中一科學｜能量、燃料與用電備課指引（導師用）｜能量守恆、加熱計算、功率電費與燃料效率四條算式

2026-11-09

學生把小五常識的「節約能源」帶入中一，以為能量可以「用光」。中一真正的門檻是能量守恆加單位換算：能量只會換形式，計錯單位就全題錯。

本堂目標　學生能夠：① 畫出由燃料化學能到最後熱能的四步轉換鏈，並指出每一步有能量散失；② 用質量乘比熱容量乘溫差算出 2 公斤水升高 80 度需要 672 000 焦耳，再用 2 000 瓦除出 336 秒；③ 把瓦特換成千瓦，算出 60 瓦燈泡用 5 小時耗 0.3 千瓦時，並用每度電 1.2 元算出 0.36 元電費；④ 用有用能量除輸入能量計效率，講出 1 公斤甲烷放 50 兆焦耳、鍋爐效率四成即有 20 兆焦耳入水。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
乘除與單位	3 公斤乘以 4 等於幾多	12，同時要寫單位
溫度與溫差	水由 20 度升到 100 度，溫差幾多	80 度，不是 100 度
瓦特與焦耳	1 瓦特等於每秒幾多焦耳	每秒 1 焦耳

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–8 分	情境入題	問學生手機義電一晚用了幾多能量，先寫直覺	寫一句直覺，稍後對照
8–20 分	能量轉換鏈	由煤到燈光，逐格畫箭咀並標散失	畫出四步鏈並圈出散失位
20–34 分	加熱計算	2 公斤水由 20 度加熱到 100 度，寫出三個數	算出 672 000 焦耳與 336 秒
34–46 分	功率與電費	60 瓦與 8 瓦燈泡同用 5 小時，計千瓦時與電費	算出 0.3 與 0.04 千瓦時、0.36 元
46–54 分	燃料效率	1 公斤甲烷 50 兆焦耳，鍋爐四成效率	算出 20 兆焦耳並講出 30 兆焦耳去哪
54–60 分	離場檢查	三題即批，錯的標明跌在邊一幕	獨立完成並自評

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：能量守恆：只換形式，不會消失

開場畫一條鏈：燃料的化學能→燃燒的熱能→水的內能→蒸氣推動渦輪的動能。
教法：每一步箭咀旁邊寫一個「散失」小箭咀，指向周圍空氣。學生最常寫「能量用完」，你要改成「能量散到周圍，不能再做功」。
追問一句：如果能量不會消失，為何仍要節能？答案是高質量的能量變了低質量的熱，收集不回來。

要學生複述：能量只會換形式，可用性會下降。

第二幕：加熱計算：質量乘比熱乘溫差

水的比熱容量是每公斤每度 4 200 焦耳。2 公斤水升 80 度，就是 2 乘 4 200 乘 80，等於 672 000 焦耳。
電熱水壺 2 000 瓦，即每秒供 2 000 焦耳，所以 672 000 除 2 000 等於 336 秒，約 5.6 分鐘。
這裡必須要學生自己按計數機，並且大聲讀出單位：焦耳除瓦特等於秒。

要學生複述：熱能等於質量乘比熱容量乘溫差。

第三幕：功率與電費，燃料效率

功率是每秒的能量。60 瓦等於 0.06 千瓦，用 5 小時就是 0.3 千瓦時，也就是俗稱的三度電的十分一。每度電 1.2 元，所以是 0.36 元。
換成 8 瓦的燈，5 小時只用 0.04 千瓦時，省 0.26 千瓦時，省了 86.7%。
燃料那邊：1 公斤甲烷放 50 兆焦耳，鍋爐效率四成，只有 20 兆焦耳入水，其餘 30 兆焦耳隨煙氣與外殼散失。

要學生複述：千瓦時等於千瓦乘小時，效率等於有用能量除輸入能量。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
加熱所需能量	2 公斤水由 20 度加熱到 100 度，需幾多能量	質量乘比熱乘溫差，單位焦耳	672 000 焦耳
加熱所需時間	上題用 2 000 瓦熱水壺，需幾多秒	能量除功率，單位秒	336 秒，約 5.6 分鐘
用電量與電費	60 瓦燈泡用 5 小時，每度電 1.2 元	瓦特除 1 000 變千瓦，再乘小時，再乘電價	0.3 千瓦時，0.36 元
燃料效率	1 公斤甲烷放 50 兆焦耳，鍋爐效率四成	輸入乘效率等於有用能量	20 兆焦耳

合理性檢查（一定要教）：合理性檢查：能量單位一定是焦耳，功率單位一定是瓦特，兩者不能直接相加；加熱時間一定大過零，算到負數代表溫差倒轉；千瓦時一定細過瓦特乘小時的數字，因為除了 1 000；效率一定介乎 0 與 1 之間，四成寫成 0.4 或 40%，不要寫 4；燈泡越省電，瓦數越細，但亮度要看流明而不是瓦數。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
3 公斤水由 25 度加熱到 75 度，需幾多能量；用 1 500 瓦壺需幾多秒	3 乘 4 200 乘 50 等於 630 000 焦耳，420 秒	有無用溫差而唔係最終溫度；有無除功率
1 500 瓦暖爐用 4 小時，每度電 1.2 元，電費幾多	6 千瓦時，7.2 元	有無先除 1 000；有無把小時與分鐘混用
2 公斤煤放 60 兆焦耳，爐具效率三成半，有幾多能量入水	21 兆焦耳	有無把效率當成 3.5；有無漏寫單位

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
以為能量會被用光	燈熄了，能量就消失了	能量散到空氣變成熱，仍然存在，只是不能再做功。講「散失」而唔係「消失」。
溫差用最終溫度	水由 20 度加熱到 100 度，乘以 100	要乘 80。開計數機前先寫出「100 減 20」，唔好靠心算。
瓦特當成千瓦	60 瓦燈泡用 5 小時等於 300 千瓦時	要先除 1 000。0.06 乘 5 等於 0.3，唔係 300。
效率寫成 4	鍋爐效率四成，所以乘以 4	四成是 0.4。乘 4 會令有用能量大過輸入能量，一睇就知錯。

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學科學章節索引　全科章節一覽，揀能量與電學題
本章重做　用卷內第 2、4、6 題重算加熱與電費
公開試題型　睇長題目如何把能量鏈包裝成數據題

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
2 公斤水升 80 度，需幾多能量	672 000 焦耳	答 160 表示漏乘比熱，重教第二幕
60 瓦燈泡用 5 小時，耗幾多千瓦時	0.3 千瓦時	答 300 表示無除 1 000，重教第三幕
輸入 50 兆焦耳、效率四成，有用能量幾多	20 兆焦耳	答 200 表示把小數點搬錯，重教效率定義

09　導師常問

比熱容量要唔要背？

水的 4 200 要記，其他物質題目會給。考試多數考應用，唔係考背數，所以單位要寫得清楚。

一度電是幾多焦耳？

一千瓦時等於 3 600 000 焦耳，但中一唔需要換算，只要識用千瓦時計電費，成績已經穩。

為何節能仍然重要？

能量不會消失，但高質量能量變成低質量熱之後就收集不回來，所以我們其實是在節省可用的能量。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。