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光 · 實驗 01

水杯裡的筷子變彎

免費體驗 適合 3~12 歲 · 在家約 5 分鐘

跟著 Annie 老師一起做

手機放在流理台上,聲音一步一步帶孩子做。每段說完會停下來,等孩子做好再按下一步。約 8 分鐘。

先猜一猜

把一支直直的筷子斜斜放進裝水的杯子,從杯子旁邊看,會看到什麼?

動手試試看

真的筷子在這裡 按「放大鏡」 看光怎麼走到眼睛 從杯子正上方往下看:光出水時轉了彎 真的筷子 看起來在這裡 光 模擬畫面

跟孩子這樣說

按「下一句」,實驗台會跟著變化。照著唸就可以,孩子問問題時停下來聊。

家長小抄:孩子可能會問

筷子真的斷了嗎?沒有。拿出來就知道它還是直的。是光從水裡跑到空氣的時候轉了一個彎,眼睛以為光是直直走過來的,就把筷子看到別的地方去了。

為什麼放在杯子中間比較不會斷?圓圓的杯子裝了水,就像一個放大鏡,會把東西往兩邊推開、看起來變胖。正中間的東西不會被推到旁邊,越靠杯邊被推得越遠,所以斷得越明顯。

水裡的筷子為什麼看起來比較粗?一樣是放大鏡的效果。把手指放到水杯後面,從前面看,手指也會變胖。

游泳池看起來比較淺,是一樣的原因嗎?是。池底的光跑出水面時轉彎,池底看起來比真的高。所以看起來很淺的水,也不能直接跳下去。

課本用的詞國中理化(八年級上學期)會學到「光的折射」:光從一種東西跑到另一種東西(例如從水到空氣)時,前進方向會改變。

再深一點:給想知道更多的孩子

為什麼光會彎光在空氣裡跑得比在水裡快。從一種東西進到另一種東西,速度改變,方向就跟著彎了。這叫折射。

怎麼畫出來科學家會畫一條和水面垂直的虛線,叫「法線」,用它來說明光彎了多少。光從水跑進空氣的時候,會往離開法線的方向彎。

圓杯像透鏡裝了水的圓杯,會像放大鏡一樣把東西放大。國中會學「透鏡」怎麼讓東西變大、變小、倒過來。

國中在哪裡學八年級上學期,光的那一章。

在家試試

準備材料

  • 圓形透明杯 1 個(玻璃杯或透明塑膠杯)
  • 水
  • 筷子或鉛筆 1 支
  • 加分選項:方形透明保鮮盒

步驟

  1. 杯子倒八分滿的水,放在桌上。
  2. 蹲下來,讓眼睛跟水面差不多高,從杯子側面看。
  3. 把筷子斜斜放進水裡,看水面那裡發生什麼事。
  4. 把筷子慢慢從杯邊移到杯子中間,再移到另一邊。
  5. 把筷子拿出來,確認它還是直的。
小提醒
  • 年紀小的孩子用透明塑膠杯比較安全。
  • 眼睛跟水面差不多高時,效果最明顯;從正上方往下看就不太明顯。
  • 換成方形保鮮盒,從斜上方看,筷子會像是往上翹,可以比比看跟圓杯哪裡不一樣。

生活中也看得到

游泳池池水看起來比真的淺,下水前要先看深度標示。
魚缸從圓圓的魚缸外面看,魚會變得比較大。
眼鏡和放大鏡都是讓光轉彎,讓東西看起來更清楚或更大。