物理科

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。

在高中物理實驗中，尤其力學部分，使用電鈴計時器的機會很多，短時間的測量，物體運動的速度，加速度的求法，牛頓運動定律的驗證等...，皆須借助電鈴計時計。這些電鈴計時器，都是以紙帶經過電鈴計時器的擊錘，或毛筆尖繪出痕跡，以測定的。紙帶與擊錘或毛筆尖的摩擦力很大，影響實驗結果甚巨，因此我們想辦法把摩擦力消除，而提出了下列的改良方法。

所謂自動教學即是包括 1. 教學內容之講解2.圖片之講解3.文字的說明，全由錄音機控制，幻燈機同步的表示出來一切完全自動的由錄音機來控制，無須人為的操縱，亦即「視 」與「聽 」綜合教學效果。

我們再自然科學課程(第七冊第八單元)做「悶熄蠟燭」的實驗，結果是「容器愈大，悶熄燭火的時間會愈久。」但是我們所用的容器，雖然大小不同，而高度都一樣。我想：如果容器的截面積一樣，而高度不同時，容器大的，蠟燭燃燒是不是也一樣需要很長的時間才會悶熄呢？這個想法引起我進行這個實驗的興趣，希望找出答案來。

液體從滴管口被擠壓出來的液滴，形成「水滴狀」，這是液體表面張力作用的結果。我們感興趣的是在不同液體的表面張力作用下，所形成的液滴形狀和張力大小的差異。我們的研究使用「拍照法」測量液體的表面張力，實驗誤差在16 ％以下，是一種創新和準確的測量方式。藉由此方法我們研究影響液體表面張力的因素，使用純水測量「溫度」和表面張力的關係，結果顯示：溫度愈高，其表面張力愈小；溫度愈低，其表面張力愈大。其次，我們使用離子化合物水溶液 (NaCl(aq)、KCl(aq)、CaCl2(aq))，測量其「濃度」和表面張力的關係，我們發現：其濃度愈大，表面張力愈大；濃度愈小，表面張力愈小。最後，我們使用醇類水溶液 (CH3OH(aq)、C2H5OH(aq) 、C3H5(OH)3(aq)) 測量其「濃度」和表面張力的關係，結果發現：醇類水溶液的濃度愈大，表面張力愈小；濃度愈小，表面張力則愈大。

物理學上，在處理眾多波動現象時（特別像是電磁波干涉繞射），目前大多是用 Huygen's 理論來解釋波前的內涵意義與各種干涉現象，而這個理論的方法是在波前上放上很多個點波源來解釋。這裡牽涉到一個困難→極限。現有理論是以數學上積分的方法把結果導出來。但是，對於某些可能遇到的實際狀況遠比理想中的複雜許多，精密理論推導的過程往往變的繁複與困難，所付出的心力是事倍功半；因此我希望能透過電腦快速計算及強大的繪圖能力，來探討與比較物理學上電磁波干涉繞射的種種現象，以彌補實驗室不易實驗的遺憾。

在日常生活中，所接觸的物質，就一般而論，物體經加熱以後，都會增大體積，而冷卻時卻收縮。也就是說：物體的體積增加愈多，則溫度愈高；反之，如該物體的體積增加愈少，則溫度愈低。即物體有熱脹冷縮的性質。在國中物理第十二章第一節「溫度和溫度計」中，談到：常用的水銀溫變計、酒精溫度計，都是利用此種液體熱脹性質來測量溫度的，並且以穿有細玻璃的小燒杯故在沸騰水中，以觀察不同的液體，其在加熱時的膨脹效果， (見物理第三冊，第 28 頁圖 12-l 。圖 12-2 ）。我們為了進一步瞭解，各種液體其膨脹的效果一液體的體膨脹係數的大小與其變因之間的關係。另外投計一套實驗方法，利用不同密度的液體在連通管中，測量液體的體膨脹係數。

看到二歲的小表弟穿紙尿褲，奇怪的是:為什麼他可以穿那麼久都不用換?有一天看到電視上紙尿褲的廣告說:紙尿褲會呼吸，乾爽而不尿布疹、內含有像果凍一樣的東酉。我們想知道果凍為什麼會放在紙尿褲裡呢?那是什麼東酉?為什麼那麼神奇?

上學期化學第十四章講到法拉第電解定律時，應用電池供給電流促使正負離子的流動，從析出的物質中，求得每個離子所帶之電量，這是由電的效應轉變成化學效應。而在電池內部。則由陰極與陽極之化學反應，而構成了電流效應，使我們知道了電能可以轉變成化學能，化學能亦可以轉變成電能。然而物理第十一章中亦講到能量不滅定理，且不同形式的能量，可以互換；第十二章即利用能量不滅測定比熱，但此為同一形式能量之互換（冷熱混合法），而且實驗時誤差頗大，操作不太方便，亦不能作一般廣泛之物質比熱測定，因此我們幾個同學在好奇心的驅使下，試圖尋求另一種不同形式能量混合來測出比熱，經過老師的指導，著手於電流實驗。由電熱線所發出的功率測出各種物質之比熱，經三個多月來的實驗及互相研究，已經測出了一般物質之比熱。我們覺得這種方法甚為方便，可以提供以後國中物理教材之研究及不同能量形式互換的明證，操作簡單，現象明顯，並能與日常生活的電器用品相驗證，使理論與實際互為輝映。

俗語說：「水火無情」，確實不錯，根據警務處發表資料，六十三年度台灣地區因受火災的影響，有下列可怕數字：火警次數2324次死亡62人受傷180 人財物損失70,835,900元又由於大城市，因人口密度高，且高樓大廈接二連三，其火災的比例遠高於鄉村，如下表所示：火災次數(次)台灣省1507台北市817死(人)台灣省58台北市4傷(人)台灣省133 台北市47財物損失(元)台灣省48,275,900台北市 32,560,000每聞消防車聲，真叫人人心驚膽跳，尤其今年初台中爆炸火災案，更屬空前損失，激起我利用些簡單物理原理，設計各類防火器。以供大家參考，並希望諸位能利用您們的雙手，製作防火器，以防萬一，確保生命的安全及減少財物的損失。