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記得在學校張教導常跟我們說:「好學生要能運用我們聰明的頭腦,多想、多做、多實驗、多創造,去活用我們的知識,做些有意義的事 …… 。」我聽了很受感動,心想我以後一定要做到活用書上的知識去做些有用的事, … 後來級任老師要我們全班小朋友去佈置教室,我負責帶忙同學釘圖畫在成績欄上,當我用手按圖釘去釘圖畫的時候,想不到圖釘凸出來把手指頭刺破了,好疼啊!紅紅的血一直流出來,旁邊的同學看到了,就向老師報告,老師馬上設法替我止血敷藥!他一邊擦藥一邊向我說:「麗君,以後做事要小心些,最好想想怎樣才不刺破手?」我突然想起老師曾經指導我們做過磁鐵、吸鐵的實驗,也許可以利用它來做個簡單的圖釘器,那不是可以不傷手嗎?
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名震一蝕—聚苯胺製備改良及其在防蝕應用研究
近年來,導電高分子的研究及發展十分活躍,在各方面的應用都有傑出的表現。其中,聚苯胺因價格便宜且製作簡便,使其應用潛力更為突出。聚苯胺對鐵系及非鐵系金屬有極佳的防蝕能力,但卻因聚苯胺與金屬之附著力不良使其應用遭受限制。本研究的重點在於製備奈米級的聚苯胺,以及提高聚苯胺在有機溶劑中的溶解度以達到和金屬能有效附著並增加其防蝕能力。實驗結果發現,利用微乳液法可以製備出奈米大小的聚苯胺粒子,且塗佈於鐵片上,有很好的防蝕效果,證明其應用潛力無窮。
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在國二理化課本中有提及利用二氧化錳來催化分解雙氧水製氧,而我們的實驗是要利用鹵鹽來催化分解雙氧水產生氧氣。我們共設計了六個實驗,第一到第四個實驗是改變了一些因素來探討鹵鹽催化雙氧水的影響,我們分別觀察了不同鹵鹽、溫度、濃度與酸鹼度,從實驗中發現,0.25M KI( aq)較適合國中生來操作與觀察碘離子催化雙氧水反應的多樣色彩變化,且其催化速度適中。而雙氧水在高溫、酸性的溶液中的分解反應速率會更快。實驗五、六則是我們推測陽離子可能也會影響反應的速率,因此選了數種碘化物來比較,結果發現CaI2 的催化效果最好,AII3 的催化速度最差,但 AII3 的反應液色彩變化卻更具多樣性。
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蟑螂之缺氧逆境生理反應和耗氧量的測定方法
蟑螂是一種古老的生物。看起來並不顯眼的牠,竟然存在至少三億年之久,可見其適應環境的能力是其他已絕跡的生物所望塵莫及的。至於這三億年牠是如何度過的我們並不清楚,但我們可以從觀察蟑螂面對逆境的反應著手,期望透過本實驗來找出答案。我們藉著溺水使蟑螂面臨缺氧逆境,計算達到昏迷所需的缺氧時間,以及蟑螂昏迷後到甦醒所需的時間,發現蟑螂甦醒所需的時間(平均 ±標準誤:1787.4 ±117.3 秒),遠大於達到昏迷所需的缺氧時間(270.7 ±18.7 秒)。此外,藉由間隔 90 分鐘的重複溺水,發現在第二次與第三次溺水產生昏迷所需的缺氧時間,比第一次溺水長,也就是曾有溺水經驗的蟑螂,較不容易因缺氧而昏迷。此外蟑螂昏迷後甦醒所需要的恢復時間,無論是第一次、第二次還是第三次溺水,皆無明顯改變。我們利用氧化鈣等藥品與器材,設計出一套方便又有效的方法,可以測量蟑螂等小動物的耗氧量。結果發現一隻蟑螂的耗氧量其實並不高(約 0.294±0.019 毫升/小時‧公克,n = 12),也就是說,就算在氧氣極少的環境下,也可以生存一段時間,這是一般動物所無法達到的境界。也許,以上那兩點可能就是蟑螂可從三億年前存活至今而不被滅絕的原因吧!我們藉由自行設計架設的器材設備,已經發現許多有趣的現象,包含蟑螂的呼吸商(respiratory quotient)在活動期會下降,顯示蟑螂在活動期是以脂質為主要的能量來源。此外,經歷缺氧逆境後的蟑螂,其耗氧量會增加,但其呼吸商會下降,顯示出蟑螂可因應逆境而改變其生理狀態。以上的結果皆可說明,我們自行設計架設的測量設備,可以用來解開蟑螂生存秘訣的謎團。
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龍潭中豐路敏盛醫院對面,有口遠近馳名還上過公視的「泉水空」。這口湧泉為何能源源不絕的冒水?是我們最好奇、最想研究的項目之ㄧ,但是老師說我們的地質觀念不夠札實,等上五年級再探究。因此從 94 年 10 月至 95 年 3 月,近半年的時間我們針對泉水空的灌溉分布、水質狀況、水位、水溫及氣溫等問題作觀測調查。我們走遍田間小路、訪問當地長者、請教地質、生物和環科系的教授,並向鄉公所申請補助、上網查詢、參閱書籍,終於完成研究工作。我們很高興,因為從來沒有人對泉水空做過科學性的探討,都是靠著好奇閒聊,口耳相傳來認識它。在調查期間有不少鄉民非常關心的詢問:泉水空水質好嗎?為何它冬暖夏涼?它流到那些地方?如今這些疑問我們都獲得解答,並將這份研究報告呈給鄉公所,提出建議,希望能藉此落實我們的研究目的──讓「龍潭人的水--泉水空」,生生不息的滋養這塊大地!
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The heavy rain fall brought by Typhoon Mindulle in 2004 caused debris flows in the mountains of Taiwan. The most serious debris flows took place in the areas along the East-West Expressway. The area from Mt. Li to Tien Leng, namely, from the upper course to the middle course of River Da Chia. There was plenty of debris flowing to the courses of the rivers from the hot spring area in Ku Kuan to the starting place of East-West Expressway, Tien Leng. This situation caused the sedimentation of the river courses. According to the data issued by The Soil and Water Conservation Bureau of the R.O.C, on July 2nd debris flows erupted in the First and the Second branches of the river in Sung Ho Village and caused 1 death and 2 injuries, besides, the disaster destroyed 8 major roads causing transportation breakdown. On August 24th, the Typhoon Aere caused the heavy flow of the river which destroyed Po I Elementary School and Chun Chin Bridge. The researchers employed research reviews and field investigations as the research methodology with the research scope of Sung HoVillage in middle Taiwan and disaster of debris flow. The First and the Second branches of Sung Ho River belong to the category of high potentiality of danger of debris flows. The Chichi Earthquake had accumulated sufficient sedimentation of soil and stone. 2004 年敏督利颱風豐沛的雨量,引起台灣山區發生土石流,中橫公路沿線尤其嚴重。從 大甲溪上游的梨山到中游的天冷都有災情;谷關溫泉區至新中橫起點的天冷,大量土石,流 入溪中,造成河道淤積。據水土保持局的資料顯示,7 月2 日松鶴一、二溪爆發土石流,傷 亡各1 人,2 人失蹤,對外聯絡道路台8 省道崩塌中斷。8 月24 日艾莉颱風來襲,溪水暴漲, 沖毀博愛國小、長青橋及民房7 戶【1】。 本文以松鶴為試區,土石流災害為對象,使用文獻探討及現場調查的方法,進行研究。 結果顯示,松鶴一、二溪,均屬於土石流高危險潛勢溪流;肇因於九二一地震的崩塌地,提 供充足的土石堆積物。
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叱「柵」風雲--透水柵工法在台灣的適用性研究
2003 年台灣引進土石流透水柵工法,是否適用於台灣值得深入探究,因此本研究藉由\r 實驗模擬來探討土石流通過透水柵的流動特性、堆積情形與篩分功效。試驗變因有土石粒徑\r 大小、柵棒間隙、渠床坡度、柵面篩分裝置的設置方式、柵面篩分角度、柵棒長度等。\r 實驗結果顯示,土石流流經柵面會呈現停積、推擠、流動、再停積的現象,篩分效果和\r 柵棒間隙有很大關係,而柵面篩分角度增大與柵棒長度加長可使篩分效果增大,進而減少主\r 河道的土石流規模。建議台灣在設置透水柵時考量當地粒徑大小,並依地形坡度而採用不同\r 的逆坡、平面或順坡方式設置,使篩分角度略大於土石停積的角度,將有助於柵面上土石的\r 自清效果,實驗後提出建議,作為透水柵工法設置時之參考。
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海濱花園─挖子尾地區海濱植物生態調查
挖子尾位在八里鄉,有一次因課程的關係,自然老師就帶我們班上到挖子尾做生態調查,在調查中發現海濱植物有很多是我們從來都沒見過的,而且海濱植物長的特別矮小,看起來非常特別。為了更進一步的瞭解海濱植物的特性、生長環境及對生態的影響,我們組成研究小組做更進一步的調查。
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當我們在學校做實驗時觀察各種動物的紅血球,會發現不同動物其紅血球的大小、形狀乃至有無細胞核都有不同程度的差別,為什麼不同動物的紅血球有這些差別呢?於是進行探討脊椎動物紅血球的實驗。
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根據文獻資料的統計,台灣地區泥火山共有 17 處,羅山地區是東部地區 2 處泥火山的分佈地之一,也是花蓮縣境內唯一的分佈地點。羅山地區的泥火山大多呈現噴泥池的景觀,只有幾個邊坡坡度約 10 度的噴泥丘。本實驗調查羅山地區泥火山噴泥口的直徑、噴發泥水的溫度,每分鐘的噴發次數、噴發量、含泥量、水質酸鹼性與含鹽度,並調查泥火山區域的植被概況,其中鹵蕨、彭佳嶼飄拂草與冬青菊都是生長在含鹽量較高的海岸地區,說明泥火山土質與海岸地區的共通性。鹵蕨在台灣的分佈只有屏東佳樂水地區與羅山泥火山地區,屬於稀有級的植物,羅山泥火山地區更是它族群數量最大的區域。本研究也模擬泥火山的噴發與泥火山兩種小地形的形成,以探究泥火山的噴發現象與小地形形成的原因。
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短脊槍蝦(Alpheus brevicristatus)配對行為研究
槍蝦可從是否抱卵及螯足大小等特徵辨雌雄;雌雄性比約58:42;成對比率約67%;體長以30~35 ㎜比率最高;雌雄配對體長關係呈正相關且雌蝦大於雄蝦;管徑3 ㎝、開口數3、雌蝦沒抱卵、雌雄體型相近及同時置入雌雄槍蝦實驗時其配對率較高;實驗對數越多、置入大體型雄蝦、配對時間越短及配對後再分離時間越長其配對專一率較低;槍蝦配對辨識部位主要在小觸角且由雄蝦主導配對行為。
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以「亮」取勝—探討如何辨識環境中的塑膠微粒
使用尼羅紅螢光染劑對已知的1至7類塑膠染色,我們測試條件下,98無鉛汽油為溶劑、波長365nmUV光照射、(22微米)500目不鏽鋼網當濾材,可以得到最佳辨識率。若濾材微濕就進行尼羅紅染色,會降低螢光偵測塑膠微粒的靈敏度,塑膠樣品染色後靜置的時間愈短辨識率愈高。來自環境的塑膠微粒和非塑膠有機物,即使不染色,當受UV光照射時也會發出較微弱的螢光,但是顏色有差異,可使用簡單的濾光片分辨出過濾環境樣品中的塑膠與非塑膠,解決尼羅紅染色對自然界中有機生物欠缺分辨能力的困境。解析海砂中的塑膠殘留量發現:距離海水愈近殘留量愈高,此趨勢和海砂的顆粒大小較無關聯。表層海水中的塑膠微粒數量驚人,3185/1000ml,大約是溪水和雨水中塑膠密度的3〜10倍。
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