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第46屆--民國95年

自動滅火系統

課堂上使用酒精燈的危險,引發我的危機意識,於是,根據課堂上所學的空氣可以被加壓縮,並參考了「原來如此」這本書中簡易抽水排水系統的製作及驅動往復泵的機械等裝置,製作了一套可以自動感應,並能噴灑出水柱,將火熄滅的『自動滅火系統』。希望,當災害真的發生時,這套『自動滅火系統』能派上用場。

神奇的碳素送話機

實驗結果發現在校園中樹木的碳化溫度要在 500℃以上,若燒至 800℃以上時如未做好阻隔氧氣之工作,則樹木容易氧化成灰燼;高溫爐如果乾餾溫度愈高、乾餾停留時間愈久及樹材乾餾減重量愈多則導電性愈好意即愈有利於碳變成石墨結構。在 700℃乾餾後比較各材料之導電性為石墨碳棒>電池碳棒>>鉛筆芯>福木>榕樹>桃花心木>阿勃勒>印度紫檀>台灣欒樹>相思木;碳素粉末顆粒愈小及粉末間愈緊密則導電性愈佳,但是愈緊密導電愈好有一極限值存在。另導電性碳素材料需量多對電磁波之阻隔效果才會有效。我們可以成功製作出可清晰通話之碳阻式送話機,亦可以據此充當測量聲音大小之自製分貝計,從測量結果可以瞭解聲音的傳遞確實是需要介質的。

蟲以食為天─線蟲覓食與攝食行為之探討

線蟲在科學界備受矚目,然而,對於線蟲覓食及攝食行為的研究卻仍不多;每一種生物都有其獨特的行為模式,我們想知道線蟲如何覓食與攝食以適應自然的環境,因此以覓食與攝食行為為主題著手研究。本研究歸納出線蟲的 7 種覓食及攝食的一般行為:前進、探頭、偏移、擺頭、後退、轉向及拐彎行為;與兩種特殊行為,其中樹枝狀行為與線蟲消化有關。本研究發現線蟲對嗅覺有依賴性及專一性,即使線蟲被其他氣味干擾仍能找到食物。我們也發現到一種特殊的混亂行為,是當線蟲接近 E. coli 時出現的一種受干擾的行為,經實驗進一步探討,發現引起線蟲混亂行為的原因是 E. coli 所釋放出的化學物質,化學物質濃度越濃,線蟲所表現出的混亂行為就越明顯。

由液生磁~探討電解質溶液中磁場的變化

一般人總認為磁場的產生是由於電子移動而產生,因此認為只有在電器用品附近才會產生磁場,而忽略的事實上電池也可經由電解質溶液而傳導。因此本實驗在探討電解質溶液中離子的游動是否也可以產生磁場,而由離子產生的磁場是否也會跟電子移動時產生的磁場一樣符合安培定律,結果發現電解質溶液也符合此定律,但電解質所產生的磁場其所受的影響因素還包括濃度、液體中有雜質等因素,而且產生之磁場會慢慢消失;跟由電子所引起之磁場不同。

神奇的傑克

如果將正方形的頂點比擬成它的「手」,兩對角線的交點當成它的「心」,則兩個正方形頂點間、中心點間、或頂點與中心點間的線段相連(或重合),就如同「手」或「心」彼此相連。我們將四個正方形的某種特殊組合,稱為「傑克結構」(Jack Structure),它是本研究的圖形主體架構。本文主要探討當傑克「四心相連」,「心手相連」,和「手手相連」,不同連接情況下所連出的四線段,向外作正方形時,連接這些正方形之中心點而成的四邊形,甚至再以此四邊形的四個邊為邊分別向外作正方形,並將四個心相連,這樣一層一層的的不斷擴展下去,推導所連成的每一層四邊形與基準正方形(Reference Square)之間的面積關係,並試圖發現不同連接情況下,同一層四邊形間的面積關係。

內心、垂心、外心是3 位循環節的循環小數?!

三角形的內心I,向外部或向內部作”過三頂點與I 連線的垂直線”時,I會成為新的三角形的垂心或外心,而且依內、垂、外心的次序循環。新三角形的外心與I 共線,與尤拉線存在特殊的關係且三角形間相似。

拈花染草

從酸鹼指示劑的試驗出發,轉變為拈花染草,整個研究過程充滿趣味與驚喜,例如綠色的葉、彩色的葉,形成的染料都是亞麻色;彩度高的花朵不一定染出高彩度色彩,花花草草竟有這麼多的奧秘。原先想把全校的花花草草都摘來煮成染料,摘著!摘著!竟然不捨,得要足夠的量才能做出染料來,但是這些花一年才開一次呢!再三掙扎後,為了讓研究有結果,我們改以取樣的方式進行,雖然與我們原本的想法有落差,但是歷經多日的拈花染草,我們的研究也有了豐碩的成果。

毒衣無惡!?—衣物中含微量甲醛的檢測

經濟部標準檢驗局公告 75ppm 以上的游離甲醛對人體的鼻黏膜、內臟器官、神經系統均有刺激作用;而國際研究癌症組織也已經證實,高濃度的甲醛對於受測試實驗的動物會引起鼻癌。因此,?了瞭解並分析市面上所販賣衣物甲醛的含量,在查閱相關文獻資料後,發現幾種可將高中化學教材內容所提及的課程,應用在檢測甲醛的方法上。一種是利用 Tollen’s Reagent 與醛類作用,可得羧酸及金屬銀之沉澱,再藉由銀的生成量推測甲醛的含量,簡稱 Silver Mirror Reaction。另一種是利用亞硫酸鈉與甲醛反應生成氫氧化鈉,再利用鹽酸進行滴定以計算甲醛的含量,簡稱亞硫酸鈉法。最後找出使甲醛被分離出的最佳反應條件,並研究甲醛定量滴定時,最能精確滴定甲醛含量的滴定方法,以及探討各種反應條件對檢測甲醛時可能造成的影響。

甲基藍之光催化分解動力學研究

在實驗中,我們利用光催化分解有機污染物,並探討其中的反應速率。以紫外光、氧氣及觸媒-二氧化鈦,對甲基藍進行一連串的光催化反應,並設計了四種變因,分別探討反應時間、甲基藍初濃度、二氧化鈦表面積和紫外光波長對反應速率的影響。最後再利用分光光度儀,測量反應後的吸收度,用比爾定律換算出反應後甲基藍的濃度,進行實驗的討論分析。 \r 由實驗得知,隨著反應時間的增加,甲基藍的濃度逐漸減少,但反應的速率卻也逐漸減緩。若反應物的濃度增加,造成碰撞的頻率增加,導致反應速率亦增加。因此反應為非勻相催化,甲基藍需吸附於光觸媒表面較容易進行光催化反應,因此觸媒表面積大小會影響光催化反應速率。若照射光子能量超越能帶差,光粒子數增加,反應速率亦會增加。 \r 綜合實驗結果及數據,因而推導出甲基藍的反應速率定律式: \r r = k [ MB ]0.15~0.30(ATiO2)1.7~1.9

月曆密碼大作戰

月曆上的數字會隨時間流逝,我們試圖觀察並展現出月曆中等差數列數字間的規律,並在月曆上畫出二維平面對稱幾何圖形找出變化規則,讓大家了解日曆數字的變化的規律過程,也讓學習的過程更為生動、多元有趣。