第43屆--民國92年

本實驗的研究動機在於看到阿嬤常用一些我們現在已很少用的材料洗東西，引起我們的好奇。老祖母的清潔秘方失靈了嗎？\r 在實驗初除了蒐集許多資料外，也向一些人詢問以前常用的清潔衣物或物品的方法，一步步求證，每一個實驗均與上一個實驗的結果相關，慢慢找出答案。本次研究目的主要是用不同的原料做肥皂，然後找出最具清潔力的肥皂。本組在台北市評審老師建議下增加後續實驗－用回鍋油做皂基清潔力測試，看是否更具清潔力並具環保價值。\r 歷經三個月的實驗，本組實驗得到結論如下：\r (一)皂化過程是一種持續在變化，約需一星期至四星期才完成皂化過程。動物油脂因含飽和脂肪，很快就成固狀了，植物油脂皂化較慢。\r (二)比較椰子油、葵花油及牛油做成皂基的清潔力，椰子油清潔效果第一。\r (三)各種從前常用的自然清潔材料，如茶仔油渣粉及黃豆粉加在肥皂中可明顯的增加清潔力。\r (四)茶仔油渣添加椰子油皂基所做出的肥皂，即使與現在化學清潔劑相比也是最佳的。\r (五)後續實驗發現，回鍋油皂的清潔效果比椰仔油皂還好，可取代椰仔油皂，而且可做廢油回收，在成本及環保上都有突破性的意義。

由生活中常見的飲料包裝方式，探討在展開圖「相同的表面積」條件下，比較三角立體包裝與傳統鋁箔包裝的「體積比較」。求得三角立體包裝(錐體)的最大體積之一般式，探討傳統包裝展開圖之「長寬比」與之最大體積之關係；澄清視覺與實際之誤差，成為數學在生活中運用的有趣探討。

五年級上學期的時候，自然課曾上到「電磁鐵與電動機」這一個單元，當時，我們學到了可以用串聯電池、增加永久磁鐵的強度，以及加繞線圈的方法，來改變電動機的轉速。我覺得實在有趣極了，於是不管下課時或是回家後，我都會大玩特玩一番。 \r 就在無意間，我發現了另外一個可以改變電動機轉速的方法：就是在電路中接上不同的導線，發現有時這個電動機的轉速，也跟著不同耶！為什麼會這樣呢？是否可以利用這個特性，讓電動機有不同的轉速變化呢？ \r

這一件「溫排水與海風的偶遇」主要是利用火力和核能電廠靠海的特性，借助海邊最常見的風造成的風寒效應（水蒸發帶走熱量），來降低電廠的溫排水，再把柏努利定律運用在渠道的設計上，然後在實驗中探討空氣流速、溫度、表面積、表面材質、壓力．．．等和蒸發速率的關係以及對於本實驗設計的影響和關係。

五年級上學期的自然課，老師曾經教我們如何觀測太陽的高度角，後來在看到百科全書上對太陽高度角的介紹之後，才知道原來這其中還藏有許多的奧妙之處，在和老師討論之後，開始了我們一連串的抓「陽」行動。經過實作比較之後，我們以立竿見影法中的太陽位置觀測板作為測量太陽高度角和方位角的工具。從民國 91 年 12 月至 92 年 7 月止，配合學校作息時間，每天共做五次的觀測紀錄。然後將紀錄所得的資料，輸入電腦，以 Excel 試算軟體，做出圖表，作為討論及分析、比較的依據。從其中我們發現：一、以立竿見影法測量的太陽高度角或方位角不同的原因有黏土在太陽下易軟化，牙籤會不穩，且黏土乾時，容易脫落、牙籤未垂直插入黏土中等。二、測量太陽高度角或方位角的方法大致上可分為目測法、窺管原理觀測法、立竿見影測量法等三種。三、同一個地點，不同時間，太陽的高度角或方位角會隨時間而有規律的改變。四、同一個地點，太陽的高度角會因日出日落時間的不同而有所改變。五、同一個時間，太陽的高度角會因太陽直射點或緯度的不同而有所改變。六、影響太陽高度角改變的原因有地球自轉、地球公轉、地軸傾斜的角度、地軸傾斜的方向等。

從野外的觀察中，了解蟻獅的生長環境、野外挖築洞穴的情況、以及蟻獅的體長與洞穴寬度、深度之間的關係。從實驗觀察中了解蟻獅的外部構造型態、運動方式、挖築洞穴方式、趨光性、食性等各種的特性，也增進了我們對生活在沙丘中的小生物有更多的了解。

置蛋於杯中，水龍頭下沖，流速過啟動，蛋向水面衝「將蛋放入一盛滿水的杯子，並拿到水龍頭下沖，當水開得夠大時，蛋會上浮出水面，就像被水柱吸起來似的……」我們由「物理馬戲團 1」書中得知此現象後，深感興趣，將其命名曰「水的吸星大法」，並就啟動流速之變因，運動過程之力的消長，及產生此運動之原因做深入研究及探討；欲知詳情如何，請待下文分解……。

本研究主要是用實驗室中的圓底燒瓶、水槽及水，設計以不同的組合方式，形成放大與縮小的像，藉此探討放大率及影響放大率的變因，並更進一步利用此裝置，調節光的聚焦程度，以達到改良通訊距離的目的。結果：1.此實驗的設計可以看到，因為空氣與液體(水)兩種不同的介質，而產生的放大或縮小的界面現象，當液體界面為凸面時，會形成放大的像；當液體界面為凹面時，會形成縮小的像；如果只有一種介質時，則不會形成放大及縮小的像。2.探討影響水球透鏡界面現象的變因：(1) 凸界面時，水球透鏡的半徑越大，放大率越小；濃度越大，光的頻率越大，水溶液的溫度越高，放大率則越大。(2) 凹界面時，水球透鏡的半徑越大，放大率變化不大；濃度越大，光的頻率越大，水溶液的溫度越高，放大率越小。3.將水球透鏡應用到改良通訊距離：(1) 水球透鏡的焦距隨著水球透鏡半徑的變大而變大。(2) 改良通訊距離結果是【二個水球透鏡的通訊距離＞一個水球透鏡的通訊距離＞沒有水球透鏡的通訊距離】。4. 影響水球透鏡通訊距離的變因： (1) 水球透鏡半徑越大，通訊距離越遠。(2) 液體濃度越大，通訊距離越短。(3) 光經過有顏色的水時，會縮短通訊距離，而其中綠色的水，通訊距離最遠。(4) 水溫度越高，通訊距離越短。(5) 不同種類的介質對光的吸收與散射程度有所不同，因此通訊距離也不同。

一、本研究的主要目的在於(一)從課本中發現有關「月亮」單元內容的問題。(二)學習以雙筒望遠鏡進行天文觀測，並使用資訊科技來協助處理、分析科學資料。(三)熟悉月亮運動的各項特性。二、本研究主要所得的結果(一)望(滿月)以農曆 16 出現的次數最多，而朔(新月)的出現則固定在農曆初一。(二)因為我們位在北半球，所以月亮東升後會有偏南運行的現象，然後再西落。但並不是所有的時間都要“面南”觀測月亮。(三)書籍課本與電腦網路的資料，或是以往我們所認為理所當然的事情，並不必然一定是正確的，凡事應隨時抱持著懷疑的態度，並以科學的精神小心求證。(四)天文觀測並不一定都需要複雜的儀器，其實雙筒望遠鏡也能發揮很大的功用！三、對於未來研究的建議關於月亮方面的探討，應該可以進一步研究：四季變化（春、夏、秋、冬）與月亮升落角度及路徑的變化；估測月亮大小的各種方法；還有月亮是不是也可以像太陽一樣，藉由影子的變化來測量時間（製作“月晷”）的可能性…等月亮相關的延伸主題，以更清楚掌握月球運動的相關知識。

本實驗以鐵磁性物質作為實驗材料，經由鐵球撞擊鐵棒的方式，以線圈纏繞在鐵棒上感測振波的行進，並探討線圈所捕捉的波形代表的意義；影響振波及訊號的變因很多，如鐵球撞擊鐵棒的速度、線圈的匝數與圈密度、鐵棒切口面角度、線圈擺放位置，我們均根據變因控制原則一一加以驗證，並證實線圈得到的訊號為聲波通過時的所產生的，鐵棒切口的角度確實會影響聲波的反射。本實驗最後以單一線圈在鐵棒中不同位置感測以及利用雙線圈在鐵棒的兩端感測，所得到的聲波速度約為 5217m/s，與標準值比較誤差約為 1.6%。由實驗中得到的感測波波形有奇怪的地方，如線圈在碰撞端時感測波形的第一個波電壓相對甚高，經驗證是由鐵球引起，假如鐵球換成非鐵磁性材料的物體，第一個波則無隆起現象。另外未碰撞時，線圈即可感測到一些零亂的訊號，可能是來自於背景電磁波訊號，假如可以消除，對於觀測會有很大的幫助。