佑孳學苑自然課外補充-四上-能源與運輸交通工具篇        六上-

  簡易機械原理 :  航空器起、降飛行,機翼角度的變化,及國際時區換算。

機翼的後緣有幾個凸出來的方塊,稱襟翼整流罩,驅動襟翼打開、閉合的

裝置。當飛機起飛時 ,襟翼以較小的角度打開,主要是增加升力的作用。

 

                  

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能源是指可以產生熱能電能物質,以許多種型式存在。

煤、石油、天然氣、核能等,這樣的能直接利用的是一次能源。(不可再生能源)

地熱、水力、太陽能、海洋能、風能、生質能。(可再生能源)

許多能源被用來推動運輸工具,例如:汽油、電。

綠色能源泛指所有直接取自於大自然的資源,例如陽光、風、雨、潮汐、波浪、

植物、藻類和地熱,其共同的特性為可再生,而且幾乎是取之不盡、用之不竭。

 

太陽能發電的優點   :   (透過太陽能板將光能轉換為電能)

1 太陽能的系統又稱為無變量的系統。

2  太陽能是人類可以使用最豐富的能源。 

3 太陽能是一種清潔的能源。

 4 太陽能是一種安全可靠的能源。

5 太陽能是一種不需要運輸的能源。

 

太陽能發電的缺點   :   

1 太陽能的配備必需要有相當大的面積。

2 太陽能受氣候及日夜變化的影響  。

 

太陽能發電供遊艇使用,不同的交通工具所使用的能源也不盡相同。

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太陽能船上的能源板是光能轉換成電的工具。

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太陽能發電供熱水器使用

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太陽能發電可供路燈照明

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太陽能發電(彰化王功)

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德國奧格斯堡綠能建築

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水力發電的優點   :   (利用高低落差在重力作用下發電)

1 水是再生能源,基本上無汙染。

 2  取之不盡,用之不竭,可再生的能源。

3 營運成本低,技術成熟且效率 高。

4 可按需求來供電。

 5  提供民生、灌溉用水及觀光旅遊發展  。

 6 控制河川水流的氾濫 。

 

水力發電的缺點    :   

1  生態的破壞,築壩 基礎建設工程浩大。

2  天候的影響,遇旱季無雨有些時候無法發電。

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火力發電的優點   :   

臺灣主要供電來源,將低溫的液態水轉換成高溫的水蒸氣,推動渦輪機發電。

 

 火力發電的缺點   :  (發電過程中會產生高溫及廢氣)

1  火力發電最容易造成環境汙染。 

2   產生二氧化碳廢氣,造成酸雨也促成地球暖化的元凶。

3  台中火力發電廠,廢水( 硼 )超標 ,最高 超標 28 倍 。108 . 9  .     

 

燃燒煤炭、石油、天然氣的火力發電,是台灣主要發電方式。  (百分之82火力發電)  

台灣2020發電比例 :   百分之82火力發電,   百分之11核能發電 ,   百分之5再生

能源發電,   百分之1水力發電。( 資料來源--太平洋綠能 )   

火力發電會造成環境汙染影響較大    (排放空氣污染)                             

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發電廠 輸配電路 

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風力發電的優點    :   (空氣流動帶動機具中的葉片轉動)

 1  風力與太陽能發電是屬再生能源,取之不盡,用之不竭的能源。

2 沒有燃料問題,不會產生汙染。

 

風力發電的缺點   :      

1 空氣的密度 小,能量的密度也小,為水力1   /816。

   2  天候氣流變化大,輸出能源不穩定。

3 風力發電機使用時,會產生噪音,影響生活品質。

 

苗栗好望角風力發電機

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臺中高美濕地風力發電機

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彰化芳苑王功風力發電機     

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台南七股潟湖風力發電機   

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地熱發電的優點   :   

1 地熱蘊藏量豐富。

2  開採成本較低。

3  建造時間較短且較容易。

4 節省燃料費用,不需裝置鍋爐。

 

地熱發電的缺點   :     

1 熱效率低,若欠缺優良熱交換技術,較難利用。

2  流出的地下水含較高的礦物質,常堵塞管線,降低發電效率。

3  一些有毒氣體,隨著地熱釋放到空中,造成汙染。                                                               

 4  總發電 量較難掌控。

                                                           

 宜蘭清水地熱發電         

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核能發電的優點    (發電量大且不會造成空氣汙染)

1 高效率,少量的鈾原料就可產生大量的能源。(發電量大,不會造成空氣汙染)

2 不需使用氧氣燃燒,不會產生二氧化化碳。                                                          

 3 燃料費用低,發電成本較其它發電穏定。                                                            

 

核能發電的缺點   :   

 1 核能廢料仍有相當的輻射,處理較困擾。

2  安全性問題,一旦核電廠出事,影響範圍非常廣大。 

 3  建廠成本非常高。

4  排放的廢水,會影響附近水域生態。                                                                

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  沼氣發電的優點:

1 高處理效率,低汙泥生產。 

 2  初設成本低,可回收甲烷氣體 。                                                            

3  低操作成本。                      

 

 沼氣發電的缺點:

1 沼氣運送容易積水。 

2   降壓問題的處理                                                                

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交通工具篇

德國慕尼黑機場

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根據流體力學中的伯努力原理,流動慢的大氣壓強度較大,流動快的大氣壓

強度較小,這樣機翼下表面的壓力強度就比上表面壓力強度高 二者的壓力

差便形成了飛機的升力

飛機的演進中,最早出現的是滑翔機。

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新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)客機的駕駛艙裡面,有一個叫腳蹬的構造,其位置類似於汽車上的剎車和離合器

           蹬左腳或右腳,以控制飛機在高空小角度偏航,或是在跑道上高速滑行時輕微轉向。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)方向舵--只能是在跑道上高速滑行時才用,低速時方向舵作用就很少了。

 

淡水八里渡輪      

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峨嵋湖汽艇 充氣橡皮艇    

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淡水漁人碼頭

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淡水漁人碼頭

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德國博登湖畔的港口(帆船)

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帆船的動力來源為風力

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王功汽漁船膠筏    

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船的演進中,最早出現的是獨木舟---帆船---現代的船艦。

 

鹿港 賽龍舟  ( 人力 )

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后豐鐵馬道腳踏車 (  人力 )    

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德國新天鵝堡馬車 (獸力 )   

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王公採蛤蜊牛車  (獸力 )    

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未來概念車(電動車)     德國慕尼黑BMW展覽館    

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(氫氧新燃料概念未來車種)     

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(研發概念未來車系)     

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BMW摩托車車系     機車構造車燈、把手、煞車、後照鏡、引擎、車輪功能。

​​​​引擎的構造是提供機車前進的動力。

機車的車輪構造--是藉引擎帶動車輪滾動使車子移動,並由車身支撐車子的重量。

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現代的腳踏車,用變速齒輪功能,傳動更有效率能更省力。

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腳踏車座墊可依身高腿長調整高低位置

施力於腳踏板, 使大齒輪傳動鍊條至小齒輪,且用把手控制腳踏車前進方向。

車速​​​​過快或要將腳踏車停止時,則用把手兩旁的剎車系統,使速度變緩或停止。

佑孳夏、冬令營時,常使用變速齒輪的腳踏車,有時會因不諳控制齒輪變速系統,

造成傳動鍊條脫落

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(BMW   i8 電動車系)     

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新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  方向盤可以控制車輛前進的方向  

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然) 後照鏡可以觀察後方的路況。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  引擎提供車子前進的動力。(汽車行駛時會排放廢氣)

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  車輪的轉動可使 車子前進,煞車系統,使前進的車子減速或停止。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  汽車和機車相同構造功能--幫助移動的輪子、提供承載座椅及剎車系統

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  現在汽車和機車使用能源,除了汽油外,也有使用電力能源系統。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  太陽能車因價格昂貴,無法普遍當作動力來源。

 

能源與運輸章節重點   :   

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)   運輸工具最早使用的能源是 人力、獸力、石油、電力,最後發展太陽能。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  未來的運輸工具朝向低汙染,省能源、更安全更快速的方向改進。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)   佑孳想去機場搭甚麼交通工具最快捷(高鐵轉桃園機捷)。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)   目前路燈已有運用太陽能照明。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  水、風、太陽屬再生能源,石油、瓦斯、核能屬非再生能源。   

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  (1)石油    (2)電力      (3)人力     (4)獸力    (5)風力    ( 6) 柴油   

            大卡車(   1   ) 腳踏車(   3   ) 馬車(   4   ) 現代火車(   2   ) 貨櫃車(   1   )

             飛機(  1   ) 帆船( 5 ) 郵輪(   6   )

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  步行或騎腳踏車是最環保的活動。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  現在的運輸工具比早期的移動速度快,但較可能空氣汙染。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  現代的火車和捷運系統,主要使用能源為電力。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  運輸工具的動力來源,先為人力、獸力再演變為石油、太陽能。

 新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  早期人類因科技不發達,運輸工具多為人力或獸力。

 新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)輪子的構造是由圓木改良進而發展形成

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  交通工具要注意題意(是否有捷運城市、是否為離島地區、是否高鐵經過)

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  燃燒煤炭、石油、天然氣的火力發電,是台灣主要發電方式。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  手機、筆電為充電電池,手錶、鬧鐘、照相機為一次性電池。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  那些是節約能源的作法?

          1多搭大眾運輸工具                            2睡覺不需要開燈

          3使用省電泡或 LED 燈                  4吹冷氣時配合電扇(室溫28度才開冷氣)

          5勤洗冷氣濾網                                          6白天多利用自然光照明

          7走樓梯代替電梯                                    8短程距離多步行或腳踏車

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  燃燒柴油將水加熱產生蒸氣,這是蒸氣火車的 動力來源。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  太陽能是比較環保的運輸工具。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  開發綠色能源對地球的永續發展有幫助。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  燃燒煤炭是蒸氣機的動力來源。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  能源可提供照明、空調、運輸、烹煮食物等用途。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  捷運、高鐵、台鐵的動力來源皆為電力系統。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  人力車--蒸汽車--汽車--太陽能車為先後發展順序。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  自製的彈力飛機,其主要動力來原是橡皮筋的彈力。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  我們可以利用同極相斥原理,來製造玩具車,推動車子前進。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  利用紙板製作一台簡易玩具車,主要是利用風力來當動力來源。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  帆船的動力來源與太陽能車均屬綠色能源,能永續使用。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  水上的交通工具演進過程中,最早出現是獨木舟-竹筏。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  人力是最早被利用的交通工具。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  多搭乘大眾捷運系統,可減少汽車排放的空污。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  可克服任何地形,快速救災的交通工具為直升機。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  石油--煤炭--瓦斯--獸力等能源,為汙染高到低的排列。

 新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  在工業革命時期,蒸汽機使用的能源為燃煤。

 新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  橡皮筋的彈力,會影響橡皮筋動力車移動的速度。

 新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  原本跑得很快的橡皮筋動力車,因橡皮筋彈性疲乏,所以跑不快了。

 新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)  電視、冰箱、冷氣、電風扇、微波爐、烤箱等,與瓦斯爐使用的能源不同。

 新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)如果沒有溫室效應會造成---河流結冰、人類被凍死、地球表面溫度降到零度以下

 新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)溫室效應的影響,造成全球暖化,海平面上升,許多島嶼沉入水中,海水融冰

          形成大量的淡水,使海洋環流的流速下降,進而減緩海洋環流傳輸熱量,引起

           更劇烈的氣候變化,發生戰爭及死於傳染病的人數增加。

 

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台灣高鐵目前營運範圍 :   台北南港站---高雄左營站

(台灣宜蘭、花蓮、台東未營運範圍)

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德國柏林車站綠建築

白天多利用自然光照明

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日常生活中做到減少能源的使用,就可以保護資源,減少對環境的汙染 :   

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)夏天吹冷氣時,溫度不要調得太低,以免消耗能源。

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)隨手關燈、拔掉不使用的電器插頭

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)使用太陽能發電的路燈或太陽能電熱水器

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)使用節能電器和省電燈泡

新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然)使用大眾運輸交通工具,或騎乘自行車

 

透過佑孳的生動教學,課本的知識不再是呆板的背誦, 而是親身體驗

深刻的學習。                 佑孳相信這才是真正的教育與學習 .新竹市安親班-能源與運輸工具(4上自然) 

 

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