物理科

海市蜃樓的景象是由於地面溫度高於氣溫時，使下層空氣受熱膨脹，密度比上層小，光線通過這個區域時產生光線的折射，使得物與像的位置錯位而產生錯覺。首先，我們利用加熱鐵板模擬太陽加熱的地面，地面的空氣受熱造成局部密度的差異分布，雷射光源由不同的高度平行通過時會向上偏折，也發現光源與鐵板距離越小偏折越大，飄移率也越小(也就是影像越清晰)；實驗發現熱空氣的對流現象會使實驗觀察困難，所以改採加壓及減壓的方式改變空心稜鏡中空氣的壓力，得到的壓力值分別以理想氣體方程及凡得瓦耳方程換算成空氣的密度，再測量光源角度偏折量以折射定律推算出空氣密度與折射率為線性關係；最後我們得知福衛三號利用全球衛星定位系統發射的電磁波穿過地表面的大氣層時，電磁波會因空氣密度差異產生不同的偏折現象，如此作為分析氣象的一個依據。我們以燈泡模擬球型的大氣結構，雷射光源以離燈泡表面不同的距離入射，發現光源向外偏折，燈泡表面距離越小偏折越大，小於約0.4cm 後，會有明顯的全反射的現象，這個結論可以作為福衛三號接收到全反射訊號時，即代表此時GPS 衛星訊號通過的地表面時，若這個區域地面(或海面)的溫度高於氣溫時，也會有類似的現象發生，如此就可以推估該地區溫度的垂直分布。

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。

有一次星期天，我隨著爸爸、媽媽到鄉下的伯父家去玩。伯父經營農場，並且養了很多的大雞、小雞，我和弟弟到處參觀。發見了雞的飲水器，是用一隻瓶子，裹面裝了很多水，倒反架在圓形的鐵皮盒上，所溢出來的水，是給大小雞喝的。我和弟弟覺得有趣。我們看了很久，才離開了雞舍，回家的路上，想了想，倒瓶的溢水怎樣才會多或少？上學校後和幾個同學討論這個問題，都不能解決。最後把這個問題告訴老師，於是在老師的指導下，和同學共同研究「倒瓶的溢水比較」的題目。

在繩子的一端持續供給一擾動，此擾動會以波動的型式傳至繩子另一端（自由端），經自由端反射後，反射波會和入射波重疊干涉而形成駐波。本實驗將繩子鉛直懸掛在轉盤下方，轉盤帶動繩子繞軸旋轉。實驗中觀察到繩子會形成駐波，並出現上下的來回振盪，這是一個複雜的運動。我們嘗試以學過的物理概念來解釋、分析所觀察到的繩波行為。

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。

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。

在這個實驗中，我們針對火焰在燃燒時，它所在的「空間形狀」與火焰的「位置、高度、長度」，來量測燃燒時間，期待利用量測出來的數據，配合自然課課程中有關「熱的對流」來推論，並找出一個適合燃燒的條件；實驗時，我們選用圓柱、四角柱、圓錐三種形狀的玻璃瓶，搭配五種不同的點火點高度、二種火焰長度來取得數據，其中圓柱、四角柱，除了在「瓶口圓心測量」，另也測量了「偏向瓶口邊緣位置」數據來做比較，圓錐因為瓶口較小，只測了圓心，實驗初期，遭遇到不少問題，如「火點不著」、「火焰變長」和「排除廢氣、冷卻」等問題，經過大家討論後解決，最後依數據來推論「瓶子形狀」與「火焰的高度、位置、長度」，對於「燃燒時間長短」的影響。

在學習國中理化第一冊 6-5水的壓力時，我們在保特瓶壁打了一個洞，在細心實驗下，我們發現水位到達洞孔後，水並非馬上流出，此現象有時高達 2 公分，引起我們想探討導致這因素的好奇心─水為何流不出來？

1.去(68)年新聞報導我國主辦國際降落傘比賽，分別在台北和高雄市舉行表演跳傘技術。我和幾位同學也深深被這件事吸引著，但是由於要在學校讀書，不能親眼去看，失去了大好機會，至今仍後悔不已。 2.聽說台北市青年公園內跳傘的組織與設備。可惜當我們趁學校舉辦的旅行活動機會去參觀的時候，恰巧是休假期問，不能親身體認，深入了解。3.所以我們幾個，憑著一股深誠，懇請老師指導下，決心做一些有關的實驗，作為我們自然科學的課餘活動。

理化 25-3 地球磁場中有提及磁偏角，除了到當地測量之外，是否還有其他方法可以找出理想磁場的磁偏角，因此成立了研究小組，研究是否可把磁偏角加以公式化。