物理科

學校教科書中對光折射現象的探討很少，實驗亦不夠詳盡，儀器也不足，很難使人對折射現象有深入的了解，特別是在「視深」問題方面，僅略為提到，而且定義又不明確，並且無法經由實驗操作測量(僅有理論圖解)，令人難以建立確切的概念。基於以上種種理由，深感實驗不足，難以滿足求知慾，因此著手設計一測量折射現象的實驗：利用已知的光學原理(不含司乃耳定律)，製作了一個簡易的觀測儀─一視深觀測儀。經由此儀器不僅可迅速讀出視深，並可精確驗明折射定律(Snell定律)，及測定各種液體的折射率。

寒冷的早晨，上學路上忽然看到嘴裏吐出來濃白汽（煙霧）就問同行的鄭同學，你會吐煙霧嗎？她就深深地吸了一口氣用力吐出煙霧了，我們邊走邊談，談到夏天打開冰箱冷凍庫，看到淡薄煙霧，在外婆家寒冷陰暗的早晨，看到剛抽出來的地下水冒出淡薄的煙霧，以及夏天或溫暖的冬天看到冰塊冒煙霧，剛開的熱水也不斷地冒煙霧 ...等。於是發生了（如二）幾項疑問，決定請問老師，老師鼓勵我們研究，並準備（如三）幾種用具及記錄表指導作實驗 觀察記錄。

(一)研究目的：物體在與地心引力作各種相對運動時的重量改變情形。\r (二)次要目的：\r 1.學習個人電腦直接運用在科學問題上的技術。\r 2.實習我們選修課電子工所學到的電子技術。

兩年前的一天，由於陰雨的天氣，教室光線灰暗，班上張先登小朋友，伸手開啟電燈開關的時候，由於張小朋友手上沾有水份，加上開關部位的漏電，只聽張小朋友驚叫一聲，便倒了下去，原來張小朋友患有心臟病，囚此觸電之餘便暈了過去，急救了好一陣才挽同可愛的小生命。又有一天的晚上，作者半夜醒來，正值尿急，’前往廁所的通道上，由於摸索開關之際，腳踢障礙，而摔了一跤如果換個年老的人，這一摔真是不堪設想。這兩個經驗，使我聯想到：假設有一種儀器，可以代替電燈的開關，而利用手上的控制器，站立於遙遠的地方使電燈發亮，定能造福人類，美化人生，這個構想，引起了愛好電氣的同事李瑞芳老師的興趣，而共同研究，利用課除的時間，經過二年來的搜集，嘗試、研究、自創出一種「不用開關可以控制電燈明滅的廉價裝置」。

當我在書上看到「汽車在行駛時，當風速達某一限度，再增加速度反使阻力減小」時不禁覺得驚訝，因為我一直以為速率越大阻力就越大，於是我開始了以下的實驗。

鋼珠在旋輪線軌道上純滾動時，有等時性，其簡諧運動的週期和振幅無關。用電腦繪圖，畫出旋輪線，再用電腦割字，在壓克力上割出旋輪線，組合成旋輪線軌道。 1. 測量鋼珠在旋輪線軌道上作簡諧運動的週期，證明鋼珠純滾動時，週期和振幅無關。 2. 鋼珠由軌道不同高度(h)釋放，測量運動至底端的時間(t)，質心速度(v)，作 t ? h圖，以及v ? √h 圖，可找到鋼珠發生滑動兼滾動的臨界高度，求得靜摩擦係數。 3. 兩相同的鋼珠，一靜置於完整旋輪線軌道的底部，另一個由高度h1處釋放，被撞鋼珠滾動上升到最大高度h2'，由h2'和h1的關係式可求得恢復係數。再將一鋼珠靜置於半旋輪線軌道的底部， 另一個由高度h1處釋放，原靜止鋼珠被撞後作水平拋體運動， 可量出 v2'，作v2' ? v1 圖亦可求出恢復係數。

聲音是能量的一種形式，在我們生活的環境裡它雖然無影無形卻又無所不在。我們將藉由實驗來探究聲音的特性，利用等分貝線圖來察覺校園內聲音的動向，透過模擬來了解聲音的吸收。

有一次學校舉辦“航空模型飛行檢定活動”當時全校同學可以說人手一架，甚至有的人兩架，三架，做得不亦樂乎。一下課飛機滿天飛，好熱鬧喔！但都是買來的，是學校合作社賣的現成材料，拼拼貼貼而已，於是我們就想，難道是現成的這種形狀的飛機，飛得最好嗎？因此我們設計了一連串有趣的實驗。

記得上學期，中有一天，頑皮的妹妹不小心把米缸弄翻了，掉在地上的米和細沙混在一起。那時媽媽把散落的米掃成一堆，放進裝搪果的鐵盒子裏，只見媽媽雙手拿著鐵盒子上下搖動，盒子與的米也跟著上下跳動，我看了覺得很有趣，但是不知道媽媽的用意是什麼？嫣媽告訴我：「沙粒因為比米細小，用這種方法可以將米和沙粒分開。」過了不久，果然看見米和沙粒分為兩層，這件事引起我研究的興趣，各種不同的顆粒在容器中是怎樣的運動呢？到學校約了幾位有興趣的同學一起研究並請老師指導。剛好我們老師第二十二屆科展時曾指導同學做過類似問題的研究，於是在老師的指導下我們設計了這們實驗，做更深一層的研究和探討。

去年我們自製一個風洞裝置，希望能以實驗來觀測各種圓柱體造成飄浮\r 現象的情況，但是因為某些技術層次的無法突破，效果不盡理想。今年，我\r 們解決技術上的障礙，並改良風洞箱及測量方式，希望能一圓去年的夢想。