花爸科學教育網

 
最近在網路上看見
用英語留言感謝老師的話，就有很多豐富的大獎喔！

還記的上課的時候，老師有提到棒球場上的擴音器嗎？ 
現在我們來看看擴音器的功能~~~
 

小朋友們，你還記得尖端效應嗎？ 
我們來看一下真實的世界會有什麼尖端效應的現象！ 

一公尺有多長
        公尺（meter）是由巴黎科學院（Paris Academy of Sciences）於 1791 年所制定的，當時的定義是「通過巴黎的子午線，從北極到赤道的長度的千萬分之一是一公尺」。為實現這個定義，一群大地測量家花了六年的時間，測量從敦克爾克（Dunkirk）到巴塞隆納（Barcelona）之間的距離，並把這個定義做成了長度是一公尺的白金棒。但由於測量誤差，這個公尺原器有 0.2 公釐（mm）的誤差。 
        經過許多年，公尺制度漸漸被世界各國所接受，有 20 個國家於 1875 年簽訂公約，並成立國際度量衡局負責相關的業務。1889 年國際度量衡局改良第一代公尺原器的設計，製作了 30 支截面是Ｘ形的鉑銥合金棒，分贈給各會員國，來統一及推廣公尺的定義。並於 1927 年，把保存在國際度量衡局內的改良型公尺原器，當它在攝氏零度時，原器上兩端刻線間的距離，做為國際公尺的定義。
        但是用鉑銥合金棒上的刻線來定義公尺，有許多缺點，例如刻線品質和材質穩定性都會影響尺寸的穩定性及重現性，而且一旦毀損後也無法復原。隨著科技的發展，人們希望把長度基本單位建立在更科學、更可靠的基準上，而不再是用某一實體的尺寸做為標準。 
        1893 年邁克爾遜利用鎘的紅光波長及其發明的干涉儀，來量測鉑銥公尺原器的長度，從而激發科學家用光波波長做為長度基準的想法。經過許多科學家對眾多物質的光譜進行有系統的研究後，向國際度量衡局建議三條可能做為長度基準的光波譜線。最後在 1960 年第 11 屆國際度量衡大會中，通過以氪-86 的輻射光波為長度基準，並定義「公尺等於氪-86 原子在 2p¹⁰ 和 5d⁵ 能階間躍遷時，輻射光的真空波長的 1,650,763.73 倍」。 
        1960 年的一個重大科技進展是雷射誕生了，科學家利用其優異的單色性、方向性，以及消除都卜勒寬度的技術，使其頻率穩定性及重複性比氪-86 高了 100 倍以上。除此之外，光波頻率及光速值的量測技術也有驚人的進展。 
        經過物理學家及計量學家數十年的研究與驗證，終於在西元 1983 年的第 17 屆國際度量衡大會通過了新的公尺定義，「一公尺等於光在真空中 1／299,792,458 秒之間所行走的距離」。這個定義的特點是把真空中的光速值視為一個不變的物理常數，它的數值是 299,792,458 公尺／秒。歷經了上述三次重大的變革，公尺的定義與實現方法已經分開，長度基準不再是某一種規定實體的尺寸或某一特定的輻射波長。因此公尺實現的準確度不再受定義限制，相反地，它會隨著科技進展而不斷地提升。 
        如何把公尺定義應用到實體的長度量測上？根據國際度量衡局的建議，實現的方法有兩種。第一種是飛行時間法，即量測短脈衝光波行經待測長度時所需的時間，再乘以光速值就可得到長度值。這是屬於長距離量測方式，適用在大地測量及衛星雷射測距。第二種是干涉法，量測方式是用已知波長的光源搭配光干涉技術來量測待測長度，最後長度值等於干涉條紋數乘上波長值。這是屬於短距離量測方式，其準確度非常高，也是各國國家標準實驗室採用的量測方法。
        現今的光源有很多種，波長則從可見光到不可見光都有，但一般人並沒有能力量測光波的波長或頻率，因為它需要特殊的技術與設備。有鑑於此，國際度量衡局根據許多科學家的研究結果，建議了 12 條已知波長的輻射譜線，並清楚地描述其實施方式與工作條件。 
        中華民國國家度量衡標準實驗室則根據國內需求，建立了三條建議輻射做為長度的原級標準，分別是碘穩頻 633 nm 雷射、碘穩頻 532 nm 雷射及鈣穩頻 657 nm 雷射。如果以碘穩頻 633 nm 雷射為光源，用光干涉的方式在真空中量一公尺的長度，其不確定度是 2.5 × 10-11 公尺。 
        由於大部分量測系統是在普通的大氣環境下工作，因此在空氣折射率的影響下，即使採用碘穩頻 633 nm 雷射進行干涉測長實驗，以現在的技術水準，一公尺的量測不確定度最多可達到千萬分之一公尺。這對一般的應用已足夠，但如果要提升量測準確度，就必須在真空下進行實驗或改善空氣折射率的量測技術。 
        總之，公尺定義經過 200 年的演進，長度的基準已不再是一個實體，而是一個物理定義，任何人只要依上述的方法，都可產生一公尺的標準。
資料來源：《科學發展》2005年5月，389期，74～76頁
作者：盧聖華 / 中華民國國家度量衡標準實驗室

為什麼夏天時車輛較省油？
美國密西根州立大學機械工程學教授暨機動車輛研究實驗中心負責人蕭克解釋如下：
　　汽車的油耗值（每單位體積汽油所能行駛的里程數）與其內部機件的運轉狀況，以及駕駛人的行為有關，而這兩項又都受到溫度和雨雪所影響。雪花紛飛的冷天裡，在市區內走走停停地開上不到10分鐘，其燃料經濟性往往會比風和日麗下，開在交通順暢的乾燥路面上低了一半。
　　電動馬達、引擎、變速箱與驅動車輪的輪軸等汽車機件，在低溫時會消耗較多能量，尤其是在發動之際。隨著溫度降低，油與其他流體變得更加黏稠，意味著必須做更多功，也就是消耗更多燃料，才能克服傳動系統零件的摩擦力。此外，車胎的初始滾動阻力，在-17℃時較27℃時高出20%左右。汽車開動後，滾動阻力會減低，而在幾公里之內，溫度的上升並不顯著，對耗油率的影響不大。
　　在寒冷天候下，作用於車體的風阻也會增大：27℃暖空氣的密度較-17℃冷空氣的密度低約17%。在市區駕駛時，這個比例並不會造成太大差異；但在寬廣的高速公路上，雖然車輛的燃料效率通常會有所改善，但油耗值仍會因低溫而減少7%左右。
　　個人駕車習慣也與效率的變化息息相關。在冬天，我們利用加熱馬達、除霧器和雨刷來保持手指溫暖及視線清晰。我們也常在開車前先讓車內達到舒適的溫度；在車內等候時，也會保持引擎空轉以維持定溫。

我們都知道當毛皮與塑膠摩擦之後，塑膠會帶負電，毛皮自然就是帶正電
假若我們穿著毛皮的衣服在塑膠溜滑梯摩擦，那麼會發生什麼事情呢？

想一想：小弟弟的頭髮為什麼都會在溜滑梯時翹起來？

97第一次基測試題自然科學國二試題解析
(A)第五題(範圍：國二下‧有機化合物─酯類)
香蕉油的學名為乙酸戊酯，將乙酸和戊醇混合，加入少量濃硫酸後隔水加熱，即可製得，此反應屬於下列何種反應？
(A)酯化(B)氧化(C)皂化(D)分解
sol：這題考基本概念─什麼是酯化？簡單來說酸+醇就能產生酯類！

(B)第六題(範圍：國二下‧常見的力─靜電力)
在清掃保麗龍碎屑時，碎屑通常很容易就「附著在掃帚上，不易掉落」。前述「」內的現象最可能是保麗龍碎屑與掃帚之間哪一種作用力造成的？
(A)磁力(B)靜電力(C)空氣阻力(D)萬有引力
sol：這題考生活常識─從國小唸到大！這提不會很奇怪吧！
     與竹筷子撕開的塑膠套子會黏在手上的原理一樣！都是靜電力。

(D)第17題(範圍：國二上‧基本物質與原子)
已知鎂(Mg)的原子序為12，一個質量數為24的鎂離子(Mg²⁺)，其所含的質子數、中子數、電子數依序為下列何者？
(A)10、10、10(B)10、12、12(C)12、10、10(D)12、12、10
sol：原子序12代表質子數就有12個！所以選項A、B去掉，不可選
     因為質量數24，所以中子數為24(質量數)-12(質子數)=12個(中子數)
     由於鎂離子失去2個電子(所以帶2+)，因此數量應為12-2=10
(C)第18題(範圍：國二上‧基本測量、物質與原子)
某運動飲料的標示內容如圖(四)所示。若將該瓶飲料倒出一半，則瓶中剩餘飲料的性質與未倒出前比較，下列何者正確？
(A)密度變為一半(B)pH質變為一半(C)氯離子莫耳數變為一半(D)鈉離子濃度變為0.5ppm
sol：本題考基本觀念，倒出飲料不會影響密度、pH值、內容物的濃度
     因此只能選(C)，完全不用大腦就可以寫的題目！
(D)第19題(範圍：國二下‧有機化合物)
圖(五)為化合物的簡要分類。依據圖(五)，下列各選項中物質的分類何者正確？
(A)葡萄糖屬於甲(B)蛋白質屬於乙(C)乙酸乙酯屬於丙(D)聚乙烯屬於丁
sol：

(A)第20題(範圍：國二上‧基本物質)
下列各物質所具有的特質，何者屬於化學性質？
(A)硫磺具有可燃性(B)濃鹽酸有揮發性(C)活性碳有吸附性(D)純氧氣比空氣重
sol：燃燒屬於化學性質，其他均屬物理性質，故選(A)
第21題(範圍：國二上‧光與顏色)
某考古學家進行探勘時，發現岩壁上有許多很小的符號。若要使符號看起來呈放大的像，以便看的更清楚，則他應該採取下列何種方法？
(A)透過凸透鏡觀看           (B)透過凹透鏡觀看
(C)藉著凸透鏡的反射觀看符號    (D)藉著平面鏡的反射觀看符號
sol：這也是國小小朋友就會的題目！放大鏡是哪一種？凸透鏡！

第22題(範圍：國二上‧熱與傳播)
有關熱的傳播，下列敘述何者正確
(A)在空氣中，熱只能以對流方式傳播 (B)在空氣中，熱只能以傳導方式傳播
(C)在真空中，熱只能以輻射方式傳播 (D)在真空中，熱只能以對流方式傳播
sol：輻射是一種波動，不需要介質醬可以傳遞能量，如太陽光從太空中經由"輻射"傳遞。

第24題(範圍：國二下‧常見的力)
在浴室上裝上浴簾，將兩段式的桿子伸長並旋緊，恰好頂住兩邊牆壁而不致滑落，如圖(六)所示。若桿子的重量為2公斤重，浴簾的重量為1公斤重，則桿子兩端所受到的摩擦力共為多少公斤重？
(A)1.0     (B)1.5     (C)2.0     (D)3.0
sol：1+2=3kgw
第33題(範圍：國二下‧酸鹼鹽)
下列關於電解質在水中解離之敘述何者正確？
(A)正離子的總個數必等於負離子的總個數
(B)正離子的總質量必等於負離子的總質量
(C)正離子的總電量必等於負離子的總電量
(D)溶液中氫離子濃度必等於氫氧根離子的濃度
sol：任何物體都需要達到電中性的狀態，因此正、負離子的電量應該相等

第35題(範圍：國二上‧元素與化合物 and 國二下‧有機化合物)
碳氫化合物CxHy和氧(O2)完全燃燒時的反應式如下
CxHy + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
下列何者為此碳氫化合物的名稱？
(A)甲烷  (B)乙烷  (C)丙烷  (D)丁烷
sol：此題考物質守衡，也就是反應物(左邊)有多少個C與H，生成物(右邊)就會有多少個C與H；再搭配碳氫化合物命名的觀念，一個碳叫「甲」，兩個碳稱「乙」，以此類推。
第36題(範圍：國二下‧氧化還原反應)
硫酸銅水溶液中加入下列何種物質，即可將銅離子還原成金屬銅？
(A)氫氧化鈉  (B)鐵棒  (C)鹽酸  (D)銀線
sol：要將銅離子還原成金屬銅，則必須找活性更大的物質，這裡只有金屬鐵的活性大。
第38題(範圍：國二上‧物質的變化 and 飽和水溶液)
已知物質X在40℃、80℃水中的溶解度分別為60g/100g水、90g/100g水。有甲、乙、丙、丁四杯燒杯皆含有100g的水，其水溫及所加入X的質量如圖(十一)所示。下列有關物質X在四杯水溶液的敘述何者正確？
(A)甲杯水溶液的濃度大於乙杯水溶液的濃度
(B)乙杯水溶液升溫至80℃時，即為飽和溶液
(C)丙杯水溶液降溫至40℃時，其濃度與乙杯水溶液相同
(D)丁杯水溶液降溫至40℃時，即形成未飽和溶液
sol：
(A)甲杯中雖加入70g物質X，但只有60g溶解，乙杯中有60g物質X，故甲、乙兩杯皆為飽和溶液，濃度相同
(B)乙杯中含60g物質X，升溫至80℃時需再加30g物質X，才達飽和
(C)丙杯中含60g物質X，降溫前後皆與乙杯溶液濃度相同
(D)丁杯中含90g物質X，降溫至40℃會有30g物質X析出，而溶液為飽和狀態。

第題
(A)(B)(C)(D)
第題
(A)(B)(C)(D)
第題
(A)(B)(C)(D)
第題
(A)(B)(C)(D)
第題
(A)(B)(C)(D)

作文「當一天老師」 夫子多叫好 更新日期:2008/05/25 04:32 韓國棟、李義台北報導
「如果我只當一天老師，這一天我會自己花錢買很多指甲刀，然後徹底檢查學生指甲……」昨天基測寫作測驗題目是〈當一天的老師〉，在彰化縣某國中任教的丘老師說，如果他參加基測，就要從這個角度寫。也有很多老師為此題目「鼓掌叫好」，認為夫子難為，真該讓學生當一天的老師。

靜摩擦力的威力！
雖然這影片是香港發音，同學可能聽不懂，但是沒有關係，重點是請同學注意：
1.兩書本是由一頁一頁的紙相疊在一起，這樣就可以產生摩擦力
2.所產生的靜摩擦力有多大呢？
   a.一開始兩人用手拉，拉不動~~~~~~
   b.後來用繩子綁好之後，再拉
   c.最後，整個人都站上去了，還是拉不動！