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聲音是能量的一種形式,在我們生活的環境裡它雖然無影無形卻又無所不在。我們將藉由實驗來探究聲音的特性,利用等分貝線圖來察覺校園內聲音的動向,透過模擬來了解聲音的吸收。
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班上同學總是喜歡一起下棋的感覺,其中又以五子棋最吸引我們,我們也發現當某方先達到三子連線或是四子連線的時候,最後都常常會是勝利的一方。為了分析研究出各種能先完成三子連線的下法,我們將五子棋的棋盤縮小為3X3 與4X4的大小以方便討論,並歸納出「活二連線」、「雙死二連線」等棋子的分佈是3X3 棋盤獲勝的條件,而在4X4 當中,亦發現了許多想要獲勝所需要的條件。有了這些基礎,在往後與同學的對奕之中,更多了許多自信與樂趣,值得一提的,當我們在方格紙上分析畫圖的過程中,也發現獲勝棋子分佈所形成的有趣圖案呢!
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(一)當我們配製氫氧化鐵膠液時,一般方法是(註1)
\r (1).以3g的氯化鐵溶於7ml的水中……(A)
\r (2).以燒杯城盛水熱至沸騰……(B)
\r (3).A加入B,同時攪拌起水解反應→生成赤褐色膠液
\r 而我們依此法配製出來的Fe(OH)3:膠液時,第 l 次,FeCI3,水溶液+沸騰後靜置一下的水;第 2 次:FeCI3,水溶液十沸騰中的水。得到的兩種膠液竟顏色不同:第一次為淺赤褐色,第二次為探赤褐色。
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在數學上,圓是有一定的軌跡及方程式表示,而直線也是一樣。但是如果將“同心圓族”與“平行線族”湊合在一起,便產生不同的“視覺感受”。例如我在科學月刊第六卷第 6 期中發現下列圖一、圖二。
當我發現此一現象時深感疑惑,並引證於其他同學,結果大家的感覺都相同,我才相信自己的眼睛沒有錯!只是不了解為什麼會有這種感覺。另外,當這兩片細密間距不同的圖案,稍作移動,便產生一種奇異的“疊紋”。至於其中的道理所在,引起我深人探討的興趣!?
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植物之窗─氣孔(氣孔啟閉變因之探討)
在高中生物第一冊中,我們發覺課本所述有關氣孔啟閉作用之變因部分,僅僅是寥寥數語帶過,並無更詳細之介紹。我們反覆找尋了許多資料,但又發現資料之間有些疑點,更引起我們研究的興趣,因此我們設計了此一實驗,以茲解答心中的疑惑,並求更明確的知識。
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聲音,是藉由固態、液態和氣態等三態,傳遞振動而產生。因為傳遞物質和發音體的不同,使得聲音有「大小」、「高低」和「音色」三種變化。在這個研究中,我們不再用課堂上五官的經驗,來觀察聲音的振動情形。而是利用各種自製的傳聲器、並謹慎控制擴音設備,將聲音的振動情形,以鐳射光顯現出來。再由鐳射光顯現圖案的分析,來找出並說明聲音「大小」、「高低」和「音色」三種變化的特徵及原因。而透過對聲音的研究,這個實驗可幫助我們將生活中的常識、或課堂中所習得的知識,建立一種科學的研究步驟及分析方法,更進一步可獲得「眼見為憑」的科學證據。
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在上游泳課時,老師為了增加全班同學的潛水能力,便將銅板和象棋在一起,丟到水裡要大家去尋找,我們搶先一步衝到前面,發現象棋和銅板沈入水底的快慢似乎不同,覺得很好奇,想要進一步知道不同的物體在水中自由落下的快慢情形如何呢?於是就做了這個實驗。
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有一天,修理熱水器水管的工匠大叫:「怎麼不銹鋼也會生銹!」我好奇的挨近去看,果然不錯,熱水器要輸送熱水的管子,和不銹鋼水管相連結的地方破了。工匠忙著工作,我在旁邊觀察,腦子一直想:「不鐫鋼的管子為什麼會生銹?」「不鑄鋼是不會生銹的!」我百思不解,想不透這個道理,回到學校請教老師。老師說很好的問題,我們去年十一月間,上自然科學的第五單元,「鐵生鏡」已實驗過鐵生銹的道理。鐵生鏡一定要有氧氣和水份。但是除了這兩個因素外,可能還有別的原因,致使金屬生銹、破洞。研究金屬是怎樣生銹的?於是做了下面的實驗。
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迷霧森林-銅樹銀枝的微觀探討及初步碎形分析
本研究以生物學研究器材(立體顯微鏡)一窺氧化還原反應析出銅樹、銀樹的微觀世界;又以數學分析(碎形理論)計算金屬樹維度;再以藝術與美學角度翔實記錄金屬樹的特異性形態與變化。銀樹在不同介質(濾紙、洋菜凍)的生長速度均快於銀樹。濾紙上銅樹似蕨類,碎形維度1.77±0.17;銀樹似枯枝狀,維度1.65±0.04。顯微鏡下,紅褐色銅樹如珊瑚,銀灰色銀樹如雪樹。硫酸銅溶液及洋菜濃度會影響銅樹生長速度、鋅片/鋅粒氧化程度、氣泡產生量多寡及大小。銀樹生長速度及形狀,則因鋅片/鋅粒在洋菜/培養皿的放置方式(平放、斜插、直插)而有差異。本研究以顯微放大之金屬樹圖形進行碎形維度計算,誤差很小,值得日後應用於不同條件下所形成金屬樹資料庫的建立。
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「號外!號外!醡漿草可當菜吃,快來看。」班長發現新大陸般的拿張科學剪貼一酸酸甜甜的醡漿草,給大家看。走在校園裡處處可見到它的影子,我們一見鍾情的天天去觀賞它,哇!醡漿草會運動也會睡覺,就這樣發現它的奧妙,使我們走上研究「黃花醡漿草」的路。
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我們研究的題目是屬於「覆面算」的一種題型。探討在n 進位制中,符合A1A2A3…… Am-2Am-1Am×N=AmAm-1Am-2……A3A2A1 的m 位被乘數,其中N=2~(n-1),n 為該進位制的「基數」。並歸納在所有進位制中,解答的一般性。
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我們要用密集板、齒輪、馬達等原始材料,製作一部四輪車。並且研究如何讓四輪車走得直,且能爬到最高斜度。經由做中學,實際參觀訪問,及科學的研究歷程,我們得到下列主要結論:車輛要製作準確,車輪要磨圓,四輪位置要定得很正,馬達要對準,才能製作一部精緻、走得直的車。若要爬坡能力好,車輪要小且寬,輪胎要貼上摩擦力強的胎皮,車身要長,車頭要重於車尾,齒輪要裝上惰輪,馬達要四輪傳動,路面最好不要濕滑。再加上環保素材的美化,就能製作一部登峰造極,超炫的車。
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