上自然課時，老師曾教過我們由明礬的過飽和溶液降溫得到明礬結晶的實驗，激發了我們進一步研究晶體成長的興趣。我們發現：當晶體的體積很小時（大約 2 mm 左右），外型規則、形狀很漂亮、顏色很透明、晶瑩，像鑽石一樣美麗。老師告訴我們：這時候， 〝 整塊晶體 〞 中只有單一種物質排列的方式，這種狀態稱為 〝 單晶 〞 。可是當我們繼續讓晶體逐漸長大時（大約 5mm 以上），就會有顏色不清澈（呈現白色），形狀雜亂、不規則的情形發生，就不再是單晶了。 我們希望能長出 〝 一大塊的單晶 〞 ，可是都沒有成功。所以我們想換一個方式，先研究長出 〝 一大片單晶 〞 ──〝 一大片薄薄的單晶 〞 的方法，也就是研究製作大尺寸的單晶薄膜的方法。日常生活中，我們最常接觸到的薄膜，就是肥皂泡和水上浮著的油膜，它們都會顯示出七彩的顏色和條紋，這是光干涉的現象，因此我們想利用薄膜的光干涉現象，研究如何製作大尺寸的明礬單晶薄膜。

我們提出一個實驗方法，將測量浮力的原理應用到磁力大小的測量，這個方法可以測量磁鐵在不同距離下的磁力大小，彌補課本上利用迴紋針吸附只能測量到磁鐵表面磁力的不足。依照提出的方法，我們研究了磁鐵距離與磁力的關係，以及不同大小與材質的圓柱型磁鐵對磁力的影響。研究結果發現磁鐵直徑越大，磁力越大，而當磁鐵表面與鐵粉(被磁鐵吸引的目標物)距離固定時，磁鐵厚度增加，磁力作用也會增加，但是有一極限值。若把鐵粉量增加，則測量到的磁力也會增加。我們也發現釹鐵硼磁鐵的磁力與距離的2.5次方成反比的關係，而氧化鐵磁鐵則是成2.4次方反比關係。最後比較兩種不同材質的磁鐵，我們發現釹鐵硼磁鐵的磁力大約是氧化鐵的5倍。

長期以來，我經常在醫院裡看到點滴瓶中的點滴液落下時，有時會未立即溶入水中，而是一顆一顆的浮於液面之上。因為水分子間有很強的氫鍵，所以當兩個水珠靠近時，應該會合成一個大水珠，除非水珠的表面有灰塵，但是照理說，點滴瓶內應該是十分乾淨，沒有灰塵才是，那什麼才是使水珠可以和水面分離，不相容的原因呢？我們希望可以設計實驗來找尋使水珠浮起的力。由於力的種類不多，課本上說，所有的力只有強作用力、弱作用力、電磁力和重力四大類，很明顯的，使水珠浮起的力不會是強作用力、弱作用力和重力，因此，我們猜測使水珠浮起的力應該是靜電力，而靜電力的來源是因為水和管壁摩擦所造成。

氣體動力論是一種微觀理論，而波以耳、查理定律雖是巨觀的實驗，但對我們而言，終究還是一種看不到的氣體性質推理，而促使我們本次的模擬實驗藉由真實粒子撞擊所形成的現象，解說氣體定律。 一、 理想氣體的粒子模型很難取得，因為真實的粒子必有重量，也很難達到彈性碰撞，我們以B.B 彈為氣體粒子模型，以馬達轉動撞擊B.B 彈，輸入的電功率P＝IV 轉為粒子的動能，就算粒子與器壁為非彈性碰撞，若其散失有一定的比例，也就是當能量平衡時，以功率觀點， p電＝ p粒子得到 ＋p散逸 ⇒p電＝kop粒子得到(ko＞1)，我們可視為粒子Ek 不變，由 IV＝ko．NEk(N：粒子數，Ek：粒子動能)，所以當N 固定時，我們可由p電值來代表粒子動能的大小，當N 非固定時，可由p電/N 代表粒子動能大小。 二、 ∵分子動能 1/2 mv2= 2/3 KT ∴ IV / N 也可用來代表氣體溫度（T）。 三、 垂直放置的活塞受有重力Mg (↓)，若底部有粒子撞擊而使活塞上升一段距離而平衡，可得到F撞擊力 = Mg，而壓力P= F/A =Mg/A，∴若活塞截面A 固定則活塞質量 M 可代表氣體壓力P。 四、 B.B 彈活動的空間體積V=hA 也就代表氣體容器的體積，∵活塞的截面積A 固定∴可用 h 來代表容器體積。 ∴此次探討中，氣體的P、V、N、T 各以M（活塞質量），h（活塞高度），N（粒子數），p電/N（電功率/粒子數）來代表。

「兩度空間的碰撞」實驗目的在驗證動量不滅，但原有設計缺點甚多，歷屆科展已有多件改良作品，準確度雖提高不少，但卻嫌繁雜不易行，我們也加以研究改進，在摸索的過程寫，竟然發展出一套簡便易行，且能適合多種力學實驗的裝置。振動計時器一直是甚多力學實驗不可或缺的工具，但因為紙帶打點的關係，無法突破一度空問的限制（國鐘物理第二冊提出「水鐘車」的裝置，雖可彌補這項缺點，可惜準確性太差）「兩度空間的碰撞」實驗即因此無法使用計時器以癢取數據而僅能做一種間接的驗證，我們為此設計了一種敲打計時器，當金屬球在玻璃塾上碰撞時敲打玻璃塾，藉金屬球的微跳動而留下打點的軌跡，以便分析，又設計了一組可平放斜放的實驗台，由此更推廣出一系列過去不便做的力學實驗。

國中物理第十五章波動，有關同相與反相，干涉與節點等部份，用傳統教學法學生不易吸收，做實驗又缺乏適當器材 ─ 繩波波速太快，水波觀審困難，且共同的最大缺點就是不能讓波停下來！在市面上更缺乏合適的錄影帶 …… 於是設計了以下兩個程式以輔助教學：(一)同相與反相。(二)合成波與節點。

當你站到一面鏡子前面時，會照出一個像來，那麼兩面鏡子是不是會照出二個像呢？或是不止兩個呢？它們的方向、大小以及距難的遠近關係又怎麼樣呢？(一)兩面鏡于的夾角度和影像的大小與個數有什麼關係？(二)實物的大小和影像的大小有關係嗎？(三)右面鏡子和左面鏡子的影像個數、方向、大小有什麼關係？(四)實物到鏡面的距離和影像的大小有關係嗎？

攪拌水時可以發現液面中心會下凹成一曲面，我們用雷射筆射在液面上發現會反射聚焦成一點，看起來就好像是由水作成的反射鏡一樣，我們想研究看看，轉動速度的快慢，對旋轉之後結量出焦點(84年全國科展物理科第一名作品；這是在靜態中測量，對於旋團時動態的焦點則無法得知。利用凹面鏡可反射光線聚焦，應用在日常生活中極廣，但是若讓鏡面旋轉時焦距如何?\r 我們試著來研究轉動中的液體，其聚焦情形與轉速的關係，利用雷射光的直線性及單束光較容易觀察與測量的性質，設計裝置來研究液體旋轉時的焦點位置及其影響機制。期能對旋轉液體的光學性質更進一步了解。

本研究以力學分析影響陀螺擲準因素，並依據研究結果進行改良，製作適合小學五、六年級學生投擲的陀螺，並與其他陀螺比較。研究結果發現影響陀螺轉速、轉動時間、陀螺擲準因素有摩擦力、重心、繞繩、螺釘、重量、大小、形狀、距離高度。進行改良，設計尾凸和握手線，好握好施力。陀螺刻出三條防滑線增加靜摩擦力1.0kg。調整陀螺錐度讓陀螺翻轉正確。中心加螺管降低重心0.6cm，陀螺底部鑽孔降低重心0.3cm，轉動更穩定。改良後，自製陀螺比一般陀螺轉速快(817轉)平均得分高1.36分，失誤率減少0.36。模擬擲準比賽，自製陀螺比學校陀螺高1.5分，比表演陀螺高6.2分。新手學習2小時，自製陀螺投擲成功率0.85，比一般陀螺高0.25，自製陀螺提高學習效果有利推廣陀螺體育活動。

在高中物理實驗 (力學實驗 13 )"正向碰撞”中，係利用紙帶打點來記錄兩滑車在碰撞前後之速度，以驗證動量守恒。但如此一來，卻限制入射滑車之貿量必須大於被撞滑車之質量，否則入射車反彈時，紙帶將無法記錄。同時也無法觀察兩滑車在碰撞過程的軌跡變化。而這二條軌跡曲線，不僅老師上課時用它來解釋正向碰撞，就是課本及實驗教本中亦有如是之圖形。因此我們便想，是否能在實驗中，一併把這二條曲線畫出呢？! 在老師的協助下，我們設計了這個簡單的實驗，能直接把兩滑在碰撞過程之軌跡記錄下來，並由圖形來求得碰撞前後之速度，以驗證動量守恒，而且不受質量關係之限制。更可進一步的探求，碰撞期間之壓縮量(接近的距離)，作用的時間，恢復係數，以及當滑質量改變時，對它們之影響。