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計量單位展區

  • 發布日期:2024/02/02
  • 發布單位:花蓮分局報驗發證科
  • 資料點閱次數:974
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1. 什麼是「秒」
從宏觀的角度看時間是天文學,從確定日的長短和四季的節氣變化,藉由這些經驗,來定義時間「年」的標度,透過三球儀觀察太陽直射地球的角度與二十四節氣的關係。從微觀的角度來認識秒的演進過程,體驗使用單擺的振盪週期來計算時間,擺長一米的單擺,擺動一次的時間約是一秒。
解說教具--------------------------------------------------------------------------------------------------------
星球為逆時鐘方向運行,我們逆時鐘旋轉三球儀,轉動時觀察一年四季,太陽照射在地球的位置變化與節氣。
^解說操作時間:約15分鐘

2. 什麼是「千克(公斤)」
古代的社會係用穀物或石塊的重量作為基準,類似現代的法碼,如中國用秬黍、西方用小麥衡量。1799年公斤之標準為水於攝氏4 ℃時,體積1,000 cm3(1公升)之質量。1889年將以鉑銥合金製作的國際公斤原器的質量定義為公斤,至2018年改以量子物理的普朗克常數(h)來重新定義公斤,不以實體人造物做為定義。
解說教具--------------------------------------------------------------------------------------------------------
動手玩槓桿:當二邊都是3顆球,但須放在不同的位置,想一想怎樣才能達到平衡。
^解說操作時間:約10分鐘

3. 什麼是「米(公尺) 」
1795年法國政府頒布了公制的命令,並設定米(公尺)長度,為「由北極經巴黎至赤道的子午線的千萬分之一」。從1983年至今,米(公尺)的定義為光在真空中於1/299,792,458秒時間間隔內所行經之長度。
解說教具--------------------------------------------------------------------------------------------------------
設計三珠競走,讓三顆球走在不同的軌道上,觀察哪一個走得最快。
^解說操作時間:約10分鐘

4. 什麼是「安培」
1831年,法拉第發現了發電的原理。當「磁鐵」穿過線圈時,其磁力使金屬線中的自由電子流動產生電,這現象稱為「電磁感應」。安培是對單位時間內通過導體橫截面的電荷量的度量。1安培定義為1秒內流過1庫侖(6.241×1018)個基本電荷之電流量。

本館可體驗「雷神索爾」掌握閃電的能力,透過范德格拉夫起電機產生的靜電荷傳送到金屬球表面使電壓升高,進而自發性釋放能量產生火花,例如閃電就是電荷從一片雲躍向地面的放電現象。

解說教具--------------------------------------------------------------------------------------------------------
透過凡德格拉夫起電器的摩擦靜電將正負電分離產生電壓,讓學員能感受閃電的震撼。
^解說操作時間:約10分鐘

5. 什麼是「克耳文」
℉與℃是生活上比較常用的溫度標示,而K(克耳文)是熱力學溫度基本單位。1 ℃溫差=1 K溫差。而絕對零度0 K是熱力學的最低溫度,一切原子都停止運作,是僅存於理論的下限值,等於攝氏温標-273.15 ℃。熱平衡是指不同溫度的物體發生熱量的傳遞,熱量由高溫流向低溫,直到相同溫度。可以經由液氣相實驗器觀察,透過手溫使液體流動的變化。
解說教具--------------------------------------------------------------------------------------------------------
透過手溫觀察『愛情溫度計』的熱平衡現象,感知溫度造成的變化。以及認識伽利略溫度計的變化,觀察上浮球體中的最下面之球的數字符號,即代表現在溫度。
^解說操作時間:約10分鐘

6. 什麼是「燭光」
光強度標準,由鯨油蠟燭、火焰燈、碳絲電燈泡、絕對黑體到新燭光的演進。經由手電筒的觀察,我們可以清楚知道燭光、流明與照度的關係。透過照度計可以知道不同環境下的光源需求,如教室照度標準為500 勒克斯(lux)。
解說教具--------------------------------------------------------------------------------------------------------
透過手電筒的觀察,我們可以清楚的知道燭光、流明與照度的關係。以及經由照度計可以知道不同環境下的照度,如教室照度標準為500 勒克斯(lux) ,設計可切換光源開關,來實際感受環境的光亮度。
^解說操作時間:約10分鐘

7. 什麼是「莫耳」
在日常生活中,為了容易表示數量較多的物體,通常會使用一些特別單位來度量這些物體。例如:兩隻手為一「雙」;鉛筆12支為1「打」。科學上,微觀世界的一個原子或分子是不容易衡量,但是一莫耳的原子或分子就比較容易秤量。以1 莫耳水分子為例,代表含有 6.02×1023 個水分子之物量,即為18克。
解說教具--------------------------------------------------------------------------------------------------------
帶1莫耳回家:能計算出黑板上1 mol題目的物品質量,就可以用試管帶1 mol重的水回家。
^解說操作時間:約15分鐘

單元目標
本單元教案對應:
SDGs:GOAL4 接受良好教育;GOAL13 因應氣候變遷採取行動。
1. 提高學生對空氣汙染、溫室效應和氣候變化的覺知。
2.學習SI國際單位與環境計量的知識,進而提升環境保護的態度。
3.落實在食衣住行的具體行動。

單元大綱
1.觀賞國際單位介紹與環境教育相關影片。
2.環境計量與國際單位。
SI國際單位制以七個「基本單位」為基礎,米(或稱公尺)、千克(或稱公斤)、秒、安培、克耳文、莫耳、燭光,分別介紹各個基本單位。
3.回饋及交流分享。

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