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水螳螂密碼-長翅水螳螂型態、習性與捕食行為之探討

長翅水螳螂生活史包括卵、若蟲與成蟲期,卵與若蟲期日數約為49.49±4.21天,若蟲齡期越大,日數越長,一齡蟲死亡率高。成蟲壽命9個月以上。捕捉足與口器隨齡期越大佔體長比例變小且成長速率小於體長,呼吸管則相反。齡期越大棲息深度越深,成蟲較淺水域捕食與搜尋的能力降低。成蟲依水中振動搜尋獵物易向頻率較高的振動。近獵物採坐等姿勢輔以視覺捕食。食餌密度越高捕食量越大,搜尋成功機率越大,處理時間越短。攻擊熱區為複眼前方約10.5±1.6mm,垂直面角度從複眼上方約151.20±12.38度至複眼下方約9.55±11.28度;複眼兩側攻擊角度約為89.67±16.59度,出手捕捉獵物時間約須0.3秒。

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還我”原”色,反璞歸真

自然界有些物質,其化學主成分相同,外觀與物理性質卻相異,如「同素異形體」;有雜質的礦物也有此現象,如黃銅礦的外觀色彩與條痕色不同。因此,需藉助化學定性與定量的分析,方能鑑定其成分。本實驗的金色樣品,嘗試以稍微繁複的流程,進行分析之後,確認其主成分。研究結論如下:一、還原回銅粉的最環保方式:先以鹽酸溶出雜質,過濾乾燥後,透過燃燒轉為氧化物,並以碳進行還原,再以浮選法與過濾可得!若以硝酸與之反應後再電解,則過程無可避免有酸性氣體產出。二、儘管”CuS”為黑色,但外觀金色的本樣品,主成分可能也相同。三、硫化銅的產生,推測可能是:先前硫粉燃燒時形成的SO2氣體,排出瓶內O2後,沸騰中的硫與蒸氣浸入銅粉罐悶燒而形成。

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潮間帶的鐵甲武士?水頭沿海\n中國鱟(Tachyp1eus Tridentatus)的生殖與族群動態之研究

84 年十月起,隨中研院陳敦授等,對金門沿海鱟的棲地做過多次初步觀察。 85 年八月後,就金門水頭潮間帶秋冬季仔鱟的棲地與其分布及生長狀況,進行調查發現仔鱟多在潮間帶的潮溝活動,個體由高潮區往低潮區漸大,其體長在 14.4 至 91.0mm 之間。入冬後氣溫下降,仔鱟潛入泥攤中,鮮少出來,其活動狀況與海水溫度成正比。冬季時,若氣溫在 20℃ 以上,且有陽光,仔鱟即潛出爬行。之後,我們繼續這項調查和監測任務,並企圖觀察成鱟在高潮帶產卵情形,迄無所獲。 86 年八月中旬,在試養成鱟的池中意外發現 2 隻剛孵化的初生幼鱟。不久,水試所也陸續有幼鱟孵出,驚喜之餘,在取得水試所林課長的協助下,對鱟的繁殖與族群動態作進一步深入探討。

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氣墊滑車自動測量系統及物體在水中運動時阻力的研究

討論運動力學時,為了減少摩擦力,通常以氣墊滑車來從事實驗,並用光電計時器來測量滑車運動的時問。不過光電計時器通常只有二個取點,對於需要多取點的實驗,例如討論到等加速度或變加速度時,在必須測量出滑車每時段的運動速度下,一般的光電計時器將很難使用。為了改進光電計時器的缺點,我們設計了一個儀器能以電腦來對運動的滑車做多取點的測量,並用此儀器來從事物體在水中運動時所受阻力的研究。

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以磁力模擬萬有引力的平面實驗

最初是對星球運動的好奇,隨後不服輸的心理一直驅使著我。三年來在這兩種心情交互支持下,逐項突破主要困難問題,並持續進行探討與研究。

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當我們撞在一起-液體碰撞

我們利用不同速率液滴撞擊液面,發現液柱彈起的力量來源可能為液體的壓力或表面張力;並且測量液滴進入液面下的深度和彈起的水柱高度,由實驗結果發現入射速率越快,其能量損耗百分比越小。另外我們做了固體間碰撞實驗來與液體間碰撞做比較,發現其能量損失百分比比液體間碰撞來的小。

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無「音」腳—找出減小椅腳噪音之最佳包覆材質

本研究探討如何找出減小教室椅腳噪音的最佳包覆材質。我們利用分貝器實際運用在班級中,在不同時間測量拉動椅腳音量變化繪成圖表,從圖表數據探討會影響椅腳產生噪音的因素。我們使用四類14種不同材質包覆椅腳後,發現對於拉動椅腳所產生的噪音分貝大約可減小70%。此外更發現,拉動椅腳產生的噪音和椅腳離地面的角度,以及包覆物的材質厚度均有關。

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微生物燃料電池

微生物燃料電池是一種創新又環保的能源之一。在本實驗,我們以富含纖維素的農業廢棄物為原料,以物理處理法與氨水浸泡法將原料做前處理,再將處理後的原料加酸水解,經過CaCO3的中和後,得到葡萄糖液,再以葡萄糖液做為養分,供微生物代謝發電,並改變不同的變因製作不同的微生物燃料電池。 在研究過程中,我們發現,椰子渣在1.5%硫酸的存在下水解90分鐘,所得的葡萄糖濃度最高,以此溶液在電子接受者為5%的赤血鹽溶液與酵母菌反應時,所得的電壓最高為386mV,而且此電壓能持續放電達數小時以上,並且能維持在300mV以上。 微生物燃料電池是一種綠色能源,希望能改良此實驗,求得更佳的電壓與放電時間,能對未來的能源、科技、環保帶來貢獻。

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青蛙棋棋盤和棋譜的研究

在暑假數學育樂營的時候,我們接觸了青蛙棋。我們發現關卡應不只卡片上的40關,應該還有很多其他的關卡。所以我們用窮舉法列出2顆時全部的關卡。後來我們又發現可以用3333→12的方法找到12顆的破關方式。最後我們利用網路資源找到了電腦運算的程式,經過修改,我們列出了所有關卡的全部破關方式,可是列出結果的解讀又需要費一番功夫。

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銅與硫酸銅晶體的探討

我們在暑期科學營中曾做過「電解硫酸銅溶液」的實驗,但對負極所析出的黑色物質則大惑不解,因此設計了一系列實驗來探究其原因。此外,在實驗過程中,我們發現電解後殘留在濾紙上的溶液,經過一段時間後,結品析出形成樹枝狀紋路,為找出其形成條件,所以進行第二部分的實驗。

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紫!白!棕?綠?鹵化鉛與雙氧水反應的探討

在專題實驗中將 KI(aq)與 Pb(NO3)2(aq)反應產生的黃色 PbI2(s),偶然地加入雙氧水後,發現反應非常劇烈並產生紫色與白色氣體,這種奇妙現象引起我們的興趣。再者 KBr(aq)、KCI(aq)與 Pb (NO3)2(aq)反應產生 PbBr2(s)、PbCI2(s)若加入雙氧水後,是否反應會產生紅棕色與黃綠色氣體呢?為了揭開這些問題的謎底,於是我們著手設計並進行實驗加以探討。

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一步合成碳奈米複合材料與奈米碳管應用於超級電容電極修飾

本研究以高溫鍛燒的褐藻酸鈉鹽與亞硫酸銨混合粉末作為電極修飾材料,並與多層奈米碳管(CNT)混合後,附著於碳紙極電板上。修飾材料中推測含有碳奈米纖維與碳量子點,其表面具親水性的含氧官能基,可提高CNT在水相中的分散性;而碳奈米纖維則推測可增加材料的機械強度,提升電極可撓度。研究藉由調整鍛燒溫度和氮材合成比例,探討不同變因下製造的材料對電容效能的影響。得知最佳合成條件為:褐藻酸鈉鹽與亞硫酸銨1:1(重量比)、鍛燒溫度為160℃下製作出來的電極修飾材料,可以有實驗材料中最高的比電容值162F/g,大幅提升了奈米碳管的比電容值(對照組64F/g)。期待未來能實際運用於電能儲存裝置上,或搭配電池應用於可撓式電子產品。

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