物理科

在國中物理課本的第三冊第十五章第一、二節波動的現象和性質裏，課本內所用水波槽的裝置是投影在桌面上，效果欠佳，想改用配合投影機，投影在銀幕上是否更加清楚，在教學上亦能讓多數學生同時看到，以便增進學習效果。有些實驗例如干涉作用，總是做不到預期的結果。同時希望能更探入地研究波動的其他特性，以作為自我進修及增進教學上的效果。

近年來環境污染的問題日益嚴重，尤其在城市要汽車飛馳所排出的度氣和發出的噪音，逐漸威脅到人類的健康。為了改善這個問題，般近政府大力推展以馬達為動力的電動汽車。我們對於馬達這方面的知識感到好奇，同時也產生了許多問題，璧如(一)馬達為什麼會轉動？(二)影響要馬達轉動的原因有那幾種？(三)能不能設計一種簡易的馬達？於是我們把這些問題講教老師 · 老師指導我們做以下的實驗。

本實驗的目的是探討鋼球在磁鐵作用下的效應。本實驗利用「測量臺」與「射出端初速測量裝置」兩個實驗裝置，測量出磁力與距離關係、入射鋼球能量與射出鋼球能量之間的關係。我們以不同的顆數測出射出鋼球所擁有之能量，用不同的固定磁鐵方式比較其能量轉換差異。實驗結果顯示，在經過多組磁鐵加速裝置的實驗後，我們發現射出的鋼球每經過一組加速器，其能量便會等比例增加，這也說明了射出鋼球的能量是具有累加性的。

探討家電用品所產生的低頻電磁波是否對人體造成威脅，經過觀念的澄清後從四個方向來討論。1.將綠豆放置在不同電器用品旁；2.將綠豆放在同一種家電用品旁但是改變家電用品的數量；3.將綠豆放在家電用品旁，但是改變他們之間的距離。以觀察綠豆的發芽及生長情形。4.利用自製的防磁材料，看能不能有效隔離磁場。實驗結果發現磁場越強，綠豆的生長越不盡理想。但是在某個磁場臨界點以下，綠豆的生長將不受影響。自製的防磁材料以烤肉用鋁箔紙、鐵絲籠效果最佳，其中鐵絲籠網目越小，防磁效果越佳。

倒水時，常可看到水不平穩的流出，並出現了類似旋轉的現象，同時有一些看似「聚縮」的點。我們想知道這種現象的成因。首先，我們驗證水是否在轉動，而發現旋轉現象並不存在。接著，我們發現聚縮點出現之鉛直高度在同截面下固定，故此現象很可能具週期性。我們拍攝下水珠的振盪而證實水具有因表面張力造成的自然振盪週期。我們接著研究影響振盪產生的因素：恢復力以及慣性。我們改變慣性來觀察在不同面質量下，振盪產生的時間和質量的關係，發現振盪產生的時間和開口面積的平方根成正比。為了驗證此現象和恢復力有關，我們使用1:1水和甘油混合液重覆前一個實驗，發現聚縮的時間有所改變。我們證實這個現象是一個由表面張力造成的收縮振盪。

本研究藉由觀察實體桃花心木種子的飛行狀態，探討實體桃花心木種子的長度、寬度、長寬比以及重心位置，試驗分析種子飛行時間和旋轉圈數。結果顯示：蒐集到的實體桃花心木種子寬2.5公分為眾數、長分布8到11公分、長寬比約4~5。此結果與其他科展研究相符。而實體種子重心位置靠近種子長的1/5，靠近肋寬的1/3處，有較佳飛行時間與旋轉圈數。依此結果，發展紙長公式「 Lpaper= Lseed + a + W*(n+1)/2」作為裁紙參考，建立摺紙種子模型並實驗驗證。結果顯示：最佳的紙模型為寬2.5公分、長8公分(長寬比3.2)、13折，重心在靠近肋寬的1/3處的飛行最好，與實體種子實驗結果相似。

本實驗將小型塑膠圓片置於水中以不同角度釋放，模擬落下樹葉在空氣中的左右擺動情形，藉由分析影片得到小型塑膠片的位置、速度、角度、角加速度等物理量，觀察後提出了「分流點」的假設，並結合白努力方程解釋塑膠片的規律性運動。

這是一個令人驚豔的科學探索之旅！連名字－「魯伯特王子的水滴」、「荷蘭的淚滴」－都含帶著詩意。無意間從書上得到的靈感，激起我們對燒玻璃的熱情，絕對不是"玩火"，事實上非常安全！紅熱的玻璃突然接觸冷水，九成九一定碎裂！但"水滴玻璃"是在高溫熔融下滴入水中形成，敲擊"頭部"堅硬異常，可是只要"輕輕"折斷"尾部"，瞬間會爆裂開變成粉末。嘗試以家用噴燈取代昂貴的熔爐，即使初開始有著極高的失敗率，但現在大家可以複製我們的驚奇！深入探討在偏光下呈現的光彈性效應、連拍落入水中的一刻所進行"甩尾"、"拉絲"、"爆裂過程"以及形成"氣泡"之謎，提出說明為何在水中生成的條件較為嚴苛。最後，請您立刻DIY！Trust me,You can make it.

將水加入溶液上方，將造成溶質向上擴散，這期間造成濃度和濃度梯度的變化。我們使用簡易的實驗儀器，利用高中物理所學的折射定律，將實驗結果推算出不同時間各位置的濃度和梯度變化。一般書上所寫，大多假設濃度梯度成鐘型曲線分佈的簡單模型來描述擴散過程，但只能用在擴散係數為定值的情況，從實驗或參考資料顯示，擴散係數會隨濃度而變，書上的模型雖簡單，只適在極稀濃度溶液。溶液的濃度大小直接影響到溶質的擴散行為，因此擴散現象經常呈現非高斯之分佈，我們捨棄簡單的理論假設，以我們自己設計的實驗來分析溶液在較高濃度時的「非高斯型擴散」，直接測量並計算不同濃度下的擴散速率、擴散係數。並比較分子水溶液、強電解質、弱電解質的差異，並討論簡單模型可能的缺失。研究分子擴散行為的理論未完全建立，所以擴散目前屬於半實驗的科學，此實驗設計與分析方式可提供作為擴散理論發展的參考。

是這樣開始的:有一段時期我煮的乾飯，不是沒熟便是太硬，我仍然事照以前一樣，一杯米加一杯水下鍋呀!奇怪!