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「零漬靈」-大家一起來玩黏巴達

自製的「零漬靈」與市售Cyberclean商品,用不同的實驗來做一系列的比較,發現自製的「零漬靈」吸附塵土的效果較佳,呈現中性,且具有能夠耐清洗之特性,不含一些額外添加之螢光劑、防腐劑及殺菌劑。自製的「零漬靈」除了能夠吸附灰塵,在生活上可應用於:替代板擦,並有良好的操作特性,不會造成筆灰飛揚的問題,這是老師們的最愛,且可以重覆利用,其整體效果不遜市售之商品。

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藻生貴脂-以竹嵌紋病毒或其衛星核酸載體建立綠藻之高效率轉殖系統

綠藻(Chlorellasp.strainDT)為含有大量油脂的球型單胞藻,容易大量培養,目前研究証明以電穿孔法能獲得最佳化的轉殖效率。而竹嵌紋病毒(Bamboomosaicvirus,BaMV)已成功發展為表現外源蛋白的載體,其衛星核酸(satelliteRNA)的載體系統則仍在發展階段。本實驗目的有二,第一為比較BaMV及衛星核酸(satBaMV)載體,以建立較高效率的轉殖系統。第二為延伸應用生物課程中所提到的基因轉殖技術。實驗中利用電穿孔法將質體轉入綠藻中,比較篩選抗藥性細胞數、計算轉殖成功率。經PCR檢測後發現以satBaMV為載體的轉殖成功率較高。未來如能成功建立完整的衛星核酸載體轉殖系統,可將特定基因以此系統轉殖入綠藻以增加綠藻產油量,正式成為新興生質能源,以因應能源危機。

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大容器內的燭火悶得久嗎?

我們再自然科學課程(第七冊第八單元)做「悶熄蠟燭」的實驗,結果是「容器愈大,悶熄燭火的時間會愈久。」但是我們所用的容器,雖然大小不同,而高度都一樣。我想:如果容器的截面積一樣,而高度不同時,容器大的,蠟燭燃燒是不是也一樣需要很長的時間才會悶熄呢?這個想法引起我進行這個實驗的興趣,希望找出答案來。

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環境對小豆苗生長的影響

偶然發現綠豆苗生長受到風吹而歪斜,使我好奇是否環境會改變其生長速率?嘗試以溫室栽培、風吹時間、加入自製二氧化碳?等觀察豆苗生長。成長初期,莖成長速率大於葉、子葉上軸成長速率大於子葉下軸。葉片氣孔的生理時鐘:8:00~10:00 開張率最大;13:00~15:00 氣孔關閉避免水分過度蒸散;傍晚進行另一次氣體交換。17~28℃,莖以0.782cm/日成長、葉以0.4811cm/日成長。溫室的豆苗生長最快,氣孔密度大且開張率高,可能因高濕度使氣孔持續張開進行氣體交換;不加二氧化碳實驗,葉片大而捲,乃植株徒長。長時間受風吹的豆苗生長最遲緩。研究發現較大濃度的二氧化碳雖可加速植物生長;但是,二氧化碳濃度過高反使植物生長遲滯。希望藉由本研究內容能喚起大家對全球暖化危機的重視。

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化「生氣」為「力氣」!

在六上自然課「氧與二氧化碳」這個單元,課本教我們做的二氧化碳滅火器,會因漏氣導致壓力不足,噴不出氣體來滅火,所以我們想要研發出一個成功的替代品,讓老師和小朋友在課堂上有更好用的教具。在研究中,我們先決定產生二氧化碳的材料,最後選擇以優點最多的醋去和小蘇打粉混合;然後用600c.c.的可樂瓶設計出一個簡易型滅火器,發現在600c.c.的尺寸下,只需要4c.c.的醋和0.39公克的小蘇打粉,就能把燭火熄滅;並且研究出上述瓶子大小和材料量的關係等比例縮放後,也都可以成功地滅火;而在研究過程中,更發現瓶子的氣密性是實驗能不能成功的關鍵;最後在不斷的研究和改良下,終於研發出兩型操作簡便又可重複使用的二氧化碳滅火器教具。

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假酒現形─以呈色法檢驗假酒

本實驗是因為學生對於課本中--紫色高麗菜汁可以用來檢驗水溶液的酸鹼度,發現用顏色檢驗檢水溶液的酸鹼性是一個快速又有效的方法。所以想利用這種原理,找出一種遇到假酒就會變色的檢驗液。利用三種調配的溶液放入酒中以偵測是否含有甲醇(含有者為假酒),本實驗分成四個小實驗,一、實驗酒中的各類成分是否會變色與對甲醇的變色情形。結果發現檢驗液只對甲醇會呈現紫色。二、實驗酒中能使檢驗液呈紫色的甲醇含量的最低百分比(%)。結果發現只要微量的甲醇就會變色。三、檢驗市售酒類的呈色情形,發現市售的酒類正常下是不呈紫色 。四、檢驗市售酒類加上0.1%甲醇(國家甲醇含量標準0.1%以下)的呈色情形。結果發現假若加上0.1%的甲醇一定會使檢驗液成紫色。以上述四個實驗的結果得知,檢驗液的確可作為假酒的檢測液。

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紙蛇轉出的大學問

老師說這整個實驗不僅我們能夠得到很多收穫,就連老師本身也學到很多,怎麼說呢?全班同學進行空氣流動的紙蛇實驗,每個人都發現蠟燭上的紙蛇都是向前轉動,而且全班都得到一樣的實驗結果(有的因為轉動大多圈而會回轉過來的不算),老師還特別介紹這是科氏力的現象:因為北半球的物體運動都會偏向右邊,所以空氣由下向上流動的時候,會造成紙蛇呈現逆時針的旋轉。 因為實驗很簡單,而且課程又少,所以下一堂課就利用西卡紙來製作不同的紙蛇(有三角形、四方形、 … … ),但也有不同旋轉方向的紙蛇,桔果科氏力現象破功了,這就成為我們科展實驗的導火線!

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垂〝懸〞欲『掉』-大氣壓力實驗之探討

此實驗之重點乃在於研究水多寡、蓋片材質或者是瓶口面積大小是否會影響吊重之結果,更進一步的研究因瓶蓋稍微掉落而導致的瓶內體積、壓力之變化是否為其可支撐重量之變因。於是我們首先用C 型夾,讓我們的容器以C 型夾固定,減少人為因素之影響,並採用壓克力片為蓋片。用三種不同瓶口面積,但容積一樣的容器分別以不同水量來做,下面袋子裝砝碼,測量其可支撐之重量變化,實驗結果得到:瓶口面積愈大或水量愈多,可支撐的重量較重。為了解釋瓶子內外壓力差(波以耳定律)是造成撐起水重以及壓克力片的原因,我們另外設計一個自製的壓力計來量測瓶內的壓力變化。在實驗中我們發現到內外壓力差非常微小,但是就足以撐起來整個系統的重量,以理論值來說其液面高度變化是0.02cm,眼睛難以辨識的境界,但是用我們的裝置(S 型管壓力計)可以觀測到其變化,並和理論值有相同的趨勢。

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明礬抑制鐵生鏽原因之探討

我們在無意中的觀察發現明礬能抑制鐵生鏽,於是我們更進一步去觀察鐵片在相同濃度不同鹽類溶液中的生鏽的情形,接著觀察鐵片在不同濃度不同鹽類溶液中生鏽的狀況,發現含鋁離子溶液不易生鏽。我們觀察明礬溶液中鐵生鏽的情形發現,明礬在特定低濃度(0.005M~0.0005M)時有較好的防鏽蝕效果,於是我們進一步探究其原因。經由鋁離子在會使鐵生鏽的食鹽溶液中對鐵生鏽的防護情形,利用鋁試劑、X 光晶體繞射以及紅外線光譜儀檢驗鐵上的薄膜物質,確定其為氫氧化鋁,再用解剖顯微鏡觀察鐵上薄膜附著的情形知,明礬水溶液確實有抑制鐵生鏽的效果,其機制為鐵腐蝕產生二價亞鐵離子溶出後,在鐵的表面會形成緻密的氫氧化鋁保護膜,而且鋁離子濃度在 0.005M~0.0005M 時效果最卓越。

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表面張力與最短路徑探討

在實驗中,我們探討表面張力與最短距離方面的問題,研究肥皂膜形成圖形的物理意義。在我們的觀察中,肥皂膜會於支持物間形成連線,若支持物是三支柱子以上,在其間形成路徑的總和最短。我們試著在多柱體間利用此性質修建最短連線,並利用數學模型及力學原理找出肥皂膜最短路徑的原因。整體的研究過程可以粗略地分成下列幾點:一、驗証最短距離二、利用力學解釋原因三、分析各情形所表示的意義四、理論地預測出最短距離連線圖形。

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費瑪也瘋狂-平面上存在障礙時連接三定點的最佳網絡問題

在一個有障礙的平面上,給三個定點,我們探討連接此三點的最佳網絡。我們討論了諸如直線、射線、線段、圓、網格狀、三角形……等類的障礙,當網絡每穿越障礙一次,就必須付出代價,例如「拖延5 分鐘」。所以,設網絡穿越障礙的次數為y ,則網絡除了原本的總長度之外,還額外加入y 倍某固定數值的損耗。我們以費瑪點的各種性質及三角形不等式等方法為工具,就不同的穿越障礙次數綜合比較,而找出最佳網絡。在某些情況下,最佳網絡不是以費瑪點來連接三點,而是在障礙(如:直線)上找出符合某種與餘弦值相關特殊性質的點,以該點來連接三點,而此網絡可用GSP 軟體相當精確地作出。另外,我們也探討在考慮障礙造成損耗的情況下,兩點間的「實際距離」為何。 最後,我們考慮「混合障礙」問題。在此類問題中,除了前面所討論的障礙,還另加了如同「河流」的兩平行直線間區域之障礙,在這種障礙區域中,網絡的長度要乘以數倍來計算。我們發現,此類問題的最佳網絡也可用特定的正弦條件配合GSP 而相當精確地作出來。;Considering various kinds of obstacles in a plane, such as a line, a segment, a ray, a circle, a triangle or chessboard grids, which function like a red light, we research into the problem of finding the optimal network connecting three given points A, B, C in the plane amidst obstacles described above. Each time when the network crosses an obstacle, it will cause losses, such as five minute’s delay or a loss of one hundred dollars. Taking advantage of Fermat points, some basic inequalities concerning triangles and some special qualities about sine or cosine functions, we obtain the optimal networks in different situations. Besides, we consider what the “real distance” between two points is when there are obstacles in a plane. We also put another obstacle, including a line and a weighted region between two parallel lines, into consideration. In the region, like a river or a muddy ground in real life, the length of the network should be multiplied by a fixed time. Furthermore, we can use GSP to make the networks very accurately.

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甘蔗為何在秋冬採收及其對製糖率影響之調查實驗報告

本縣為農業縣份,而大埤鄉又是本縣之農業示範社區,晨作物增產之道,有積極與消極兩途,改良品種,防治病害,乃屬飾者改善管理方法及適時收穫則屬後者,況目前晨村人力之缺乏,日趨嚴重,影響農作物增產頗大,本校有鑑於此,曾於民國 62 年及 64 年從事甘蔗增產之研究,以甘蔗螟蟲生物防治法及品種改良作品獲獎,今年繼以甘蔗適時收穫之經濟價值(對製糖率之影響)作買地調查實驗,米完成一完整性的甘蔗增產研究,以提高單位面積產量減低成本,造福農村。

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