中一科學｜能量形式與轉換：效率、功率與電費計算

2026-11-12

學生個個聽過「節能」，但一被問「慳咗幾多」就啞口。這一節把能量拆成可以數的單位，由一個燈泡的效率講到電費單上的數字。

本堂目標　45 分鐘後，學生能列出至少六種能量形式、寫出一條完整的能量轉換鏈、用位能與動能公式各算一題、算出裝置效率百分比，並由功率與時間算出用電度數與電費。

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
單位意識	1 公里等於幾多米？	答 100 但常混淆 1000
百分比	100 佔 500 的幾多百分比？	答 5% 而不知要乘 100
小數乘法	2 乘 1.5 等於幾多？	多數正確，但單位會漏

02　課堂流程（45）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0-5 分鐘	拉開玩具車	拉後放手，車向前衝；問能量由邊來	口頭講出「拉的時候儲起」
5-14 分鐘	七種形式	板書七種能量並各舉一例，強調能量可以換裝但不會消失	寫出一條三格轉換鏈
14-24 分鐘	位能與動能	2 kg 升 5 m 得 100 J；同一個波由 4 m/s 落地得 16 J，比較兩者	獨立代公式算一題
24-35 分鐘	效率	燈泡用 500 J 電只出 100 J 光，效率 20%，其餘 400 J 變熱	算出效率並講出損失常在哪裡
35-41 分鐘	功率與電費	12 W 燈用 25 小時得 0.3 度、$0.36；2 kW 熱水壺 15 分鐘得 0.5 度、$0.60	算出度數與電費
41-45 分鐘	離場檢查	三題快問：能量會否消失、效率公式、一度電怎樣算	口頭作答

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：第 5-14 分鐘｜能量形式

先讓學生講他們聽過的能量，寫滿半塊板，再歸納成七類：動能、位能、熱能、光能、聲能、化學能、電能。每類要一個具體例子，並且要講得出「由邊種變成邊種」：手電筒是化學能變電能再變光能與熱能；單車落斜是位能變動能。強調一句：能量不會消失，只會換形式，這條叫能量守恆。追問「摩擦之後能量去邊」——變成熱散入環境，所以永遠找不到百分之百。

學生能寫出一條三格轉換鏈並講出守恆

第二幕：第 14-24 分鐘｜位能與動能

寫出 PE = mgh 與 KE = ½mv²。示範 m = 2 kg、h = 5 m、g = 10，得 100 J。再問同一個物體以 4 m/s 移動，動能 ½ × 2 × 16 = 16 J。這時讓學生比較：升到 5 m 高位能 100 J，跌落地面時動能應該接近 100 J，為何用 4 m/s 算只有 16 J？引導他們發現速度要更大，並指出實際落地速度大約 10 m/s，動能約 100 J。這一問是整節的關鍵，讓公式與守恆對上。

學生能分別用兩條公式計算並解釋兩者數值關係

第三幕：第 24-35 分鐘｜效率

寫出效率等於有用輸出除以總輸入乘 100%。燈泡例子：500 J 電入、100 J 光出，效率 20%，其餘 400 J 變熱（所以燈罩會燙）。再比較 LED：同樣 100 J 光只需 125 J 電，效率 80%。問「為甚麼舊燈泡特別耗電」，答案就是效率低。提醒學生答題一定要寫百分比，並且要講出「其餘能量去了哪裡」，這是常見的失分位。

學生算出效率並指出損耗變成熱

第四幕：第 35-45 分鐘｜功率與電費

講功率是每秒用幾多能量，單位瓦特。1 度電等於 1 kWh，即 1000 W 用一小時。示範 12 W 燈用 25 小時：12 × 25 ÷ 1000 = 0.3 度，每度 $1.2，即 $0.36。再做 2000 W 熱水壺用 15 分鐘：2000 × 0.25 ÷ 1000 = 0.5 度、$0.60。讓學生比較：熱水壺 15 分鐘的電費比燈泡 25 小時更貴，因為功率大。收束用一句：「慳電不是熄燈就算，要看功率乘時間。」

學生能由功率與時間算出度數與電費並比較兩個電器

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
位能計算	3 kg 物體升至 4 m，位能幾多？（g = 10）	① PE = mgh ② 3 × 10 × 4 ③ 單位 J	120 J
動能計算	2 kg 單車以 3 m/s 行駛，動能幾多？	① KE = ½mv² ② 0.5 × 2 × 9 ③ 單位 J	9 J
效率計算	電風扇用 60 J 電，輸出 45 J 動能，效率幾多？	① 45 ÷ 60 ② 乘 100 ③ 寫百分比	75%
電費計算	1500 W 暖爐用 2 小時，每度 $1.2，電費幾多？	① 1500 × 2 ÷ 1000 = 3 度 ② 3 × 1.2	$3.60

合理性檢查（一定要教）：合理性三查：① 效率一定小於 100%，算出 120% 即代表分子分母調轉；② 有用能量加損耗一定等於輸入總量；③ 電費先換成度（kWh），瓦特要除 1000，漏除會貴一千倍。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
5 kg 物體升至 2 m，位能幾多？	100 J	有否把 g 當成 9.8 與 10 混用
一個馬達輸入 400 J、輸出 300 J，效率幾多？損失去邊？	75%，其餘 100 J 變熱與聲	是否只答百分比不講損耗
100 W 風扇每日開 8 小時，30 日電費幾多（每度 $1.2）？	24 度、$28.80	有否漏乘日數或漏除 1000

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
以為能量會用完	「啲電用咗就冇咗」	「能量冇消失，係變成熱同聲散咗出去；所以我哋講『浪費』，唔講『消失』。」
效率超過 100%	輸入 300 J、輸出 400 J 都照寫 133%	「輸出一定細過輸入，你得 133%，即係分子分母調轉咗。」
功率與能量混淆	「2000 W 一定比 12 W 用多電」	「要乘時間：2000 W 用 15 分鐘得 0.5 度，12 W 用 25 小時只有 0.3 度。」
漏除 1000	12 W 用 25 小時算成 300 度	「瓦特要轉千瓦，除 1000；你嗰個數夠全屋用一年。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學科學備課指引總覽　同科其餘章節；先完成本章三題獨立練習
同科：中一熱與溫度　效率的損耗就是熱，兩章要一起讀
同科：中三力與簡單機械　機械效率同一條思路，可預習

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
能量會不會消失？	不會，只會轉換形式，總量守恆	答「會用完」就重講摩擦變熱
效率怎樣算？	有用輸出除以總輸入乘 100%	漏乘 100 就重做燈泡例子
一度電是甚麼？	1 kWh，即 1000 W 用一小時	講不出就重算熱水壺

09　導師常問

g 用 9.8 還是 10？

本校初中一律用 10，題目若給 9.8 就跟題目。要提醒學生同一題不可中途換值，否則答案會對不上。

需要講能量守恆的證明嗎？

不需要。中一只需要「入等於出」的記帳式講法，用電費單與燈泡效率已經足夠說服。

電費率從哪裡來？

用一個假設費率即可，重點是流程：功率乘時間除 1000 再乘費率。真實費率會隨中電港燈變動，不必背。

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