物理科

利用實心鋼球在傾斜凹槽軌道上滾動的簡單實驗，來探討滾動運動。藉由合適的資料分析法，計算滾動摩擦係數ρ值，發現ρ值約在10-2cm左右。當軌道傾斜角逐漸增加時，鋼球會有由純滾動過渡到又滾又滑的現象，推估木軌道的臨界角約在24o附近，玻璃軌道的臨界角約在20o附近。 最後，更進一步加入滾動摩擦的效應，修正力學能守恆關係，以計算鋼球轉動慣量中之幾何常數K值，並推測出靜摩擦力在純滾動時不消耗力學能，而滾動摩擦在傾斜角愈小時，影響效應愈加明顯的結果。

我們對於鋁罐可使屋頂表面溫度下降約20℃的報導感到興趣，於是製作一塑膠模擬屋，以水泥、磁磚、玻璃、不銹鋼和鋁盤做屋頂，利用燈照代替太陽，對不同型式易開罐進行研究。首先我們有系統地從外部不同位置測氣溫，然後測各式易開罐的表面以至於內部的溫度，最後利用模擬屋測屋內氣溫。期間並接了一熱電偶溫度計，大幅縮短了測量判讀時間。並發現高溫時，鋁罐比鐵罐溫度上升較慢且下降較快，鋁罐表面溫差變化比鐵罐小，表面磨光的裸鋁罐表面溫差變化又較小，且鑽3孔的裸鋁罐罐內均溫差最小。最後在不鏽鋼盤上鋪滿半圓弧未磨光鋁片，測得屋內溫度比未鋪任何物還低15℃。證實鋁罐對降低屋內氣溫度實有不錯成效。

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。

「物理馬戲團」這本書有個實驗是，將水倒入捲成圓形的水管中，會流不出來，我們想研究這個現象。首先改變纏繞的水管圈數，發現上升水位會改變，而增加的高度與所繞圓柱體的直徑相等。改變圓柱體的直徑，發現圈數增加，上升水位也增加。而改變水管纏繞密度，則不影響實驗。將水管纏繞為橢圓狀，發現橫軸長改變，不影響上升水位高度；若縱軸長改變，則上升水位高度會增加。改變水管為波浪狀，發現影響上升水位高度的仍然是波浪垂直高度及波浪數目。 最後，探討過程中水管內產生的空氣柱，發現是導致上升水位改變的主因；而且，封閉空間的空氣柱，會符合波以耳定律。也證實，只要水管纏繞圈數夠多或纏繞的垂直高度夠大，的確會造成水流不出來的現象。

作者從事國中物理教學多年，學生對熱學所發生之疑難甚多，但國中物理課本及一般補充教材等對熱學方面的實驗探討並不多，作者希望藉此研究、新設計一些這方面的實驗裝置，或作者過去曾設計的熱學實驗裝置，再研究改進，使其更精良，更能提高學生學習熱學的興趣，或能將一種實驗裝置，達到多用途實驗的目的，以增進教學上的效果。

我們研究的主要內容是研究液滴處在激烈震動的傾斜板子上時，為何會產生向上爬坡的現象？我們發現水滴大小、頻率、振幅、液滴成份、板子與液滴之間的附著力、爬坡角度與水滴形變等，對液滴爬坡速率皆有影響。我們試著改變板子的傾斜角度，水滴最大的爬坡角度可達43度角。液滴之所以會爬坡，主要是因為震動使其形狀產生變化，受到板子附著力及水滴表面張力兩者的拉扯，加上重力與慣性的影響，水滴會先形成突起的柱狀體，之後柱狀體會往高處移動，因此帶動了水滴的爬坡效果，以上是利用高速攝影技術所觀測的結果。我們亦利用木板、壓克力板與橡皮筋來製作一個模擬水滴可爬坡的裝置，結果顯示，壓克力板會因為橡皮筋的拉扯而產生向高處移動的效果。

牛頓發現萬有引力，對大宇宙的星際關係作了合理的描述，偉大成就，令人仰慕。 但是平常除了“蘋果落下”是一個簡單的證據外，其他的實驗都不是我們國中生所能看見的，所以我們希望看見物體間的直接萬有引力，而不要把地球重力扯進來。

在民俗體育競賽期間，常常看見同學練習扯鈴，踢毽子和跳繩。其中跳繩一項大家認為最有趣，尤其是花式跳繩（五六位同學成一組，其中兩人各拿繩子的一邊旋轉，中間成二個圓圈，再由二人或三人拿短繩進去跳）同學們都拍手叫好，我卻對中間的二個圓圈圈發生興趣；奇怪呀？為什麼可以成為兩個圓圈圈呢？所以我和幾位同學一起在老師指導下研究這個問題。

(一)提高學生學習科學的與趣。(二)發揮視聽教育的功效。(三)自製教具，節省經費，大量充實科學教學設備。

有一天，我冒雨騎腳踏車上學，在學校附近，為了閃避路旁衝過來的小孩而緊急煞車，那知車輪在柏油路上雖停止前轉，但卻滑行了一段距離，差一點發生意外。到了學校，我好奇的檢查了這輛腳踏車，發現輪胎紋路早已磨損，不過，我心裡想著：輪胎紋路磨損和地面接觸面積較大，阻力應該也較大，煞車效果不是更好嗎？於是我請教老師，並且在老師指導下，做了以下的實驗。