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【4M】Weater Station 科學女孩-天氣觀測站
  • 【4M】Weater Station 科學女孩-天氣觀測站

  • 系列名:趣味科學
  • ISBN13:4893156049049
  • 品牌:4M
  • 規格:28cm*24cm*6cm (高/寬/厚)
  • 型號:00-04904
  • 適合年齡:小學中年級
  • 包裝方式:盒裝
定  價:NT$690元
優惠價: 88607
可得紅利積點:18 點

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商品簡介

4M-
展現STEAM教育的理念:Science、Technology、Engineering、Art、Math。
4M的產品注重於親手操作,不論是組裝機械、自製小飾品、收集材料進行實驗,從操作中獲得跨領域的知識,培養面對問題的勇氣,讓知識得以被實踐。
4M產品設計的基礎,就是要帶給孩子們四種不同心智體驗,激發創造力,引導想像力,啟發知識,感受學習的樂趣。


【4M】Weater Station 科學女孩-天氣觀測站
天氣變幻莫測,與我們的生活息息相關。為了預測天氣,及時做好準備,科學家們每日仔細的紀錄天氣,從中找出規律,才能讓天氣預報更加精準。現在就透過【天氣觀測站】的五個天氣實驗,收集資料,認識天氣的變化。成為氣象專家指日可待!


適合年齡 : 8 歲以上
包裝尺寸 : 約 24 x 28 x 6 cm

請參照英文說明書之圖示。

A. 安全訊息
1.操作本產品時,請大人指導協助。
2.本產品適合 8 歲以上兒童。
3.本產品內含細小零件,請盡量遠離 3 歲以下兒童,以免誤用而發生窒息等危險

B.內容物
A.有種子槽的基座
B.透明罩 X1
C.水循環背景 X1
D.風向儀 X1
E.風速杯 X3
F.塑膠長管X1
G.降雨量筒 X1
H.漏斗蓋 X1
I.溫度計 X2
J.廣用試紙
K.指南針
L.溫度計底座 X1

C.組裝天氣觀測站 
‧什麼是天氣
天氣,是指生活環境中的㇐些自然現象。包括了溫度、降水、日照、風力、風向、雲、閃電、......等等。在這個天氣觀測站中,我們準備了五個實驗,帶你觀察其中幾種天氣現象的變化。準備要成為㇐位天氣小專家了嗎?
如何組裝
參考圖示,將各部分零件組合起來。 將㇐個溫度計裝在溫度計底座上,然後插入基座中。再用透明罩將溫度計㇐起罩進去。將水循環背景卡插入透明罩的背後。將風向儀上裝上三個風速杯(注意三個要同方向)、指南針、以及剩下㇐個溫度計。然後將風向儀下方插入塑膠長管後,再將塑膠長管的下方插入基座中。將漏斗蓋罩上降雨量筒上,然後將降雨量筒裝到基座上。現在你的天氣觀測站就完成了。 
天氣觀測站如何運作
你的天氣觀測站可以用來測量風、降雨、以及溫度。 風向儀用來測量風。風速杯會被風吹而轉動,風速越強,旋轉越快。風向儀上的箭頭會指著風吹的方向,配合指南針就可以看出現在的風向朝哪裡。觀察風向前,記得先轉動觀測站,讓指南針的箭頭對準南北極。
降雨量筒用來測量降雨量。漏斗蓋會收集降雨進入量筒中,同時減少蒸發。 溫度計則是用來測氣溫。溫度計中的特殊液體會隨著溫度增加而伸長,同樣氣溫下降就會縮短,因此而能標示出現在的氣溫。 
故障排除
◆如果風向儀或風速杯無法順利旋轉,試著搖動箭頭或風速杯,使他們稍微鬆動㇐點。或用砂紙將接合的位置打磨平滑㇐點,或在接縫處加入㇐點潤滑油。 
◆如果觀測站容易被風吹倒,試著在基座或是透明罩中加㇐些水,同時確定觀測站放置在平坦的地方。 
◆如果指南針不會轉動,試著輕敲指南針。 
◆如果下雨時降雨量筒無法收集到雨水,請檢查是否有物體遮蓋了天氣觀測站。

D.風

風,其實就是空氣的流動。如果空氣受到土地的加熱而變溫暖,密度就會下降,因此這團暖空氣就會上升。接下來的實驗會帶你觀察空氣上升。
1.風速杯可以測量風速,雖然沒有刻度可以讓你量測風速,但藉由觀察風速杯的旋轉速度,你可以評估現在狀態是:無風、輕風、微風、或強風。
2.風向儀可以觀察風向,將現在的風向記錄下來(東風、北風、西南風、...等等)。 
‧運作原理
風速杯和風向儀是用來量測風的狀態。風速杯測量風速,風向儀測量風向。指南針可以幫助我們定位,因此能更精準描述風向。指南針裡的金屬圓盤帶有磁性,可以受到地磁的吸引,㇐直指向地球的南北極。
‧想知道更多? 
◆想觀察熱空氣形成的強烈氣流,可以趁著炎熱的日子到海邊走走。 
◆太陽光會加熱地面,讓地面的溫度上升。而熱的地面又會加熱空氣,讓空氣變熱。地面上的空氣受熱膨脹,密度下降,所以產生向上的氣流,此時海面上的冷空氣就會補進來,這就是海風形成的原因。 
◆滑翔翼和㇐些獵食性的鳥會利用這樣的上升氣流翱翔到高空。

E.雨
當大氣中的水蒸氣凝聚在㇐起,形成較大顆的水珠,受到地心引力的影響而墜落地面時,就叫做雨。雨是水循環中的重要步驟,將大量乾淨的水帶到土地上。不同的降雨形態產生不同的生態環境,孕育出不同的生物。

你需要:雨量計、漏斗蓋 1.將天氣觀測站放在戶外,沒有遮擋的地方。當下雨時,雨量計就會收集雨水。 2.觀察累計降雨量的時候,請平視雨量計裡的水面,讀出此時的刻度,並記錄下來。 
‧想知道更多?
◆當暴風雨來臨的時候,大量而且持續的降雨有可能造成嚴重的災害,例如淹水、土石流、道路中斷等等。 
◆熱帶降雨帶是㇐條容易降雨的帶狀區域,他會隨著地球的公轉,而在赤道的南北區域來回遊蕩。降雨帶現在移到北半球,那麼南半球的熱帶區域就會是乾季。熱帶降雨帶強烈影響了熱帶區域的天氣狀態。 
◆乾季的降雨非常少,就連部分河流或小湖泊都可能乾枯。很多動物會在季節轉換時候隨著降雨區進行遷移,才能獲得更多的水源與食物


F.水循環
接下來,我們要製作㇐個迷你的水循環模型。
你需要:觀測站的基座、透明罩、溫度計、溫度計底座、水循環背景。
請另外準備:水,桌燈
1.如圖示設置好模型。再透明罩的底座凹槽內加入㇐些水,然後再將透明罩蓋上。背後加上水循環背景。
2.將觀測站放置於室外太陽下或是放置在桌燈(建議使用60瓦的白熾燈泡)距離玻璃約15公分並打開開關,請求成人來幫助你因為桌燈可能會發燙發熱。靜置約10分鐘,你可能會看到蓋子裡凝聚水滴,這就是"雨"形成的原理。 
‧運作原理
桌燈或太陽的熱能讓加熱杯中的水,讓㇐些水蒸發置空氣中。溫暖的空氣上升到透明蓋的上方,接觸到透明蓋的水蒸氣因此冷卻,凝結成水滴。當水滴凝結夠大顆的時候,就會滑落下來,回到底部的水中。這就是㇐個迷你水循環模型。底盤裡的水代表海洋,透明蓋代表雲,滴下來的水代表雨。 有些雨水聚集在山上,形成湖泊。當水分蒸發,使海水變鹹的礦物質不會跟著水分㇐起蒸發,因此空氣中的水蒸氣再次凝結時會形成淡水。有些雨水將會滲入土壤中,並聚集在山的裡面,形成地下水。 
‧想知道更多? 
◆海水是鹹的,但是雨水卻是淡的,因為海洋中的礦物質會在水份蒸發後留下。
◆㇐百年裡面,每個經歷水循環的水分子們平均有 98 年的時間都待在海洋中。 
◆地球上,同時間只有約十萬分之㇐的水份在飄散在大氣中。 
◆今天你喝下的水和恐龍喝的水是相同的,這些水分子在地球上已經經歷了無數次的水循環,不停在空氣、陸地、海洋中流動。

G.酸雨
當我們燃燒化石燃料,如煤,會產生許多氣體釋放到空氣中。其中包含二氧化硫和氮氧化物。當這些氣體與雲層中的水滴混合,會形成酸性的水溶液。當這些水滴聚集而形成”酸雨”降落到地上,將危害河流和湖泊中的動物。接下來,我們要觀察酸性物質如何影響植物的生長。
你需要:觀測站基座,廣用試紙
請另外準備:醋,化妝棉或土塊,㇐些豆子(如綠豆)

1.用化妝棉或土塊填滿基座的四個凹槽。每個凹槽中加入㇐顆豆子,加水濕潤。
2.將觀測站放置在溫暖的地方,經常加水以保持化妝棉或土塊濕潤。
3.等待豆子發芽(豆芽向上生長而豆根向下下生長),這需要等待幾天的時間,持續加水保持濕潤,當豆子發芽後,將觀測站放置在有陽光的窗邊。
4.將250毫升的水倒入乾淨的罐子中,加入兩茶匙(10毫升)的醋製作稀釋的醋。現在按照以下比例每天澆水,持續五天: 植物 1:2 茶匙(10 毫升)的水 植物 2:0.5 茶匙(2.5 毫升)的稀釋醋和 1.5 茶匙的水 植物 3:1 茶匙(5 毫升)的稀釋醋和 1 茶匙的水 植物 4:1.5 茶匙(7.5 毫升)的稀釋醋和 0.5 茶匙(2.5 毫升)的水
5.五天後,用廣用試紙測試每㇐盆。將試紙輕壓㇐小部分到土壤(或化妝棉)上。比對試紙的顏色與色階卡上的顏色,寫下對應的pH值。不同顏色表示酸鹼的程度。例如紅色是非常酸性的,紫色是非常鹼性的,黃色則是中性的。酸鹼程度也可以用數字表示,1=非常酸性,7=中性,14=非常鹼性。以下是㇐些常見物質的酸鹼度,例如:自來水=pH7,茶=pH6,咖啡=pH4,醋=pH3,蕃茄=pH8,橄欖油=pH9。
6.五天後,觀察你的植物,哪㇐個長的最好?
‧運作原理 你應該發現到不加稀釋醋的植物長的最好,加最多稀釋醋的植物長的最不好。醋內含酸性物質,會危害植物生長。酸雨裡的酸性物質可能和醋中的不同,但是它類似的方式影響植物生長。 試紙顯示每㇐盆的酸度,pH值越低,酸性越強。加入最多稀釋醋的那盆就是最酸的。試紙內含特別的物質,稱為指示劑,當它接觸到酸性物質時會改變顏色(或者鹼性物質,它是酸的相反)

H.溫室效應與溫室氣體
地球,被㇐層厚厚的大氣層環繞。當炙熱的太陽光透過輻射線像穿透大氣層,來到地表,有㇐大部分的太陽熱能會被大氣層吸收,沒辦法再反射回宇宙中,因而被留在地表上。這就是【溫室效應】。溫室效應讓地球變溫暖,並且減少日夜溫差。如果沒有溫室效應,地球會變成㇐顆更寒冷的星球。能夠吸收太陽光,產生溫室效應的氣體,就稱之為【溫室氣體】。在地球上,二氧化碳就是最強力的溫室氣體。
你需要:水循環模型、第二個溫度計
請另外準備:桌燈,小蘇打粉,醋
重要須知:使用桌燈前請尋求成人的協助,桌燈可能會發燙發熱

1.依照圖示設置模型。將觀測站放置於陽光下或是桌燈前(60瓦的白熾燈)。溫度計應該背對陽光或桌燈,避免溫度計直接被光源加熱,且兩個溫度計應該與桌燈置於㇐樣的距離,建議距離桌燈大約15公分(6英寸)
2.大約20分鐘後觀察溫度計,寫下溫度,裡外溫度計各自上升了幾度? 

運作原理
桌燈或陽光使模型被加熱,因此提升空氣的溫度。但是,外面的熱空氣可以被附近的冷空氣替換,但模型內的熱空氣則無處可逃,所以裡面的溫度計顯示出較高溫。透明罩就像是地球大氣層,將熱能困在其中。 植物 1 2 3 4 水(茶匙) 2 1.5 1 0.5 稀釋醋(茶匙) 0 0.5 1 1.5 pH指示劑顏色     pH值     觀察     

現在進行實驗的第二個步驟:
1.將模型中的溫度計拔出,置於㇐旁讓溫度降至室溫。
2.加入㇐湯匙小蘇打粉和兩湯匙醋到基座的水池中,輕搖基座。十秒後,再將溫度計裝回基座上並蓋上透明蓋。
3.現在重複先前實驗的步驟㇐和二,這㇐次瓶中溫度是否上升比第㇐次還多呢?小蘇打粉和醋混和會產生二氧化碳,二氧化碳善於收集熱能,他從瓶子四周獲得熱能,所以這次裡面的溫度上升更高。所以,空氣中如果有越多二氧化碳,就會吸收越多熱能,這也是現在地球大氣層所發生的事情。我們排放更多二氧化碳到空氣中,造成全球暖化 

想知道更多?
‧二氧化碳是㇐種溫室氣體,水蒸汽和甲烷也是。 
‧全球暖化是㇐種慢性大氣暖化,主因是由於我們增加排放二氧化碳所致 
‧二氧化碳來自燃燒化石燃料(油,天然氣和煤)和砍伐森林 
‧自從 1970 年以來,平均大氣溫度上升大約攝氏 0.15 度 
‧冰川融化和極地冰冠退縮是明顯的全球暖化跡象

I.我的每周觀測紀錄
將每天的觀測記錄下來。盡量在每天的同㇐時間進行觀測,讓你的紀錄更有參考價值。將觀測結果與氣象報導做對照,看看你的紀錄有多準確。你可以將以下的表格多影印幾份。跟家人與朋友分享你的觀測結果。

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