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第48屆--民國97年

天然增溫器---太陽能電鍋

本實驗旨在設計各種不同的裝置,利用太陽能及溫室效應的原理,做出可以加熱食物的天然增溫器。1.經過太陽照射後,鐵製便當盒溫度比塑膠盒與紙盒高,因為鐵製便當盒比較會吸熱。2.不同形狀之鐵製便當盒,吸熱效果相當接近。3.相同形狀、大小的鐵製便當盒,包上保鮮膜比沒有覆蓋上保鮮膜的吸熱效果好。4.用膠帶封牢鐵製便當盒與保鮮膜之縫隙比只包保鮮膜的鐵製便當盒溫度高。5.放入紙箱比沒有放入紙箱的保溫效果佳。6.紙箱內縫隙處塞沙子的鐵製便當盒,其保溫效果紙箱內縫隙處沒有塞沙子的鐵製便當盒佳。7.四周加上鏡子能使更多的太陽光射入鐵製便當盒內,使盒內溫度上升。8.藉由本實驗活動,發現我們可以利用生活中隨手可得的簡單材料,做出天然增溫器,既節約能源、又符合環保精神。

懸崖勒馬-力的探討

「力」是生活中不可或缺的,有:摩擦力、拉力、彈力……。藉由「懸崖勒馬」這個實驗,探討這些力對我們的作用與關係。我們以改變重量、接觸面、下壓重量等因素,來探討此實驗。紙馬前進的原理是利用最大靜摩擦力,當水平施力大於最大靜摩擦力時,紙馬就會前進,但不會變成滑動,是因為馬腳受彈力位能緩衝所致。影響紙馬步距的因素是最大靜摩擦力,最大靜摩擦力越大,則腳的彈力就越大,彈出的幅度就會加大,因此步距就會加大。馬停止時與桌緣的距離受步距的影響,若要縮小與桌緣的距離,則拉力不能太大,必須實際實驗或利用試算表來試算,才能得到最佳值。

談蛹色變!--探討無尾鳳蝶(Papiliodemoleus)與台灣紋白蝶(Pieris canidia)蝶蛹顏色??

一般人甚至部份科學家以為,無尾鳳蝶(Papiliodemoleus)與台灣文白蝶(Pieriscanidia(Sparrmanm,1798)蝶蛹顏色與環境背景色,有必然關係!根據本組研究發現-無尾鳳蝶(Papiliodemoleus)與台灣文白蝶(Pieriscanidia)蝶蛹顏色的決定因子並非環境背景色!無尾鳳蝶(Papiliodemoleus)與台灣文白蝶(Pieriscanidia)蝶蛹顏色的決定因子為蛹色誘導環境的質地與質感、無尾鳳蝶(Papiliodemoleus)與台灣文白蝶(Pieriscanidia)蛹色誘導環境的光滑與粗糙程度決定蝶蛹的顏色-即蛹色誘導環境光滑時呈綠色蝶蛹,蛹色誘導環境粗糙時出現非綠色蝶蛹。

碘液調色盤--直鏈澱粉定量方法之改良

傳統的直鏈澱粉定量方法,是利用直鏈澱粉與碘形成藍色複合物之呈色來定量。在我們蒐集到的各種傳統方法中,其實驗條件並不完全相同,且操作程序較為繁瑣費時,我們針對其實驗操作條件,進行一系列實驗探討與改良,使操作程序更加簡易省時,並保有良好的精準性。另一方面,我們也發現直鏈澱粉液與碘液混合時,在特定條件下會產生「沉澱」的現象。在不使用分光光度計的情況下,我們初步建立「沉澱量法」,以更簡易經濟的方式測出直鏈澱粉的含量,進而與參考文獻(11)做比對,佐證「沉澱量法」測出的結果,可能是「實際直鏈澱粉含量」、而不是傳統方法測出的「視直鏈澱粉含量」。

大自然的魔彈射手--非洲鳳仙花果實的研究

我對非洲鳳仙花果實成熟後會爆開,把裡面的種子彈出來,覺得很好奇,因此研究它的果實。從暑假開始觀察植物的生長情形,到各處採集果實,也在家裡種了許多非洲鳳仙花,然後做了很多實驗和觀察,包括果實外形的觀察、果實如何破裂、果實如何彈射種子、果實的細部構造切片觀察、果實彈力的量測等。經過這些實驗和觀察,我發現許多圖書和百科全書中都沒有提到的事,例如果實有一條破裂線的存在、果實小的時候先下垂要破裂前再上舉、果實長大後密度會變小、果實內外層細胞構造不同、果實破裂會由尖端捲起再把種子彈射出去、果實只花0.002秒就會捲起等,這個研究讓我知道了好多非洲鳳仙花的大秘密和它有多聰明。

黑妞狂癢曲-防蚊植物果真防蚊?

為了尋找出真正防蚊的香草植物種類,以研發天然植物性配方的防蚊液。本研究係以校園中的香草植物為材料,調查其對白腹叢蚊的作用。依照高職二年級香草調製實習課程內容,利用水蒸氣蒸餾的方式萃取精油,並稀釋成防蚊噴液,觀察其驅蚊效果。實驗結果顯示,含香茅精油的防蚊液具有立即滅蚊效果,供試蟲源經接觸7分鐘始陸續死亡,尤以密閉環境的表現最強烈。驅蚊方面,含尤加利精油的防蚊液在20秒內達70%的驅趕效果。本實驗結果得知防蚊植物以香茅最佳,製成防蚊液再佐以市售防蚊液比較,雖效果不及市售者、但仍具相當的防治功效。

美麗新住民-野生孔雀魚的研究

野生孔雀魚是外來魚種,目前已經成為台灣水域中的新住民。雄魚成長過程中體型與體色的許多變化會透過遺傳保留下來。孔雀魚以卵胎生方式生殖,無明顯繁殖期,當水溫低時,帄均生產週期較長。每一胎小魚的公母比例會隨著水溫而有變化。水溫高,公魚的出生比例就較高。其次,孔雀魚會因環境污染產生畸形魚,若移到在正常環境下飼養並不會將畸形的體態遺傳給下一代,已經畸形的魚也不會恢復正常。野生孔雀魚有越冬的問題,冬天太低溫就會大量死亡,必須尋找熱源過冬,我們發現牠們會群聚在家庭或工業廢水排放區、溫泉區附近等較溫暖的區域,因此族群生活的水域和數量都變小,若加上無法生活在流速較急的河段、大肚魚的競爭和環境污染,造成牠們在台灣各地呈現點狀不連續的分布。

啊!我的牙──探討可樂和零卡可樂對牙齒的侵蝕研究

我們拿市面販售的可樂及零卡可樂做實驗,觀察它對牙齒的侵蝕性。以牙齒主要成分磷酸鈣模擬牙齒,並以可樂中最主要的化學成分:磷酸、檸檬酸、檸檬酸鈉、碳酸氫鈉等藥品來研究其對牙齒的侵蝕性。發現單一藥品侵蝕量以檸檬酸佔最多的侵蝕量,混合檸檬酸鈉時,會減少對磷酸鈣的侵蝕,?減少可樂對牙齒的侵蝕,在可樂中加入食鹽,發現食鹽也會降低可樂對牙齒的侵蝕、令人驚奇的是,零卡可樂對牙齒和磷酸鈣的侵蝕量比有糖可樂多。由於牙齒蛀牙,也和口腔中牙菌斑有關,為進一步了解可樂對牙齒侵蝕與蛀牙的影響,利用可樂與零卡可樂培養基培養牙菌斑,零卡可樂較可樂易滋生更多牙菌斑,由實驗結果顯示,我們推測零卡可樂更易導致侵蝕與蛀牙,顛覆以往認為含糖可樂可能導致牙齒侵蝕較多,容易導致蛀牙的想法。

水中的芭蕾舞者—利用比重的原理判斷雞蛋的新鮮度

這次的實驗,主要是利用市面上各賣場及便利商店所販售的雞蛋,和直接由雞場取得當天所出產的雞蛋,經由實驗與計算,比較其密度是否相同。所謂密度即單位體積的質量,而攝氏四度的純水密度則定為1。我們模擬將雞蛋存放在不同環境(春、夏、秋、冬及冷藏)與包裝(鋁箔紙及保鮮膜)儲存時,每顆雞蛋每日密度的變化。經過三週的實驗後,我們發現溫度及包裝都會影響雞蛋的品質。在溫度較低的儲存環境中,雞蛋密度的變化較溫度高時來的小。另在相同儲存環境下,直接存放又比被鋁箔紙包裹後存放的雞蛋密度變化大。更值得一提的是,在相同的儲存條件下,我們發現紅蛋密度的變化比白蛋來的大。藉由這個實驗使我們更清楚的知道新鮮雞蛋與陳舊雞蛋的差異。

做ㄧ個能輕易測得地球半徑的人--利用太陽光求地球半徑

在校園中,利用光的直進性、重力及連通管原理,設計出一套器材,利用兩支可伸縮活動的塑膠桿及一根中間穿了洞的木桿,使用尼龍繩垂吊一個500公克的鉛垂來設計出絕對的垂直,在鉛垂底下擺一塊一公尺長、厚一公分的木板,並在木板四周裝上螺絲,方便調整水平,利用水平儀來維持絕對的水平,利用googleearth找出同經度不同緯度的兩個地點,並利用中央氣象局的日出日落表找出實驗當天太陽通過子午線的時間,然後藉由測量同時間、同經度不同地點,兩地尼龍繩上的標的物高及標的物影子的中心到鉛垂中心的距離,並利用三角函數算出太陽的仰角,藉由同時間、同經度不同地點兩地的仰角差及兩地的距離來算出地球的半徑。我們得出地球半徑平均為6367.9公里。