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動手找月亮

【旨趣】

「哇！今晚的月亮好大好亮啊！」

小朋友！你知道今晚的月亮是什麼形狀的嗎？眉形月？上弦月？滿月？下弦月？還是新月?等；你又知道今晚的月亮是什麼時候升上來的呢？早上？中午？下午？晚上？還是今晚根本就看不到月亮？?等，有關月亮升落、圓缺的變化，你想不想把它弄個明白呢？今天就讓我們一起來動手找月亮，好揭開月姑娘神秘的行蹤！

【材料】

西卡紙、剪刀、雙腳釘、月亮盤。

【活動過程】

製作月亮觀測盤：

1、將右下圖的月亮觀測外盤、內盤剪下，將內盤與外盤兩個同心圓的圓心用雙腳釘固定在一起為軸，則月亮觀測盤即成。
2、也可將右下圖影印放大在黃色西卡紙上（或投影片上），再照步驟１將觀測盤做好，效果將更佳。

使用方法：

1、最外圈的月形為對應於農曆日期（中圈數字）當天之月形，最內一圈之數值１至24表示觀測時刻，例：小明欲知農曆八日晚上八時之月亮位置及月形，則只需將內盤之「20」對著外盤之「8」即可預測得知月形為?#65316;?#65288;西明東缺）的上弦月，月兒位於西水平線約六個拳頭數高的方向上。

2、例：小英欲知每天的月亮何時升起，則只需將內盤之?#31661;頭?#23565;準?#26481;方?#65292;則外盤的日期與內盤的時數所對應的結果，即為當日月亮東升的時刻。

3、月亮中天或月亮西落的判斷都與２的方法相同，只需將內盤之?#31661;頭?#23565;準南方?#25110;?#35199;方?#65292;則內外盤所對應的結果，即為當日月亮中天，或月亮西沈的時刻。

【作品啟示】

動動腦：

1、請旋轉月亮觀測盤，看看農曆15日，凌晨０時（半夜24時）月亮的位置及形狀為何？
2、請旋轉月亮觀測盤，看看農曆 8日，月亮何時東升？何時西落？
3、請旋轉月亮觀測盤，看看農曆20日，月亮何時走到頭頂（正南方）？
4、請旋轉月亮觀測盤，看看農曆22日，晚上10時，月亮在哪兒？

【科學原理】

1、由於月亮是地球的衛星，它繞著地球轉，也跟著地球繞太陽轉。且由於月球、太陽和地球的相對位置改變，所以從地球看來，月球的表面就會有盈虧的現象，月球的升落每天也就因此而有所不同。
2、農曆15日，凌晨０時（半夜24時），月亮在正南方形狀為滿月。
3、農曆８日，月亮大約在下午１時東升，凌晨１時西落。
4、農曆20日，月亮大約在凌晨４時走到正頭頂（南方）。
5、農曆22日，晚上時，月亮還在地平線下，尚未升起。

光束行進盒

【旨趣】

小朋友！你一定看過或甚至玩過，將鉛筆或竹筷子放入裝水的透明玻璃杯中，結果鉛筆或竹筷子好像斷成二段了，為什麼會這樣呢？對了！是光線產生偏折的緣故，但它到底是怎樣偏折的呢？你仔細的看過嗎？

今天就讓我們來動手做一個光束行進盒，仔細的觀察看看，光源經過不同的透明物質時所產生的偏折情形。

【材料】

厚紙板（或長方形紙盒）凹透鏡、凸透鏡、平面鏡、美工刀、紅、綠、藍玻璃紙、雙面膠布、切割墊。

【活動過程】

製作過程：

1、一長方形紙盒盒頂剪開。（也可用厚紙板畫長方形紙盒的展開圖，再按照折線做長方形紙盒）
2、紙盒側面加刻平行縫隙（寬0.1cm?#38263;3cm）數條，並貼上不同色之玻璃紙，以便觀察光經反射、折射後的行徑。
3、取厚紙板，配合長方形盒大小，折成ㄇ字形當底層，並於底層前端配合透鏡大小割洞，以便插入透鏡，則光束行進盒即成。

使用方法：

使陽光由盒側縫隙照入盒中，從盒頂觀察。

1、光的直進－操作時慢慢傾斜盒子，即可看見光線「走入盒中」。
2、光的反射－在盒中放入平面鏡，調整光的入射角度，即可看見光的反射。
3、光的折射－在盒中放入底層，插入凸透鏡或凹透鏡，即可看見光的折射。（如圖一）

【應用】

找焦點、測焦距：

在光的折射觀測中，當放入凸透鏡時，即可看見光線經凸透鏡後，向內偏折聚集於一點，此點即為焦點。焦點至凸透鏡中點的距離即為該凸透鏡的焦距。

視力矯正：正常人眼球構造似凸透鏡。
近視眼：在長方形紙盒的進光板前加一凹透鏡，將可看到聚光的位置較遠，效果似近視者配凹透鏡的眼鏡。

用近視眼鏡實際加以驗證。

遠視眼：在長方形紙盒的進光板前加一凸透鏡，將可看到聚光的位置變短，效果似遠視者配凸透鏡的眼鏡。

用老花眼鏡實際加以驗證。

【作品啟示】

動動腦：

1、通常光線是怎樣行進的？
2、光線在什麼情況下，才會發生反射？折射？
3、在光束行進盒中放入凹透鏡，可看見光線怎麼了？
4、在光束行進盒中放入凸透鏡，可看見光線怎麼了？
5、患有近視的人，須配戴怎樣的鏡片來矯正視力？
6、患有遠視的人，須配戴怎樣的鏡片來矯正視力？

【科學原理】

利用實際的行徑來觀察光的直進，反射與折射，進而找尋凹凸透鏡的焦點、焦距，並利用凹凸透鏡散光、聚光的特性來做視力矯正的演示及驗證。

光線在一同物質中都是直線前進的。光線遇到表面光滑且不透明的物體時，就會產生反射，此時就會有影子的產生。

只要光線穿過兩種不同的透明的物體時，就會產生折射。例：光線由空氣進入水中，光線由空氣進入透鏡中，光線由水進入油中，?等。

在光束行進盒中放入凹透鏡，可見光線向外偏折而分散。

在光束行進盒中放入凸透鏡，可見光線向內偏折聚合於一點，那點即為該凸透鏡的焦點，焦點到凸透鏡中心的距離，稱為焦距。

患有近視的人，須配戴凹透鏡，先使光線經凹透鏡向外偏折分散一些，再經水晶體（構造與凸透鏡相同）向內偏折，聚集於視網膜上，這樣就可以矯正視力了。

患有遠視的人，須配戴凸透鏡，先使光線經凸透鏡向內偏折聚集一些，再經水晶體再向內偏折聚集於視網膜上，這樣就不會再老花了。

中國式的指南針

【旨趣】

在科學工藝博物館中，看到中國式的指南針，想想我們的老祖宗真的很厲害，從用磁石雕成的司南，縷懸到水浮，可以看出老祖宗的智慧，今天，你也想和我們一起分享老祖宗的智慧嗎？心動不如馬上行動，GO!

【材料】

縫衣針、磁鐵、保麗龍、杯子、絲線、竹筷子、麥管、稻管。

【活動過程】

製作方法：

1、將縫衣針在磁鐵上磨，磨久一些，才會生磁。
2、可以在鐵粉上試試看它的磁力夠嗎？夠了再進行下一步。
3、將磨好生磁的縫衣針刺在麥管或稻管或小塊保麗龍上。
4、將刺好的磁針放在裝水的碗中，這是"水浮"。

5、將磨好生磁的縫衣針用絲線綁起來，掛好，這是"縷懸"

使用方法：

1、將水浮放在桌面上，待其靜止，縫衣針所指的方向是南北。
2、將縷懸掛在固定位置上，讓其靜止，縫衣針所指的方向是南北。

【作品啟示】

動動腦：

1、縫衣針為什麼能指南北？
2、如何判定縫衣針哪邊是南，哪邊是北？
3、有辦法改變指南針的方向嗎？怎麼改？

【科學原理】

縫衣針在摩擦磁鐵後會生磁，自己變成一塊小磁鐵，當這塊磁鐵懸空或在水面上飄浮時，不受外力的影響，等到縫衣針靜止時，就會發現它受地磁的影響，正指著南北呢！

此刻拿著N極的磁鐵靠近縫衣針，若縫衣針和磁鐵相吸，則縫衣針的那端為ｓ極，而其所指的方向為南方，若相斥，則縫衣針的那端為N極，而其所指的方向為北方。當然，若能事先辨認方位，那你一定知道指針所指的方位是南還是北。

我看見?光線曲折了

【旨趣】

小朋友在日常生活中，我們曾看過許多現象，如：放在水中的筷子斷成二截；凸透鏡會聚光把火柴點燃；水中的鏡子可把光色散成七色光；下雨過後彩虹的出現?等，這些都是光經過不同物體時，發生偏折所產生的現象，想不想觀察看看光它到底是怎麼偏折的呢？今天就讓我們動手做做看，好把這看得見，但卻摸不著的光，一窺究竟。

【材料】

裝棉花棒的圓形塑膠空盒、黑色膠帶、美工刀。

【活動過程】

製作觀測筒：

1、將圓形塑膠空盒的盒蓋取下，蓋在空盒的底部，使其保時一些空隙（若無法保持空隙的空盒，則不能使用）。
2、打開盒蓋在蓋內裝入一些水，再將盒蓋重新裝回空盒底部。倒轉空盒，檢查看看會不會漏水。（如會漏水，需再調整）不會漏水，才用黑色膠帶將整個空盒包裹。
3、在盒蓋與盒底之交界處，用美工刀在黑色膠帶上割一小洞（１㎝?.1㎝）如圖，則觀測器即成。

使用方法：在陽光下：

1、將觀測筒拿在陽光下，使陽光從小洞射入。
2、從盒上方往盒內看，尋找光線經小洞後的路徑。
3、再觀察光線進入水中的路徑，是否已產生偏折。
4、若未產生偏折，再移轉角度，多觀察幾次，就可看見光由空氣進入水中，產生偏折的現象。

　

在晚上：

同樣的方法，只是用聚光的手電筒或紅外線筆當光源，使光從小洞口進入。多嘗試幾次，將可清晰的看見光偏折了。

【作品啟示】

動動腦：
1、為什麼光由空氣進入水中會產生偏折？
2、光由空氣進入水中會產生偏折，向左偏折還是向右偏折？偏折的角度大約是多少？請把它畫出來。
3、在盒內加些油，觀察看看光怎麼進行？會不會偏折？怎麼偏折也把它畫出來。
4、除了前面提到光偏折所產生的一些現象外，日常生活中還有沒有因光偏折折射）而產生的現象呢？請把它說出來。

【科學原理】

1、光在不同的物質中，各有不同的前進速度，但只要在兩種以上不同透明物質中前進，在其交界處，由於前進速度的改變，就會產生曲折的現象，這種現象就叫「折射」。
2、日常生活中除了前面旨趣中提到的特殊現象外，如我們所戴的近視眼鏡、遠視眼鏡的鏡片，漁夫用刀叉刺水中的魚，必需往更深的地方刺，才得以刺到魚，以及水族箱中的魚，從左上方看，會變成兩條?等，都是因光的折射而產生的特殊現象。

簡易太陽觀測器

一. 製作材料：

　　保利龍球〈直徑10公分〉、牙籤、量角器、指北針、圓規、鉛筆、鋸子、細針、厚紙板。

二、製作過程：

(一)簡易太陽位置觀測器用量角器、圓規畫出觀測器之底板

在厚紙板的中央用鉛筆畫一長 2.5 公分的直線。
在直線底部畫一橫線，使兩線互相垂直於交點ㄅ。
將量角器之中心點對齊交點ㄅ， 0度線對齊橫線。
水平移動量角器，使2.5公分直線的上端與角80度線剛好相交，畫出此量角器之位置中心點ㄆ。
同步驟4，但使2.5公分直線的上端與角70度線剛好相交，畫出此時量角器中心點的位置ㄇ。
重複布驟4.，畫出2.5公分直線的上端與角60度線、角50度線、角 40度線、角30度線剛好相交時，量角器之中心點位置為ㄈ、ㄉ、ㄊ、ㄋ。
以ㄅ點為圓心，線段ㄅㄆ、ㄅㄇ、ㄅㄈ、ㄅㄉ、ㄅㄊ、ㄅㄋ為半徑畫同心圓。

立牙籤、放指北針、觀測器即成

標示出各同心圓之度數，並擦掉不需要的線段、文字。
再畫一同心圓，使其半徑與量角器同，並標示出刻度及東、南、西、北方位。
在ㄅ點垂直立一根長2.5公分的牙籤。
在南北方位之延長線上畫一放置指北針之位置，黏上指北針即成。

註：若牙籤長度改變，則簡便太陽位置觀測器之底板也應跟著改變，但製作方法仍一樣。

四、使用方法：

(一) 簡易太陽位置觀測器

1. 選定一個晴朗的日子，每隔一小時( 也可配合學校作息時間 ) ，觀測一次太陽的位置。

2. 把觀測器放在陽光下平坦的地面上對準南北方向。

3. 觀察牙籤竿影末端，是落在底板上的哪一個位置，用鉛筆畫「X」做記號。

4. 看看「X」落在哪一個同心圓上，同心圓所表示的度數，即為此時的太陽高度角。例如：「X」在40度線上，則此時太陽的高度角約為40度。

5. 若「X」未落在同心圓上，看看靠近哪一個圓，大約是多少度，即為該時的太陽高度角。例：「X」在50度線和60度線之間，靠近50度線，則此時太陽的高度角約為52度。

6. 再看「X」落在什麼方位，則相反的方向即為太陽的方位。例：「X」在東北方，則太陽在西南方。

7. 將步驟 4. 5. 6. 合併，所觀測出的結果，即為太陽當時的高度角及方位角。

8. 將觀測的結果加以記錄

自製濕度計

【旨趣】

「今天天氣好悶啊！」「怎麼一點風也沒有？」「這種天氣真難受?」，小朋友！你知道這是什麼原因造成的嗎？對了！是濕度太低造成的，什麼是濕度呢？濕度就是空氣中水蒸氣含量的多少，今天我們就來做一個簡單的濕度計，量量看今天空氣中的水蒸氣到底多不多，測測看今天的濕度到底高不高，會不會下雨?等，趕快動手做一個來測量看看！

【材料】

氯化亞鈷粉末、圖畫紙、棉花棒、空軟片盒、吹風機、美工刀、小茶匙、夾子、衣架。

【活動過程】

製作濕度計：

1、將空軟片盒內倒入約５㏄的清水，再加入一小茶匙的氯化亞鈷粉末。
2、用棉花棒攪拌均勻，取出棉花棒在圖畫紙上畫自己喜歡的圖案。
3、拿到陽光下晒乾（或用吹風機吹乾），當所畫的圖案變成藍色時，則自製的濕度計即成。

測量濕度：

1、將自製的濕度計用夾子夾在衣架上，再將衣架吊在想測量的地點，如：門把上，窗框上，或任何陽光晒不到的通風地方均可。
2、測量藍色的圖案變成紅色所需的時間，即可預估當時濕度的高底。
3、再將變成紅色的自製濕度計晒乾（烘乾、吹乾），當變回藍色時，則又可重復使用。

【作品啟示】

動動腦：

1、自製的濕度計是利用什麼原理製成的？
2、為什麼將濕度計放在空氣中，它就會變色？
3、為什麼濕度計晒乾後又可重復使用？

【科學原理】

由於自製的濕度計是利用氯化亞鈷水溶液畫在圖畫紙上製成的，而氯化亞鈷試紙具有乾燥時會呈現藍色，遇水則會呈現紅色的特性，所以可用來測試空氣中的水氣。

當空氣中水蒸氣含量多時，此時濕度高，自製的濕度計就會由藍色快速變成紅色，所以可以由自製濕度計變色的快慢來判斷空氣中水氣的多少，進而大略知道當時的濕度。

將自製濕度計上的水份去除（可烘乾、晒乾），又會變回藍色，則又可重新測試空氣中的水氣，所以可重復使用多次。

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