全國中小學科展

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高中教師組

電子自動報時鐘

(一)一般學校裹,對於上下課作息時間,大多由一負責人,作按鈴工作。如此天天同一工作,過於煩膩,本機可完全取代此項工作。(二)若每天固定在某些時間需要報時,只需事先在本機「時問預置板」上,作好預置工作,則每天到這些時間本機即自動報時。

自製教具橢圓規

即使是一個小學生,只要他有圓規,他就能繪出一隨心所欲之圓,但如果有人想繪一橢圓,他將會發現只能用一些笨拙與不便的方法,諸如:同心圓法、直尺定心法,平行四邊形法、四心近似法等,最不幸的是用上述之法所得之曲線,只是一些“近似曲線”而非確實之橢圓曲線,因為橢圓隨離心率之不同其“寬”與“扁”程度有異,要應付這些不同之離心率,是一個很大的困擾,至目前為止還沒有一個很好的方法,來繪一吾人隨心所欲之橢圓。如果你下定決心立志要研究出一繪任何形狀之橢圓的”橢圓規”(姑且名之)以利大眾,要替你高興的是,你不必具多高深之專鬥知識,你只要會多加應用你的思考力即可。

慣性天平實驗進一步探討

“質量”屬於物理學之基本量,一般觀念認為測量質量之儀器就是等臂天平三樑天平,然而這類天平必須要在重力場中,才可比較待測物和標準質量關係,此種方法測出質量稱“重力質景”若是在重力場是 O或失重之處就必須藉用其他觀念測量質量。在高中物理提到"慣性質量"及利用S.HM.週期T=2 m/K測物體質最就是其中一種方法。 ※ ※ 實驗課本中討論到慣性天平水平放置和鉛直放置時如圖(一)圖(二)所示,其週期不相同,於是想到二點: ( l )角度0 與週期 T 的關係如何的改變。 (2) 不同方向大小的外力是否對慣性天平鋼片彈力常數有影響。這兩點乃是本實驗之目的。

高中化學教具教法研究

高中化學為一門實驗的科學,由實驗、觀察、記述、尋求規律性,追究原因,獲得解釋,進而說明了知識傳播的方式。但是限於設備或高中學生的了解程度或現在學校課程標準規定,有些章節的理論、現象無法由實驗開始進行科學活動,又沒有適當的影片或幻燈片,為了使這些重要的理論、現象、讓高中學生平易的了解並提高學生的學習興趣,加深對理論現象的認識及達成各項教學效果起見,我就作了高中化學教具教法的研究,內容包括:(A) 高中化學掛圖的製作,使用與改進。(B) 模型示範教學板的使用。(C) 週期表、軌域模型、分子模型、反應機構模型及晶體模型的製作、使用與演進。

電解銅、銀和電子莫耳數的關係

於電解銅、銀實驗中,目的暸解銅、銀反應之莫耳數比為 l : 2 進而得知銅、 銀析出量與電子數莫耳比值為 l : 2 : 2 的關係。依據現行高中化學實驗, 電流無法保持 l.0 安培,又析出銀是不可能。經多次嘗試已經改進可順利完成實驗。又依現行實驗教材, 5 %漂白液(次氯酸鈉)與 0.17MCo(NO3)2(aq)混合,僅見及藍色物出現,並不能依內容行催化 OCI 析出 O 2(g)。經改進以雙氧水代替,可以多種試劑催化析出氣氣,以完成反應速率之研究,奈於時間有限,此實驗尚於設計中。下列謹示出電解銅、銀實驗的部分內容。本次研究改進使本校化學實驗順利進行,提高學生對化學之興趣甚鉅。

水波槽的改良及光波干涉實驗改進

水波槽實驗延用全今,仍未脫離笨重,操作不便,現象不顯,波紋不清之缺點;而光波的對照實驗所需之單狹縫,雙狹縫玻片又裝造費時,粗糙不清,觀側不便,致必需使用昂貴之直絲燈泡;乃著手研究發展,一方面將舊有者改良更新,另一方面並設計製作單狹縫、雙狹縫的新法,及簡單易行,又製作方便,對照明顯的水波。

可變撥號密碼式長途電話控制器

一般長途電話控制只能對 0 字頭控制,不能對 108 加以控制,尤其麻煩的是必須採用鑰匙,殊為不便,本長途電話控制器,採用 C/MOS IC 準確、穩定,不但可對 0 字頭控制,同時對 108 加以控制,而當主要人(知道密碼者)要打長途電話時只須先撥前所預置三數碼,便可打通長途了,若此密碼洩漏時,可隨時任意更換密碼,其密碼為三位數(當然多幾位亦可)其猜中的或然率僅 l/1000 而已,使用此種長途電話控制器簡便,快速,且免用鑰匙,裝置成本低廉。

自製軟彈簧研究週期和質量之關係

(一)物理學上探討簡諧運動時,最常見的問題是質量m的物體繫於一端固定的彈簧的另一端,物體受F=-kx的恢復力作用時,簡諧運動週期是多少?高中學生第一個想到的答案是T=2π√m(1)/k。大一所唸的 Hal-lidy 著之 Physics (1964 年版) (2) 316 頁第30題作業:“質量 m8的彈簧掛上質量 m 的物體時簡諧運動之週期T=2π√m+m8/3/k試證之"。本題作業於1974年版(3)已刪除,全國第廿二屆科展曾有證明本公式 的作品參展(4)。(二)作者於全國第十八屆科展參展 作品中(5)一條用來測表面張力的自製彈簧,力常數相當小,水平放置時有一條用來測表面張力的 13.5公分,鉛直吊起,由於本身重量作用,長度達32.45公分,用它測振動週期時,可振動 100 次仍未停止(阻尼 Damping 甚小),當不掛任何物體時測得的週期不但 T=2π√m/k無法解釋,且和 T = 2π√m+m8/3/k 所求得的結果亦相去甚遠,引起作者進一步研究的興趣。

全自動電子秤

一般常用的秤都是利用指針的擺動,在刻度盤上指出數值,不但容易發生誤差,使顧客懷疑商人對總價計算是否正確,中增加了心理負擔,並且也浪費了不少寶貴時間。本秤是利用電子邏輯電路,精確的顯示出單價、重量及總價有計算準確、速度最快、信用可靠之效。這樣無形,具有計算準確、速度最快、信用可靠之效。

吾鄉吾土之四:關西馬武督區的火山作用及其影響

六十八年五月,隨教育部科學教育考察團赴美考察高中科學教育,在舊金山參觀一個野外研習所,可供該區中小學學生做生物與地球科學野外實習教室。返國之後,立即擬一計劃,預定將已調在兩年之久的馬武督區,做更深入的調查,以為他日設立地球科學研習所之準備。本區位於臺灣地質的西部麓山帶,由於造山運動與岩漿括動,使本區的地質、構造、地形、水系、礦物等,在長 5 公里,寬約3 公里的範圍內,有豐富的教學資料,根據三年來課餘的調查,本區的地質構造有摺曲與斷層,岩漿的噴發與侵入;岩石有沈積岩、玄武岩、變質岩;礦物有橄欖石、黃鐵礦、鋯石、磁鐵礦、獨居石等原生礦物及硬綠泥石、十字石、柘榴石、尖晶石等次生接觸變質礦物。地形上有格子狀水系、河川襲奪、河階、曲流、石灰岩地形中的石灰岩洞等。其中已襲奪成功,使河流改向者有三處,襲奪中快要完成的一處。石灰岩洞的構造,本年已帶領學生完成測繪工作,並探討其發育史,可惜因無經濟價值而被淘汰,無洗參加全國科展。有關本區的調查,三年來巳發表三篇:1.馬武督區石灰岩成因的探討 (67年)。2.鳳山溪各支流的地形及水系(68年)。3. 馬武督區的接觸變質作用( 69 年)。本年發表兩篇,即本文關西馬武督區的火山作用及其影響,和馬武督石灰岩洞的地形調查(學生組)。