全國中小學科展

物理科

球有情、風無意,煙消雲不散---觀察風通過物體表面的行徑路線

本研究是探討風遇到表面粗糙度有差異的球體時,行徑路線的變化並分析分離點的位置。 我們經過線香、蚊香、水霧,最後是以加熱低密度的白蠟油來產生煙霧,並利用電腦風扇、吸管及海綿,製作一個富有整流功能的小型風洞。配合雷射光(加上柱狀玻璃管)來觀察油煙遇到圓形(或球形)表面時的行進路徑。 實驗過程所拍攝的影片經截取、切割後,以軟體「Photoimpact 11」標示出分離點,並量出分離角度。經過許多研究後,我們發現:流體通過物體表面時有分離的現象,當風速越快及表面粗糙,流體愈早分離接觸面,分離角度越小。

做「磁」的主宰

(一)起子常因無由的帶有磁力,有使其消磁的裝置否?實驗室的磁鐵常一點磁力也沒有,能製作不用電便能使磁鐵充磁的裝置嗎? (二)鐵工廠的大型電磁鐵,能以電控制其磁力的有無,是否能夠不須電力就能控制一磁鐵磁力的有無呢?便打算製作磁鐵磁力的開關。

吸管火箭向前「衝」~影響吸管火箭飛行的原因研究

在四年級上自然課時,上到了第一單元「力是什麼」,老師提到了「力可以使物體移動,用力的大小可以控制物體移動的快慢及速度」,還做了一個很簡單的「吸管火箭」。這個小東西立刻引起我們很大的興趣,於是我們結合三年級上美勞課時所做的「竹筷槍」,進一步改良發射器,將「吸管火箭」做更進一步的改良與研究。\r 我們想「吸管火箭」可能可以成為小孩在玩「炫光溜溜球」、「戰鬥陀螺」外的另一項新樂趣,它取材簡單、易於製作,而且還可以訓練小朋友手腦並用,自己「動手DIY 」,環保又經濟。希望未來宛如「飛機」的化身─「吸管火箭」,可以成為小朋友無聊的消遣,自己製造、獨一無二的手工玩具可以讓他們快樂似神仙。如果想知道我們的實驗,請繼續看下去喔!\r

「漩」曲線–雙漩渦的疊加現象

將轉盤置入一個自由漩渦,將轉盤朝自由漩渦反向旋轉,特定轉速下,轉盤會形成一個自由漩渦,這個狀態稱為「雙漩渦」。本實驗除了進行雙漩渦實驗,觀察雙漩渦狀態外,還做了滴紅墨水,觀察物體切線速率的實驗、漩渦分離的實驗。分別觀察ω、L、Hl、H、ωb對實驗的影響。 ω增加時,∆Hs、∆t變小, V變大。L增加時,∆Hs變大,V變小,∆t下降後上升。Hl增加時,∆Hs、V變小,∆t下降後又上升。H增加時,V變小,∆t變大。 ωb增加時,∆Hs、∆t變小,V變大。而且我發現漩渦分離是因為漩渦中和把漩渦崩潰抬升所造成的現象。

「洞一洞」聲音就變小了\n──孔穴吸音的探討

有一天我陪妹妹到山葉鋼琴班學琴,我發現每個教琴的房問,不論是周圍的牆壁或天花板都有一個一個的小圓洞,我覺得很奇怪,第二天到校後就請教老師原因,老師說那是為了吸音,因為房問內在使用樂器,若不能有效的吸音,就容易互相于擾到音樂的品質及教學效果可是我心中起了更多的疑問,既然打洞能吸音,那麼打多探的洞?打多少個洞?打多大的洞?…… 才是最有效果呢?為解心中的疑問,於是和幾個同學在老師的指導下一起做這項研究。

信不信由您:揭開大肚山神秘傳奇

自然課,我們完成四輪車的實驗發現:四輪車在小山坡上會向下滑行,坡度為大,速度愈快;愈重,愈難使其停止。這個結果,讓我想起不久前叔叔說的妙聞:「附近的龍井鄉有個山坡,停在山坡上的車子,關熄引擎之後,車子會自動向上爬。」這個傳說與實驗結果恰好相反,於是我好奇地舉行發問,我們就這樣的展開了一個充滿趣昧的實驗研究旅行,跟我們一探究竟吧!

太陽-請賜我無窮的能量

太陽能電池是近?最『夯』的新興科技產業,太陽能的應用幾乎也漸漸普及到每個人的生活之中,舉凡太陽能?、太陽能熱水器、太陽能手機等,甚至在歐美已經將太陽能發電大範圍的推廣到一般家庭及工廠的供電系統。在全球一片節能減碳的呼聲中,各國無?致?於替代能源的開發,可以預?太陽能將是未?「?色能源」的明日之星。就以?門而言,已有?在少?的家庭接受政府的補助在自己家中裝設太陽能熱水器,各級學校也都有太陽能的專案補助及增置太陽能教學區,可?政府推廣能源與環保教育的概?。我們?用市面上購得的簡?太陽能板,就我們覺得疑惑及感興趣的部分設計?一系?的實驗?比較,獲得粗淺的認?,並?用太陽能板的性質找出光電?與照?之關係。

聲音有多快?固體.液體中聲速的探討

在物理課時,老師說聲音在不同介質傳播的聲音速度不同,因而引發我們對固、液體中聲速的好奇,進而研究測量聲速的方法,所以為了了解聲音在固、液體中的傳播情形,我們選擇了不同的長棒、水、酒精、油等物質,利用喇叭的膜面振動感應出一電動勢,藉由示波器顯示波形,分析其訊號,計算出波速的大小。

敲出 Do Re Mi -木琴奧秘知多少

木琴主要的構造有三部分:琴鍵、支撐架、共鳴管。我們的研究在於探討木琴頻率與琴鍵長度的關係,以裁切出正確音頻的琴鍵;探討琴鍵支撐點對木琴響度的影響,以找出最佳的琴鍵支撐位置;探討影響共鳴管長度的因素,定出適合各種頻率的共鳴管長度。綜合這些研究結果製造出一架音高準確、響度足夠的木琴。

利用雷射光的偏折測量擴散係數

溶液和水置於同一容器中,當溶液中的溶質向上擴散時,溶液的濃度會隨著高度改變形成濃度梯度以及折射率梯度dn/dy。寬度a的透明方形盒,下方盛放溶液,上方置水,雷射光照射和鉛直成45°的玻璃棒,再照射方形盒時,會在屏上形成鐘形曲線,向下偏Z的距離,r為容器至?的距離,dn/dy=Z/ar。測量溶液和水的原始交界面處的下偏距離,可以測得擴散係數,以擴散係數不隨濃度改變的硫代硫酸鈉作實驗,得到的結果和文獻資料所載的很吻合。 以濃度55%甘油進行實驗,其dn/dy -y圖,所做出圖形呈現不對稱,圖形的極大值往甘油方偏,因為甘油的擴散係數隨濃度改變,不適合用本方法測擴散係數。但濃度10%以下的甘油的dn/dy -y圖,已較對稱,用本方法測量的擴散係數和文獻資料較吻合。