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科展作品檢索

以「蛾」傳「蛾」

我們飼養觀察五種以雞屎藤為寄主植物的天蛾,發現飼養羽化的成蟲和圖鑑上的照片不一樣。於是單隻分盒飼養觀察幼蟲至羽化約250隻,搭配拍照與錄影,詳細記錄生活史,再比對圖鑑、國內外網路資訊,並請教專家,終於確定台灣的蛾類圖鑑中膝帶長喙天蛾及平帶長喙天蛾幼蟲的資料有誤。由於這五種天蛾的分布範圍和發生期重疊,卵至成蟲也很類似,甚至每一種幼蟲的體色都有多種色型,不易分辨,因此我們製作幼蟲、蛹與成蟲的簡易檢索表以方便辨識,及設計「天蛾幼蟲金字塔」來協助分辨各齡、各型的幼蟲,並找出圖鑑及網站關於這五種天蛾的幼生期、成蟲翅紋特徵、寄主植物、在台分佈敘述有誤與缺漏的部分,嘗試提出修正與補充,且架設網站及舉辦推廣活動。

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隨筆寫幾何

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奇妙的水波

在物理課,我們學到了波的各種現象,由於我們希望能有更深一層的暸解,更清楚的觀念,而引起了我們對這些問題探討的興趣。

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應用電流探討比熱

上學期化學第十四章講到法拉第電解定律時,應用電池供給電流促使正負離子的流動,從析出的物質中,求得每個離子所帶之電量,這是由電的效應轉變成化學效應。而在電池內部。則由陰極與陽極之化學反應,而構成了電流效應,使我們知道了電能可以轉變成化學能,化學能亦可以轉變成電能。然而物理第十一章中亦講到能量不滅定理,且不同形式的能量,可以互換;第十二章即利用能量不滅測定比熱,但此為同一形式能量之互換(冷熱混合法),而且實驗時誤差頗大,操作不太方便,亦不能作一般廣泛之物質比熱測定,因此我們幾個同學在好奇心的驅使下,試圖尋求另一種不同形式能量混合來測出比熱,經過老師的指導,著手於電流實驗。由電熱線所發出的功率測出各種物質之比熱,經三個多月來的實驗及互相研究,已經測出了一般物質之比熱。我們覺得這種方法甚為方便,可以提供以後國中物理教材之研究及不同能量形式互換的明證,操作簡單,現象明顯,並能與日常生活的電器用品相驗證,使理論與實際互為輝映。

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兩平面鏡任意夾角成像公式推導

若有兩平面鏡( 面鏡I、面鏡II ),兩面鏡間夾角為α,物體與兩面鏡交點連線段與面鏡I的夾角為β (α、β單位為「度」)。在已知α、β的情況下,算出所能形成的最多像數,利用數學輔以所自行撰寫的C語言程式推導公式。

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日光燈下的二道彩虹

某次於學校的科學表演中,見到黑白陀螺在旋轉後會產生顏色的\r 變化,使人印象深刻。文獻上記載此類陀螺稱為“Prevost”圓盤,\r 其色彩產生的原因一般被認為是人眼產生之錯覺。不過究竟為何會有\r 這種錯覺,總令人相當納悶。於是我們請教了老師,不僅做了實驗,\r 也用像機拍攝下來分析,不過令我們感到奇怪的是:如果是眼睛產生\r 的錯覺,又為何能拍出顏色?甚至,在研究的過程中我們意外的觀察到鏤空圓盤內的色塊裡,\r 尚有像水波「波紋」般的條紋出現。這個現象十分奇特,於是我們設\r 計了一系列的實驗去探討這些現象,開始了這次的研究。在研究過程中我們遇到相當大的困難,所幸同伴的程式設計技術\r 卓越。為了實驗也撰寫了許多套色彩分析程式,使得實驗更能得心應\r 手。而我是負責實驗儀器的架設及實驗操作,希望能以分工合作的方\r 式,來完成這次的研究。

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電磁波對植物的影響

隨著科技不斷進步,無線通訊設備大量的使用,科技造福了人類,但也帶來了傷害。本研究探討水蘊草、綠豆、萵苣、阿拉伯芥受電磁波影響後,從細胞到整個植株所產生的反應,以了解電磁波是否對不同植物生長具有共同的效應。由本研究的實驗結果知水蘊草葉片細胞受電磁波干擾後,有光化學反應的平均為 67%,而由綠豆、萵苣、阿拉伯芥生長實驗的結果得知受電磁波影響後,植物都長得比一般環境下的植物還高。

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五千年今昔台南貝類之比較

台灣是一個海島,四面環海,每個人多多少少總會有機會去海邊,成到漁村去走走。我們常有機會駐足拾取一個貝般,欣賞大自然所賦予它的炫麗光彩。貝殼,它曾是貨幣、是飾物、是建築材料,是我們生物研究及探集的好對象。只類的探集常不受時間和空間之限制,可隨時隨地進行,我們老師平時教學活動中之一項,帶我們做野外觀察,採集時,貝類也是常見的教材之一。老師為了充實學校教具設備,餒使我們了解鄉土教材,進而培養學生愛護鄉土之情操,曾帶我們在台南近郊做貝類之採集與調查,包括安平近郊、海灘及被挖走泥土建高速公路的台南地層(約五千年)等發現了不少類似之貝類。

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筆筒樹凋萎病防治法 -病原Ophiodiaporthe cyathease sp. nov.拮抗菌之篩選與應用

近在台灣新發現的筆筒樹萎凋病,造成大量筆筒樹(Cyathea lepifera)枯萎死亡,對於此疾病的防治已成亟需解決的問題。先前的研究中,已確認病原菌為新屬真菌並命名為Ophiodiaporthe cyatheae sp. nov.。本研究則在於以生物交互作用方式進行防治,尋找拮抗菌,針對特性實際應用。 研究中因實驗素材與操作方法的差異分為細菌與真菌類拮抗菌兩大主軸,且皆成功自土壤中各分離出數種有應用潛力的拮抗菌。細菌方面,尋獲並經鑑定為Burkholderia gladioli,對於病原菌有良好抑制效果,然由於此菌本身安全性有疑慮,實用上仍有待商榷。真菌方面,拮抗菌以超寄生方式與快速的生長能力制伏了病原菌,期待透過比較消除病原菌的速度,篩選出其中最強大適切的拮抗菌種,運用於實際田間病殘株處理。

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“漩”機妙算

過去模擬漩渦的方法與真實漩渦多有差異,我們參考過相關書籍後,試著提出一些看法,並從實驗中加以證實或修正。首先我們製作三種模型,嘗試比較其差異,並找出較佳的模擬方式。觀測數據則是測量水中壓力,再輔以質性方式觀察真實漩渦的類型。經過多次實驗後,我們得到以下發現: 1.強制渦流模型:以攪拌石製造之漩渦屬於組合漩渦,內部的強制渦流中,愈靠近漩渦中心水壓愈大。段數越高,內外圈壓力差越大。 2.自由渦流模型:水流從洞底流出時,無切線方向速度的水流狀況對渦流造成的影響無法忽略,所以製造自由渦流應提供切線方向水流的源頭。 3.仿河道模型:水遇到障礙物會引發渦流,且渦流型態與水源進入方式和障礙物大小有關,摩擦力亦有影響。

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降雨量的週期性變化調查

本校自民國六十年一月一日設立兒童氣象觀測園地以來,至今已通六年。這六年來,有兩次大水災,農作物秋收,人民生命財產受到了很大的威脅,有談水色變之感,這降雨量、蒸發量與每年水份的收支情形是否有所謂「週期」的現象,對農作物之栽培、缺水、剩水時期是否可預測預防?這個問顯激發了我們研究的興趣。

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當砂、土、石遇到水

十一月一日「象神」颱風過境,帶來的豪雨,使得多處地方有「水患及土石流」,造成人民和國家極大的損失和傷痛,不禁讓我想起,為什麼每一次颱風來襲,即使風颳的不算大,但只要氣流帶來豪雨,必定會有「土石流」,帶給人們莫大的災害,使得人人「聞雨變色」,因此,藉由這次的科展,我們幾個同學相約,要來對沙、土、石的凝聚力和流失及崩落的情形做認真的研究。並去九份堪察土石流的現場,及訪問當地居民土石流發生前後經過的情形。

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