物理科

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。

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。

當你在游泳的時候，你會感覺到有一種阻擋你前進的力量，這便是所謂的「阻力」。但是它究竟是如何產生的呢？其大小又是如何？這些問號一直存在我的腦中，直到上了高三，才對這方面有稍微的認識與瞭解，而斯鐸克定律（ F = 6πηrVt ）是我涉足此方面所遇到的第一個定律；可是斯鐸克並沒有做實驗，他的定律完全是由純理論推導出來的，因此我便設計了這個實驗，來驗證斯鐸克定律，並對定律中的黏滯係數(η )做了溫度、濃度，物質種類等因素方面之定量與定性的探討。

段考後，班上同學到援中港戲水，大夥兒嘻嘻哈哈地，好不快活。我們在沙灘上檢到了許多漂亮的海螺，常我把海螺靠在耳邊時，發現有聲音，覺得很奇怪，回家後，我發覺，几是各種容器，只要有空的部份，把它湊在耳邊，都剛好物理第二冊第十五章裹也講到聲音，於是我對這個問題產生濃厚的興趣，就請老師指導我著手研究這個問題。

在上基礎理化第 11 章 〝 電流與電流磁效應 〞 時，老師說起在加工區內生產電視機的工廠，在出貨前，需將每一台電視置於模擬外銷銷售地，當地的地磁環境中，在做調整後，方才能夠包裝出貨。原因是自映像管射出來的電子，受到磁場的影響，若未經上述的調整，則電視機的畫面可能顏色不佳，畫面不完整的缺點以致於影響品牌的口碑。這令我們不禁想到實驗課中，所使用到的圈轉式安培計、伏特計 … 等，是否亦受到外在環境中磁場的影響而不準確，如何減少此種影響，提高電儀表測量的精確度，於是我們開始搜集資料、進行實驗研究。

在我們幾年的教學經驗中，尚未發現有一套較適合於國小自然科的實驗裝置，尤其是屬於物理部分的器材。雖然小學與國中有一貫的聯縈，但因程度不同，必須以簡易的方法，淺顯的實驗效果來激發兒童的學習興趣，而能使兒童從自然環境中去自動發現問題，啟發其科學的處理態度，這是甚為重要的。因此，我們在國小目然課本八冊中，從較具有程度的第五冊起，按照課本的順序，設計試作了這套關於物理部分的實驗裝置，做為教師示範實驗之用。

二月十五日那一天，我和媽媽到高雄大統百貨公司，乘坐「升降機」到十樓一一兒童樂園，當升降機突然起動向上升時，我到好像有一個力量將我向下拉了一把，使身體沉重的向下一頓；而當感覺升降機突然停止時（或下降）卻覺得身體漂浮起來，好像是有一個力量把我往上提呢!!，這一拉一提的力量是從何而來？為什麼會這樣？難道說在升降機中人的體重會增加或者減輕嗎？果真如此，這又是什麼原因？這一連串的疑問，激起了我探討研究的興趣，於是在科學研習的時間，提出來向老師請教，老師就以「坐升降」為題口，展開這次的研習活動。

無意間發現立體眼鏡重疊時若膠帶貼在上面會造成變色效果，於是查詢資料瞭解偏光板的原理，並展開對偏光板的研究。我們以各種貼法及不同材質的膠膜作比較，結果發現要貼在兩片偏光板之間且膠帶和偏光軸成45度角時變色效果最佳，而且以貼OPP塑膠材質看到的色彩最漂亮。為了探究變色原因我們貼上不同層數的膠帶，以數位相機拍下各種旋轉角度時的顏色，並利用PotoCap 4.3軟體將拍下的數位相片轉成RGB數值，比較兩片偏光板不同旋轉角度下光的穿透比例，結果發現在不同角度時穿透膠帶和偏光板的紅、綠、藍光的比例因膠帶的層數不同改變的幅度也不同，我們也發現這種變化和某些膠膜具有旋光性有關。最後我們應用研究發現創作出多采多姿的『七彩紙杯變色萬花筒』。

我們把雙手來摩擦，慢慢的手就暖和起來；如果拿鋸子鋸木板或用鑽子在物體上鑽洞，也會產生很高的熱。因此我們便知道摩擦會生熱。可是各種摩擦所產生的熱，到底有多少？我們怎麼樣來測定呢？這種疑問引起了我們研究的興趣，便著手進行。

民俗技藝中有一項童玩─「竹製的響螺」，經由在自然科學研習社的活動過程，我們發覺以底片盒所製成的的響螺，也具有相同的效果。進一步在實驗中了解到其頻率與多項因素有關，因此想藉由自行設計的工作平台進行頻譜數據量取，而從所得數據分析發現：一、響螺在垂直地面旋轉時並無法發出聲音，但當與地面不垂直時反而會發出聲音；由此可知，響螺是在不垂直地面的情況下與空氣有較劇烈摩擦進而在筒內產生共鳴。二、當響螺傾斜時，它的特徵頻率會隨著傾斜角增大而有先降低而後升高的現象發生，此與空氣摩擦程度有關。三、響螺之轉速愈快，特徵頻率會愈大，但增加到某一程度時其特徵頻率會回到較低之頻率。四、響螺的缺口如果加長或加寬皆會提高其特徵頻率。五、缺口厚度較薄會使特徵頻率降低，但會使響度加大。六、缺口受風邊如果是凸出則特徵頻率較低，反之凹陷時會較高七、響螺之材料與管子直徑皆不影響其特徵頻率。八、響螺管子愈長，其特徵頻率會愈低，反之則較高，但太短的共鳴管所產生之特徵頻率需修正為八分之一波長的共振。