物理科

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.

雖然由水壓公式，可以由水位，計算底部的水壓，但是我們經由實驗，以針筒製作活塞，以及減重法方式來測量水壓，成功地直接量測到不同水位時，底部的壓力。由截面積不同的活塞水壓量測實驗，證明壓力與水位為線性關係，分析實驗數據證明，相同水位，有相同壓力，但是底部承受總壓力與受壓面積成正比。經由實驗證明，水壓並無方向性，垂直向下及轉彎橫向所測得壓力，結果幾乎相同。 依照我們的構想，成功製作自動虹吸管裝置，模擬潮汐變化，可以充分應用水位差產生的能量，而且漲潮與退潮皆可利用來發電。規劃潮汐發電應用，經由發電量計算，將可提供675 公尺碼頭岸邊的安全照明，只要1?2 座發電蓄水池，就能達成漁港保護人車安全的目的。

在國中翰林版自然第五冊第二章的內容中，有介紹力的平衡觀念，而落下的雨滴是最好的例子，對於雨滴的各種現象充滿好奇，因此設計一連串的實驗，首先是不同直徑液滴的分裂探討，我們發現液滴越大其終端速度也越快，也會比較容易分裂。之後，我們進行不同液體表面張力的實驗，得知表面張力越小時液滴越容易分裂。\r 我們用滴管可以製造出直徑較大的水滴，但是自然界的雨滴卻無法達到這種大小，此極限值與雨滴的終端速度有關，當雨滴分裂的臨界速度小於終端速度時，雨滴就會分裂，當雨滴分裂的臨界速度接近終端速度時，雨滴正處於是否分裂的臨界點，因此我們認為此時雨滴的直徑，就是自然界雨滴的最大值，根據我們實驗的結果：其最大值約在6.1mm 到6.9mm 之間。

日常我們看到小石子、瓦片……等由高處落下時，速度越落越快，到底那樣快的速度，變化的情形怎樣？能不能測量？我們把這個問題請教老師，老師說：「由於自由落體加速度很快，要直接測量相當困難，一般都是利用閃光照相裝置、或是利用電鈴型計時器測量，但這兩種方法都有缺點」。我們聽了以後覺得既然這兩種方法有缺點，那塵我們能不能設計一套新的裝置來改良其缺點呢？因此我們做了以下的實驗。

(一)奇怪！一到冬天，整個學校的顏色都變了，樹葉枯黃，草皮也枯乾，連我們穿的衣服都變成黑色、深藍色，為什麼不穿活潑可愛的顏色，能夠更顯示我們小朋友的朝氣呢？(二)一到夏天，小朋友朝會，又是白茫茫的一片，全部是白上衣，加上太陽光一照，哎！眼睛真受不了，如果改變一下，不是可使我們的眼睛更舒服嗎？(三)由以上兩個原因使我想到是不是顏色和溫度（吸熱、放熱）有關，為了想了解這個問題，引起我對這問題的興趣。

本實驗嘗試用各種油品與水或酒精，加熱後製造出類似商品「熔岩燈」的效果，經過很多次的摸索與試驗，我們發現【葵花油與洗車蠟】、【酒精與果凍蠟】兩種組合有類似的效果。並且，我們發現實驗物的性質、溫度的掌控以及合適的加熱容器是本實驗的關鍵。\r 此外，我們還利用油與水不互溶的特性，再加上酸鹼中和反應，製造出類似商品的效果，經過幾次的試驗，有兩種組合有類似的現象。雖然有「熔岩噴發」的景觀，但因為本實驗是化學反應，沒有辦法像熔岩燈一樣可以週而復始地進行，所以無法完全再現商品的效果。\r 本實驗融合密度、溶解度、熱、酸鹼中和等觀念，是一個寓教於樂的展示，如果安全性更可以控制的話，相當適合在中學課程中探究與推廣。

理化課本第四冊提到運動學，在課本中對重身加速度、瞬時速度這些名詞並沒有太多介紹，在高中的課本中，也只有利用光電計時器來測量重力加速度，可惜的是，在國中的實類室中並沒有這套儀器，因此，我們希望利用手邊現有的設備，來測量重力加速度，並試圖尋找一個測量瞬時速度的方法。

去年老師帶我們去青年公園，看見一位學生拿著自己做的風箏，在草地上玩，放得很高，於是引起我們研究風箏的興趣。為了了解風箏怎樣才能飛得高，飛得穩，我們開始研究風箏製作的訣竅，大家把不能用的掃帚柄，劈開做風箏的骨架，把家裹的零頭布拿來貼在骨架上，再用棉線綁著。我們帶著自己做的風箏到國父紀念館試放，不料卻失敗了，於是請老師指導我們研究風箏的奧妙。

從教材中，我們待知固體間有摩擦阻力，而液體於流動中亦有內部阻力，其大小是否與物質種類、溫度、濃度等因素有關呢？有何關係式呢？這些問題引起我們探討的興趣。故作此實驗，以得其結論。

為了找出電池消耗電量超過五成時，電池的恢復係數會有劇烈變化之原因，本組將電池解剖，觀察內部構造，並將電池中央挖空填入塑鋼土，模擬電池內部物質硬化結塊對電池彈跳之影響，並進一步使用玻璃瓶填充不同比例的砂-水混合物進行彈跳模擬。 經一連串的實驗設計可知，新舊電池內部構造截然不同，而造成彈跳性質變化：1、新電池底部有一空腔，充滿電解液，在撞擊時具有緩衝效果；2、新電池中央隔離層包覆的負極物質是柔軟的，會吸收反彈之能量；3、新電池的正極是固液混合物質，隨電池放電，會逐漸結塊硬化，當達到一定比例時，電池便會跳得更高。最終，根據電池彈跳性質差異，利用其撞擊時所發出之聲響，來迅速判斷電池新舊，此為一重大發現。