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實驗試題：共佔總成績 40%
壹、 注意事項：
一、實驗試題與報告紙 (不含封面、方格紙) 共 9 頁，並且內附有方格紙三張。
二、實驗報告除了要用文字述說實驗過程，亦應繪圖說明測量方法，且圖中標明各項器材相關 位置及控制和待測的物理量。
三、數據分析應記錄於報告紙中，報告紙背面也可以書寫，但請註明，同時表格名稱和各欄位 內容也要標示清楚。
四、實驗數據繪圖時應繪於方格紙上並貼附於適當頁面否則不予計分，圖的大小應能明確的表 達實驗數據的變化，圖的上方也應該清楚標示該圖的名稱及座標軸所對應的物理量，數據 點應該清晰可辨識，分析所得的曲線也應該清楚地在圖上畫出。
貳、 實驗器材：（請先清點實驗器材，若有不足，請即刻告知評審）
器材名稱 數量 器材名稱 數量
水盆 二只 25mL 量筒 一個
珍珠板 一張 雙面膠帶 一卷
液體 (95%酒精) 一瓶(500mL) 30cm 直尺 一支
未知濃度酒精溶液 A 一瓶 大頭針 一支
未知濃度酒精溶液 B 一瓶 美工刀 一把
滴管 五支 碼錶 一支
切割墊 一張 標籤 一份
量杯 二只 抹布 一條
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參、 實驗說明
一、 儀器架設（考試開始後 1.5 小時，評審會就每位考生自製儀器狀態進行評分 5%）
如圖，架設出一漂浮在水面轉動的系統。其中包含兩個部分：(1)漂浮珍珠板小舟：由裁切後之 珍珠板與小漏斗（裁剪鑽洞後的滴管）組成，漏斗底部小口與珍珠板之斜切面相觸，利於小漏斗 內溶液流出；(2) 珍珠板浮盤：依指定尺寸切割之正方形，並將大頭針穿過浮板中心，而其中一 角與漂浮珍珠板小舟接合。系統組合完畢，放置於已盛裝適度水量之水盆中，當依指示將酒精水 溶液滴入小漏斗內而緩緩流進水面時，系統便會以大頭針為轉軸，進行旋轉。適度調整大頭針穿 過長度，可使旋轉穩定。
圖一、珍珠浮盤示意圖
二、 於滴管漏斗內加入不同濃度(0% ~ 95%)之酒精水溶液（請注意水槽內的酒精濃度變化），並 量測當浮盤邊長為 90mm 時，小舟轉動平均角速度隨濃度不同變化情形。實驗時，至少轉動半圈 後開始進行量測。請每一條件至少進行五次，並求其平均值。如圖二為 log10(x)-x 關係圖，請參 照此圖，將數據繪於所附方格紙上(橫軸-濃度(對數尺度)、縱軸-平均角速度(線性尺度）)。並簡 單描述圖上表示觀察之結果。（15%）
(1) L
T
T
(1)漂浮珍珠板小舟
(2)珍珠板浮盤
3 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
lo g
10(x)
x
圖二、log10(x)-x 關係圖
三、 量測所提供之未知濃度酒精溶液(A, B)所測得之轉動週期，並利用第二題之實驗結果，推論 其濃度。（10%）
四、 於滴管漏斗內加入 20%之酒精溶液，並量測當珍珠板浮盤邊長分別為 5、7、9、11 公分時，
小舟轉動平均週期之變化情形。量測時，至少轉動半圈後開始進行量測。請每一條件至少進行五 次，求其平均值並作圖(橫軸-邊長、縱軸-轉動平均週期)，同時簡單描述圖上所得觀察之結果。
（5%）
五、 試描述所觀察現象，並解釋系統產生轉動的原因。（5%）
4
報告紙第一頁
5
報告紙第二頁
6
報告紙第三頁
7
報告紙第四頁
8
報告紙第五頁
9
報告紙第六頁
