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國三上理化⏱ 約 20 分鐘PhETKc-IV-7

4.2 電流

任務簡報:打開手電筒開關,燈泡立刻發亮,這是電路中電流流動的結果。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

打開手電筒開關,燈泡立刻發亮,這是電路中電流流動的結果。這一節,我們要透過模擬實驗,探究電流的意義與電路的基本組成。

2

實驗工作站:PhET Interactive Simulations — Circuit Construction Kit: DC

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,將電池、導線與燈泡拖曳到工作區,組成一個封閉迴路。

  2. 2

    觀察燈泡是否發光,並開啟電流指示選項觀察電路中電流的流動方向。

  3. 3

    嘗試改變電池方向(正負極對調),觀察電流方向與燈泡亮度是否改變。

  4. 4

    在電路中加入電流錶,測量並記錄電路中的電流大小。

  5. 5

    思考:如果電路中出現斷路(例如導線斷開),電流是否還能流動?為什麼?

🧪 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:電池電壓 約 0~1000;電流讀數 約 0~100。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

電池電壓迴路狀態(通路/斷路)燈泡是否發光電流讀數
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

電流的定義是什麼?形成電流需要什麼條件?

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

電流是電荷在導體中定向移動所形成的現象,形成電流需要有電源(提供電位差)以及封閉迴路(讓電荷能持續流動)。

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

使用模擬工具建立電路時,需要哪些元件才能使燈泡發光?

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

建立電路需要電源(如電池)、導線(連接各元件)以及負載(如燈泡),並將它們連接成一個封閉迴路,燈泡才會發光。

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

電流的方向與電荷流動方向有什麼關係?

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

電流方向定義為正電荷移動的方向,即從電池正極經外部電路流向負極;而電子實際移動方向與電流方向相反。

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

生活中有哪些應用電流的例子?

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

例如家中電器運作、行動電源為手機充電、電動車馬達運轉等,都是電流的應用。

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:串聯與並聯電路的比較 ▶

使用 PhET「Circuit Construction Kit: DC」嘗試串聯與並聯兩顆燈泡,比較兩種接法下各燈泡的亮度與電流分布是否相同,並嘗試解釋原因。

phet.colorado.edu · Circuit Construction Kit: DC 🔎 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,我對電流有什麼新的理解?

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

家中電器採用並聯設計,是因為並聯電路中每個電器都能獲得相同的電壓,且某一電器損壞或關閉不會影響其他電器運作;若採串聯,只要一個電器故障,整個迴路就會中斷,所有電器都無法使用。

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

你認為家中電器的電路設計,為什麼大多採用並聯而非串聯?

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!👏