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第46屆--民國95年

化朽木為神奇--兩點赤鍬形蟲的飼育觀察

兩點赤鍬形蟲是臺灣常見的鍬形虫,廣泛分佈於海拔 200~1800M 左右之山區;在韓國南部、中國東南部也有兩點赤鍬形蟲的的蹤跡。我們選擇兩點赤鍬形蟲為主要研究對象,在成蟲產卵觀察中飼養箱基質為木屑的產卵木中雌蟲的產卵量較高,幼蟲的成長速度較快,基質為培養土的產卵木中的產卵量較少,幼蟲的成長較慢。幼蟲飼育過程中我們發現留在產卵木及大整理箱未經干擾的鍬形蟲幼蟲成長情況最佳,主要的原因是在產卵木及大整理箱裡食物充裕,生活空間比布丁盒大又保持穩定的溼度和溫度;至於布丁盒填裝的基質容易乾燥再加上活動空間狹窄所以幼蟲成長緩慢。鍬形蟲為完全變態的昆蟲,生活史依序為卵、幼蟲、蛹和成蟲。幼蟲在飼育一段時間後會選取一個穩固安靜的地方整理出橢圓形空間後靜止不動並逐漸縮短變成後蛹。經過了這次飼養鍬形蟲的經驗,我們體驗到鍬形蟲是生活在大自然的昆蟲勇士,完整樹林的生態和殘存的朽木都是保育鍬形蟲的重要條件。

東山飄雨西山晴-利用校園氣象站探究東北季風期間台北市降雨情形

本研究主要在藉著台北市校園氣象站(註一)累計的資料,分析在東北季風期間台北市受鋒面降雨的情形,我們從氣象站下載資料,經過 Excel 軟體分析、判讀後發現鋒面帶來的降雨先後順序呈現不規律的現象,但有些鋒面來臨時會快速籠罩整個台北市,有些則是由台北市的東南方往西北方慢慢移動;發現靠近山區的測站則較容易在鋒面來時最先降雨。而且各氣象站累積雨量會因地形而有一些差別,大致說來靠近山區的測站累積雨量較多,分布在台北盆地中央的測站則累積降雨量較少。並且意外發現校園氣象網站的資料呈現許多不合理的現象,經過我們向管理單位提出後,他們已經修訂程式以便提供更正確的資料給大家使用,這也算是我們無心插柳的貢獻。但願我們的研究能拋磚引玉,提供大家進一步研究小區域氣象的機會。

神奇魔術三角

由於在夜市購買的俄羅斯魔術方塊,被同學摔壞了,而想到用紙板來操作,繼而發現了「魔術三角」。在教科書康軒版二下第七章「適才適用」及一上第七章「科技進步的推手」中,內容剛好與本主題有關聯。起初是想到由簡單的六塊三角形組成的 3-6邊形,但只能摺出三個面,若要增加面數,就要增加長條紙‧因而有 6-6、9-6 邊形。後來又想到若 360 度可被平分為四個直角所組成,因而發現了正方形方塊〈4-4 邊形〉,竟然,它比六邊形更好玩,更具挑戰性。從摺法中,又摺出了 8-4 邊形。甚至,最後完成了 12-6 與 12-4 邊形。不過,因為用太多層紙板,容易脫落又不好摺,所以未來想找出一種摺不破的紙來代替。這個題目是在生活中發現的題材,題目簡單,攜帶方便摔不破,材料成本低廉,製作容易,人人可做,可全面推廣。而且也是一個讓人愛不釋手,人見人愛的玩具,更是教學上的好幫手〈教具〉。

落葉歸根”餿”主意~探討落葉及廚餘堆肥技術及環保生態循環之可行性

本實驗主要回收校園及家庭中產生之落葉與廚餘廢棄物,研究出最佳堆肥形成法,利用不同資材及自製發酵菌種,在促進堆肥發酵速度上比對照組縮短一半以上時間。檢測比較製成之堆肥各種性質,進一步以廚餘液肥及兩種腐熟堆肥對植物肥培發育之影響,試驗結果顯示無論對綠豆、辣椒及木瓜等植物栽培上在發芽率、株高、莖粗、開花數等均有顯著之影響,品質肥效甚佳。更特別地是研發出液肥具有清潔效果,並可製作具有吸附油漬能力之肥皂;甚至研發出落葉及廚餘堆肥可供甲蟲幼蟲飼養土效果甚佳。本組結合課本所學深入應用於生活中,期從家庭、校園開始推廣教育於鄉土間,能有生態資源環保回收觀念及關懷大地讓自然永續、生生不息之目的。

火災逃生指引系統

在台灣公共場合快速成長下,例如:大賣場、百貨公司、展覽會場、ktv...等,裡面都有很多複雜的隔間,在消防設施妥為完善下,還是聽到有人葬身在火場中,為什麼有這樣一等一的消防設施下還是有人不能安全的逃離火場?大多數,火場中的人都因為慌張或是不熟悉出口方向而找不到出口,因為如此已經將大部分的時間花在尋找出口上,在火場的時間越久生存機率就大大的降低,火場裡有很多的致命因素,例如:高溫空氣、毒氣、濃煙...等。所以每一分每一秒都不能浪費。在火場中濃煙會遮蔽我們的視線,為了解決這問題我們利用聲音來導引我們的逃生路線,但是礙於模型大小有所限制之下,我們將聲音的部分另外在做一個模型。逃生路線的設計是以遠離火場為目標,一來可以遠離那些致命因素,二來可以不讓逃生者在一次靠近火場。如果火警發生在大型公共場合之中,一定會有很多的逃生者,所以要疏散逃生才可以節省時間,就不必花很多時間擠在同一出口,有時候有些傷亡是被踐踏而死的,顧慮到這點,系統是可以分散人群往不同的逃生出口去逃生,避免逃生者互相推擠造成部分逃生者被踐踏而死。

水落石出

本實驗在探討密度大於 1 的球體,使其沉入靜水中,當以不同流速的水流下沖小球時,量測小球上浮的速度、上浮高度及上浮起動時間。我們將實驗分成三大部分,第一部分為探討水流下靜水沉物上浮的機制,藉以了解水流的流動與球體上浮之間的關係。第二部份探討容器的大小及高度對靜水沉物上浮的影響。我們發現在容器口徑大小、高度不同的情況下,小球上浮的狀況均不同。同時發現水流流速亦會影響小球上浮的快慢,因此我們設計了第三個部份的實驗。實驗過程中,我們用數位攝影的方式拍下實驗的整個過程,並利用電腦擷取記錄小球上浮的時間及上浮高度,以避免人為操作紀錄的誤差。

海洋牧場-節能潔能海水電池的探討

巨大浩瀚的海洋占地球表面的 70.8%,它的資源相當豐富,在人類尋求無污染且永續的天然能源之際,海洋已成為能源研究的重要對象,所以我們希望能夠利用海水當電解質和環保可再利用的導電體鋁及備長炭來做發電電池。我們從各種水溶液的導電現象,發現海水竟然能起動馬達讓風扇快速的轉動,並能讓發光二極體的燈亮起來。電解質濃度及溫度越高,產生的電流越強;從各種金屬礦物的導電實驗,發現備長炭和鋁在海水中產生的電流強;不但可以回收再使用也不會污染環境。它是一種貯備電池,即電池貯存時不直接接觸電解液,直到電池使用時,才加入電解液。我們自製的「手提海水電池」是將化學能轉換成電能的裝置,有良好的導電物質與電解液,可以產生效率高的能量和環保的替代能源,提供給海上的交通工具、岸邊的居民、日常小家電的使用。

真是太過影了

根據投影的定義(地面上方之不透明物體受一垂直地面光線之照射,在地面上的陰影部分的長度或面積)。根據投影的定義,由線和面的投影延伸到立體之投影。我們以各種正多角錐和角柱為例,固定光源方向,分別改變角錐和角柱的控制變因和傾角,其投影面積是否有規律性變化?欲求出一條投影面積與傾斜角度的通式,由最簡易的三角錐、三角柱至繁複的多角錐、多角柱,分別計算其投影面積並傾斜其中心軸,並列出其傾斜角度與投影面積的關係式,從中找出不同角錐與不同角柱的各項關係式的規律。

燃起希望之電

目前商業上,由於石油隨著時間不斷減少,帶起研究替代能源的風潮,燃料電池為近代訊束崛起的一項發明,花一些時間深入了解後,在電池的組成和燃料上,都引起了我們許多的疑惑,所以我們先試著組成一個模型,後再探討燃料對電池的影響,後根據實驗過程中,產生的問題加以研究改良,在我們的研究過程中,發現了許多可以研究的方向和發展的問題,也由於我們剛接觸燃料電池,所以我們再研究時的問題應該和大眾有的問題雷同,這份報告可以供給對燃料電池有興趣的初學者閱讀並了解燃料電池。

見光死

將紫甘藍汁盛裝在內壁塗佈有 TiO2 光觸媒的燒杯中,以紫外光照射半小時即有顯著的褪色現象,但未塗佈TiO2 燒杯中的紫甘藍汁也以紫外光照射,卻無螁色,可見TiO2\r 的確產生效果;並以自組的透光儀量測紫甘藍汁水溶液,發現當水溶液的顏色愈淺,透光度會愈大,透光儀所輸出的電流值也隨之愈大,故可藉以計算紫甘藍色素的分解率。另外,實驗發現在愈鹼的環境下,TiO2\r 光觸媒對紫甘藍汁有較佳的分解效果,由此可推論,紫甘藍汁中色素的分解是起因於氫氧自由基的氧化作用,在愈鹼性的環境中有助於二氧化鈦光觸媒產生氫氧自由基,故造成鹼性環境中的分解效果比在酸性環境中好。