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國三下理化⏱ 約 20 分鐘PhETMc-IV-5Mc-IV-6

1.2 電與生活

任務簡報:家裡如果同時使用太多大功率電器,保險絲(無熔絲開關)就會跳脫,這與電路的安全設計有關。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

家裡如果同時使用太多大功率電器,保險絲(無熔絲開關)就會跳脫,這與電路的安全設計有關。這一節,我們要透過模擬實驗,探究電力供應、用電安全與電費計算的相關知識。

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,組成一個正常運作的迴路(電池、導線、燈泡)。

  2. 2

    嘗試用導線直接連接電池正負極(不經過燈泡),觀察發生的「短路」現象與系統提示。

  3. 3

    在迴路中並聯多個燈泡,模擬同時使用多項電器,觀察總電流的變化。

  4. 4

    嘗試計算:若某電器功率為p瓦特,使用t小時,消耗的電能(度數,1度=1千瓦小時)為何?

  5. 5

    思考:為什麼電線走火多發生在同時使用多個大功率電器時?保險絲的作用是什麼?

🧪 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:電流大小 約 0~100。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

使用情境迴路狀態電流大小是否安全
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

電力從發電廠如何輸送到家中?

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

電力由發電廠產生後,經升壓變電所提高電壓以減少輸送過程中的能量損耗,再經由高壓電線長距離輸送,最後在用戶端經降壓變電所降至安全電壓,供家庭與工廠使用。

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 💪

探究 2計劃與執行

使用模擬工具測試短路情境,你觀察到什麼現象?

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

短路時電流會急遛升高,模擬中可能出現警示或冒煙動畫,顯示電路處於危險狀態,實際生活中短路可能導致電線過熱甚至起火。

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

日常生活中有哪些用電安全的注意事項?

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

用電安全注意事項包括:不要同時使用過多大功率電器、避免潮濕環境接觸電器、定期檢查電線是否老化、使用合格的延長線及插座等。

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

如何根據電器標示計算電費?

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

電費計算方式為:電費=用電度數(瓦特數×使用時數÷1000)×每度電價;電器標示的功率(瓦特)可用來估算耗電量。

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:家庭電路負荷評估 ▶

使用 PhET「Circuit Construction Kit: DC」嘗試模擬多個高功率電器同時並聯使用的情境,計算總電流是否超過一般家用迴路的安全負荷(通常為15安培),並提出用電安全建議。

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,我對電與生活的關聯有什麼新的理解?

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

家庭可透過選用能源效率標示等級較高的電器、避免同時使用多項大功率電器、隨手關閉不用的電器與電源,以及定期請專業人員檢查電路,兼顧節約能源與用電安全。

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

你認為家庭中還可以採取哪些節約用電、確保用電安全的具體措施?

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!👏