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物理科

太陽『矽』希望-太陽電池的研究

能源危機帶動太陽電池發展,卻受制於難以進一步的提升效率,因此,我們研究其結構與基本性質,如:不照光時的順、逆向偏壓、導通電壓及照光下不同照度、光源、太陽電池種類填充因子的比較,並了解不同負載下的最大功率。隨著實驗的延展,探究照度、入射光的波段、入射角度及經大氣層厚度對太陽電池的影響。經過數據分析及研究之後,我們發現太陽電池確有PN二極體之特性,導通電壓約為0.7伏特、太陽電池的填充因子,以單晶矽為最佳,其次是非晶矽、另外,陽光比單槍的光源更適合太陽電池工作。以濾光片將特定波長以下的光線濾除,並推算出能隙。另外,電流的大小與入射角之cosθ成正比,這也是為什麼太陽能板必須旋轉而使陽光保持垂直入射。

我最喜歡吃的冰

我最喜歡夏天了,因為夏天一到,就可以吃到媽媽做的冰,又衛生又好吃,每次媽媽做冰的時候,我都喜歡在旁邊看,等著吃冰。有一次,我等得不耐煩,就催媽媽快點啦!媽媽沒有辦法,反而問我:「要怎樣做才能加快?」我被媽媽問得啞口無言,不知如何回答,以前我只管有冰吃,從來沒想到這個問題,第二天我到學校,就去請教老師,老師說:「我也不知道,我們可以大家一起來動手做做看。」上自然課時,老師就讓我們提出幾個問題,再教我們做了下面的實驗。

搶奪電子大作戰-討論物體失去電子的能力對摩擦後電量的影響

本實驗主要是研究物體互相摩擦後的帶電情形。研究後發現:大多數的物體在互相摩擦後可以帶電,且所帶的電性恰是相反的。當易失去電子的物體與較不易失去電子的物體互相摩擦時,易失去電子的物體會帶正電。從比較各種物體摩擦後對帶正電驗電器的影響,可依序排出各種物體失去電子的難易程度。除此,本實驗更進一步討論:『是否失去電子難易度相差越多的物體互相摩擦,會產生越多的電?』結果發現容易失去電子的壓克力板,分別與尼龍、海棉、棉、聚酯等物體摩擦時,並未因失去電子的難易度差異大而產生較多的靜電。較壓克力板不易失去電子的珍珠板,在摩擦後反而產生了較多的靜電。據此推測:物體粗糙程度與導電能力更能影響摩擦所產生的電量。

燜燒鍋內的溫度變化

前些時候,媽媽買了一個燜燒鍋,只看到媽媽在瓦斯爐上把蹄膀煮沸二十分鐘,然後就放到燜燒鍋裹面,不去管它了。結果,到了晚上吃飯的時候,媽媽端出一槃香噴噴的蹄膀,吃得我們讚不絕口。可是,我很納悶!以前,媽媽燉蹄膀的時候,總是需要在瓦斯爐上用小火燉上一、二個鐘頭,而燜燒鍋既不插電也不用瓦斯,為什麼也能達到同樣的效果呢?於是我去問爸爸,爸爸回答我說:「因為燜燒鍋是一種良好的保溫裝置。」我又問他:「如果煮沸的蹄膀一直擺在裹面,是不是溫度都不會改變呢?」爸爸笑著說:「為什麼不去找有關的書籍查一查,順便做一下實驗呢?」 於是,我邀請班上的同學,在老師的指導下,展開了一連串的實驗。

逃離殺人漩渦

透過研究漩渦的構造,並建立一個裝置來模擬縮小的漩渦,實驗當我們遇到漩渦時該如何自處才能提高獲救的機會?以及有沒有穿救生衣對我們遇到漩渦時脫離的時間有沒有什麼影響。

以理論解析微量天秤10o -10 -5 g

以理論分析現今國中學生所製作之微量天平,並加以合理的改良,所得的數學式中,若能適當選取常數,則得下式:△ml={△m2a+[tan0-tan(0+△0)]△ m3d} b其中 △m1為待測質量,△m2,△m3,△0均為變數,其餘符號為常數。以此式為依據,我們開始製作天平,而完成此一作品,其中該改良之處尚多,只是花蓮缺乏我們所需之材料與儀器。所以這然件工作之完成,還有賴先進之士繼續努力。

駐波所生的諧音和樂音音符的關係以吉他為例

物理課本上提到,駐波有第一諧音,第二諧音……,但是我們很想知道他們與樂音各音符一一對應的關係,以及各音符之間的頻率關係,於是我們便設計實驗,著手研究。

把氣壓改變一下

有人一到高山上玩,身體就不舒服,頭暈暈的,據說山上氣壓較低,不能適應。有人在高山上煮飯,沒有辦法把飯煮熟,因為山上氣壓低,還沒到100,水就沸騰了。我們想了解:在大小相同的容器中,擠進較多的空氣,是不是會使壓力增加?而在密閉的空間,抽掉部份空氣,是不是會使壓力降低?而壓力改變後的空間,又會帶來那些現象發生?一連串的疑問,使我們渴望得到解答。在老師的指導下,我們展開了研究和實驗。

地球也「熱透」—溫室效應與光熱現象的模擬探討

「溫室效應」是大家耳熟能詳的名詞,但大多人對它一知半解。新聞常常會報導:溫室效應已很嚴重,專家表示,幾年之後,一些小島嶼將會被海水掩沒,極洲生物將失去牠們的土地。在考試時,題目寫著:深色及淺色對光吸散熱效果不同,所以市面上的陽傘都有固定的顏色配置;再者,我們常使用的建築材料中,哪一種最符合「吸熱慢又散熱快」的效果呢?我們經由簡單的實驗來比較,獲得淺薄的認識。日常生活中諸多現象都與熱相關,我們藉由模擬「溫室效應」來了解其原理與效應。

紙張大力士

在本實驗中,我們要驗證電視節目中所說的神奇事物,並測試其他紙張是否也有同樣的特性,最後,試著找出比電視節目中更好的方法來利用紙提起重物。首先,實驗中利用紙的平均重量及毛細現象來驗證了紙張的強度跟厚薄及緊密程度有相關性;再使用折及捲的方式,來試圖使紙呈現更大的強度,最後,得到結論-在發票、報紙、圖畫紙、影印紙四種紙中,以圖畫紙六折可以有最大的強度表現。於是,將這項發現及特質,應用在日常生活中,得到一些便利。如到便利商店購買飲料時,利用薄薄的紙張,把它輕鬆提回家;或是在衣架中間掛紙帶,再掛其他衣服,以節省空間。