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第32屆--民國81年

“地牛翻身”─簡易地震模擬器與感應器的製作及操作

在地球科學課中,我們知道地震的主要原因,常是由於地下岩層發生斷層因而釋出巨大能量,波及周圍岩層而引起震動,就像一條鋼片被撓屈以致折斷,鋼片彈回而反覆顫動,以致地面震撼,對地上物造成破壞。而台灣地處環太平洋地震帶,地震發生的機率極高,但是發生都是一剎那間的,我們無法觀得其震動的情形,所以我們設計了以下實驗。

硫酸銅溶液濃度的測定

有一天,在上完硫酸銅沈澱的實驗後,老師說:「硫酸銅是一種具有毒性的化學藥品,實驗完如果倒人水溝,會把水中生物都毒死了,流人河川,河川也會被污染,所以實驗完的硫酸銅水溶液,要用容器裝起來,以免造成污染」我當時便問:「回收的硫酸銅水溶液,只能等它慢慢蒸發成固體,才能再使用嗎?」老師回答說:「我們不知道這些倒回來的水溶液,濃度是多少,假如實驗時需要濃度 10 %的溶液,那就沒辦法調成想要的濃度了,除非已知這些回收液體的濃度是多少。」我接著問:「那有什麼方法可以測量硫酸銅液體的濃度呢? 」老師說:「您這個問題我們可以一起來研究看看。」於是,老師便找我和同學,利用課餘時間,一起來探討這個問題,以下是我們一連串的研究活動。

圓錐曲線上包絡線之探討

在“高中數學──自然數系”書中,第六章自然數的除法運算裏,有一組問題如下:在圓周上取出 24 個等分點,分別記為 0 , 1 , 2 , …… , 23 (A)將0連到 6 ,將 1 連到 7 ,……,17 連到 23 ,這些直線段(圓上的弦),可以找到一個圓以這些直線段為切線(此圓為此直線族的包絡線)(B)將 1 連到 2 , 2 連到 4 ,……, 11 連到 22 , 12 連到 0 , 13 連到 2 , ……, 23 連到 22 ,則這些弦的包絡線為一心臟線,這組問題引起我對包絡線的注意。 80 年暑假參加數學研習營,楊維哲教授談到“心臟線”是數個曲線族的包絡線,心臟線也是圓族的包絡線;因此更引發我對包絡線的興趣,想作更進一步的探討和研究。

水溝小鬥士 ─ 囊螺的研究

有一次從事自然觀察,有個同學低下頭看著水溝說: 「 看!那是什麼?」原來水溝裡有很多細小黑黑的東西,仔細看看發現是螺,我們覺得好奇就跑去請問老師並尋找圖鑑及資料,才知道這種螺是「囊螺」,於是引起了大家的興趣去研究這種「水溝小鬥士」。

渦蟲的制約反應

每當我餵我家的魚時,都會先拍魚缸,久而久之,只要拍魚缸,魚就有了靠過來的反應。於是我想低等動物是不是也有相同的情形呢?於是我就用有明顯頭部,但不是很高等的「渦蟲」來做實驗,加以探討。

固體和液體中聲速的測定與探討

在高中物理課程的實驗中,有一個是利用空氣共嗚儀測量聲音在氣體中的速度,因而引發我們對固體、液體中音速的好奇,進而研究測量的方法。

「頭前溪旁的活化石─台灣木賊」的觀察與研究

在一次野外採集的機會裏,我們在六家地區頭前溪河?邊,發現一大片長得很奇怪、與眾不同的植物:許多枝條上頂著像小玉蜀黍一樣的「生殖器官」,稍微一碰,還會飄出一陣綠色的「煙霧」,有趣極了。老師說它叫木賊,是一種古老的植物,和我們在生物實驗課時觀察的「蕨」關係密切,引起我們一探究竟的好奇心。

天馬行空─象棋中馬的走法及其研究

有一天,同學教我下棋,覺得馬走的方法很奇妙:它是走日字型的;但是也產生了一些問題:馬是不是能走到棋盤上的每一點?如果可以的話,那又要怎麼走呢?於是帶著棋盤,和老師一起研究。

葉子捲曲的比較與研究

有一回,我們在學校的涼亭邊,發現榕樹叢中,有一些葉子捲了起來;把這些葉子打開之後,還發現裏面有蟲卵。同時,我們也發現水稻的葉子,缺水時,葉子也有捲曲的現象。這些現象勾起了我們的好奇心,於是展開了下列的實驗與觀察,希望能找出葉子捲曲的原因及對葉病理的影響。

花生米的能量到底有多少?

熱量是能量的一種,國中生物課中教我們用燃燒法測定食物的能量。當我們做生物課本的實驗 3 - 1 時,各組燃燒花生所得的能量均為 1 ~ 2 仟卡克左右,而我們知道脂質能量為 9 仟卡克,蛋白質為 4 仟卡克,資料上顯示花生米含有 45 %~ 50 %的油脂及 25 %左右的蛋白質,佔算花生米的能量至少有 5 仟卡克,老師說花生米的能量為 5 . 59 仟卡克。 為什麼按照課本的步驟操作所得的能量會這麼低呢?我們懷疑課本中的測定方法不夠精密,使一部分熱量散失。因此我們想將測定方法稍作改良,使正確的花生米能量計算出來。