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影子下的秘密-探討光影與投影面的關係

這次的研究主要是在瞭解利用改良太陽觀測器和製作改良式日晷的過程中,分析出太陽所產生的光影和投影面之間的關係。對此其研究過程可分為三個階段:第一階段是從改良課程中所使用的太陽觀測器,因而開始收集有關日晷的型式並分析原理、比較後選定赤道式日晷儀做為實驗用之標準日晷。第二階段是以標準日晷的操作條件下,畫出一年之中太陽在天空運動的軌跡,以這軌跡做為其他型式日晷的投影依據。並在定性的條件下,找出不同地區的太陽軌跡,對不同的曲面所形成的投影樣式,以這個結果來做為改良日晷的重要依據。第三階段便是將數據所得到的規律性,試圖發展出所有地區皆適用的全區式日晷,製成模型並測試。最後再從前面三個階段所得到的原理、原則與模型成果,希望能從瞭解太陽軌跡與投影面的關係中,發展出更為多樣化的觀測工具。

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神棍的謊言

星期天晚上在夜市,我看到有人用竹竿綁上石頭,放在碗上猜數字,石頭上附有箭頭,箭頭朝那個數字能豎起來,那個數字就是神明的指示,也就是“明牌”,好像在賭博的樣子。我感到很奇怪,為什麼竹竿綁上石頭還能立起來,並且指向一定的數字呢?它和所謂的“冥紙”有關嗎?真的是神靈附身嗎?我向老師提了一連串的問題,老師說「讓我們用科學的方法來證明吧!」於是,在老師的指導下,我們做了許多實驗來驗證它。

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一閃!一閃!亮晶晶

「一閃一閃亮晶晶,滿天都是小星星,……」,大家都唱過或聽過這首「小星星」的歌曲,但是小星星真的會閃爍嗎?它們怎樣在閃爍?在老師的帶領下,我們一起去看星星眨眼睛吧!

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世界向你招手:文化智商、個人因素與國際地理知識之關係探討

本研究的目的為探討文化智商(CQ)、個人因素與國際地理知識之間的關係。本研究以便利抽樣的方式選取台灣北部、中部、南部的三所普通高中的學生為研究樣本發放紙本問卷,期間為1個月,共發放402份紙本問卷,回收的有效問卷數為364份,問卷回收率為90.5%。資料以描述性分析、差異分析、相關分析和迴歸分析進行變數之間的關係探討。研究結果顯示:經過差異分析,我們得知文化智商、國際地理知識並不會因性別不同而有差異;同時也得知,國際地理知識會因個人文化智商分數的高低而有不同。而經過相關分析可以得出,國際地理知識與自評英文能力、人格開放性、文化智商、日常習慣呈正相關。最後,經由迴歸分析後可以了解到文化智商對國際地理知識有正向影響,同時人格開放性對國際地理知識也具有正向關係。最後,本文提供研究討論、結論、與研究限制以供讀者參考。

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筒中求翼 ─研究飛行筒投射條件對於飛行狀態的影響並探討其飛行原理

本實驗使用PPE板及橡膠圈來仿製X-Zylo飛行筒,藉由改變飛行筒的形狀和製作筒翼來了解陀螺儀原理在飛行筒中的作用。再改變飛行筒的構造,以增厚橡膠圈、加裝透明片、製作半內側半外側飛行筒等方式,來探討伯努力原理在飛行筒中的效果。實驗結果發現,陀螺儀原理可使飛行筒穩定旋轉,伯努力原理則在本實驗中看不出明顯效果,攻角有助於飛行筒產生向上的升力,使飛行得更遠。

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Neolema ogloblini- An agent in the biological control of Tradescantia

Tradescantia (Tradescantia fluminensis) is the worst weed in New Zealand. By smothering and shading out seedlings, Tradescantia prevents forest regeneration. Current control methods are ineffective and simultaneously cause harm to native forest. In 2011 Neolema ogloblini, a Brazilian beetle was introduced into New Zealand as a biological control for Tradescantia. To be successful in New Zealand, a country with different environmental factors, the beetles’ ranges of preference (temperature and light intensity) had to be investigated. A gender specific trait also identified, to enable desired sex ratios within founding populations to be selected. [18] This would ensure that the beetles are not released in areas of physiological stress, and can be optimised to have the greatest impact on Tradscantia. To establish how the intensity of light affects the distribution and amount of Tradescantia eaten by N.ogloblini a choice chamber investigation was conducted. Different layers of shade cloth provided a range of light intensities 150-3450Lux (likely to be found under forest canopy where Tradescantia is problematic). Thirty beetles of a range of sizes and approximately same maturity were randomly distributed through the chambers. Each chamber contained a shoot of Tradescantia with 5 leaves. After a 24hour period the number of beetles in each chamber were counted and the amount of surface area of the leaves eaten measured. The effect of temperature on the amount of leaf surface area eaten was investigated by selecting 90 beetles of a range of sizes and withholding food for 24hours. Five beetles were placed in each of three containers containing two leaves. Each trial container was precooled/warmed to the test temperature before the beetles were added. Leaves of a similar size, shape, mass and maturity were used. All leaves were genetically identical and collected from the same location. Sets of three containers were held in the dark at the following temperatures for 24hours: 9°C, 15°C, 20°C, 25°C, 30°C and 35°C. The surface area of leaf eaten at each temperature (mm2) was calculated. Lastly, microscopic dissections were conducted, using 32 beetles ranging in size, to establish if length (measured from the top of the head to the base of the abdomen) could be used as a phenotypic marker to identify beetle gender. While only a very weak positive relationship between increasing light intensity and the number of beetles was found a significantly higher area of leaf was eaten at a light intensity of 3450Lux compared to 150Lux. The amount of leaf area eaten is significantly reduced at temperatures of 15˚C and below, and significantly increased at 35˚C. There is no significant difference in the amount of leaf area eaten when comparing temperatures between 20-30˚C. Females have on average a larger body length (median=4.92mm) than the males (median=4.215mm). Therefore, sites with warmer temperatures in dappled light conditions (3450Lux) should be prioritised for the release of N.ogloblini, as this is the location in New Zealand at which their use as a biological control will be optimised. Beetle length can be confidently used to select desired gender ratios.

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盆栽也要接地氣?家用交流電下相關因子對植物電位之影響暨人體藉由觸摸植物來接地之探討

報導指出植物生長與病害發生受大氣電場調控、花卉釋放電場信號與蜜蜂溝通、利用高壓靜電場改變電位可延長水果保鮮期限、將花束接地(grounding)可延緩枯萎,顯示植物生理現象與電場有關,並可能受到家用交流電的低頻電場干擾。 研究發現在家用交流電下,植物電位(以地表為零電位)與植株長度具線性正相關,植株疑似具天線效應;植物電位與澆水量具線性正相關,與電解質濃度似無關;距離較遠時,植物電位與纏繞電線的距離平方成反比;地面或盆器影響植物電位,任兩材質之「電位增加率」具正比關係,可用以量化各種地面的接地效果。 此外,研究結果也提供盆栽接地以及人體如何藉由植物來接地的建議,以減少生物電功能受到干擾。

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高效能自動換水水族缸

應用抽水馬桶的原理,設計製造新式水族缸,能達到省時、省力、不會驚嚇到水族缸內的魚等功能,經由實測證實其功能,並經由問卷確定有量產的可行性;本水族缸對於規模越大的單位,效能越高。如果量產,水族館、學術單位水族實驗室、研究機構、大展場或大型水族館將是最有利的市場。

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昆蟲拍翅的氣流研究

本實驗藉由肥皂泡膜色彩擾動觀察拍翼機拍翅時周圍的氣場流動,用以模擬昆蟲拍翅時流場模式,利用肥皂泡膜黏滯係數和空氣相似,且有色彩擾動等特性觀測拍翅機的渦流流場。並利用泡膜厚度與顏色關係,畫出厚度梯度圖分析渦流相較於風洞,肥皂泡膜的流場即便在拍翅機經過的後方依舊能清楚呈現,但風洞在拍翼機後方的流場則會因為擴散而消失。

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早晨的空氣真的最好?

上學期我們老師講到「自然界物質的循環」,「天氣的變化」,這兩個單元時,老師指導我們做了很多的實驗與觀察,尤其是「觀察大氣的流動」、「觀察植物的氣孔」與「光合作用產生氣體」的實驗中,使我們聯想到一個問題,「晨跑的朋友所吸進的空氣是新鮮的嗎?」為了驗護這個問題,我們在老師的指導下,在各種不同的氣候狀況中連續不斷的做了實驗與觀察。

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電解實驗的探討

國中課本第十三、十四、十五章有關電解質的電解實驗,作者多年在指導學生作此實驗時,發現部分課本上電解實驗的效果不太理想,希望能夠設法改良或過去作者所發現的新方法再加以研究改進使更趨向理想,以提高學生學習興趣增進教學效果。並且在電解實驗中發現了電解時所引起化學發光現象,希望藉此研究加以探討,以達到自我進修及教學相長之目的。

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竹林地區十年來氣象觀測成果分析研究

本校於民國六十年一月一日設立兒童氣象觀測教學園地,至今已滿十週年了,十年來老師每天教導我們自己動手去觀測、記錄氣象,並以不同的方法整理分析所獲得的資料,建立了我們對自然科學的研究方法 ─ 實驗重於空想的正確觀念 ─ 在此我們將十年來的觀測資料作一有系統的整理,對於本地區氣候影響最大之氣壓、溫度、雨量、風向等要素,以尋求其週期性波動,貢獻以農為生的社區農民,儘量減少農作物損失增加農作物收穫,並為校區的氣候現象作一註解。

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