物理科

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。

我們透過科學方法、運用簡易材料，再現民國60年代家鄉長者為解決生活難題，發明水由低往高處送的水煙囪灌溉裝置。藉由訪察、操作模型後，得以透視隱藏在磚塊內部的水流，另外發現建造者將第一支水煙囪頂端加蓋後的秘密。 我們猜測被關在第一支水煙囪內部的空氣，會對灌溉時間、水量造成影響。然而透過實驗只能說明：水煙囪底面積、輸水管裝設高度、輸水管徑、灌溉閥管徑會造成影響，但影響的因素應該不只這些。僅利用國小階段學的空氣占有空間、連通管原理，無法完整解釋灌溉時的科學原理，我們認為本實驗仍有繼續研究的空間，甚至發展為結合現代需求的蓄水裝置。我們希望透過科學展覽，讓更多人認識家鄉的水煙囪，讓長者的智慧得以流傳下去。

自六十二年起大學聯招除作文外均採用電腦來閱卷 ，因此閱卷電腦和我們有了密切的關係，並且也引 發了我們研究動機。今各校為了使學生能適應此種 作答方式，亦仿效大學聯招舉行摹擬考，並偏勞老 師們幫忙批卷，但此種閱卷是項煩瑣的工作，尤其 對於複選題的批改上更是不易。因此我們設計了這 套電腦，其價格低廉（五萬餘元），若能推廣至各 校，想必能減輕學校及老師們的負擔，以達成節省 人力之效。

世界能源本已短缺，又由於阿拉伯採取石油戰，乃出現能源危機，不尋求新的能源，則世界一切事務勢將停擺，太陽的能量取之不盡，用之不竭，同學有鑑於此，乃作太陽能的探討，以及設計簡易太陽能熱水器，藉此以緩和能源的危機，進而使太陽能成為應用的新能源。

我們觀察到泡膜使光纖線彎曲變形。因此，本研究目的在觀察泡膜張力測量過程的變化情形。結果顯示： 1.清潔劑泡膜面積越大張力越大，但達一定面積(10 *10cm)以後，張力維持在一定值(0.027gw/cm)接近理論值(0.028gw/cm)，可排除泡膜重量造成的誤差。證明：測量「水面對泡膜的拉力」計算表面張力，是簡便可行的測量法。 2.水面對泡膜拉力的大小與水面對框架的鉛垂寬度有關。 3.泡膜高度超過7㎝時，會使表面張力變大，應是超過毛細現象的高度上限，泡膜變薄，表面張力變大。因此，藉泡膜張力可觀測毛細現象。 4.泡膜張力可以微量天平法或光纖線入射光吸收率法進行簡易的測量。運用本研究之表面張力簡易測量方式，可測量膠態溶液的濃度或是觀測不同泡膜間張力之合成模式，提供薄膜塑形技術之改良。

(一)反射投影機( ovorhead projector 簡稱 OHP)在中學是很普 及的設備，但平常使用率並不高；一方面由於使用法的書籍太少 ，主要缺乏互相研習觀摩的機會，因此常使此視聽教學媒體束之鐵櫃中，十分可惜。在國內除了彰化教育學院於四年前大力推行透明片的製作；及作者於民國六十七年出版的第一期 "中華民國物理教育期刊"發表六件配合OHP的實驗器材外，在所有的科教刊物均未見提過。鄱閱國內二十年來的科學展覽專輯，除了十七、十八、二十屆由作者發表八件有關OHP 的作品而獲獎外（均第一名），也沒有其他得獎記錄”在美日的科教期刊上，從1959 年" American Journal of Phyoics "開始發表迄今仍有四種科教期刊不斷地發表新創作，日本的"科學の實驗"則作類似的翻譯工作。在書籍方面除了 1962 年Walter Eppenstein 出版"The Overhead projector in the physics Iecture 。”一一配合OHP 的實驗器材25件外，其他書籍都著重於透明片的製作及使用法；此書在美國已絕版，幸賴同學從 Washington Univorsity Physics Librory 影印回來。(二)作者於民國六十六年初參加彰化教育學院一個透明片製作講習會後，開始對OHP 的使用發生興趣，在平常教學活動中，充份地使用 OHP，且不斷地自行研製能配合OHP 演示的教具，並且從圖書館的期刊蒐集有關資料，再從期刊上的參考文獻上蒐集更多的參考文獻，至今已有五年，有關文獻已有五年；前年參加全國科展，陳館長對科學資料的蒐集整理參加科展非常鼓勵，因此花了近兩年的時間將之整理成冊。

上勞作課時，老師要全班同學收集各種空罐子。有奶粉罐子、陣酒總子、蘆筍汁罐子、味全花瓜罐子、奶油罐子... 等。下課時，忽然滑梯那邊傳來「加油！加油！」之聲。原來他們把空罐子從滑梯上滾下來，比比看哪一個罐子滾得最快。每個人都認為自己的罐子滾的最快，爭吵不休，只有請老師來栽判。

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。

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?

曾經在Discovery的節目中，看到垂直軸風車的介紹，引起我的興趣。因此團隊決定研究垂直軸風力發電機。在研究一，我們設計了垂直軸風力發電機，並針對可動式葉片形狀、葉片面積大小、相同面積下葉片長寬比以及在葉片上打洞和葉片打洞疏密度進行實驗。在研究三發現：葉片面積相同、形狀不同的葉片，以正方形葉片發電量最穩定也較高。在研究四發現：葉片的面積越大，發電效能越好。在研究五發現：相同面積，不同長寬比的葉片，高瘦型的葉片發電效能比矮寬形葉片高。在研究六發現：在葉片上打直徑1公分的洞，發電效能比不打洞的葉片佳。在研究七發現：在葉片上打4個洞，可以得到較高的發電量。最後我們還利用風力發電機組，製作了一組「垂直軸風力發電路燈」。