物理科

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。

1.上常識課的時候，老師做紙蛇在火上會轉動的遊戲給我們看，好像是變魔術一樣。為什麼在火上的紙蛇會轉動呢？2.媽媽燒熱水爐時，火是往上升，從煙囪裹冒出了煙，有時候也看到紙灰從煙囪裹冒出來，為什麼會上升呢，我們就想來玩玩看。

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。

有一天媽媽帶我和妹妹去海邊玩，媽媽穿的高跟鞋陷得很深，妹妹和我的就沒陷得那麼深，為什麼？妹妹和我開始研究。

1.本校素以提倡科學教育為主旨，擬在學校各適當地方逐步佈置成二個科學環境( 如氣象設備，栽種植物等) 2.本校興建大樓時即擬定在大樓屋頂上設置一個新的風向器和風力器，經過大家的研究、思考，前後將近一年，大樓完成時才整理研究資料，著手創作，設置於五樓頂上。3.為使老師和學生們隨時觀察對照方便起見，特在樓下玄關進口處同時設立一個風向風力指示牌。

過去模擬漩渦的方法與真實漩渦多有差異，我們參考過相關書籍後，試著提出一些看法，並從實驗中加以證實或修正。首先我們製作三種模型，嘗試比較其差異，並找出較佳的模擬方式。觀測數據則是測量水中壓力，再輔以質性方式觀察真實漩渦的類型。經過多次實驗後，我們得到以下發現： 1.強制渦流模型：以攪拌石製造之漩渦屬於組合漩渦，內部的強制渦流中，愈靠近漩渦中心水壓愈大。段數越高，內外圈壓力差越大。 2.自由渦流模型：水流從洞底流出時，無切線方向速度的水流狀況對渦流造成的影響無法忽略，所以製造自由渦流應提供切線方向水流的源頭。 3.仿河道模型：水遇到障礙物會引發渦流，且渦流型態與水源進入方式和障礙物大小有關，摩擦力亦有影響。

此實驗之重點乃在於研究水多寡、蓋片材質或者是瓶口面積大小是否會影響吊重之結果，更進一步的研究因瓶蓋稍微掉落而導致的瓶內體積、壓力之變化是否為其可支撐重量之變因。於是我們首先用C 型夾，讓我們的容器以C 型夾固定，減少人為因素之影響，並採用壓克力片為蓋片。用三種不同瓶口面積，但容積一樣的容器分別以不同水量來做，下面袋子裝砝碼，測量其可支撐之重量變化，實驗結果得到：瓶口面積愈大或水量愈多，可支撐的重量較重。為了解釋瓶子內外壓力差（波以耳定律）是造成撐起水重以及壓克力片的原因，我們另外設計一個自製的壓力計來量測瓶內的壓力變化。在實驗中我們發現到內外壓力差非常微小，但是就足以撐起來整個系統的重量，以理論值來說其液面高度變化是0.02cm，眼睛難以辨識的境界，但是用我們的裝置（S 型管壓力計）可以觀測到其變化，並和理論值有相同的趨勢。

在自然課中我們學到電磁鐵的原理，瞭解線圈通電會產生磁力，於是我們開始改裝電磁鐵，經由改變不同直徑、不同繞圈數的鐵罐、不同材質的罐子，找出電磁線圈最強磁力的結構。其次我們再來研究電磁列車為什麼不能前進的原因，原因是電力太小？磁場的問題？或者是其他的原因？依據所觀察到的現象，大膽假設小心求證，然後依據失敗的原因，我們建立了鐵罐線圈內部的磁場模型，依照這個模型，我們知道了火車不能前進的原因，我們試了幾種方法去克服那些困難，在大家努力之下，終於建立了火車前進與後退的模型，再經由開關的切換，終於使火車能前進後退了。還有一個問題就是火車計時的問題，我們研究碼錶的計時結構，做出碼錶計時電路。最後，鐵罐線圈的種類、各種車廂的外型都可能與火車速度有關係，我們製作了圓桶形線圈、錐形線圈及幾種車廂外型，去研究哪一種車廂外形是最棒最快的。

我們改裝了JSPB氣槍，藉以產生穩定的推進力，並結合3D列印製作不同的槍頭，加上砂紙的摩擦來模擬出手時產生的旋轉，利用這個發射器，進行不同的實驗。 我們使用了flash、tracker、MPC、excel等軟體，交叉比對實驗結果，並成功利用現有的器材對同時高速移動又高速旋轉的瓶蓋進行了轉速分析，克服沒有專業高速攝影機的困擾。 分析後，我們發現瓶蓋的凹面擺法是產生浮力的主因，可用以對抗重力，延遲下沉，而摩擦產生的旋轉會造成瓶蓋在行進中改變球路，利用不同長度的槍管，就能產生不同程度的旋轉，可有不同程度的球路變化，結合這幾項元素，我們成功實現多種球路，可提供有興趣的人練習打擊，希望在瓶蓋棒球運動的發展上做出貢獻，說不定會掀起風潮。

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。