物理科

去年中秋節晚上我和弟弟跟著爸爸、媽媽到內湖國家公園去賞月，那天月亮好亮、好圓啊！我們在遊戲當中，我卻發現有一個先生賣一個奇怪的東西，那是一車像釣魚線一樣的塑膠線，約五十條，二端很整齊的綁在一起，一邊就讓他長長短短的散開，在下面把手的地方裝 上手電筒，和小燈泡，當開關打開後，塑膠線的一端就發出各色光芒。「哇！好漂亮！」弟弟大聲的叫！我卻對那些線發生興趣，為什麼塑膠繩可以發光呢？我問老師這個問題，老師就幫我分組，並且指導我和幾位同學一起共同研究這問題。

我們在課堂上學過燃燒的要素與產物，也學過聲音的振動與音量大小；同時在許多新聞報導與慶典活動中，我們可見到竹炮的蹤影；雖然網路上可以查詢到的相關資訊很多但仍覺得不真實，於是我們實地探訪操作竹炮，親身經驗聲音的震撼，使我們興奮不已但也使我們產生一些好奇想法：如何才能製造出最炫最大聲的竹炮？經過一連串資料搜尋與探討，我們以音爆、共鳴為主體發展一系列實驗，驗證在特定材質、口徑、高度與特定的氣體量時，可以獲得最大的音爆與共鳴值。

對於在理化課聽到的物質密度愈大，聲音傳播速度越快，溫度越高音速越快，公式v=331.5+0.6T是溫度對聲音的關係，提出了質疑，本作品利用在盒中裝設超音波感測器來驗證v=331.5+0.6T的準確性，以及在不同的氣體，不同氣壓下音速的改變，得出氣體平均分子量越大，聲音傳播的速度越慢的結果，而氣體中氣壓愈大，聲音傳播的速度就越快。

入射光的偏振態、線偏振角度及波長與銅化合物產生反射橢圓偏振光有關；位置分析點1398 ~ 點1455 之間銅化合物種類多，各位置分析點的 RGB光強度比例變化、橢圓長軸角度不同、橢圓短軸偏光透光率差異性，是造成銅化合物顏色變化及色彩的移動主因。位置分析點 1455，線偏振 + 45 度入射，析光片轉 85 度，紅光與藍光光強度比例會互換，銅化合物有類似互補色的顏色變化。位置分析點 1398 ，圓偏振光入射，紅光與藍光的橢圓長軸角度差 70 度，橢圓短軸偏光透光比例值相同，析光片轉 70 度，銅化合物會出現互補色。利用光強度方程式畫出模擬曲線圖與實驗反射光強度比例分布圖比較，若曲線符合，可證明設定的 E0y，輸入的E0x 、 δx 、 δy 等參數無誤，得出相位差 δ。

有一次我看到電視上有一個會氣功的師父，正在表演「踩蛋功夫」，結果在我心目中非常脆弱的蛋，經他踏過卻完好如初，我心裡不禁納悶，是他氣功厲害呢？還是蛋殼的功夫了得？於是我找了幾位好友，在老師的指導下，一起來探討蛋的承受力。

音叉的振動或敲鼓時鼓皮的振動，雖然可以感覺得到，但是他振動的時間太短且振動的速度太快，觀察他總讓人感覺不夠明確。本研究是透過各種方法要創造出一個可以量化、可以明確顯示振動大小的儀器，並以此儀器做振動擴散的研究。

雨後天晴時，天邊偶爾可見一彎彩虹。為了探索虹的祕密，就借用了學校的分光儀來觀察陽光所產生的色散；在觀察時發現：在光譜中，出現了一條條的暗線，爾後看了書籍的說明，才知道那些暗線是太陽光譜被氣體所吸收而形成的。於是我們想：在大氣中的污染物質，會不會影響到天空中的虹或分光儀中的光譜呢？

一、能自行設計實驗，並以理論推導公式，驗證實驗結果。 二、能利用較進步的科技產品測量，例如：雷射，以獲較精密結果。 三、理論計算或實驗裝置能配合個人電腦使用，對於資料的讀取、分析，更深入、更迅速、精確。 四、能對教材內容：作適當的改進，以增進教學效果。 五、國小部份，大都以實際生活周遭環境，為取材資料，做有系統的分析，內容生動有趣。 六、高中組作品在程度上比去年高很多，對問題的探討不但普遍相當周延，而且測量方法的設計，也多具創意。國中組則未顯示有進步，可能與升學壓力有關。 七、初小、高小參展少數作品中，有遠超過學生程度者，使學生無法發揮其固有創作力，和獨立思想機會，殊為可惜。

提高水溶液導電實驗成功率，先要選對電極棒的材質。生活中導電最佳的是銅線，但在水中易產生銅綠影響結果，且耗材大，我們建議以鋼釘取代。其次，影響導電的關鍵是電極棒與水的接觸面積。二支電極棒最佳距離是1公分、插入水溶液深度5公分為最佳，電極棒直徑越大，與水的接觸面積越多，導電性亦越佳。水溶液容積多寡影響並不大。自然實作中要驗證水溶液是否具有導電性，我們建議採用高亮度LED取代三用電錶，連接方式較簡便、價格低、效果佳，即使是導電性不佳的蒸餾水，亦可檢測導電性。我們將實驗結果設計成一支導電檢測筆，針對傳統電解實驗的缺點，製作出改良式的檢測筆，在操作上更方便、精確，方便老師與同學判別水溶液具導電性的最佳教具。

在國中第四冊理化課本裡有一個實驗是觀察載流導線在與其垂直的磁場中之受力情形。但此實驗只能觀察出受力方向與相對大小。讓我們聯想到何不利用第二冊學到的槓桿定律，將電磁間之受力大小測定出來，並進一步探討其它的電磁相互關係。因此，我們便著手設計本實驗。