電壓的定義與物理意義是什麼?
🔑 參考答案
電壓(電位差)是驅動電荷在電路中流動的動力,可類比為推動水流的水位差,單位為伏特(V)。
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 💪
任務簡報:選購電池時常看到標示「1.5V」或「3V」,這個數值代表電壓的大小。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

選購電池時常看到標示「1.5V」或「3V」,這個數值代表電壓的大小。這一節,我們要透過模擬實驗,探究電壓的意義與其在電路中的作用。
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)

進入模擬後,組成一個含有電池與燈泡的簡單迴路。
使用電壓錶,分別測量電池兩端與燈泡兩端的電壓,並記錄數值。
更換不同電壓的電池,觀察燈泡亮度與電路中電流的變化。
在電路中加入第二顆電池(同方向串聯),觀察總電壓與燈泡亮度的變化。
思考:電壓與電流兩者之間有什麼關係?電壓越大,電流是否一定越大?
🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!
| 電池顆數/電壓 | 燈泡兩端電壓 | 電流讀數 | 燈泡亮度 |
|---|---|---|---|
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!
電壓的定義與物理意義是什麼?
電壓(電位差)是驅動電荷在電路中流動的動力,可類比為推動水流的水位差,單位為伏特(V)。
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 💪
使用模擬工具測量電路中不同位置的電壓時,發現了什麼規律?
測量結果顯示,電池提供的總電壓等於迴路中各元件(如燈泡)兩端電壓之和(在簡單串聯迴路中)。
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 💪
電壓與電流之間有何關係?
在電阻固定的情況下,電壓越大,通過的電流也越大,兩者成正比關係(歐姆定律:V=IR)。
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生活中有哪些應用電壓的例子?
例如電池標示的伏特數、家用插座的110V交流電、手機充電器輸出的5V直流電等,都是電壓的應用。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
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還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!
使用 PhET「Circuit Construction Kit: DC」嘗試將兩顆電池反方向串聯(正負極相對),觀察電路的總電壓與燈泡是否發光,並嘗試解釋原因。
最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!
這次實驗後,我對電壓有什麼新的理解?
不同電器內部電路設計與元件耐受能力不同,需要搭配對應電壓的電源才能正常且安全運作;電壓過高可能燒毀元件,電壓過低則可能使電器無法正常運作,因此電器都會標示其適用電壓範圍。
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你認為為什麼不同的電器需要搭配不同電壓的電源(如手機用5V、家用電器用110V)?
💡 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 💪
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。