電池的基本結構與運作原理是什麼?
🔑 參考答案
電池由正極、負極與電解質組成,透過內部氧化還原反應,使正負極間產生電位差(電壓),驅動電荷在外部電路中流動。
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 💪
任務簡報:手機沒電時,插上行動電源就能充電,這背後是電池化學能與電能互相轉換的原理。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

手機沒電時,插上行動電源就能充電,這背後是電池化學能與電能互相轉換的原理。這一節,我們要透過模擬實驗,探究電池的運作原理。
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,觀察電池內部藍色球體(代表電荷)的分布情形。
調整電池的電壓設定,觀察電荷移動速度與方向的變化。
觀察小人偶搬運電荷的動畫,理解電池如何將電荷從一端搬運到另一端,形成電位差。
使用電壓錶測量並記錄不同電壓設定下的實際讀數。
思考:電池的正負極是如何決定的?電池電量用盡代表什麼?
🧪 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!
| 電池設定電壓 | 電壓錶讀數 | 電荷移動方向 |
|---|---|---|
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!
電池的基本結構與運作原理是什麼?
電池由正極、負極與電解質組成,透過內部氧化還原反應,使正負極間產生電位差(電壓),驅動電荷在外部電路中流動。
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 💪
使用模擬工具觀察電池內部電荷移動,你發現了什麼規律?
觀察發現,電池電壓設定越高,電荷(藍色球體)被搬運的速度越快,形成的電位差也越大。
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 💪
化學電池放電與充電的過程有何不同?
放電是電池內部化學反應持續進行,將化學能轉換為電能供外部電路使用的過程;充電(限可充電電池)則是利用外部電源提供電能,使化學反應逆向進行,恢復電池的化學儲能。
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 💪
生活中有哪些電池應用的例子?
例如手機電池、行動電源、電動車電池、遥控器用的乾電池等,都是電池的應用。
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 💪
還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!
使用 PhET「Battery Voltage」嘗試調整至最高與最低電壓設定,比較電荷移動速度的差異,並嘗試解釋電壓大小與電荷移動速度之間的關係。
最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!
這次實驗後,我對電池有什麼新的理解?
可充電電池(如锂電池)可重複使用、長期成本較低且較環保,但初期成本較高、需要充電器且電量會隨充放電次數增加而衰減;一次性電池(如乾電池)購買方便、即買即用,但用完即丟棄,長期使用成本較高且較不環保。
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 💪
你認為可充電電池(如锂電池)與一次性電池(如乾電池)在使用上各有什麼優缺點?
💡 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。