物理科

電路之種種物理原理，僅由虛無的想像，配合推論，加以瞭解。固然都有客觀的實驗作為論證的依據，然而這些實驗若不是儀器複雜，操作不易，（勿密立根油滴實驗以驗證基本電荷之存在）就是間接推論(如以熱力學方式測定電動勢)，部不是簡潔明快的方式，使學生對電路有一清晰的概念。為了教學上的方便及基本理念的灌輸，擬以此解析板解說電池，電位差、電阻、電流、電流計……等之基本意義，也進一步表現電阻定律、歐姆定律、電阻之串，並聯等定律，以期學生能以最簡單、直接之方法全盤了解這些物理量間之關係。

每回到超市，總是提著那大大小小的塑膠袋回來，家堛漫U圾中，塑膠袋總是佔了很大的比率。為什麼商家不提供較環保的紙袋呢？教師節那天跟媽媽去逛 SOGO 百貨公司，終於被提供了一個看來不錯的紙袋，後來我們又到地下樓超市買了一些罐頭食品，我建議就用這個紙袋裝裝看，沒想到才上到一樓紙袋提手斷裂，紙袋也破了。我在想，如何提高紙袋的承受力？讓大家安心的使用紙袋，既合乎環保觀念又方便使用。

某日偶而看到由天花板懸掛下來的日光燈在振動，連想其振動該為週期性，但其週期到底與那些因素有關？於是引起探求的興趣，乃完成如下的實驗。

火車錯車時，常聽到來車的汽笛聲音靠近而顯得較高，相遇時即急速下降，遠離時頻率已變低。根據教科書解釋，當聲源靠近時，都卜勒效應的視頻 f 為 f = f0 (V+v) / (V-v) 其中 V :聲速，v:聽者速度，u:波源速度，f0:實際聲頻，因此視頻變高;當聲源遠離時，視頻f為 f = f0(V-v) /(V+u) 因此視頻變低。上述解釋說明:靠近時視頻為一定值的較高頻，遠離時為一定值的較低頻。然而實情卻是:相遇時聲音由高降低做連續的變化。何以會有這樣的差異? 由此推測:除了波源速度、觀測者速度會影響都卜勒效應的視頻外，一定尚有變因會對其產生影響！這些變因為何?

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。

上完電算課後，暸解微電腦可用來當精確的計時器。於是想到將之應用在物理實驗，故設計此實驗，以求球狀落體運動的速度，並探討空氣阻力隊球體自由落下運動的影響。

某天風和日麗數位同學相邀至河邊捉魚，在河中暢遊一番後發現個人於水面上的褲管沾濕的高度各有差異，而我們了解，不浸水部份之所以會濕乃毛細現象所致，但何以沾濕高度會因質料而異呢？於是引發我們對毛細現象作進一步的探討。

有一天，上自然課時，老師無意中說了「毛巾吸水是毛細現象」這句話。我們都覺得很新鮮，於是我就約了幾位好友一起向老師請教，老師發現我們這麼有探索的精神，於是提議一起來研究有關毛細現象的種種影響變因。下面就是我們討論的過程。

在學校上課時，發現磁鐵竟然有軟的，引發我們對磁鐵的好奇，便對一連串有趣的磁力現象進行探討，結果發現了一些我們不知道的事：一、磁鐵的形狀不同，磁極的排列也就不同。長條硬磁鐵及馬蹄型磁鐵的磁極是在磁鐵的兩端；超強力磁鐵、圓形磁鐵的磁極在扁平的面上，環狀磁鐵的磁極也是在扁平的面上，但磁極的排列是一圈N 極一圈S 極，成環形排列，軟性磁鐵都是由N 極S 極N 極S 極等交互串聯排列而成一整個具磁性的平面。二、同一塊磁鐵一定是兩極同時存在，沒有單極的現象出現。三、磁力線的樣式跟磁極的排列方式有關。四、不管是哪一種磁鐵，它本身兩極的磁力大小是差不多的。五、物體越重，則磁鐵要越靠近它才能吸住它。六、大頭針接觸過磁鐵後，磁鐵對它的吸引距離會比未接觸前大。七、縫衣針接觸過磁鐵後，磁鐵對它的吸引距離會比未接觸前小，但接觸時間的長短，並不影響吸引距離的大小。八、縫衣針接觸磁鐵時間的長短，對其磁化深度並沒有明顯的差異；而相同的接觸時間，針孔部分的磁化深度都比針尖的部分短。

(一)小時候，在街頭看到叫賣風車的小販，覺得很好玩“直到二年級上美勞課時，經老師的指導，製作起精美的風車，才算有起步的認識。 (二)這種四片的風車，仰仗著我們的運動，風力的作用，以便增加它本身旋轉的速度。說到這裏，使我聯想到片數的不同，同時在形狀差異下，它的效應不知又如何？甚至由平面的探討推廣到立體（渦輪）的研究，其結果又是怎麼一回事？這些都有待下面實驗加以證實。