全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

物理科

冰「COOL」電風扇之原理探討

經由實驗得知,雖然吹電風扇會令人感到涼爽,但實際上卻不會降低周圍空氣溫度。於是想找出可以降低氣溫的電風扇並探討其原理。首先,要了解電風扇造成的空氣流動情形,實驗發現電風扇使得空氣以螺旋方式向內集中吹出。然後利用熱傳導原理,採用導熱效果佳的鋁器,放置於電風扇前方,並裝有小冰塊以增加與空氣接觸面積,以達到較佳的降溫效果。接下來,利用超音波霧化器將不同溫度的水來產生小水霧,並置於電風扇前方,以探討其蒸發對周圍氣體的降溫效果。最後,結合了熱傳導和蒸發吸熱的原理製作一裝置,使得電風扇的降溫效果更加提升了。

2D變3D-立體影像形成原理與製作

從雙眼立體視覺檢查圖操作中,將發現問題分為影像位置、大小及顏色兩類。在影像位置、大小中,邊緣差異量對影像位置、大小皆有影響,眼睛到螢幕距離值會影響影像位置,但影像大小不變。物體大小不會影響影像位置,但影像大小會有等比率縮小。結合GeoGebra所建立操作模型,經由兩個面向的實測值及理論值比較,發現使用操作模型來預測立體影像的位置及大小是可行的。色光通過濾鏡時,照度值具有獨立性和累加性的趨勢。從彩虹顏色和3D影像顏色比較,發現3D顏色合成的模式不完全是加光原則或減光原則。運用研究成果解釋問題,都可以充分說明及回答,表示目前實驗成果能說明3D立體影像的形成原理。掌握3D立體影像的形成原理即可製作出3D立體特效。

等位線與電場實驗之深入探討和應用

在高中實驗課本等位線與電場的實驗中,我們發現有許多困難,且很多同學在相同的電壓下,所獲得的等位線的分布並不相同。因此引起對它深入研究的興趣,藉此想暸解影響結果的因素,並對實驗方法加以改良,推廣應用到一般靜電學之研究。

我知道磁鐵兩側加鐵片能增強磁力的秘密了

三年級上學期,自然與生活科技上過磁力這個單元。不管它的體積很大或是很小,每一塊磁鐵都會有兩個磁極,一個是N極,另一個是S極。磁極上有磁力線,磁力線都是由N極出發,穿透大部分物質、空間,經S極回到磁鐵,形成一個封閉的磁力線。當鐵質物品經過磁鐵的封閉磁力線時,會被磁力線所吸引,因磁極的磁力線最多,磁力最強,所以鐵質物品常常被磁極吸住。磁鐵的N極和S極有另一種特性為同極相斥、異極相吸,人類利用這個特性製造出馬達,為人類的文明和幸福,日以繼夜不眠不休的努力工作。更利用這個特性製造出磁浮列車,快速、節能、無噪音,磁力真厲害、真有趣。

以簡易電路探討食鹽水的導電性

本實驗乃針對探討導電液的導電性或電阻值是否適用,課本所提的歐姆定律延伸式I= V/R=VA/ρL 而量身設計的,是故利用吸管為容器填裝食鹽水(導電液)以方便控制長度 L 及截面積 A。 為完整的探討影響導電液的各項因素,實驗中設計以食鹽水溶液裝入各種粗細長條形吸管製作導電液柱、U型管及圓盤容器,探討不同的食鹽水濃度、溫度、液柱長度粗細、通電時間、電極物質、兩正負電極距離等因素,對通電時電流值的影響。 由本實驗可知條型容器(截面積固定不變)的導電液,和金屬導體一樣,可滿足歐姆定律:「通電電流與導體截面積A成正比而與正負兩電極距離L成反比」。 以濃度M=20.0%、溫度T=16.0℃為例 I(mA)=106.3*V/L=106.3*AV/π1.22L=23.5V(V)A(cm2)/L(cm) 為進一步明確找尋其他形狀導電液柱的L與A,我們首先探討圓盤容器中食鹽水溶液中的各點電壓分布情形,甚而想了解溶液中離子的移動軌跡或密度分布。在本實驗已對圓盤中的各點相對電壓及離子分布密度有初步的認識。

「力」爭上「油」--破解撈油網終極密碼

撈油網可以撈油,主因網格上形成水膜支撐住油,推論有五種力影響水膜,分別是內聚力、附著力、表面張力、重力、不同分子間的作用力。撈油網的網目很小(約為0.04mm2),形成的水膜較強韌可撐住油,大網格的水膜,水量較多,容易破裂;溶液成分可降低水的表面張力,內聚力變弱,對網子附著情形較好,有助撈油;網子弧度越大,網格邊緣所需的支撐力較小,而水膜中央又夠強韌可以抵抗油的重量,因此有助撈油;溼度越高水膜較不易蒸發,溫度越高水膜蒸發效率越快導致水膜易破裂,無法支撐油;靜置時間越久,蛋白質有足夠時間破壞水分子間的氫鍵,使水膜更易附著網格,提升撈油效果。撈油網應用於撈海洋油汙效果更佳,油品及海水的性質皆有助於撈油。

重力加速度的測量,拋體運動的分析,以及機械能的轉換和摩擦力的討論

學習了力學之後加速度及能量的問題不停的圍繞著我們,但課本中所有的力學實驗大都由於計時裝置的不夠精確,而無法很完整的來滿足定理的要求,因此在寒假期問我們幾個同學換在一起,企圖自己設計出-套準確的計時工具和力學實驗裝置,來驗證課本中所告訴我們的力學性質。在計時工具方面,水鐘車以及微量天平的裝置,給了我們不少的啟示。加上電磁鐵的瞬間開關,我們終於設計出一套可以計時到千分之一秒以內的計時工具了,在力學裝置的儀器部分,我們想藉由二粒鋼珠在空問碰撞的相對位置關係上,找出運動學中所必須遵守的法則,進而探討位能與動能的轉換以及摩擦力所發生的效應:這樣我們不但能更充分的瞭解了課本中所斂述的力學原理,進而在自己動手的原則下,達成了學以致用的目標,並且在做過實驗後所得到的完整數據及資料中,我們又得到了豐碩的討論題材,從這些題材中,所獲得的寶貴知識,不但在開始時出乎我們的意料之外,其結果也確實讓我們興奮。

我要長大-綠豆芽承載能力探討

設計模擬實驗,找出正式實驗時會遇到的問題與狀況,並加以克服,以減少正式實驗時的問題,進行一系列的探討實驗,從(一、豆子種類)→(二、溫度差異)→(三、有無照光)→(四、有無壓重物)→(五、燒杯及壓板的大小)→(六、空氣流不流通)→(七、豆子品質),探討各種變因對綠豆芽生長的影響,進而找出種植最棒、最好吃綠豆芽的方法。經由此次的實驗,我們發現要種出最棒、最好吃的綠豆芽,需要一個不照光、黑暗的環境,使用健康的豆子,將豆子事先泡水,讓豆子吸水膨脹,挑出不發芽,不健康的豆子,再將健康的豆子平鋪在容器上,放上隔板,用8倍豆子顆數的重量(gw)施壓,並定時、適量澆水,5-6天後,就可以吃到最好吃的豆芽菜。

背叛地心引力~尋找球往上滾的秘密

本實驗的目的在尋找球往上滾的秘密,到底球為什麼能由低的地方往上滾?剛開始我們先利用木桿當軌道,分別改變軌道的形狀、粗細、材質、表面摩擦力,來找出讓球往上滾最容易成功的軌道;接著,我們試了各式各樣的球,並且探討了球的大小、重量、重量分布及重心位置對球往上滾的影響, 最後找出了球往上滾最容易成功的器材條件及人為條件,並建議可應用到教學、益智遊戲,或訓練手眼協調及復健之用。

電磁感應-無接點充電

本件作品主要是由目前最新穎的一種充電方式──無接點充電──出發。先了解其基本原理──電磁感應,再應用此原理,使用可發出電磁波之裝置,搭配感應線圈,產生感應電動勢。之後並探討各種變因對此裝置輸出之影響,設法找出其最佳情形,同時利用此原理尋找生活週遭之電磁波來源。最後,利用此裝置之原理,實際作出生活化之成品,與傳統發電方式加以比較,再思考此種發電方式之優缺點與未來發展應用方向,對此裝置加以改進。