物理科

理化課中曾提到在小角度擺動下，單擺週期僅與擺長有關，經我們請教老師後得知，原來這個結果是根據 公式而來的。仔細研究一下，在地球表面 g 為定值，所以課本中就給了我們“單擺週期僅與擺長有關”的結論。如果能使單擺沿著重力的方向作加速度運動，則單擺公式將修正為 。於是我們修正傳統滑車實驗，可研究不同垂直加速度環境下鋼球擺動週期改變的情形並驗證牛頓第二運動定律。在此實驗中利用電腦處理數據更結合電腦內部時鐘，以最普遍的現代科技輔助測量時問。

上學騎腳踏車為什慶轉彎時車身要向內側傾斜？運動選手在跑道轉彎處，身體也要向內側傾斜？公路在轉彎的地方路面也要向內側傾斜？脫水機怎慶能夠脫水？地球會一直繞太陽公轉而不脫離軌道？人造衛星怎麼能夠歷久不墜？這一連串的問題興起我們對向心力研究的興趣。

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。

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。

使用馬赫‧曾特爾干涉儀，它可以利用光波微小波長（可見光400 ~ 700奈米，1奈米 = 1nm = 10-9 m）的特性，來進行微小的長度變化的測量。在干涉圖形中每一個環或圈數的變化都是一個光波長λ，透過觀察圈束的變化ΔN，算出真正金屬所膨脹的厚度。最後，利用熱學中的長度增加量ΔL=L0×α×Δt，得到我們要的：金屬的熱膨脹係數α。

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。

除了天生目不明的人之外，誰都生活在光明的世界裏，知道太陽是最大光源，但是還有許多細節，如光的速度、波動、折射、反射 …… 等問題，影響著我們的日常生活，在國小階段關於光的前進、激動、反射、折射的探討，就是要用〞模型〞把這些不易具體觀察到的現象，能在很小的空間內，利用最短的時問，把它呈現在受教者眼前，以滿足他們的好奇心與求知慾。

如果說和電腦溝通的方法中，最常用，同時也是最普遍的，就是鍵盤 Keyboard 輸入，我想該不會有人反對吧！但除非是學過打字的人，不然必定會認為這是一種又耗時，又耗力之作法，因此我們便突發奇想：如果我們能用聲音和電腦溝通的話，豈不是比鍵盤輸入更快，更方便嗎？若要如此，首先就必須對聲音有更深一層的暸解、分析。我們人是如何地去分辨對方所講的每一個字呢？是靠聲音的變化？或頻率？還是響度？抑是音色？再不然就是這些因素以外之變因呢？又想到喇叭、鋼琴、古箏、吉他如果同樣奏出 Do 。但每種樂器各有各的特色及音質，這是為什麼呢？由以上的許多疑點，而引起了我們研究的興趣！

本研究是從三年級下學期自然與生活科技領域中的有關「光」的單元出發，想要找出平時使用檯燈進行閱讀活動時影響照明的因素。我們發現不同色光的燈源其自開啟光源到維持穩定的照度所需時間不同，且光源高度越高，配光均勻度越大，但桌面上各點的照度卻越低。另外，我們也發現紙張材質、書架角度及閱讀角度的高低亦會影響閱讀時反射光線的多寡。後來，我們透過各種嘗試，利用木條、塑膠水管、鐵絲、太陽能板等材料，組合成一組能更準確測量出反射光線多寡的可調整高度的太陽能測光板。我們利用一整年的假日、週三下午等時間完成有關「閱讀照明」的研究，發現原來「光」是這麼的奧妙、有趣，我們付出再多的辛苦也值得。

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！