👉此影片適用於國三下學期地球科學「千變萬化的天氣」單元。

👉搭配學習內容條目:鋒面是性質不同的氣團之交界面,會產生各種天氣變化

LIS將科學家傅柯利用擺錘證明地球自轉的歷程,將其製作成有趣的故事及詳細的動畫解說。教師可搭配以下影片重點整理,將科學家發現與解決問題的歷程帶入課程中,設計探究課程,讓學生學習科學家是如何利用時鐘來發現柯氏力的成因。若想看更詳細的傅柯_科氏力的資料,請點擊上方的「文本」。

是什麼經歷促使科學家展開研究

00:00 幼體弱多病的傅柯,靠著機械設計方面的才華,研究太陽運行以及地球自轉。

傅柯出生於法國巴黎的一個出版業者家庭中家境富裕但因他自幼體弱多病主要是在家中受教育。

傅柯因為在設計醫學檢驗用顯微鏡上,對光學頗有琢磨,6年後,傅柯轉為和法國物理及數學家François Arago合作,繼續研究太陽運行以及地球自轉。

為什麼科學家會有這樣的發現

03:16 透過擺錘的晃動,發現單擺不會依著同一條直現的運動軌跡

傅柯透過修理時鐘的過程中,偶然發現了單擺大鐘上面的擺錘,似乎會撞擊單擺擺盪方向以外的零件。這不符合理論上,單擺只會在循著同一條直線的軌跡,來回擺盪的推測。

科學家如何進行聯想與假設

08:00 透過以前的實驗,假設柯氏力的存在

傅柯聯想到,科學家萊許做過一個實驗 - 對著礦坑筆直下丟鐵球,結果鐵球都會落於偏東的位置。明明沒有受到其他外力影響,但出現了偏移的現象。因此傅柯假設,不受地球表面施力影響而運動中的物體,會因慣性而維持原本的運動,但周遭的物體則會因為受地表橫向外力的影響,而隨著地球表面做逆時鐘旋轉。

科學家如何進行驗證與結論

08:43 經由巨型擺錘的實驗,證實了地球自轉的行為

傅柯為了證明他的猜想,他設計了一個錐狀結構的擺錘,並至於無風的室內環境進行實驗,經過長時間的觀測與平均計算後,傅柯算出這個單擺的偏移為每小時向順時鐘方向偏轉約11度。

傅柯因此得到了一個結論 - 在運動中但不受地球表面施力影響的物體,會因為慣性而維持原本的運動狀態,但周遭的其他物體,卻會因為受到地表橫向外力的影響,而看起來有順時鐘方向的偏移。

💡LIS影片推薦用途:

1. 於早自習、中午吃飯時間撥放,作為預習使用,也可以培養學生科學態度與本質喔!

2. 於課程結束後,作為收斂、複習使用。

3. 可搭配LIS學習單(點選右側下載),讓學生於看完影片後進行重點整理。

4. 影片可分段使用,搭配提問與課程設計,設計成科學史融入教學的探究課程。