一、實驗設計單位

遠哲科學教育基金會

二、實驗原理

【針孔成像的歷史】
針孔成像最早在西元前五世紀戰國時代墨子就留意到光線通過小孔可形成倒立影像。西元十世紀時阿拉伯物理學家海什木（Alhazen），利用針孔裝置，對日食進行觀察。到近代則有文藝復興時期畫家達文西，利用暗箱後面的毛玻璃成像來畫出更逼真的畫像。

【針孔的原理與特性】
照射物體的反射光沿著直線方向穿過暗箱上的小孔會聚光於底片上，產生上下顛倒、左右相反的倒立影像。穿1 個針孔，影像只有1 個；穿N 個針孔，影像就有N 個。孔洞越大，影像越模糊；孔洞越小，影像越清晰。

下載附件→ ASML創意顯像機學習單

三、實驗所需材料

1. 客製化內盒 1個
2. 客製化外盒 1個
3. 描圖紙 1張
4. 薄片凸透鏡 1片
5. 剪刀、膠帶
6. 鉛筆

四、實驗步驟

1. 將外盒及內盒紙版翻至背面，將根據折線往內折開始摺疊。
2. 撕下雙面膠貼合邊緣完成外盒及內盒。
3. 將描圖紙描繪凸透鏡的大小，再描繪一次往內收1-2公釐的記號線。
4. 沿著第二次的記號線將描圖紙折起來，減掉多餘四邊凸起處。
5. 使用膠帶將描圖紙黏貼在內盒上。
6. 將內盒放入外盒裡，將凸透鏡固定置外盒上（與描圖紙同一面）。
7. 選擇家裡任何物品來用創意顯像機來觀察吧！

五、討論與思考

1. 生活中有那些情形也是「針孔成像」的展現？
2. 樹蔭下的小亮圈就是太陽的針孔成像
3. 照相機的鏡頭（凸透鏡）就是針孔，映像幕就是底片或感光元件。

一、實驗設計單位

臺中市立啟聰學校 科思創科學社團

【演示學校】

科思創魔法材料學校－中聰分校

【實驗設計者】

國立臺中教育大學科學教育與應用系－許良榮教授

【演示學生】

康晉豪、陳述豪、陳奕凱、楊晏寧、張哲瑋、陳峻維、吳恩宇、陳曉瑩、陳睿騏、張文韶、邱巧螢、吳令章

【社團指導老師】

中教大－陳玟伶

臺中啟聰－高如玲、劉依縉

二、實驗原理

說到「光的偏振性」，光為一種電磁波，電磁波的波動面有各種不同的方向，而「偏光片」能夠將光偏極化，而成為單一振動方向的光。
而「雙折射現象」，光在通過物質時，由於物質的晶格排列導致不同偏振方向的光會在晶體彼此正交的光軸上觀察到不同的折射率，變成兩束光。透過另一鏡片後又減少了某些方向的偏振光，造成我們所看到的光是互補色光，並隨著角度的變化而不同。

三、實驗所需材料

1. 奇異筆／彩色筆
2. 剪刀
3. 膠帶
4. 偏光片 10cm x 12.5cm
5. A4透瓶塑膠片 半張
6. 模板圖卡→下載連結

四、實驗步驟

【可穿透的牆壁】
1. 將透明塑膠片對準模板描繪出形狀（虛線也要做記號唷）。
2. 將偏光片對準模板A1、A2剪下繪製形狀。
3. 使用膠帶黏貼塑膠片到指定位置，製作出中空圓柱狀外殼。
4. 將兩片偏光片各自放置到圓柱中。

【魔幻變色鏡】
1. 將偏光片對準模板B1、B2剪下繪製形狀。
2. 在其中一片偏光片上依喜好貼上膠帶進行設計。
3. 將兩片偏光片重疊，上下左右轉轉看，看看會出現甚麼顏色？

五、討論與思考

1. 為什麼偏光片互相交疊旋轉時會有亮暗亮暗的效果？
2. 為什麼貼上膠帶會出現不同顏色？
3. 膠帶貼的層數不同時，出現的顏色會相同嗎？為什麼？
4. 除了膠帶能看見雙折射現象，還有其他材質能達到相同效果嗎？

一、實驗設計單位

國立臺南大學附設啟聰學校 科思創科學社團

【演示學校】

科思創魔法材料學校－南大附聰分校

【演示學生】

陳○琳、陳○靜、周○萱、蔡○諺、黃○鴻、王○承、郭○震、李○祐、陳○璿、朱○琴、林○蓁、張○潔

【實驗設計者】

成功大學－李旺龍教授、吳昱宏 （修正自網路現有實驗，作者不可考）

【社團指導老師】

成功大學-李旺龍教授、吳昱宏

南大附聰-陳文通老師

二、實驗原理

「非牛頓流體」，剪應力和剪切應變率之間不是線性關係，作用於液體上的摩擦力除與目前的運動狀態外還與液體過去的運動狀態有關，即此種液體有記憶效應。

三、實驗所需材料

1. 水盆

2. 太白粉

3. 水

四、實驗步驟

1. 將太白粉跟水在水盆內均勻攪拌配置，太白粉的量盡量不要太少。
2. 太白粉：水體積比例大約為2：1。
3. 攪拌均勻不要有沉澱。

五、討論與思考

1. 手指慢慢下壓，再拔出來，發現有什麼情形發生？
2. 快速用拳頭搥打，太白粉溶液又是什麼情況呢？
3. 浸泡在太白粉溶液底部的手，快速抽離會如何？

一、實驗設計單位

財團法人車輛研究測試中心

二、實驗原理

牛頓第一運動定律之動者恆動

三、實驗所需材料

1. 球
2. 滑板

四、實驗步驟

1. 將球置於滑板上，使球與滑板一同向前移動，當滑板碰撞到前方障礙物後，觀察球的運動行為。
2. 籃球隊員站在移動中的滑板向上拋球，觀察球的運動軌跡。

五、討論與思考

1. 移動速度越快球滾得越快，類比乘客在車輛緊急煞車時的行為。
2. 上拋後球的移動方向為何，如何使球拋得更遠？

一、實驗設計單位

慈濟基金會

二、實驗原理

「靜態平衡」主要是靜力達到平衡，可以由「重心」的角度來歸納。重心越低，越容易平衡。重心的位置如果有支撐物（支點），系統較容易維持平衡。實驗裡組合起來鐵釘的重心，在它們整體的正中間，通過不斷的調整，讓重心正好跟下面支撐的釘帽在一條直線上，並且重心落在了釘帽的下面，達到了穩定的平衡。

三、實驗所需材料

1. 水（也可以用米、綠豆等家庭中易取得物品代替）
2. 平整的桌面（初學者可以選擇桌面較粗糙的桌子）
3. 空鋁罐
4. 未喝過鋁罐 不同大小鋁罐各1個
5. 廢棄木板 1片
6. 鐵釘 數個

四、實驗步驟

【試著將空的鋁罐斜著放在桌面上】
1. 先往鋁罐里加入不同量的清水。

2. 多次嘗試將鋁罐斜著放在桌面上。

3. 加足適量的水到放手時鋁罐仍穩穩地斜立著，就成功囉！

【試著將未開封的鋁罐斜著放在桌面上】
1. 請兩位實驗者各選擇一瓶鋁罐。

2. 打開鋁罐，慢慢喝掉鋁罐中的飲料，嘗試將鋁罐斜放在桌面上。

3. 直到放手後，鋁罐仍穩穩地斜立著。

【試著將多根鐵釘平衡在一根鐵釘上】
1. 將一根鐵釘放在木板上。
2. 將一根鐵釘橫放置桌面。
3. 將其餘鐵釘以左右交錯直放在第一根鐵釘上。
4. 將最後一根鐵釘頭尾相反疊在第一根鐵釘上。
5. 抓住第一根及最後一根鐵釘的頭尾，夾起中間鐵釘。
6. 試著在木板的鐵釘上找尋平衡點。

❗️小朋友在使用鐵釘等尖銳物品時，請由老師、父母陪同操作。

五、討論與思考

1. 通過實驗，我們可以發現，當我們嘗試將空鋁罐斜立在桌面時，無論怎麼調整都無法成功，但是當我們往空鋁罐中倒入約四分之一罐清水後，就能很容易將鋁罐斜著立在桌面上，並且輕輕撥動易拉罐，它仍然能穩穩地斜立著。
2. 透過不同的方式（倒水或喝掉）、不同的鋁罐大小、倒清水改成倒米、綠豆等不同實驗，讓實驗者在嘗試中尋找科學原理。
3. 生活中有那些情形也是「槓桿效應」的展現？