物理科

有一天，我看到二年級的小弟弟、小妹妹拿著紙杯做的小話筒在傳話，想起以前老師也曾讓我帶紙杯或養樂多瓶或布丁盒來做小話筒，到底那一種傳話最清楚？能不能做一個傳話最清楚的小話筒？於是我就找了幾個好朋友一起研究。

本實驗是探討球體受到水與寶特瓶交互作用產生噴射的實驗。藉由研究裝球與水的寶特瓶落下高度與球的噴射高度的數據，找出交互作用的關聯性，進而找到噴射的最佳條件，並探討球噴射的原理。我們藉由電磁鐵、滑軌裝置，以攝影慢速播放方式，發現球體噴射的力來自於撞擊波，藉由寶特瓶瓶身及水體傳遞能量，在水面中央形成空腔及水柱噴射。本實驗以直徑4公分的保麗龍球、使用釣魚線及磁鐵固定在水面中央、約2公分沒入水中；直徑11公分瓶頸斜度大、撞擊面積小的寶特瓶的組合，產生的撞擊波對球體有最佳噴射高度。

物體在水中的倒影是光經水面反射後所形成的虛像，水面平靜無波時，倒影的長度等於物長，水面有微波時，水中倒影的長度會隨著水波的振幅改變。實驗觀察和數學推導倒影的位置，知：物長愈大倒影長度愈大，觀察者所在位置愈高，倒影長度愈短；人和物的距離愈遠，倒影長度愈大，波動振幅愈大，倒影長度愈大；物體底部的倒影明亮清晰，頂部暗淡稀疏。水波的振幅大小會影響倒影的數目以及倒影的亮度。用簡單的三角函數，可以算出不同的振幅下倒影的數目。

國語課本中提到「老忠實噴泉是很會逗人神經緊張的……」，不得不讓人聯想到台東在地的資源－溫泉，知本溫泉若能出現一個類似的噴泉，是不是也可招攬個多的遊客（88風災之後遊客減少），因此我們想要探究利用地熱所造成的噴泉是如何形成的，所以我們利用環保器材模擬老忠實噴泉的效果來一探究竟。研究結果發現進水管長度越長、噴水管長度越短的條件下，噴發水柱高度最高。其次空心銅管匝數12圈時噴發水柱高度最高，其次是16圈，最低是8圈；而較粗之空心管所噴發水柱高度最低。進水口越短噴發頻率越高，反之噴水口越短噴發頻率越低。空心銅管越粗，噴發的頻率越低；空心銅管匝數越多，噴發的頻率越低。水溫高低會影響噴發頻率。

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。

本系統的目的，在設計一套適合國中學生使用的電腦輔助教學遊戲程式，讓學生能以遊玩的心態來接受枯燥的課程學習，同時也使學生對知識的實用性，有更深一層的了解。除了主程式 ─ 阿明歷險記的 45 道題以外，本系統還提供了解幹程式與圖型展示程式，讓略諳電腦語言的教師作為設計新題之用。

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。

我們主要是在研究絲與水之間的相互關係，我們分別觀察蠶絲、蜘蛛絲對水的附著情況，並比較兩者之間的蒸散速率，我們發現兩絲分別測量時，蜘蛛絲上所附著的水珠較多並也較大顆；而蠶絲則較小且較少，蜘蛛絲上水珠的蒸散速率較蠶絲慢。之後我們再將蠶絲、蜘蛛絲放置在一起做水的蒸散實驗，並比較放在一起測量時的附著位置、水珠的大小、蒸散的速率和分開做實驗有什麼區別，我們發現蠶絲和蜘蛛絲放在一起時，附著在兩絲上的水滴都較易被蠶絲給吸附去，但蜘蛛絲上水珠的蒸散速率較蠶絲來的慢，如果不只有附著力對其在作用，那又有甚麼原因會導致如此的現象呢?我們發現蜘蛛絲對水的附著力比蠶絲來的大，但絲的附著力對水的的影響有一定的作用範圍。

在作彈簧振動週期實驗的偶然機會中，發現其振動不久就很快地轉變成擺動，且此現象不斷的交替連續下去，但在某些情況下卻不產生，因此引起我們對它作更深入探討的興趣。

顆粒在受垂直振動時有擴散、對流的現象，其中對流的情況較難觀察，但表面的擴散可用影像擷取分析系統來測量。本實驗利用喇叭作為顆粒振動的能量來源，將顆粒放入扁平的壓克力圓盒，再用攝影機、ImageJ作為影像分析系統。同時透過顆粒數目與Γ值(振動台最大加速度與重力加速度的比值)兩種變因，分析兩變因對於擴散係數、平均自由徑及平均自由時間、速率分布的影響，探討顆粒在近似於平面上的運動行為。