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國中化學實驗的研究與改進

本校為基隆市科學研習中心學校之一,參加科學研習時,凡是課木沒有明確說明的部分,或實驗結果不明確,誤差太大的,我們就在老師的指導下,進行研究並加以改進。

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一種新的圖形導覽介面

利用電腦瀏覽圖形式資訊的時候,常受到螢幕空間大小的限制,沒有辦法在顯示圖形整體結構的同時也顯示細節部分。超廣角鏡頭是一種短焦距、大視角的相機鏡頭,鏡頭成像的時候,會有中間部分放大而周邊部分縮小的情形,藉由這個特性,我們發展出了一種新的圖形導覽介面,在瀏覽圖形式資訊的時候,有個圓形區域,該區域可隨著使用者的意願而自由移動,而區域內的圖形是以模擬超廣角鏡頭成像的方式呈現,且能夠與圓形區域外的圖形做銜接,如此,在瀏覽圖形式資訊的時候,除能夠顯示整體的結構外,也可以不開啟新視窗及無遮蔽的方式,即時地將想要觀察的部分做局部放大以展現細節。

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環狀泡泡產生機制之探討

形成泡泡環的主要因素為:外圍液體由氣泡底部衝入氣泡內貫穿氣泡而形成泡泡環。 起始孔徑的形狀不會影響泡泡環的形成。 在雙孔的實驗中,若孔重疊,則可視為單孔;而不重疊孔氣泡混合後會產生壓力大的混合區,造成中間破裂而不成環。 在相同孔徑下,泡泡環離開時間與外加壓力及外力時間無關。 由連續方程式可推知孔徑越小的氣泡成長所需時間越短。 當泡泡達到離開噴射孔的時間,即使外力繼續作用,還是無法增加氣泡的體積,所以會有達到飽和值的趨勢。 使用球型氣泡模型來解釋外加壓力增加,氣泡體積亦增加的趨勢。 利用離開噴射孔氣體體積等於氣體進入氣泡的體積,可解釋外力時間與體積成正向增加關係。而氣泡在成長過程中,體積膨脹率隨時間而增大。

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不用點第二次了

每到夏天,我家就要買很多蚊香,好在睡覺時驅蚊用,而且製蚊香業者故意把蚊香製短些,使它約在我們要起床前一小時左右燃燒完了,他們的目的是要我們去買較貴的大卷蚊香,而大卷蚊香在起床後常剩下二、三圈,如果忘記熄掉,真是一種浪費,因此,我在想,如果有方法使它多燃燒一個小時左右,那該多好!加上我也想知道市面那種蚊香較有效果及燃燒上的情形,所以,就約了幾位同學共同研究,並請老師指導,做了一些實驗。

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應用U—型裝置觀察生物薄膜對養分擴散與吸收現象

在生物課本第四章營養第五節生物體內養分的轉變,實驗 4-3進山細胞的實驗中,一般的作法都是以玻璃紙代替生物薄膜來觀察,而玻璃紙是無生命的,且與細胞的構造及組成相距甚遠,有此學生對其表示懷疑,於是著手尋求,提出一簡便的方法,以生物薄膜直接來觀察,使其更接近自然現象。

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「鋅」姑娘一「泡」而紅

自國中理化課本第一冊第六章「熱和化學變化」的實驗堙A硫酸銅溶液加鋅粉產生了銅,但反應產生的鋼是近似咖啡色,與平日觀念中的「紅銅」大不相同,於是我們便請問老師,是否我們實驗方法或材枓出了問題否則怎會產生咖啡色的銅呢?老師說:「懷疑加假設與求證,便為解惑石。」所以我們幾人便開始以假設與實驗來改進課本上的實驗。

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旗海飄揚—旗面波之探討

無意間在某大學的科學討論版中,發現有人提問了一個關於旗子的問題,但遲遲無人回應。 \r 經過仔細思考這個問題後,想起許多旗幟在空中隨風飄揚的景象,那些旗子似乎有著一定的律動,而這個律動中,風扮演著一個十分重要的角色,不禁使我感到好奇:「風與旗子的擺動究竟有什麼關係?」,恰好有研究的機會,於是就以『旗海飄揚------旗面波之探討』為題目,展開了一系列的研究。

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最漂亮的一桿

此作品描述以電腦程式模擬物體發生碰撞的情形,結合物理、數學並融於生活實例 ── 撞球,分成多個研究階段,分別解決理論及實際間的差異,最後發展成一個可預測完美球局的高手。分成各種實驗階段,加入變因,諸如滾動摩擦力、球質量、撞球力道、方向等,由淺入深的討論,研究球與球桌、球與球的碰撞,提出解決問題的方法與其所衍生之相關問題,並以程式表現其結果。從開球起,每一桿皆預測出桿力道、方向,除讓球入洞外,母球並能移動到下一桿最有利之位置,一一將其他球打進,完成一個最漂亮的球局。

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太陽能集電板效率改善—太陽能位移追隨系統

利用追隨太陽位移的方式,改善太陽能集電板的發電效率。

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氧多起來

不同的植物種類催化雙氧水分解生成氧氣的量不同。同一種植物樣本,因顆粒的大小不同於相同的時間內催化雙氧水分解生成氧氣的量也不相同。根據此次實驗結果,以葉子的催化效果最好。本次實驗所取得的 69 種植物樣本中,前十大排行榜分別為︰構樹﹙葉﹚、桑樹(葉)、地瓜(葉)、牽牛花﹙葉﹚、馬櫻丹(葉)、金露花﹙葉﹚、空心菜﹙葉﹚、紫藤(葉)、金棗(葉)、山櫻花﹙葉﹚。

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溫度滴定

酸鹼滴定(5)由於指示劑變色判定不易,且氧化還原滴定(8)及沉澱滴定 (10)並無適 當指示劑,因此不易判定當量點,但三項滴定試驗皆會放熱,所以本研究利用溫 度判定當量點。由恆溫試驗得知:自製恆溫裝置之溫度變化速率為每分鐘下降\r 0.052℃,顯示其保溫效果良好,因此能更準確量取當量點。由酸鹼滴定之熱譜圖 結果顯示,其熱譜圖之當量點準確度高達95.49%以上;自熱-電壓試驗得知,溫 度愈高導電性愈大,因此放熱不明顯之反應即可利用導電性變化判定當量點。為\r 避免電解過程中產生氣體包圍電極而影響導電性,故將輸出電壓設定為0.8V(19)。 以市售H2O2(aq) 滴定KMnO4(aq)之氧化還原熱譜圖,可算出H2O2(aq) 濃度為3.4%,誤差 為2.86%;以HCl(aq) 滴定AgNO3(aq) 之沉澱滴定熱譜圖可求得AgNO3(aq) 濃度為 0.525M,誤差為5.00%。因此由溫度求得當量點是一準確可行的方式,並可應用\r 於其它放熱反

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相異電路組合數的探討

有一個電路網絡,其中含有N 個相同的電路元件,因為每個電路元件皆是相同的,所以會使得兩個電路網絡不相等的唯一原因,僅在於元件的排列和組合方式。一個電路元件有兩端點可以與其它的元件串聯或並聯。 其中所串聯的數個元件,是可以改變串聯的次序是不影響該電路網絡的運作的,改變並聯次序時亦同。因此若兩個電路網絡A, B,A 可以由調換串聯或並聯次序後跟B 相等,則稱此兩個電路網絡是等價的;不等價的電路網絡,稱為相異的。 本文最後給出了一個方法以求得:給n 個相同的電路元件,可以造出幾種相異的電路網絡的個數。 最後推得:有n 個電路元件的相異電路網絡個數,n=1 時為1;當n>1 時為2an,其中數列{an }的遞迴關係為:

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