物理科

本實驗用了業務用排風扇，並加上整流段，使氣流更加平穩、集中。裝上自製調速器以控制風速，並且改良出微型風速計，以測試棒球上下的氣流流速。棒球部分，則利用家裡面常會用到的圓形保鮮盒，改裝成測試架。此測試架可同時測到水平力、垂直力及阻力，不儘大大地突破過去的測試限制，更可以任意改變旋轉的角度及轉速，以及不同的旋轉軌跡。如此，幾乎所有的變化球都可以模擬出來了！也可藉此找出新種的變化球。為了測量打者揮棒時間，我們利用了電腦軟體(威力導演)，將打者的打擊影片進行連續的分析，以求得球路判斷點，最後利用電腦做0.01秒為間隔的力量分段分析，使數據更加精確，更有助於棒球軌跡的完整呈現。

國中物理課程，需要用真空抽氣機的實驗較多，但是電動真空抽氣機，價格高昂，大部分的學校因財力困難，到日前還沒有配置。有配置的學校，由於班級多，實驗室不敷使用時，也難於搬到教室作示範實驗。加上使用電動真空抽氣機，全是機械操作，學生不能親身體臉抽氣，減壓的變化情況。故不易得到教學的預期目標。茲介紹的簡易真空抽氣器，係利用塑膠注射管，配合三塊壓克力板組成的活門製成，雖不能與電動真空抽氣機的低壓性能相比，但不妨礙教學上的各觀實驗，又不易破損、易製作、價廉可大量供給學生分組實驗。

自然課的時後老師做了毛細現象實驗，將毛細管放入液體中，液體會沿著毛細管內壁上升，到某一高度就會停止，我們可以藉著測出高度及比重、管之半徑測出表面張力。當老師示範完之後，由我們自已操作，但是我們發現所量出的高度與老師不同，經過分析之後我們才發現，原來差別是老師是毛細管放入液體中，液體慢慢上升，而我們卻是在老師實驗將毛細管提起，此時液面會慢慢下降到某一高度，所以高度就不同了。這引起我們好奇，就只是這樣提起毛細管的一個簡單的做法，液面升高的高度就不一樣了，經與老師討論之後我們打算去找出原因，因此我們就設計此實驗來探討。

為了解蝴蝶飛行的原理，自製風洞及不同展弦比的蝴蝶翅膀模型，在模型中通入濃煙並 以數位相機拍攝蝴蝶翅膀上的渦流變化。發現主要有前緣渦流、翼端渦流及與翼身相交接處 的根部渦流等，進一步分析拍翅頻率和攻角改變對渦流的影響，發現拍翅不但會強化根部渦 流也會使前緣渦流向後滾，就像是一串向後移動的微型龍捲風，形成翼面有一股向上的力量， 即所謂的渦流升力。最後，把蝴蝶模型固定在自製振動座上，再將整個基座黏在電子秤上， 測量拍翅時模型所受的最大升力，結果發現當模型的拍翅頻率慢慢增高時升力會突然消失， 而頻率更快些升力又會再度出現。針對這個奇特的現象，我們運用Buckingham π 理論分析 最大升力及渦流的關連性。

從平時練習的羽球中，發現羽毛形狀及疊合方式存在明顯差異，於是著手設計空氣壓縮推進噴射的方式探討軌跡差異。利用四個排風扇並排製作垂直風洞，再將球頭鑽洞放入滾珠軸承及牙條作為支架，使穿過支架的羽球在垂直風洞中仍然能夠自由旋轉以利取得運動時的阻力、轉速及側向力。實驗數據顯示，羽毛只要經過修剪，阻力多會下降；若修剪外側羽毛，高速下的轉速可大幅提升，但低速時則因受力面積減少導致轉速下降；但羽尾若破壞程度太大，如：剪成平頭狀，會使得轉動能力下降，甚至低速時無法轉動，飛行距離也明顯提升。最後，斷翅的實驗出現了一個有趣的結果：透過斷去第二根羽毛達到對稱的缺口，可挽救失控的側向力，提升破損羽球的練習價值。

我們在五下有學到關於電磁鐵的課程，電磁鐵的原理是「電生磁」，後來我們在偶然中發現和電磁鐵有密切關係的發電機， 它的原理剛好和電磁鐵相反，是「磁生電」。又因為「風大」是林口地區的特色，所以我們選擇風力發電為主題， 先查詢相關資料， 再針對發電機的各項變因著手進行實驗， 以驗證隱藏在電磁鐵和發電機背後神奇的科學原理。研究過程中， 我們瞭解各項變因與產生結果之間的關係， 更學習到如何解決困難， 也建立起對自己的信心與團隊成員彼此間的信任感， 相互之間的合作情形也越來越順暢。最後， 我們組裝麵包板（ 電路板），完成驚奇的風力發電王國！ 希望大家可以多利用環保方式來發電，以減少能源資源的耗損， 這樣人類的未來才能永續發展。

(一)從冰箱拿出來的冰塊，過了一會兒便會溶解，我想如果把它包起來會不會好些呢(二)一般市場、冰店、水菓店、飲食店等、凡是用布包起來的冰塊，可以說完全是用白布包起來的，很少用其他有顏色的或有花的布包起來，奇怪！為什麼不用有顏色的布或花布包起來呢？

從前學習過「水的浮力」。記得課本上有記載「科學家告訴我們：任何東西放在水裹，都要受到水的浮力。但是，只有比水輕的東西，才會浮上水面。」這段話我們也討論過”鐵船會浮”是因為把它的體積改變得很大，使得它的重量比同體積的水輕，超載的輪船會發生危險，潛水艇要下潛時，就要把海水引入艇內的水櫃裹等間題，感到很有趣。但是對同體積的重量，浮力等關係，自己覺得好像懂又好像不懂，現在學習過「物質」的性質，在實驗中認識一些液體，於是想起對「液體的重量和浮力」的問題，做深入的探討，所以就由我們少年科學研習會的同學，共同做實驗。

因為對夾娃娃感興趣，吸引我們開始研究如何用一些符合科學原理的方法，增加抓取成功的機率。我們發現，原來娃娃機台的落爪設定是我們用一般「直上直下」方式，抓取娃娃怎麼樣都不會成功的原因，還發現了夾娃娃機可以藉由調整防甩片、擋板高度、爪套、轉爪…等方式增加抓取的難度。於是我們思考了一些符合科學原理的破解方式，例如：甩爪、倒爪、捏爪、頂抽、翻、逆推等方式，希望增加待夾物的出貨機率，並經由各種設置的情境中得到驗證。

有一天，爸爸拿一包旺旺仙貝給哥哥和我倆分。哥哥說：「我們來玩一個爭餅乾遊戲。」 方法是我們先取一塊餅乾，各拿住餅乾的一端（握餅乾的長度相同），然後由爸爸當裁判，喊「一二、三」，兩人就同時用力往下扳折。結果，折斷的兩段大小不一樣長；哥哥折的那一段比較小，我的這一段比較大。於是又繼續做幾次，結果都一樣。爸爸說：「奇怪！弟弟的力氣比較小，怎麼每次都贏得大塊的？」 我覺得很有趣，於是請老師指導，和幾個同學研究這個問題。