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第45屆--民國94年

離子趴趴走--更環保、更輕巧地進行電解、電鍍實驗

1. 在本實驗裏,以膠水代替水當溶劑,結果較明顯地觀察到電解結果。2. 在本實驗裏,發現最好的膠劑成分是洋菜。3. 在本實驗裏,我們用針筒、針頭等器材組裝了【第一代簡易電解裝置】。4. 在本實驗裏,我們發現當連接的電壓超過3伏特,【第一代簡易電解裝置】的鐵電極就會被分解。5. 在本實驗裏,我們設定電解速率的單位為ml/秒。6. 在本實驗裏,我們發現最適合電解實驗的洋菜濃度是2﹪,硝酸鉀濃度是1﹪7. 在本實驗裏,我們用吸管、銅釘等器材組裝【第二代簡易電解裝置】。8. 在本實驗裏,我們發現部分物質並不適合當洋菜的染色材料。9. 在本實驗裏,我們發現銅釘電極間的距離愈大,電解速率反而愈小。10. 在本實驗裏,我們發現【第二代簡易電解裝置】的電鍍效果比課本裝置好一些;並驗證出最佳電鍍方式為電壓2伏特,通電3分鐘。

揭開溶液的五四三

藉著物質可在相同密度溶液中懸浮的特性,利用密度差距極微小的BB 彈,呈現許多溶液中不易察覺的現象,加以研究。本實驗探討許多主題:(一)在溶液濃度與密度的關係研究中,電解質與非電解質有很明顯的差異,可能與溶解後帶電的情形有關。(二)不均勻的溶液呈現水平層狀分布,要使靜止的溶液自行擴散到均勻非常不容易(三)在溶液的溫度與密度關係研究中,在我們研究範圍內溫度每升高10℃密度將會降低約0.001406g/cm3。(四)擴散研究中,不均勻溶液的溶質在濃度愈高的地方擴散的愈慢。

我的手電筒一直有電喔!

台灣位於颱風、地震頻繁的地區,1999 年的921 大地震更是令人震撼。大家是否有手電筒用到一半就沒電;颱風、地震斷水斷電時,無法充電;電池缺貨時,無法使用手電筒、收音機呢?我們利用廢棄的玩具、家電中的馬達及其零組件與淘汰的蓄電池,組裝出實用的手搖發電手電筒。我們將馬達當作發電機使用,正好逆向操作:1.「電動機」變為「發電機」。2.「高轉速轉換為低轉速」變為「低轉速轉換為高轉速」。我們的作品有:1.手搖發電單一小LED 燈泡手電筒、2.手搖發電三顆小LED燈泡手電筒、3.手搖發電19 顆小LED 燈泡手電、4.手搖發電蓄電一顆大LED燈泡手電筒、5.手搖發電蓄電三顆大LED 燈泡手電筒、6.手搖發電蓄電三顆小LED 燈泡手電筒。我們所使用的大部分材料都來自廢棄不用,本來要回收掉的電器。廢棄物的再利用,化腐朽為神奇,運用一般家庭電器的故障品再生成實用的手電筒或其他有用的物品。推展這樣的觀念與做法,既省錢又環保。

單汽缸二行程引擎高轉速扭力延伸

一. 目前高轉速二行程引擎的使用量已經相當少,其原因是進排氣不完全,再加上燃料是與潤滑油混合在一起的,所以會增大廢氣的排放量。二. 我們發現到二行程引擎有幾個特別的優點:(一) 只需做一次往復運動就能產生一次動力(二) 有著簡單的結構和較輕的重量(三) 在維修方面也相當容易(四) 有極高轉速的特性三.由此我們利用二行程引擎高效率的機械結構和現有的空間來提升引擎的效能。

外來植物大車拼-大花咸豐草與鬼針草生存競爭能力之探討

鬼針草家族的管狀花花柱脫落後,其下的子房拉長成為瘦果;瘦果上的倒勾刺乃由宿存萼片變成,藉此構造附於動物體上而到處散播,之後種子由倒勾刺的另一端發芽。大花咸豐草競爭能力遠勝於多數野生植物,唯有芒草可相抗衡。大花咸豐草、鬼針草須有光線才能誘導其發芽;鹽分對發芽亦有很大的影響,當鹽濃度達1﹪時,可完全抑制大花咸豐草發芽;而鬼針草在0.75﹪時即完全被抑制。大花咸豐草能贏過鬼針草的主要原因為壽命較長和枝葉茂盛。

校園追「蜂」俠

我們向消防隊索取到黃腰虎頭蜂、黃腳虎頭蜂蜂巢和活體進行飼養觀察,此外也訪談了一些相關的專家學者、野外實地勘查、及搜集相關資料等進行分析。本研究發現:虎頭蜂巢與蟻巢可以從巢的外觀和結構來區別;而黃腰和黃腳虎頭蜂除外形特徵、行為不同外,蜂巢也有所差異。另外也知道了虎頭蜂的食性及生活史;由於缺乏蜂后且觀察時間是從秋末到春季,所以幼蟲均無法存活,成蟲也沒有明顯的社會行為;最後本研究針對校園有虎頭蜂出沒的問題進一步追蹤調查,然後向各班進行「認識虎頭蜂」的宣導活動和問卷調查,結果發現同學們普遍對虎頭蜂心存恐懼,也缺乏正確的觀念。因此藉由本研究,剛好可以清楚的教導同學們認識虎頭蜂及正確的應對態度。

哇!好多的1、2、3!──外觀數列

「外觀數列(The Look and Say sequence)」為依照外觀產生下一列的數列,第一列為「1」,第二列則描述第一列「1 個1」而為「11」,第三列「21」,第四列「1211」,依此類推。本研究針對外觀數列的各項數學性質作研究探討,並由此推導出外觀數列的一般式,即給定第n列就可知道該列的內容。

「浮」搖直上

本研究是有關浮力的具體探討及儀器的設計。首先在研究一中的自製儀器是主要的創意設計,其中運用帕斯卡原理、微調觀念、表面張力的破壞及結合注射針筒、T字接管和單向止逆閥等製作電腦化偵測儀器及同步進水系統,進行標準化實驗。我們利用生活科技結合實驗原理,使我們更具體了解進行實驗中的數據變化進而達到完全體悟阿基米德原理。接著在研究二中,具體探討浮力和排出液體重量的關係,發現相關係數高達0.99。在研究三中,探討物體所處深度與浮力的關係,結果發現當物體未完全沒入液中則深度與浮力的關係成正比,但若完全沒入後則物體所處深度與浮力的關係成正比,但若完全沒入後則物體所處深度與浮力無關。在研究四中,發現物重並不會影響浮力(同學常常誤解此觀點)。而在研究五中探討同體積物體在不同密度的液體中浮力的關係,結果是密度越大的液體所產生的浮力越大,證明液體密度是會影響浮力(且成正比)。最後在研究物體在兩種不相溶的液體中所測的浮力,結果情況較為複雜。

汽車彈簧避震器拆卸裝置改良與增進使用者安全

一般汽車維修廠習用(傳統式)汽車避震器彈簧拆卸裝置,僅用C型壓板壓縮彈簧易 彈出,拆裝時不方便且非常不安全。原先以習用拆卸裝置作改良,從操作上的缺失及 安全考慮設計改良。經測試使用,檢討改進設計出一新結構,以四向軸裝置,增進使\r 用方便性及安全性。改良製作的與原廠的拆卸裝置做比較[如表一]:

「熱」情傳導、3D 立體彩繪顏料見證─發現溫度與3D 立體顏料的親密關係

整個實驗是探討「3D立體彩繪顏料」膨脹的原因,其最大特色是:利用吹風機加熱後,顏料有膨脹效果並且不會焦化,我們試著比較出3D立體彩繪顏料和一般顏料不同的特質,結果發現3D立體彩繪顏料加熱後會產生氣體而膨脹。進而在繼續探究哪些因素會影響膨脹,結果發現,影響3D立體彩繪顏料加熱膨脹的因素;不同品牌、不同顏色顏料、溫度變化、吹風機的遠近、吹風機的強弱風、吹風機風口集中吹風、顏料體積不同、顏料冷藏、顏料放置時間、不同顏色的瓶子傳熱、高溫吹風機的位置、高溫吹風機的遠近、高低溫吹風機、加入的膨脹劑等。最後,利用周遭隨手可得的材料DIY「立體彩繪顏料」,發現廣告顏料加10g白膠加0.3g小蘇打混合,和市面上的3D立體彩繪顏料有相同膨脹效果,並且不會焦化。