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PASCO數位化實驗 –日照角度與強度
2017-03-31

您的學生有沒有想過為什麼一排房子上的太陽能電池板都面向同一個方向?若從正確的角度處理主題,我們可以輕鬆地創建一個探究與實作課程。

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PASCO數位化實驗 –日照角度與強度


您的學生有沒有想過,為什麼一排房子上的太陽能電池板都面向同一個方向?若從正確的角度處理主題,我們可以輕鬆地創建一個探究與實作課程。這個問題究竟歸結於哪個角度在收集光線和功率方面最有效?只需要一個小巧的手電筒固定在一把直尺上,以保持傳感器與手電筒的距離不變,利用量角器來改變角度,以及搭配一個無線光線傳感器。


日照角度與強度-PASCO數位化實驗

觀察所測得的數據,看到感應器的角度等於直角,完全沒有入射光。直射時會得到最大的光強度。


日照角度與強度-PASCO數位化實驗

讓我們更進一步走出戶外,驗證我們設計的模型是否正確?利用兩個光感應器搭配不同角度的變化,收集太陽照度的數據。正如太陽能電池板模型可以放置在最佳的曝光。當不同的光感應器相對於太陽以不同的角度支撐時,可以比較陽光的光強度。


日照角度與強度-PASCO數位化實驗

根據一天中的時間獲得不同的結果。在這種情況下,感應器在上午的時候面向東。基於數據,它比在桌子上平放的感應器捕獲更多的光線。


日照角度與強度-PASCO數位化實驗

在北半球的房屋上的太陽能電池板通常位於屋稜上,並面向南方。在這個方向和角度上,他們在一天和一年的過程中獲得最大的效率。研究空間中的物體時,光強和角度之間的關係的另外一個應用。當進行天體測量時,天文學家將使用與物體在空間中移動的望遠鏡,以減少變化角度可能產生的影響。


現在,學生對於這個角度影響的原因有一些基礎的了解,我們可以藉此機會讓他們設計自己的實驗。它們可以確定感應器到光源的距離之間的關係,或者探討阻擋光強度時不同材料的有效性(濾光實驗)。甚至可以將無線光感應器設置為離線記錄模式,以分析幾天或數週內光照變化的規律!


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