用蓮蓬頭和玩具水車也能學物理?從玩具開始的「能量」入門(乒乓槍)
逐工攏是實驗室,我是科學教練桑子研。
「能量」這兩個字,咱逐工攏咧講,但是若有人問你「能量到底是啥物?」你敢有法度隨口回答?理化課本定定講能量就是「做功的能力」。講實話,這个定義聽起來有影是有夠抽象,真歹想像。
所以,今仔日我想欲用咱逐家攏看過的「水車」仔,將遮个看袂見的能量「變予你看」。無論是運動能量(動能)、重力位能,猶是彈性位能,遮的「力學能」其實攏會使串成一个精彩的故事。咱做伙來體驗科學的趣味,請先看這支精華影片:
紲落來,咱就一步一步,將這三種能量拆解予你看。
衝力變做工!「運動能量」
首先,咱來看物件咧振動、咧走的時候所具備的動能。為了欲解釋這个概念,我共蓮蓬頭的水開予大,對水車的側邊共伊噴落去。
當蓮蓬頭的水挵著水車,水車就開始轉到誠猛。這看起雖罔是真平常的代誌,但是在物理學家的目睩內,這是真有意思的現象。這就是「咧振動的水」所帶的能量,轉換成「予水車轉動」的這項工作。
我實驗是用這款水車仔:
愈高就愈有力!「重力位能」
再來,咱看物件懸低位置所帶來的重力位能。這擺,咱改用自來水龍頭流落來的水來灌水車。你會發現,只要調整水車的懸低,轉的速度就差誠多。水對愈懸的地方流落來,能量就愈強,挵著水車的力量就愈大。這就佮咱水庫「水力發電」的原理是一款的。
閣有,水量愈大,水車就轉愈緊。這也予咱一个思考的方向:就像電學講的「電流(水量)×電壓(懸度)=電力」。能量會使變換不同的形體,來支持咱的生活。
這篇文章內底,閣有分享按怎在洗面盤做這个簡單的實驗:
縮起來的發條有夠猛!「彈性位能」
最後,是當物件變形、想欲變回原狀時所產生的彈性位能。為著欲說明這點,我揣著一个「神物」,就是這支透明的彈簧球槍!

這支槍上讚的地方,就是你可以清楚看見彈簧縮起來的樣相。當你共彈簧壓予緊,能量就「藏」在內底。手指頭仔一扣,遮的能量就瞬間放出來,共乒乓球噴出去。

「運動」、「位置」、「彈性」。名雖罔無仝,但講到底攏是「做功的能力」。看著水車咧轉、彈簧跳起來的瞬間,希望逐家會使感受到課本文字之外,那種真正科學的趣味。
生活當中其實藏真多「看不見的能量」,逐家做伙來揣看覓喔!
連絡佮合作請看遮
想欲予科學變更趣味、更親近生活嗎?遮有整理真多在家會使做的實驗,歡迎來參考!
・科學筆記已經出書囉!詳情請看遮
・想欲了解桑子研老師請看遮
・任何合作(寫稿、演講、實驗課、節目監修等)請點遮
・最新的文章消息請追蹤X (Twitter)!
科學點子頻道 實驗影片放送中!
3月のイチオシ実験!
- 押し花を作ろう!:梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。
テレビ番組・科学監修等のお知らせ
- 「月曜から夜更かし」(日本テレビ)にて科学監修・出演しました。
- 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」(NHK)の科学監修しました。
書籍のお知らせ
- 1/27 『見えない力と遊ぼう!電気・磁石・熱の実験』(工学社)を執筆しました。
- サクセス15 2月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
- 『大人のための高校物理復習帳』(講談社)…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり6刷となりました(2026/02/01)
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』(学研)… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師・ショー・その他お知らせ
- 3/20(金) 日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第3セッション: 学習指導・教材(中学校)③ 11:20-12:20
- 7/18(土) 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 10/10(土) 秘密兵器「帯電ガン」が炸裂!ビリビリ!ドキドキ!静電気サイエンスショー@千葉市科学フェスタ(午後予定)
- 各種SNS X(Twitter)/instagram/Facebook/BlueSky/Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ!授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中!AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。





