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物理科

奇異的虎頭蜂巢

我家果園裏的一深樹上,架著一窩好大的蜂巢。真奇怪,為什麼蜂巢內的蜂室是正六邊形,排列得那麼整齊美觀?為了探求問題的答案,我們做了八個簡單有趣的實驗。從實驗中就可以很容易的找到答案。

變化多端的瓶蓋棒球

在影片中,看到有人將瓶蓋像棒球一樣投出轉彎變化球,我們想知道瓶蓋棒球轉彎的原理。設計利用橡皮筋將瓶蓋彈射出去的發射台,並嘗試瓶蓋正、反兩面的飛行效果。我們發現瓶蓋飛行穩定的主要因素是旋轉。利用長短橡皮筋模擬右手食指彈射左右施力不同造成的逆時針旋轉。也實驗不同仰角發射,發現正面在5~10度的飛行效果最好,反面則是5度。而且逆時針旋轉的飛行路線是右傾斜的偏右弧線。交換長短橡皮筋的位置,變成順時針旋轉,飛行路線相反。將發射台的左、右傾斜角度調整為10度並將仰角設為15度,也發現瓶蓋彈射出去時,受發射面的傾斜方向影響偏向,左傾多偏左方,右傾多偏右方,但是不同的旋轉方向可以跟檯面的傾斜方向抵銷,將斜飛行狀況變成平飛。

環保新指標-靜電發電機

本實驗原理主要運用水滴與金屬環感應產生的靜電,使水滴帶電,再由帶電水滴進一步感應使金屬環及容器帶電,持續累積便可產生高電壓的兩端進而放電。而實驗主要研究不同的環境因素及儀器材質對電荷的累積速度有何影響

電橋電路的應用

利用惠斯登電橋電路製造一架多功能的儀器,其功能計有測謊、水質檢查、導通試測、電阻比較、照度試側、溫度試側、電解質溶液解離程度等等,尚有其他多種功能,只須將探針部份稍加改良,相信必能擴大其使用範圍。

神奇發光鞋

電磁鐵的中心材料及漆包線的粗細、圈數,會影響吸起的迴紋針個數。在漆包線是1000圈時,電磁鐵的磁力最強,再增加線圈數,電磁鐵的磁力反而下降了。將馬達接上LED 燈,製造馬達發電機,轉速越快,LED 燈越亮;漆包線的粗細、圈數、密集程度及磁鐵數量與磁鐵移動速度,會影響LED 燈的發光個數。設計裝置,利用馬路上的車子,將電能轉換成光能,達到節能減碳。此外,將改良的線圈磁鐵組裝到鞋子上,可以增加安全性,讓後方來車注意到行人。

大小不同噴水孔噴水的比較

上自然科學「噴水遊戲」單元時,每位小朋友都做了一個噴水器到學校做噴水的實驗。在實驗噴水高度時,黃之怡同學噴得最高。同學都說:「她的噴水口最細,所以噴得最高。」我想做一個比她噴得更高的噴水口,於是請爸爸幫忙用針頭在筆套上戳了一個小孔。沒想到不但不能噴得更高,反而一點也噴不出來了。我就把這個奇怪的問題請教老師,老師就指導我們開始研究「大小不同噴水口噴水的比較」這個問題。

凡得格拉夫起電器之製作與研究

本研究,從自製 Van De Graff generator(本文之後皆簡稱為 VDG)開始,利用手邊能取得的東西,找到合適的 VDG 材料。之後,控制一些變因,找出影響帶電金屬球殼電壓的因素,藉以調控電壓。

凌空而降的玩具

本主題由一本科學雜誌中提及的各種紙玩具,發覺「紙蜻蜓」造型的玩具能夠在空中停留最久的時間;並進一步探相同大小、重量的紙蜻蜓,如何藉由改良各部位的特徵而延長在空中停留的時間。經探討螺旋槳的長度、機身兩側往內摺的寬度、機尾翹起的長度以及螺旋槳的造型變化,實驗螺旋槳長度8 公分、機身左右兩側向內摺0.9 公分、機尾往外翹起1 公分的情況下,發現紙蜻蜓能夠在空中停留的時間最久。

太陽熱能的觀察

我們在三年級自然課「我們需要太陽」裏面學到「太陽的光射到地面上有一部份變成熱等……」因此發生了一個疑問:「晴天時校內什麼地方溫度最高?」同學紛紛爭論著,不能得到一個結果最後去請教林老師,在林老師指導下,老師帶我們到校園裏,實地觀察測量,並用各種東西做實驗看那一種東西最容易吸熱,我們就研究觀察太陽的熱能。

消失的地心引力

本實驗在探討彈力常數較小的彈簧(即彈簧鉛直懸掛時,受重力影響即可伸長的彈簧)鉛直懸掛,待其靜止後使其落下,彈簧底部的暫時性靜止的現象猶如地心引力消失一般。利用攝影技術,將彈簧落下過程合成為一張合成圖以利觀察。我們由合成圖中發現:(1)彈簧鉛直落下過程中彈簧底部有暫時性靜止的現象;(2)彈簧頂端落下過程為近似等速度運動的現象;(3)當底部開始運動之後,整體彈簧質心受重力作用作等加速度運動,但彈簧頂端部分瞬間速度有減緩(相較(2)之速度)現象。因此我們進一步設計一連串的實驗,研究彈簧基本物理量與此現象間的關係,但其關係並不明顯,最後將彈簧落下過程的運動模式加以模擬、討論。