1、1估測壓力鍋內水的溫度研究目的1. 理解物理測量中的間接測量原理、方法及其重要性。2. 通過實驗訓練同學們實驗操作技巧。3. 認識水的沸點隨壓力變化的關係，瞭解物理理論如何應用在日常生活中。課題分析壓力鍋是一種利用氣壓縮短烹調食物的廚具。極其良好的封密，使鍋內氣壓在加熱是得到提高，令在其中的水沸點升高。食物在其中因受到更多的熱而更快被煮熟。彷彿擁有了壓力鍋就擁有了廚房中的時間機器般。但我們如何得知水的沸點被提高？直接用溫度計測量？我們都知道這是非常困難的。在學習物理過程中，我們常常會遇到物理實驗往往是實驗條件控制下的間接實驗。物理量之間是相互聯系的，所以我們可以根據物理量相互轉換關係達到間接量
2、度。從間接量度這種量度原理衍生出各種透過量度壓力、電阻、電偶、熱膨脹等，與溫度之間的對關係所設計的各種溫度量度工具，最常見的液體溫度計就是利用了熱脹冷縮的原理。而其他電子溫度感應器的工作原理是根據輸出電流與溫度的線性關係從而間接量度出測量物體的溫度。從以上所述我們可以聯想到一個測量項目可以有數種不同的測量方法及理論思想。當然測量結果也一定不盡相同。這樣我們可以把各種不同測量方法的比較變成為一個訓練批判思維的好方法。研究建議確定課題理科研究性學習的主要任務是學習及體會科學研究問題的方法。例如這次的研究課題估測壓力鍋內水的溫度這類物理測量類的選題，首要重點是學習如何充分體現巧妙及轉換這兩個重要測量
3、技巧。我們當然可以直接改裝壓力鍋，然後用溫度計直接量度。不過這不是我們的目標，正所謂“付錢吃飯誰不會，不用付錢有飯吃才厲害” ，我們這次研究的目的是在特定的條件下，利用各種轉換的技巧進行量度，從以加深了解各種轉換技巧的關係及實際使用方法。收集資料本研究課題涉及熱學中比較深入的相關資料，如水的沸點與壓強的變化。在收集資料時可向壓力鍋生產商查詢及大學普通物理學熱學教材、鍋爐知識相關書籍，當然亦可在相關的網址上查找。另外，若使用一些電子零件幫助測試，不妨查詢電子零件東主，說不定會有意想不到的幫助呢！在收集壓力鍋的過程中，選擇的壓力鍋一定要有代表性，不能夠隨便選定數個湊合、湊合。提議是盡量找不同國家、
4、品牌、大小尺碼的壓力鍋進行研究。2實驗設計在你已經深入了解研究課題的重心及相關資料後，就可以開始設計及審定實驗步驟。處理及分析數據分析實驗結果要經過三個程序：1. 對此研究課題相關概念要完全了解2. 對數據要早統計分析3. 對分析的數據做合乎邏輯的解釋把數據繪畫成線性統計圖是一種常用處理數據的方法。無論是曲線圖或是直線圖，都是一種比較容易掌握及理解的方法。在解讀、分析線性統計圖時，不妨請教數學老師及閱讀有關如何處理數據的書籍。問題討論1. 你準備用甚麼樣的方法進行研究？試寫下你的實驗設計。2. 請寫出你的實驗設計可能出現的誤差及其主要原因。3. 你預計在實驗中會遇到何種困難？你會如何克服？4. 你會如何處理及分析在實驗中所得出的數據？5. 通過此研究課題，你還準備那些相關的研究問題？研究課題評價及思考1. 你認為壓力鍋內液體沸騰時的溫度，除了壓強外還可能有哪些因素？2. 通過本研究課題，你在壓力鍋設計上有何種新的建議？你還準備3. 透過此次研究，你應為在高山上烹調會遇到何種困難或問題？試提出解決方案。4. 完成此研究課題後，你對自己的表現有何評價？試就實驗設計、實驗技巧、應付實驗困難、結果分析這四方面作出評價。
