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從一個科學展館的器材引發出一連串探究的實驗。實驗中,對兩片金屬之間產生電能的各項因素,做了持續性的探究,尋找金屬發電的機制,作品最後以裝置的再應用,及環保金屬電池的延伸性製作,作為研究總結。
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你嚼對了嗎?-檳榔鹼對神經再生之應用與影響
在此實驗中,我們以大鼠作為實驗對象來探討檳榔鹼對神經系統的影響。首先,我們將大鼠麻醉以利實驗進行。待大鼠昏迷之後,將其臀部及大腿的毛去除,劃開皮膚及肌肉後,將坐骨神經截斷,再以矽膠管連接兩神經斷端,隨即以顯微注射管將檳榔鹼打入矽膠管腔中。之後將傷口縫合,把大鼠置放在籠子裡等待甦醒,進行觀察。實驗後發現,檳榔鹼明顯增加了神經再生的成功率,並可促進再生神經顯微結構的成熟。此結果說明了檳榔的成份並非全然只有壞處,希望未來可以善加利用檳榔於醫藥衛生工作中,以造福神經受傷的病患。
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外來植物的入侵-非洲大鳳仙的生態探討
Generally speaking in order for a exotic plant life to dominate over the local ecology, the following factors must hold true: 1. A close proximity of the environment (including geographical and climatic factors) 2. A lack of nature enemy and competitor 3. A strong reproductive and adaptability capacity. Base on the above factors, We will be using Field Observation record, Sample placement, virtual environment factor experiment and other methods to conducing our investigation. This study shown the African Touch-Me-Not(Impatiens wallerana) has a strong reproductive and adaptability capacity. Even under adverse condition the African Touch-Me-Not survive for a period of time. It can produce flowers then fruits all year round, within each fruit there is on average 45 seeds with, under the right condition, near 100% germination rate. It can also reproduce asexually via cutting. Taiwan’s warm and humid geographical condition is similar to its origin of Africa. And so far haven’t found any obvious natural enemy. In the future this plant will be likely to spread on the low to mid. level mountain region. It also can be seen that the divergence within its habitat is low. Therefore it will decrease the variety, the density and the diversification of the local eco-system. Here to advise the government’s forestry and agriculture department, to study the relevant ecological information on this species, when they are considering popularization this plant. Using the information to evaluate the impact of this plant may have on the environment, and use it as a guideline for their plant conservation policy. 一般而言,外來植物入侵本地原生植群成功的條件有:一、相似的環境(包括地理、氣候等因素)。二、缺乏天敵及競爭對手。三、旺盛的繁殖力和適應力。針對上述條件,利用野外觀察記錄、樣區設置及模擬環境因子實驗等方法,來探討非洲大鳳仙未來是否會在臺灣蔓延、擴展進而影響本土的生態系。結果顯示非洲大鳳仙有旺盛的繁殖力和適應力,?使在不利的環境下,短時間不會死亡。一年四季皆可開花結果,每粒果實平均有四十五粒種子。環境適宜時,有接近百分之百的萌發率,亦可用莖進行無性繁殖。另外,臺灣溫暖多雨的地理環境亦與其原產地非洲相似,且未發現明顯天敵,未來極有可能在中低海拔山區蔓延。調查也發現它生長的地區岐異度明顯偏低,使其他植物種類、密度減少,生物多樣性降低。因此建議政府、森林、園藝和農業工作人員在推廣時,多吸取相關物種的生態學資訊,評估其對環境可能造成之影響,以作為植物保育之重要參考。
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亮不亮沒關係? ! ─ 光對光合作用影響的探討
有一個晚上,我對家裡的水族箱中的水草多瞧了幾眼,忽然發現了水草的葉片上停留了不少的小氣泡,不斷地往上升。記得三年級自然科學曾上到「水生植物」的單元,讓我對水生植物有不少的了解,可是,老師並沒有教到水草會冒泡泡啊!這可把我難倒了。\r 隔天一大早,起床後,我又仔細瞧了一下,咦!氣泡幾乎沒有了,真奇怪。到底為什麼泡泡有時多、有時少呢?後來,哥哥告訴我說:「這可能是光在作怪,因為半夜不開燈,水草不會行光合作用,所以看不到氣泡,等光線一照,氣泡又活躍了,而這些氣泡就是氧。」我覺得實在有趣。另外,我也想到,既然光會影響光合作用,那麼家裡鏡子反照的光線會不會有影響呢?白天,陽光透過玻璃照射進來也會嗎?這些一連串的問題,引起了我的好奇心,於是就和同學一起去探討。
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在學習電磁學時,書上有學到磁場的計算,但卻沒有相關實驗,便想自行設計實驗來求得地磁,而在實驗過程中發現,測地磁時可以同時求得磁鐵塊的磁矩和磁極強度,並可進一步驗證兩磁極間的磁力是否符合庫倫定律。
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將各種飲料倒入植物中,會有什麼結果,是這次實驗的重點。首先,我們篩選植物樣本的條件,最後選擇石竹;接著,討論出控制變因,才能決定放置植物的地點,和工作分配;第三,再討論澆灌的液體,不但要方便使用,還要性質相近,以便後續做數據分析時,能兩兩互相比較;最後,則是歸納記錄的項目,做成紀錄表。前面的實驗結束後,我們立刻整理紀錄表,做了橫向和縱向的多項數據分析,了解植物生長的好壞變化,用這些數據,對人體飲食態度當做參考,這一段是整份研究重點。第一回合縣賽結束後,再做第二回合實驗,除了全面改進,也延伸許多項目。以下將會一一列出來。
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向來一直被農民視為有害動物的蝸牛(露螺),近幾年竟然為農民競相撿拾,成為身價百倍的寶貝”甚至有人以飼養蝸牛為業,有計劃的養殖出售賺錢。像這樣花心智,費金錢辛苦飼養的蝸牛如果被牠逃跑了,豈不叫人心疼!那麼該怎樣來防止牠們的逃走呢?因此,在老師的輔導下,我們養起蝸牛,觀察蝸牛,看牠們的習性(有關爬行方面)和爬打速度以防止蝸牛的逃走。
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實驗證實:富含草酸與鈣離子的食物共同食用,並不會增加體內產生結石的機率、在檸檬酸根與鉀離子出現時或加熱,皆會使草酸鈣的溶解度變大、在磷酸根離子出現時,會使沉澱量變多,增加結晶體的量。患有草酸鈣結石的病人,可服用含鉀離子、檸檬酸根離子的食品或是藥用抗壞血酸來預防結石生成、若多食用富含磷酸根的食物,會使鈣離子與磷酸根結合成磷酸鈣形成晶種,使結石產生機率上升。
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「果」然不一定-臺東水果酸鹼性的研究
水果是日常生活中食用的食物之一,每天或多或少都會吃水果,但是吃進口裡的水果到底是酸性、中性還是鹼性呢?我們藉由踏查臺東縣當地種植的水果,以石蕊試紙、廣用試紙和筆型酸鹼度計檢測這些水果的酸鹼值。有趣的是這些水果竟然都是酸性的,酸鹼值的分布範圍從pH 1.94到 6.61。還發現有些水果彼此之間的酸鹼值差異很大,有些卻很小;相同的水果,不同的種植地區及成熟度也顯示了不一樣的酸鹼值。經過這些調查研究,我們繪製了臺東鄉鎮地區水果酸鹼地圖,紀錄常見的水果與地區特色物種的酸鹼值。
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抗生素是由細菌、黴菌或其他微生物在生活過程中所產生具有抗病原體或其他活性的一類物質,功效是殺菌。主要是從微生物的培養液中提取的或者用合成、半合成方法製造。抗生素作用,是抑制細菌中蛋白質與核酸的合成,干擾新陳代謝與繁殖,已達消滅細菌功效。但是因為病毒沒有新陳代謝的路徑,所以抗生素對病毒一點用都沒有。寄生蟲的細胞結構與細菌也有很大的不同,因此抗生素可以抑制細菌的生長或殺死細菌,但卻不會對病毒或寄生蟲造成很大的作用。
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氣體壓力的變化會影響聲音的傳播速度嗎?
學了理化17章聲音與波動後我們知道聲音的傳播速率在攝氏零度時可行進331公尺,且其速率取決於空氣溫度、溼度以及與當時風速有關,但是,我們不禁要問: (一)聲音速度既然比陸地上任何車輛都快,那麼快的速度,我們如何去測量它呢? (二)溫度、溼度、風速會影響聲速,那麼,起體的密度(壓力)也會影響風速嗎? (三)氣體的傳聲速率與介質的分子量大小有何關係?
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We study the effect of dark energy on the evolution of cosmic structure in a scenario where the dark energy is treated as free particles and thus can be localized. By theoretical derivation and numerical simulations, we found that:
1. The dark energy particles gain kinetic energy from a moving dark matter particle through gravitational interaction. Due to energy conservation, the dark matter particle will slow down with time
Ek(t) = Ek0 - 9 × 10-5[|1+3w|ρDE]1.92t where Ek(t) is the kinetic energy of the dark matter particle,Ek0 is its initial kinetic energy, w is the coefficient of equation of state for dark energy, ρDE is the mean energy density of dark energy, and t is the time.
2. The formation history and structure of galaxy clusters are different in the presence of localized dark energy. The more the localized dark energy, the earlier the formation of the cluster core. In addition, the kinetic energy Ek(R) as a function of R will be different if the ρDE is different. Thus we can compare the observed Ek(R) of clusters with our results to deduce the ρDE in our universe. The results here can be applied to the observations in the near future.
我們探討宇宙結構演化受到可局部叢集之黑暗能量粒子的影響。藉由理論推導及電腦模擬,我們發現:
一、黑暗能量粒子會透過重力交互作而從運動中的黑暗物質粒子獲得力學能。因力學能守恆,黑暗物質粒子的速率會減慢,滿足
Ek(t) = Ek0 - 9 × 10-5[|1+3w|ρDE]1.92t
其中Ek(t) 為黑暗物質粒子的動能,Ek0 為其初始動能,w 為狀態方程式係數,ρDE 為黑暗能量的平均密度,t 為時間。
二、星系團的形成過程及結構,會因可局部叢集之黑暗能量的存在而改變。黑暗能量越多時,星系團的核心會越早形成。而且動能 Ek(R) 隨著至星系中心距離R 的變化,會因 ρDE 的不同而不同,因此可以將量測到的 Ek(R) 和這裡的結果比對,推導出宇宙中的 ρDE 。 這些研究成果將可直接應用在未來的觀測結果上。
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