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學生多數以為火箭靠空氣推上去，又以為太空無重力是因為沒有地心引力。這堂要換掉兩個因果：推力來向後噴出的氣體，失重是因為一直在掉落。
本堂目標 學生能夠：① 用牛頓第三定律講出火箭在真空一樣可以加速，並講出向後噴氣與向前推力的方向關係；② 講出環繞地球要達到約每秒 7.9 公里，速度不足會跌回地面，太快會飛離；③ 解釋太空站的失重不是沒有引力，而是太空站與人一同持續自由落體；④ 用光速算出月球單程約 1.3 秒、火星單程約 12 分 30 秒，講出為甚麼深空任務不能即時遙控。
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 |
|---|---|---|
| 地心引力 | 地球上物件為甚麼會向下掉？ | 被地球引力拉向地心 |
| 力與反作用力 | 用手推牆，手有甚麼感覺？ | 牆同時推返你，大小相同方向相反 |
| 光速與距離 | 光一秒大約走多遠？ | 約 30 萬公里 |
02 課堂流程（45 分鐘）
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–5 分 | 錯題診斷 | 問「火箭點樣上太空」，把答案原句寫在黑板上不修改 | 大聲講出自己相信的原因 |
| 5–13 分 | 推力示範 | 吹氣球放手，觀察氣向後噴、球向前飛 | 指出氣的方向與球的方向相反 |
| 13–23 分 | 三幕講解 | 照腳本講推力、軌道與失重、深空訊號 | 每幕複述一句 |
| 23–31 分 | 軌道速度 | 用繩縛小球轉圈，加快與放慢各一次 | 講出太快與太慢分別會怎樣 |
| 31–39 分 | 訊號計算 | 給地球到月球、地球到火星距離，用光速算單程時間 | 算出 1.3 秒與 12 分 30 秒 |
| 39–45 分 | 離場檢查 | 收三題即場對答，記錄錯在推力還是失重 | 講出自己錯在哪一步 |
03 講解腳本（照著說就可以）
第一幕：火箭推力：向後噴氣，向前加速
先吹一個氣球放手，要學生看着氣由後方噴出，球向前亂飛。這一步先建立直覺，再給名字：牛頓第三定律。
火箭帶着燃料與氧化劑，燃燒後由噴嘴高速向後噴出氣體，氣體向後推火箭，火箭就被向前推。關鍵一句：火箭推的是自己的廢氣，不是推空氣，所以真空一樣有效，而且真空還少了空氣阻力。
順手破一個常見誤解：太空中間沒有氧氣，所以火箭要自己帶氧化劑，這一點與「真空可以飛」不矛盾。
給兩個數：要環繞地球，水平速度要約每秒 7.9 公里，換算成時速是 28,440 公里。速度不足，火箭會被引力拉回地面；速度太快，它會飛離地球。所有任務都是在這條窄線上做。
最後問一句：為甚麼火箭要分幾節？因為用完的油箱是死重量，丟掉才推得遠。
火箭帶着燃料與氧化劑，燃燒後由噴嘴高速向後噴出氣體，氣體向後推火箭，火箭就被向前推。關鍵一句：火箭推的是自己的廢氣，不是推空氣，所以真空一樣有效，而且真空還少了空氣阻力。
順手破一個常見誤解：太空中間沒有氧氣，所以火箭要自己帶氧化劑，這一點與「真空可以飛」不矛盾。
給兩個數：要環繞地球，水平速度要約每秒 7.9 公里，換算成時速是 28,440 公里。速度不足，火箭會被引力拉回地面；速度太快，它會飛離地球。所有任務都是在這條窄線上做。
最後問一句：為甚麼火箭要分幾節？因為用完的油箱是死重量，丟掉才推得遠。
火箭靠向後噴出氣體取得向前推力，所以真空一樣可以加速。
第二幕：軌道與失重：其實一直在掉落
拿一條繩縛住小球轉圈，手一放球就直線飛出去。軌道就是這條不斷被拉住的圓：火箭向前飛得夠快，掉下來的同時地面也在腳下彎走，結果永遠掉不到地面。
示範要點：放慢速度，球（或火箭）就掉落；加快，就需要更大的向心力。
然後處理失重。國際太空站在約 400 公里的高度，那裏的引力仍有地面的約九成，所以「沒有引力」是錯的。太空站與太空人一同自由落體，大家在同一個加速度下一起掉落，互相之間就沒有支撐感，這就是失重。
給兩個數：太空站約 400 公里高，繞一圈約 90 分鐘，即一日繞地球 16 圈。所以太空人一日見 16 次日出。
要學生用一句話講清：失重不是無引力，是一齊掉落。
示範要點：放慢速度，球（或火箭）就掉落；加快，就需要更大的向心力。
然後處理失重。國際太空站在約 400 公里的高度，那裏的引力仍有地面的約九成，所以「沒有引力」是錯的。太空站與太空人一同自由落體，大家在同一個加速度下一起掉落，互相之間就沒有支撐感，這就是失重。
給兩個數：太空站約 400 公里高，繞一圈約 90 分鐘，即一日繞地球 16 圈。所以太空人一日見 16 次日出。
要學生用一句話講清：失重不是無引力，是一齊掉落。
失重是太空站與人一同持續自由落體，不是引力消失。
第三幕：深空任務：訊號的來回時間決定一切
太空任務最硬的一條限制是光速。指令用無線電傳送，速度等於光速，但距離一遠就要等。
給三組數：地球到月球 384,400 公里，單程約 1.3 秒，來回約 2.6 秒，所以地面可以即時對話，但已有一秒多的延遲感。地球到火星平均約 2.25 億公里，單程約 750 秒，即 12 分 30 秒，來回 25 分鐘。地球到太陽約 1.5 億公里，日光到地球約 8 分 20 秒。
由此推理：火星車遇到危險，不能等人類按鍵，必須自己判斷，這叫自主操作。這一點把「為甚麼探測器那麼聰明」講通了。
順便介紹現役任務：天宮空間站、嫦娥探月、天問火星探測，以及導航、氣象、通訊三類衛星的分工。
給三組數：地球到月球 384,400 公里，單程約 1.3 秒，來回約 2.6 秒，所以地面可以即時對話，但已有一秒多的延遲感。地球到火星平均約 2.25 億公里，單程約 750 秒，即 12 分 30 秒，來回 25 分鐘。地球到太陽約 1.5 億公里，日光到地球約 8 分 20 秒。
由此推理：火星車遇到危險，不能等人類按鍵，必須自己判斷，這叫自主操作。這一點把「為甚麼探測器那麼聰明」講通了。
順便介紹現役任務：天宮空間站、嫦娥探月、天問火星探測，以及導航、氣象、通訊三類衛星的分工。
距離越遠訊號越慢，所以深空探測器必須自己判斷。
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 推力方向 | 火箭噴嘴向下噴氣，火箭向哪邊走 | 先找氣體被推的方向，反方向就是火箭受力方向 | 向上，因為氣向下噴 |
| 軌道速度 | 火箭水平速度只有每秒 3 公里，會怎樣 | 與每秒 7.9 公里比較，不足就會被引力拉回 | 跌回地面，不能環繞 |
| 失重解釋 | 太空站裏為甚麼物件會浮起來 | 先講該高度的引力仍在，再講一同自由落體 | 因為太空站與物件一齊掉落，沒有支撐感 |
| 訊號時間 | 地球與火星距離 2.25 億公里，指令單程要幾久 | 距離除以光速 30 萬公里每秒 | 約 750 秒，即 12 分 30 秒 |
合理性檢查（一定要教）：合理性檢查：光速用每秒 30 萬公里，月球單程約 1.3 秒、火星單程約 12 分 30 秒，若學生算成 12 秒就是少了一個零。環繞速度 7.9 公里每秒等於 28,440 公里每小時，兩個單位要對得上。太空站高 400 公里，引力約為地面的九成，若學生寫「高度越高引力一定等於零」就是混淆了失重與無引力。太空站 90 分鐘一圈，一日 16 圈，這個數字可以用 24 小時除以 1.5 小時自行覆核。火箭在真空加速與「太空沒有氧氣」不矛盾，因為火箭自帶氧化劑；若學生用「沒有空氣所以推不動」作解釋，就是仍然把推力當成推空氣。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 推力 | 用牛頓第三定律解釋氣球放手後為甚麼會飛 | 講出氣向後噴、氣球受力向前，兩力大小相同方向相反 |
| 軌道 | 為甚麼火箭要達到每秒 7.9 公里才可以環繞地球 | 低於此速度會被引力拉回地面，達到才能邊掉邊繞 |
| 訊號 | 地球到月球 384,400 公里，指令來回要幾久 | 單程約 1.28 秒，來回約 2.6 秒 |
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 |
|---|---|---|
| 推力當成推空氣 | 寫「火箭向後噴氣推動空氣，空氣再推火箭向上」 | 「火箭唔係推空氣，係推自己噴出來嘅氣。真空中間冇空氣都推得動，所以太空中間一樣加速。」 |
| 失重當成無引力 | 寫「太空離地球遠，所以沒有地心引力」 | 「400 公里高，引力仲有地面九成。太空人浮起係因為佢同太空站一齊掉落，冇支撐感。」 |
| 速度方向混淆 | 寫「火箭要夠快才飛得高，所以垂直向上衝就得」 | 「環繞要水平速度每秒 7.9 公里。淨係向上衝，燃料用完就會跌返落嚟。」 |
| 忽略訊號延遲 | 寫「地面可以即時控制火星車避開障礙」 | 「火星單程訊號 12 分半，一來一回 25 分鐘。等得嚟已經撞咗，所以火星車要自己判斷。」 |
07 家課建議（直接指到練習卷題號）
- 小六常識卷（站內）丙部 科學與科技 丙部第 5 至 8 題：力與運動、航天科技，連答案頁對照
- 小六常識卷（站內）丁部 圖表與數據 丁部第 1 至 3 題：讀發射時間表與載荷數據，練習單位換算
- 小學常識章節索引 重溫「地球與太空」有關章節，把自轉公轉連到軌道速度
08 離場檢查（最後 5 分鐘）
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 火箭在真空中怎樣加速 | 向後噴出氣體，反作用力推火箭向前 | 答「推空氣」表示因果未換，重做氣球示範 |
| 環繞地球需要幾快 | 約每秒 7.9 公里，即 28,440 公里每小時 | 答「夠高就得」表示混淆高度與速度 |
| 太空站為甚麼失重 | 引力仍在，太空站與人一同自由落體 | 答「沒有引力」表示因果相反，重講九成引力 |
09 導師常問
要教到重力加速度、向心力公式嗎？
小六只講「速度夠快就邊掉邊繞」、「引力仍有九成」兩個結論就夠，公式留到中學。
沒有氣球怎樣示範？
用一條繩綁小球轉圈，放手讓它直線飛出，同樣講到「拉住就不掉、放手就飛走」。
要背中國航天任務名稱嗎？
不需要背年份，講出天宮空間站、嫦娥探月、天問火星三件事已經足夠，重點是距離與訊號延遲。
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。