全國中小學科展

物理科

你從哪裡來--探究聲音的傳播與影響

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。

液體波速的測量及探討

在國中理化第三冊第一章中提到了介質的狀態會影響到波速,而在課程中接觸最多的是水波,所以我們就試著從實驗中來研究水深度,溫度及溶質濃度對水波波速的影響,並為求測量上的準確性而設計利用電腦做為測量時的輔助工具,進而達到實驗電腦化之目的。

一『探』究竟

小磁鐵掉入垂直立好的中空金屬管中之後,下墜的時間遠大於在空氣中自由落下的時間,這現象並不陌生。本文以冷次定律(Len’s law)、法拉第電磁感應定律(Faraday’s law of induction)為依據,定性說明小磁鐵在中空金屬管中很快達到終端速度 vf ,即為『等速度』運動之外,還推導證明:小磁鐵的終端速度的大小vf 與小磁鐵的質量m 成正比、與小磁鐵的磁偶極矩M 的平方成反比、與金屬管半徑a 的四次方成正比、與金屬管的電阻率ρ 成正比、與金屬管的內外半徑之間的截面積A 成反比,即,此為本文的最大貢獻。 本文還設計實驗,實際量得小磁鐵在中空金屬管中的終端速度 vf 確為等速度之外,還與真正理論值相比較,驗證理論推導的正確性。

氣體受熱的傳播方式

在定壓下,氣體受熱在自然狀況下熱傳遞的主要方式為傳導或對流,是本實驗所探討目的,並推演對流與密度梯度關係。

從來不收費,隨時都來電

下課時問,張伯彰拿著米達尺在身上摩了又摩,然後把擺在桌上的小東西一個一個吸起來,有些還會蹦蹦跳,玩得很開心;後來發現有些東西卻吸不起來,試了又試,還是吸不起來,用手摸這些東西,反而比跳上來的輕些,也沒有黏性,為什麼吸不上來呢? 班上的同學決定去找陳老師,打破沙鍋問到底。陳老師沒有回答,卻介紹幾本讀物給我們讀,並把發生的疑問加以整理,要我們利用團體活動時大家來研究一番;並開了一張口頭支票,誰找出答案,就帶誰去參觀自然科學博物館。

比比看!怎麼樣的電磁鐵!磁力比較強?

(一)上自然科學第十冊一五「電磁場」時,我們曾經繞製100圈和200圈兩種不同圈數的電磁場來驗證「圈數越多,電磁鐵的磁力越強」的推想。後來我們想:如果圈數不斷的增加,磁力也會一直增強嗎? (二)討論「影響電磁鐵磁力強弱的變因」的時候,同學們也提出「漆包線越粗,磁力越強」、「鐵心越長,磁力越強」、「鐵心越粗,磁力越強」……許多推想。所以我們希望繼續研究,看這些變因怎樣影響電磁鐵磁力的強弱。

「小洞洞,大學問」─高爾夫球面之探討

有一天我在放學的途中撿到一顆高爾夫球,我拿在手中撫玩著,忽然間,我覺得有一個疑問,為什麼高爾夫球的表面會一個洞一個洞的呢?第二天到校後我請教老師,老師說:有洞洞的表面可能可以增加在草皮上的滾動能力,也可能可以減少它在空氣中飛行時的阻力,所以才能把高爾夫球打得很好。真的是這樣嗎?我有點懷疑。如果真是確定如此的話,那麼什麼樣的凹洞才是最理想的呢?多深?多大?多密?什麼形狀?……為解決這一連串的疑問,於是和同學們在老師的指導下一起做這項研究!

哇!我把速度「錄」起來了—音效卡計時器及其應用

本篇研究運用了巧思與智慧,使得一般常見的電腦音效卡搖身變為精密計時器,搭配上高感度麥克風、壓電式蜂鳴片與光電二極體等感測器,運用在空氣中音速、金屬固體中音速、單擺週期及重力加速度的測量上,從實驗的數據中得知,我們的方法確實可行而且精確度極佳,值得推廣到中小學的教學與實驗上。

小傾斜、大學問

在作「反射定律」的實驗時,意外地發現,雷射光被平面鏡反射出一連串的亮點,跟單、雙狹縫並不同。幾經後來的努力,才發現是因平面鏡的表面,略有傾斜所造成。因些,為了能更進一步了,「水平面-透明介質-傾斜水平面」的系統,在不同介質、不同傾斜度,葚至不同的入射角時,所造成的亮點差異。於是,進行了一系列的實驗,以便探討此機制產生的原因。

水中競賽

在上游泳課時,老師為了增加全班同學的潛水能力,便將銅板和象棋在一起,丟到水裡要大家去尋找,我們搶先一步衝到前面,發現象棋和銅板沈入水底的快慢似乎不同,覺得很好奇,想要進一步知道不同的物體在水中自由落下的快慢情形如何呢?於是就做了這個實驗。