中华民国第四十九届中小学科学展览会作品说明书.doc

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1、中華民國第四十九屆中小學科學展覽會作品說明書類別：生活與應用科學類科　　別：自然科組　　別：中小組作品名稱：當高斯遇見寶特瓶關鍵詞：高斯、寶特瓶、聚光編號：16實驗題目：當高斯遇見寶特瓶一、研究動機：有一天，我正在看一本書，名叫「科學家故事」時，讀到高斯的故事，內容是這樣的：「有位大人故意要刁難年僅九歲的高斯，竟然要求他在未打開瓶蓋的情況下，設法將玻璃瓶裡的棉繩解開，並讓瓶中的硬幣掉落至瓶底，想不到聰明的高斯靈機一動，拿出放大鏡，不到十分鐘便順利達到對方的要求，結果，令大家佩服不已。」所以，我也一時興起，想試著用其他材料來做做看。二、研究目的：想利用陽光和

2、放大鏡，將光線聚焦於不同材質的瓶子或繩子上，探討是否會影響實驗結果？三、實驗器材：（一）圓形和方形寶特瓶（透明色、不透明色）各1個（二）圓形和方形玻璃瓶（透明色、不透明色）各1個（三）細棉繩（縫衣線）數條（四）細塑膠繩數條（五）尼龍線（釣魚用）數條（六）毛線數條（七）放大鏡3X3把（八）碼表（或小鬧鐘）1個（九）固定架3個（十）同樣大小的磁鐵（取代硬幣）數個（十一）溫度計攝氏2001個（十二）透明膠帶1捲（十二）直尺2個16四、實驗過程：（一）把同樣大小的磁鐵用棉繩（或毛線、細塑膠繩）綁好。（二）準備好固定架把寶特瓶和玻璃瓶放在固定架上（三）將綁好的細棉繩

3、和磁鐵放入瓶中，用透明膠帶固定好，蓋上瓶蓋。（四）把放大鏡用固定架架在瓶子的上方。（五）利用放大鏡聚光的原理，將太陽光線聚焦於不同材質的瓶子或繩子上，仔細觀察與記錄每次繩子斷裂所需的時間。如圖1所示。圖1實驗示意圖16五、實驗結果：表1寶特瓶與玻璃瓶中置入細棉繩綁硬幣（磁鐵）實驗結果（第一次）瓶子材質開始時間結束時間所需時間備註寶特瓶9時31分0秒9時34分30秒3分30秒攝氏34度玻璃瓶9時31分0秒9時39分50秒8分50秒攝氏34度附註：寶特瓶與玻璃瓶都是透明且高度相同的，容量600毫升。表2寶特瓶與玻璃瓶中置入細棉繩綁硬幣（磁鐵）實驗結果（第二次）

4、瓶子材質開始時間結束時間所需時間備註寶特瓶9時0分0秒9時04分0秒4分0秒攝氏30度玻璃瓶9時0分0秒9時09分5秒9分05秒攝氏30度表3寶特瓶與玻璃瓶中置入細棉繩綁硬幣（磁鐵）實驗結果（第三次）瓶子材質開始時間結束時間所需時間備註寶特瓶10時0分0秒10時03分30秒3分30秒攝氏28度玻璃瓶10時0分0秒10時08分25秒8分25秒攝氏28度結果：使用寶特瓶所需的時間＜使用玻璃瓶所需的時間。圖2寶特瓶與玻璃瓶中置入細棉繩綁硬幣（磁鐵）之實驗結果比較16表4方形寶特瓶與圓形寶特瓶中置入細棉繩綁硬幣（磁鐵）實驗結果（第一次）瓶子材質開始時間結束時間所需

5、時間備註方形寶特瓶10時0分0秒10時03分05秒3分05秒攝氏34度圓形寶特瓶10時0分0秒10時03分35秒3分35秒攝氏34度附註：兩種寶特瓶的高度一樣，瓶身均是透明無色的，容量600毫升。表5方形寶特瓶與圓形寶特瓶中置入細棉繩綁硬幣（磁鐵）實驗結果（第二次）瓶子材質開始時間結束時間所需時間備註方形寶特瓶10時30分0秒10時33分30秒3分30秒攝氏32度圓形寶特瓶10時30分0秒10時33分55秒3分55秒攝氏32度表6方形寶特瓶與圓形寶特瓶中置入細棉繩綁硬幣（磁鐵）實驗結果（第三次）瓶子材質開始時間結束時間所需時間備註方形寶特瓶10時0分0秒1

6、0時03分05秒3分05秒攝氏32度圓形寶特瓶10時0分0秒10時03分45秒3分45秒攝氏32度結果：使用方形寶特瓶所需的時間＜使用圓形寶特瓶所需的時間。圖3方形寶特瓶與圓形寶特瓶中置入細棉繩綁硬幣（磁鐵）之實驗結果比較16表7方形寶特瓶與圓形寶特瓶中置入塑膠繩綁硬幣（磁鐵）實驗結果（第一次）瓶子材質開始時間結束時間所需時間備註方形寶特瓶11時0分0秒11時02分55秒2分55秒攝氏34度圓形寶特瓶11時0分0秒11時03分40秒3分40秒攝氏34度附註：1.兩種寶特瓶的高度一樣，瓶身均是透明無色的，容量600毫升。2.塑膠繩長20cm，寬0.1cm。表

7、8方形寶特瓶與圓形寶特瓶中置入塑膠繩綁硬幣（磁鐵）實驗結果（第二次）瓶子材質開始時間結束時間所需時間備註方形寶特瓶11時20分0秒11時23分0秒3分0秒攝氏35度圓形寶特瓶11時20分0秒11時23分20秒3分20秒攝氏35度表9方形寶特瓶與圓形寶特瓶中置入塑膠繩綁硬幣（磁鐵）實驗結果（第三次）瓶子材質開始時間結束時間所需時間備註方形寶特瓶11時20分0秒11時22分50秒2分50秒攝氏36度圓形寶特瓶11時20分0秒11時33分10秒3分10秒攝氏36度結果：用塑膠繩綁硬幣（磁鐵）做實驗時，使用方形寶特瓶＜使用圓形寶特瓶所需的時間。圖4方形寶特瓶與圓形

8、寶特瓶中置入塑膠繩綁硬幣（磁鐵）結果比較圖16表10方形寶特瓶中置