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另類接觸─夜探校園「無鱗尖鼻蛛」

本研究在夜間的校園環境中,以七個月的時間進行夜行性蜘蛛的觀察和記錄,並經由溫度測量、長度計算與實地觀察等方式,配合自然與生活科技領域康軒版本第八冊第三單元─「昆蟲家族」和第十二冊第三單元「生物與環境」,透過帶領式觀察,了解蜘蛛並不是昆蟲外,並實地觀測記錄校園夜行性蜘蛛─無鱗尖鼻蛛的生態習性以及特殊個體差異與環境之間的互動關係,得到以下結論:一、夜行性蜘蛛對於所選定的棲息地有相當程度的穩定性,尤其是居留型結網蜘蛛有明顯的領域行為與棲地結網再利用的特性。二、雌蛛有短期的護卵行為,如果受到干擾則有可能會棄卵,所以在觀察的時候應該要避免過度的人為干擾。三、無鱗尖鼻蛛背部不同的形態變異,可分為斷枝型、樹瘤型和核果型。這和其所棲息的微棲地環境有直接的關聯性。四、無鱗尖鼻蛛會受到季節與溫度的變化影響族群數量,老熟的個體容易在冬天死亡,而幼蛛在春季時活動頻繁,數量也較多。五、蜘蛛是一種生態行為相當有趣的生物,可是卻一直背負了人們負面的觀感,我們在親近蜘蛛之後,發現牠其實是種可愛的生物,值得我們去愛護。

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能源的有效利用

能源費用約佔電爐煉鋼業之加工成本中的三分之一,不但直接影響到煉鋼業之生存與獲利,同時如何有效利用能源應為缺乏能源之台灣更努力的方向。本實驗的目的就在探討有效利用煉鋼作業中排放之熱氣來預熱廢鐵(廢熱回收)之方式及其效果。礙於實際操作之費用過於龐大,且基於冰塊由 0 ℃至沸騰所需之熱量和廢鐵由室溫至熔解所需之熱量幾乎一樣。因此利用冰塊及沸水來模擬電爐之熔煉作業中之廢鐵及鋼水,並藉固定加熱能力之家用電碗模擬電爐。經數次不同之實驗結果,得以比較出最佳的廢鐵預熱方式為連續性的預熱及加料,不但可以節省能源的耗費達 28.4%而且進一步縮短熔煉時間達 28.26%,對降低成本及增加產能均有甚大的助益。

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多多「液」善—雙溶劑對溶質溶解之研究

飽和氯化鈉水溶液加入乙醇,會因氯化鈉不溶於乙醇而產生沉澱,進一步分析氯化鉀、氯化銨、硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鈉、硝酸鉀等溶質。根據實驗結果分析發現,該溶質溶解時與水的結合方式、氫鍵強度、水合能、晶格能跟析出比有相關性。能與水產生分子間氫鍵的溶質,若氫鍵強度弱於乙醇與水間的氫鍵強度,則溶質析出比會較高,例如硫酸銅。溶質的溶解方式若以水的極性為主,其水合離子內的作用力為離子–偶極力,在加入乙醇後的析出比會少於有氫鍵影響的溶質,例如氯化鈉。根據各溶質的析出比可發現,離子半徑及電荷越大,析出比越高,如:硫酸鉀的析出比大於硫酸鈉(離子半徑),而硫酸鎂的析出比也大於硫酸鈉(離子電荷)。

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追風逐電-無扇葉型風力發電機

鑒於人類用電的需求,能源枯竭,人類急尋解決方式,再生能源成為風潮,環保發電方式推陳出新,如何利用再生能源是現今重要的課題。 實驗利用卡門渦街,使中柱振動帶動磁鐵而發電。和有扇葉風力發電機相比,有噪音小,體積小,製作成本和方法容易等優點。 為增加發電量,須讓振動物有更大的振幅及頻率,需利用「共振」的現象加強振幅,振動裝置運用中柱的彈性來產生擺動,藉由改變各種變因尋求最大的發電效益。 實驗中,找出了感應電動勢會正比於振幅的1.5次方、頻率的2次方。且發現以截面距為9cm、自然振動頻率為2.1Hz,放置於軟風(0.4~1.1m/s)下,會有較佳之發電效能。未來期望做出即使自然條件變化也可做出調整的無扇葉型流體振盪發電機。

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廚房發現氧氣罩---兼談自製簡易測量氣體生成反應速率裝置

本研究在探討火災發生時,利用常見及多種澎湖當地的季節性食材、簡易容具及雙氧水,來製作逃生用氧氣罩的可能性。在探討食材催化雙氧水產生氧氣的實驗過程中,需要自製簡易測量裝置來測量無色氣體生成反應速率,可以提升測量的精確度,以此裝置在眾多食材中探究出地瓜催化生成氧氣的速率最快。製作氧氣罩方面,自製了「密封袋氧氣罩」及「洗衣精空瓶氧氣罩」。因為須討論到氧氣濃度過高過低及二氧化碳濃度太高問題,因此各有其特殊的使用方法,來調節適宜呼吸的氧氣及二氧化碳濃度。

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泡膜角度和經濟網路

在自然課「氣泡與氣球」單元的實驗進行過程中,可以吹出很多五彩繽紛的美麗彩球。我就被彩球與泡膜的多采變化吸引住,於是我和同學利用課餘時間以不同的方式玩泡泡,發現泡泡與泡泡間可以形成很多泡膜、而在泡膜的結構中,居然有角度和網路的形成,引起了我很大的樂趣。因此藉這次數學組科展研究的好機會,幫我解開「泡泡之謎」。

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河流的侵蝕、搬運與沉積作用

有一次老師帶學長們去看河流地形,我們跟著去遊山玩水,因討論砂石的粗細排列而去觀察沉積剖面,發現天然的排列非常規則、完美,非人工能比,同時也發現一些問題,於是在老師的指導下做了一連串的探究。

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簡易消除茶包袋所含漂白劑之探討

由文獻發現我國造紙廠仍使用嚴重污染環境的低濃紙漿氯化漂白和次氯酸鹽漂白。由於漂白過程會發生一系列的化學反應,產生多種有毒物質殘留於紙上。而大多數茶包袋的紙色確實偏白,本實驗乃探討如何藉添加適量的安全物質於茶包沖泡的茶中,而能將茶包袋溶於茶中的漂白劑成份次氯酸根反應成不具毒性的氯離子。實驗結果發現大多數茶包袋均含漂白劑次氯酸根,而且可溶於茶液中,因此選用茶包時,最好選擇茶包袋顏色呈淺土黃色者。而且如欲安心飲用茶包沖泡的茶,只要於每包茶包沖泡的茶液中加入約2mL的檸檬汁或一小塊(約半個小指頭大小)蕃茄,甚或依個人喜好添加其它維他命C含量高的蔬果即可。

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花嶼走透透─從海底疑似古石牆遺跡的發現探討花嶼火山島的岩脈地形

一、 花嶼火山島岩脈的數量非常多,我們共調查出 68 條岩脈,依種類分有石英安山岩質岩脈共 47 條,流紋岩質岩脈共 20 條,玄武岩質岩脈僅1條。二、 不同的岩脈因組成礦物、顏色、抗風化力、熱接觸反應緣的不同,而容易辨認。三、 根據穿切定律法則,花嶼島岩脈活動的時間,依序為石英安山岩質岩脈、流紋岩質岩脈、玄武岩質岩脈。四、 花嶼的岩脈,常突起於陸地或海岸邊,而且大部份伸入海中。岩脈之間也有相互穿切 現象,形成如人造石牆的結構。因此,在東吉海域發現的疑似古石牆遺蹟,我們認為應是自然形成的岩脈地形。

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來自水下訊息-如何選擇浮標

市面上的浮標種類繁多,讓人眼花撩亂,我們將透過一連串的實驗,比較各種浮標的特性,期望能在釣魚前,讓我們更容易選擇最適用的浮標。

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黏土萬用在哪裡?

起初,看到萬用黏土是在老師辦公室裡。老師使用它來黏貼學生送的卡片,公仔及學校海報,所以對這黃黃的小東西很感興趣,但這黏土售價高,於是,與老師討論是否可深入研究萬用黏土及自製黏土的可能,並請老師協助我們尋找製作黏土的材料。 我們製作萬用黏土的主要成份「聚異丁烯」及「碳酸鈣」,依照不同比例調配成附著力不同的黏土。將聚異丁烯的重量固定,加入一定比例的碳酸鈣,從中調配最適合比例的黏土。我們發現,比例「1:1.9」以下所調配出來的黏土過於黏稠【圖一】;而比例「1:2.3」以上所調配出來的黏土,略顯乾硬且會有碳酸鈣未完全與聚異丁烯充分混合。所以,我們決定針對比例「1:1.9」至「1:2.3」的黏土進行進一步的探討及研究。

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深不可測嗎?

有一天上自然課 \r 嘉佟:嘿!均惟,你看筷子在水中斷成兩截耶! \r 均惟:本來就會了!連這個都大驚小怪。 \r 嘉佟:那水池中的魚不好抓!原因與「筷子」有關係嗎? \r 均惟:一定是!就是老師剛才上課教的「折射」嘛! \r 嘉佟:好!嗯?????那瓶中的硬幣不管在任何情況下都是站這麼遠才看不見的嗎? \r 均惟:咦!這和「水深」有關嗎?咱們問老師!說不一定有什麼大發現! \r 老師:如果你們對這個問題真有興趣,我們何不來研究,研究! \r (於是我們便利用課餘的時間,展開一連串的探究與實驗。) \r \r \r

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