pressure 🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟。
6

反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

這次實驗後,我對壓力的概念有什麼新的理解?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

潛水員需注意水壓隨深度增加,避免減壓病;登山者則需注意高處大氣壓力降低可能造成的高山反應,這些都與壓力原理密切相關。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

你認為理解大氣壓力與液體壓力,對潛水、登山等活動的安全有什麼幫助?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

💡 參考方向同上一題——最重要的是寫下你自己的想法!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏