物理科

我們探討的內容有兩項主題：第一是觀察者在空氣中(疏介質)看水中(密介質)的物體，第二是觀察者從水中(密介質)去看空氣中(疏介質)的物體。這兩項主題皆有虛像位置的推導與測量，及分析觀察方向改變時虛像位置的奇妙變動。首先，我們運用簡易的數學與物理知識自創一個『虛像位置』的幾何公式，及自行設計兩種『觀測視角測量器』的工具，進行實驗測量與理論演算的工作。接著引入複雜但精確的微分公式作為檢驗自創公式的依據，最後再全面分析各種實深條件下的測量值與理論值之差距。

一般「等加速度」測定器具，對於運動物體的移動距離及時間資料的取得，有使用水鐘車或電子打孔等等方式，根據實際實驗的結果，感覺讀取資料所需的技巧較為繁雜，所費的時問亦較多，往往使實驗者感受精力的負擔過重，為了排除上述的困擾，設計製作本測定器，以電子計數方式直接山顯示器（ LED 顯示精確的時間資料 （可測至 l / 1000 秒），再配合因定表尺上的距離資料，即可計算出等加速度。

本實驗主要在研究等間隔的方格導線(以下均稱為”網格電路”)之電流、電場及電位的性質，進而擴展到平面導體，並驗證克西荷夫定律。首先，以23×23 規格的鐵絲網網格通以直流電探討電流-符合「結點定律」，電壓-符合「迴路定律」。其次，由其電場分布圖修正邊界的問題。最後，測出平面導體的電位分布圖，比對網格電路電位分佈圖之相關性非常相符合，由此推論平面導體的電場分布情況。

前些日子，我在操場上玩的時候，無意間聽到一陣“嗡嗡”的聲音，我覺得很好奇，於是我就到處尋找這個聲音的來源，我東找找西找找，結果被我發現，原來在校園的一角，有一群三年級的學生正在玩扯鈴，使我很疑惑，為什麼扯鈴會發出聲音呢？因此激發了我的興趣，想去學學扯鈴的玩法，我學了一段時間以後，更發覺了很多的疑問，於是我便和同學一起討論這些問題，尋找答案，可是卻始終無法討論出結果，所以我們便去請教老師，並以這個題目和同學開始研究實驗，探尋其中的奧祕。

1.物理課本教我們如何製造使用微量天平，當我們辛辛苦苦製造完成以後，卻只能稱稱頭髮，實在有些大材小用，沒有實際的貢獻。2.化學課本教我們如何去測定氣體的分子量，可是測量的結果誤差太大。3.如果能用微最天平去測定氣體的分子量，相信一定比較準確。雖然測定氣值分子量還有其他很多精密的儀器，但是我們的目的是在藉微量天平的研究，進而對槓桿原理。浮體原理。波以耳定律。查理定律。密度定義。亞佛加厥學說。大氣壓力原理等相關理論，得以實際的觀察。操作和運用，建立我們的物理學基礎。

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。

世上充滿了許多神秘有趣的事物，電線導通後產生磁力，便是一不可思議力量，且極具開發價值，以下便是就單線圈到螺管線圈內的磁通密度分佈，做循序的探究與分析，並以具體的例子做進一步的了解。

本實驗使用香水百合花花粉粒子來觀測其在下列溶液中的布朗運動：HCl、CH3COOH、NaCl、KCl、NaOH、Na2CO3、C6H12O6、C12H22O11、ZnSO4、Na2SO4、C2H5OH、H2O2、Ca(OH)2、CaCO3。藉由三眼顯微鏡量測電視螢幕上花粉粒子布朗運動的路徑圖，並由此算出粒子運動的平均自由徑（λ）。 用統計學的方法分析，就容易濃度、酸鹼度、解離率三部份來討論實驗結果，發現：溶質粒子的大小事影響花粉布朗運動λ值的最大因素；ｐＨ值越大的溶液，λ愈小；解離率愈大的溶液，λ愈小。 推論其原因，認為溶質粒子愈大，花粉周圍的粒子愈小，周圍分子的撞擊力不易平衡，故λ小：OH - 較H + 的氫鍵強，所以PH值愈大的溶液，因有愈多的OH - ，而使溶液不穩定，故 λ愈小；化合物溶於水解離後的粒子是"離子"因是帶電的粒子，故使花粉粒子在溶液中的運動較不穩定，故λ較小。 此外，我們的結果分析推論亦可在第四部分「混合溶液 – 布朗運動」的實驗結果獲得驗證。

使單繩秋千擺盪需要能量，能量可經由介質的傳遞移轉給另一個秋千，所以介質的變化，擺〈秋千〉的變化，都是影響能量移轉的重要因素，本研究即在探討如何顯示能量移轉的軌跡及探究影響能量移轉的變因。

從圓形錢幣旋轉中發現旋轉體會出現1.公轉、2.水平式自轉、3垂直面自轉…等三種旋轉方式。發現影響錢幣翻轉及重物在頂端平衡的因素有敲打的位置、敲打的力量、加重物的重量、離心力…等。錢幣的旋轉可以發現使用十元硬幣、敲打位置在半徑一半的中間位置，錢幣與彈射棒的夾角0度會有最佳的旋轉效果。利用前述發現可輕鬆製作七彩旋轉錢幣與旋轉錢幣發射器。