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2013年4月29日 星期一

安靜的植物抽水馬達


你看過消防隊員噴水救火嗎?藉由馬達幫助,水才可以噴得又高又遠,可是,一棵20公尺高的樹,卻不需要使用任何機器,根部吸收的水就可以送至高處的葉子,植物是如何辦到的呢?102年4月30日星期二民視播出的播出的《科學補給讚-植物的抽水馬達》,透過了實驗和遊戲,介紹了植物水分輸送方式,內容精彩,千萬別錯過喔!
植物的根、莖、葉是負責生長發育的器官,又稱為營養器官。水是生物維持生命最重要的物質,透過根部的吸收,再由莖的運輸,將水送至葉子中進行光合作用。
莖部可以說是植物的高速公路,外表看起來很安靜,其實非常忙碌,水分和養分都透過它來輸送。莖的內部具有維管束構造,是輸送的組織,具有運輸養分的『篩管』及運送水分的『導管』。
植物吸收的水,90以上的水會透過蒸散作用,由葉子的氣孔排出,但為何我們看不見水呢?這是由於水是以氣態的水蒸氣排出。觀察植物蒸散作用很簡單,找一個好天,用夾鏈袋套在樹葉上,一小時候取出,袋子中的小水滴,就是透過蒸散作用排出的水。
水變水蒸氣會吸收熱,再加上植物可以遮蔽陽光,因此,多種植物有助於降溫,可以解決夏天悶熱的情況喔。蒸散作用會產生一個向上的拉力,再加上導管的毛細現象,將水往上吸,所以,植物雖然沒有馬達,也可以安靜的將水送至全身各處,大自然很奇妙吧。想進一步瞭解植物嗎?發現臺灣植物網頁內容相當豐富喔,值得你一看。
http://taiwanplants.ndap.org.tw/index.htm

植物的向光性和背地性


ㄟ!植物為什麼長歪了?植物進行光合作用時,會產生哪一種氣體?102年4月30日星期二民視播出的《科學補給讚-植物的呼吸》節目中,介紹植物生長的現象。
植物和動物不同,動物的養分來自其他生物,植物則是自己製造。植物就像是一個太陽能工廠,葉子中的葉綠素,就像是製造養分的機器,光線則是讓機器啟動的能源,植物工廠可將二氧化碳和水轉換成葡萄糖,並釋放出氣體,這個過程稱為『光合作用』。還記得五年級的自然課中學過的氧氣和二氧化碳嗎?光合作用產生的氣體會使線香燃燒的更旺,想一想,植物產生的氣體是哪一種?別忘記看節目,確定你的答案是否正確喔!
葉綠素不溶於水,但是可以溶在酒精中,但它很容易燃燒,不可以直接加熱,須用隔水加熱的方式喔!葉綠素是一種螢光物質,可以吸收紫外線而產生紅色螢光。螢光現象在生活中也很常見喔,例如,檢驗鈔票真假的驗鈔機,就是透過紫外線照射鈔票,藉由螢光反應來判斷鈔票的真假。
植物除了會進行光合作用,其實它們跟動物一樣,也要呼吸,因此需要吸收氧氣,節目中將裝有綠豆的容器灌入氧氣,一段時間後將放入燃燒線香,結果會如何呢?動動腦想想看。
植物在成長過程中,會分泌一些物質來幫助生長,這些物質稱為生長激素,植物內有好幾種的生長激素,其中一種稱為IAA,它很害羞,不喜歡光線,所以,照光的一側生長激素比沒有光的一側少,使得植物莖的兩側生長速度不同,造成了植物往光的方向彎曲生長,這種現象會使植物產生向光性』或『背地性。如果這樣說明還是不明白,節目中有詳細的說明,並且介紹了有趣的實驗,記得收看喔!
紅光或藍光,哪一個對植物向光性影響比較大?不同顏色的光,對植物的向光性有沒有影響呢?你可以自己當老師,動手找出答案喔,曾經有人以這個當作科展的主題喔!有興趣的話,詳細的實驗步驟請參考下面資料:
http://activity.ntsec.gov.tw/activity/race-1/45/senior/0407_menu.htm,進入後請點選植物向光性的訊息傳導

2013年4月5日 星期五

自動噴水的虹吸噴泉


4/9播出的《科學補給讚-虹吸噴泉》介紹了虹吸現象,利用一個裝滿水的管子,兩端分別放入高低不同的水中,由於壓力不同造成流體流動的現象,水面較高一端的水會自動流向較低一端,直到水面一樣高為止。
真是神奇,沒有使用馬達水就自己流動了,這是運用什麼科學原理呢?這是透過虹吸管兩端的壓力差,來推動水流動的現象。還記得我們上次介紹連通管原理時,提到水柱壓力和高度有關嗎,水壓Pw=hd,(hd分別是水柱高和密度),由於虹吸管兩端的水同時受到來自大氣(以Pa表示)和水兩種壓力,管口的壓力P=Pa-Pw,兩端的大氣壓相同,但較高一端的水柱短,因此水壓較小,P較大,因此推動了水往低處流動,當兩邊一樣高,水壓相同,水就停止流動。如果想要進一步瞭解虹吸現象,可以閱讀下面網站:http://www.hjjh.kh.edu.tw/toyphysics/3/index.htm
在節目中,還巧妙的運用虹吸現象和大氣壓力設計了虹吸噴泉及其他有趣的實驗,相當精采,一定要記得準時收看喔!已經學過虹吸現象的同學,趁這個機會複習一下,還沒學過更是要看什麼叫做虹吸現象。
生活中有許多現象也是應用虹吸現象,像是:1. 家中洗手盆下面的污水管,必有一段彎成U形的部分,可以保留一部份的水形成阻擋臭氣的「水封」,透過虹吸現象,使用過的污水就可以輕易排出去2.魚缸的水要更換時,不需要將整缸水抬起來倒,只要將水管裝水,一端放入魚缸中,另一端放在地面的水桶,這樣水就可以由魚缸中流出。3.有一種煮咖啡的器具,也是利用虹吸現象,來煮出風味不同的咖啡。
馬桶是我們每天都要使用的生活用品,你知道馬桶沖水時也是使用虹吸原理嗎?虹吸式馬桶與沖水式馬桶有什麼不同呢?有興趣的人,可以參考下面網站:
馬桶的水箱也可以使用虹吸原理來沖水,蠻特別的,想進一步研究嗎?
http://www.youtube.com/watch?v=qv2MUX3FGPc

2013年4月4日 星期四

有趣的燃燒現象



雖說燃燒很常見,但在什麼情況下,物質才會燃燒呢?4/9播出的《科學補給讚-燒很大》節目中,介紹物質燃燒的條件。燃燒是一種氧化現象,一般的氧化,例如生鏽,過程較為緩慢,而燃燒是快速的氧化過程,會產生
燃燒是如何發生的呢?首先需要有可燃物」,當它被加熱至一定溫度後,和「助燃物」作用,產生燃燒的現象,物體開始燃燒的溫度稱之為「燃點」。燃燒必需有可燃物、助燃物和達到燃點等三個條件,缺一不可,又稱為燃燒三要素
生活中的物質如木材、蠟燭、布、酒精等物質燃點比較低,被加熱後容易燃燒,黃磷的燃點非常低,只有攝氏60度,天氣熱一點就可能產生自燃的現象。蠟燭燃燒時,是棉線還是蠟在燃燒呢?當然是燃燒蠟,當蠟受熱後變成液體,由於毛細現象,蠟沿著棉線上升,被加熱後揮發成蠟蒸汽而燃燒。
燃燒時需要幫助燃燒的助燃物,一般是空氣中的氧氣,因此,酒精燈使用完後,蓋上蓋子火就熄滅了,滅火器則是利用大量的二氧化碳來隔絕氧氣,達到滅火的目的。鎂是一種金屬,由於燃點不高,點火後容易燃燒,特別的是,它可以在二氧化碳中繼續燃燒,為什麼呢?看了節目就知道答案了。
近年來,政府鼓勵室內使用「防焰」產品,像是地毯、窗簾等,這類產品經特殊處理使「燃點」提高,變得不易燃燒,可以避免火勢擴大。
而水可以降溫,因此,火災發生時,使用噴水的方式讓物體溫度降溫,物體達不到燃點,自然就達到滅火的目的。紙是易燃物,怎麼有人使用紙做的鍋子來煮火鍋呢?
燃燒現象是五年級的自然與生活科技中的一個單元,4/9日的節目中介紹了好幾個有趣的燃燒實驗,如果你已經學過了,可以考考自己的燃燒知識還記得多少,如果還沒學的同學,更推薦你收看,內容相當精采,對你學習燃燒單元有幫助喔!