中華民國第四十三屆中小學科學展覽會 作 品 說 明 書
科 別：應用科學 組 別：國中組 作品名稱：水循環
關 鍵 詞：蒸散、降水、水循環
編 號：
壹 壹 壹 . .研 . 研 研究 究 究 動 動 動機 機 機
國一上，上地理課時，老師正巧教到了“水循環”,使我們初次感到了“水”的奧妙，碰 巧得知科展的消息，所以想利用這次科展的機會，來了解“水”在地球上的重要性。
貳 貳 貳 . .研 . 研 研 究 究 究 目 目 目 的 的 的
一.實驗 A（水循環的模擬）
模擬水循環，並深刻的了解它的原理、方法。
二.實驗 B（水與溫度調節的關係）
證明水與溫度的調節有關係。
參 參 參 . .研 . 研 研 究 究 究 設 設 設 備 備 備 及 及器 及 器 器 材 材 材
一.實驗 A(水循環的模擬) (一)大透明塑膠盒 一個 (二)燈泡 一個 (三)蘚苔類植物 數株 (四)土 適量 (五)水 適量 二.實驗 B(水與溫度調節的關係)
(一)500 ㏄燒杯 兩個 (二)溫度計 兩支 (三)日光燈 or 燈泡組 一個 (四)水 3 0 0 ㏄ (五)保鮮膜 適量 三.實驗 C（溫度與水分蒸發得關係）
(一)500 ㏄燒杯 一個 (二)溫度計 兩支 (三)日光燈 or 燈泡組 一個 (四)水 3 0 0 ㏄ (五)保鮮膜 適量
肆 肆 肆 . .研 . 研 研究 究 究 過 過程 過 程 程 或 或方 或 方 方法 法 法
一. 實驗 A〈模擬水循環〉
(一)熱水┼冰塊→電湯匙→電燈泡
一開始，我們為了能使水快速的蒸發，所以便決定在塑膠箱內加熱水，在塑膠箱 上方放置冰塊，後來經指導老師的建議，於是採用電湯匙，但因實驗結果令我們發覺，
這樣水是不易凝結成小水滴的，最後經過我們與指導老師的討論後，正式決定改用電 燈泡的熱能替代陽光。
(二)壓克力盒→塑膠盒
原本想以壓克力盒為我們科展的觀察盒，後因詢問過各家廠商的價錢後，發覺價
錢過高，所以改採用耐高溫的塑膠盒。
(三)小型蕨類→小型雜草
本來我們想到花店去買小型蕨類，但又因環保與省錢的意識，因此，便決定賦予 路邊野草一個新的生命，使它們活的漂亮、活的精采。
二. 實驗 A〈水與溫度的關係〉
(一)把燒杯分成 A、B 兩個。A 加水，B 則不加水（B 是對照組）。 (二)A、B 分別以泡加熱，並兩分鐘紀錄溫度一次。
伍 伍 伍 . .研 . 研 研究 究 究 結 結 結果 果 果
一.實驗 A〈模擬水循環〉
(一)蒸發+蒸散→凝結→降水→逕流→蒸發
〈此過程在自然界中不斷循環，稱之為“水循環”〉
※附註：
1.蒸發：指水在沸點以下自然的汽化，主要發生於海洋、河川或土壤表 面被太陽輻射的熱力轉化成氣態的水的現象。
2.蒸散：指水分由樹葉或枝幹自然汽化的現象。
3.凝結：水氣在大氣中因冷卻而轉化成小水滴的現象。
4.降水：大氣中的水凝結而降落為雨、雪、冰雹的現象。
二.實驗 A〈水與溫度的關係〉
未照光 2 分 4 分 6 分 8 分 10 分
A 28.5℃ 28.9℃ 29.1℃ 29.3℃ 29.5℃ 29.7℃
B 29.0℃ 29.6℃ 30.2℃ 31.1℃ 31.9℃ 32.9℃
加水組 （A）平均一分鐘上升 0.2℃
未加水組 （B）平均一分鐘上升 1.0℃
由此可證明，水的確具有調節溫度的功能
陸 陸 陸 . .討 . 討 討論 論 論
一.能沒有水循環？為什麼？
不能，因為如果沒有水循環來淨化水的話，使用過的水將無法再使用（水是一直在地球中 不斷的循環，不可能會變多或變少）生物將無法得要乾淨的水，可能會肇成生物的死亡。
二.在實驗時，燈泡置於溫度計下方同時放置一不透明塑膠片以利測量對流造成 的熱傳遞，並且避免輻射而使溫度計的讀數上升。
三.在實驗 B 中，有水的環境下溫度上升的較為緩慢，由此可之水可以調節溫 度，使溫差不 至於變化太大。
柒 柒 柒 . .結 . 結 結 論 論 論
註解:
自然界中存在著大量的水，水不僅是一樣重要的資源，更是生命的必須物質。如果沒有了 水，生物將不能生存〈人體大約五天沒有水的話就會脫水而死，人體大概 70﹪的組成是水〉。
地球表面約有 80%的面積覆蓋著水。依照其存在的空間不同有海水、湖水、河水、地下水、
雨水等，這些未經過人工處理的水稱之為“自然水”，地球上的水，大部分約存在於海洋裡，
2%以上是冰，僅有不到 1%是可利用的淡水。
淡水是民生用水的來源，海洋則大部分物質最終的沉積處。水是以液體的形式，存在於河、
湖、海等地區。在南、北兩極以及高山上和冬天的冰、雪，水則是以固態的形式存在著，此 外，水尚可以氣態的水蒸氣存在於日常生活的環境中。
所以我們必須好好愛護我們的水資源，不要破壞它，使它好好的永續發展，也為後代子孫 留下乾淨的水資源！
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太陽不但控制了大氣的結構和運動，同時也以大氣為仲介而驅動了水循環。事實上，地 球氣候的最重要特性之一，就是水分被大量地傳送和分佈，這包括它在固態、液態和氣態之 間的經常性變換。地表的水在溫暖而乾燥的狀態下最容易蒸發，而所產生的水氣會很快地就 被運送至高空。蒸發到大氣中的水氣大部份來自於海洋，其他則是來自於陸地上的湖泊、河 流、濕地以及植物等等。最後這種植物、土壤表面的水分蒸發過程叫做蒸散。被運送到空中 的水氣會因膨脹冷卻而凝結，並形成雲朵；一些雲朵會產生降水，把水分又還給地表。對整 個地球而言，長期下來，地表蒸發至大氣的水分應與落至地面的降水達到收支平衡。
然而水收支的各種主要傳送路徑（降水、蒸發、水氣的輸送）對溫度極為敏感，會隨著 地理位置、季節與氣候而變化，因此有些地方會比較乾燥，有些地方則很潮濕。在這眾多的 傳送路徑中，海洋扮演著最重要的角色，因為它接收了最多的降水量，也提供了最多的蒸發 量。海洋與陸地之間的水分交換，不但是全球水循環的一個基本要素，還是陸地上生命得以 存在的關鍵，因為每年約有超過四萬立方公里的水從海洋經由大氣而輸送至陸地。傳送到陸 地的水氣經由成雲、降水過程到達地表，最後藉著各種地上、地下河流又回到大海裡。但在 回到大海之前，它可能被留滯在一些儲存庫裡（如地下水、冰川、湖泊、植物），並再度蒸發 或蒸散。事實上，落在陸地上的降水有三分之二是來自再蒸發的淡水。
植物的蒸散作用通常較不為人所注意，但卻在陸地的水循環中扮演著相當重要的角色，
特別是在熱帶森林區。陸地上每年的降水量大約為十一萬立方公里，約莫是海洋向陸地輸送 量的三倍，而其間的差異主要是來自植物蒸散至大氣的水分。由這些數據推算，陸地上的水 在入海之前大約經過了兩次的蒸散循環，所以陸地植物對水循環的重要性是不可忽略的。同 時，陸地植物和動物又相當仰賴水循環的進行。由此可見，水循環和全球氣溫以及大氣、海 洋的環流息息相關，並且主宰著生物圈的運作。
