全國中小學科展

高中組

神秘海岸--貓公石地質之觀察研究

金門的西北岸, 有種含鐵質豐富的石頭, 外表坑坑洞洞, 顏色呈騂紅色, 而凹凸不平的外表也造就了它俗名的由來, 當地人俗稱「貓公石」, 是種少見的沉積岩。本項研究於93 年5 月至94 年5 月, 觀察的地點從慈湖海堤沿岸至古寧頭的海岸。就金門西北角海岸貓公石的分布、成分及環境進行調查。貓公石在經過海水沖蝕之後硬度極高, 根據觀察發覺人為的建設和強勁的東北風的風蝕, 對於貓公石數量的減少造成極大的影響。

以自製式裝置探討兩成分系活性係數與蒸氣壓及拉午耳定律的偏差

在本次的實驗中,我們藉由拉午耳定律的公式及一條由作者從實驗中推論而得的公式,可以簡單的求出不同溶液的分壓。我們只需要一個自製式的簡易裝置,在裝置底下放置被測量的溶液,並密封使其成為封閉系統,其頂端為一銅箔,在銅箔上使用適合的溶液,藉由上方溶液蒸發量與下方不要放置溶液蒸發量的差異之值比較,即可求出其下方兩種成份系的溶液中各種溶液在不同莫耳分率下的分壓以及能量的傳遞,雖然會有誤差的存在,但比照一般利用光譜法來測量的方式,成本卻降低很多,且經由公式,也可估計各點的活性係數,比之以往簡易很多,因此可當作針對的高中生示範教學及教具,使同學更能了解兩成分係非理想溶液在拉午耳定律中之差別。

C.S.On tree- 懸巢舉尾蟻的防禦行為探討

過去生物模擬在螞蟻的社會行為已有完整的研究,例如:擁塞學中利用螞蟻出巢路徑探討人類塞車等等問題。但是在人類軍事行為中顯少有模擬生物的情形,而瑪以這種社會性昆蟲卻有可能發展出複雜的防禦機制,因此我選擇防禦速度較其他以中快速且在野外灌木、喬木混合林中常見的樹棲蟻-懸巢舉尾蟻(Crematogaster rogenhoferi)來探討防禦行為及模式。探討方向分為出巢、歸巢時間、出巢後的路徑、範圍、數量,經過一連串的實驗,將彙整的數據探究其中的關聯並推衍公式。初步的實驗結果:攻擊後有固定的出巢防禦及持續防禦時間,約為20 分鐘;在攻擊初期的防禦路徑為:以攻擊點為中心向外10公分往返,以圓形擴散;防禦數量最高峰皆約450 隻懸巢舉尾蟻。在之後將用白天夜晚、攻擊物是否停留以及攻擊點的位置不同,這三項變因來進行防禦行為的比較。

柳酸分子內氫鍵的探討

常於書本中看到氫鍵這一名詞,在日常生活中常以具有氫鍵的物質作為皮膚保濕的保養品。氫鍵影響物質的穩定性、熔沸點、分子的幾何形狀、酸鹼強度、…等,且影響的程度深受氫鍵的強度及氫鍵的種類(分子內氫鍵或分子間氫鍵)所左右,因此想,是否可利用學校的一些簡易實驗設備來完成氫鍵強度的測定。在老師的指導下,利用專題研究的時間收集資料,設計實驗,經過一學期的研究探討,終有結果。今將內容及結論詳述如下,敬請師長批評教導。

電容器中儲存的能量之測定與探討

在玩聲光科學組合套件"動動腦"玩具時,我們看到許多形狀、大小不同的電容器,使我們想研究這些電溶器的性質、功用及所儲存的能量問題,故設計此實驗,以求其能量與電壓及電容的關係。

會逆轉的石頭-Rattleback 逆旋現象

Rattleback(又名 Celt Stone)為一橢圓形底面之物體,當往某個特定的方向旋轉後,它會開始上下震盪,然後再朝相反的方向旋轉。逆轉原因來自動摩擦力之分力所造成的力矩,此分力與接觸面摩擦係數有關,在某些條件下會產生最佳逆轉效果。我們以自己所製作的模型,來分析各種變因與逆轉效果的關係。並觀測到運動過程中,其對稱中心在 X、Y 兩方向的震盪振幅會隨時間呈現收斂的狀態,軌跡呈現出「帶阻尼的利薩求圖形」。

節能減碳---自動行

電力是我們的工業之母,經濟發展的命脈!它具有方便、高效率、容易控制等優點,而且在生?製造中是動力及照明等不可缺少的主要能源。多年來,廉價的電力創造了國內的繁榮,充足的電力使我國邁向開發國家之路,近年來由於電力之需求急速成長,能源及工業部門的電力銷耗總電量?57.72%,而臺灣地區自?的能源十分短缺,98%以上仰賴進口,因此我們希望能研究出一種自動控制的裝置,將無人使用的房間或教室內的電燈及用電設備,能及時且自動的把電源切斷,此項系統為可以自動切斷電源的裝置,如此不僅能達到節能減碳的目的,也同時幫助我們節省經濟,還能?地球的資源盡一份心力。

與招潮蟹有約

現在大多數的人都只注意到具有經濟價值的螃蟹,卻忽略了在濕地上渾動著大螯的招潮蟹 。有感於生態的破壞,濕地的大減,招潮蟹族群的滅絕,而做此實驗,讓大家任事這生物圈重要的一環,也是生態環境的指標 ─ 招潮蟹。 註 1:本實驗採用的招潮蟹為北方呼喚招潮蟹,又名黃螯招潮蟹、北方凹指招潮蟹、呼喚招潮蟹。 註 2:學名為Vca borealis 註 3:公蟹右大螫數:公蟹左大璧數= 200 : 3

水中疑慮—探討自來水中餘氯含量

運用二年級上學期所學過的「沉澱法」及二年級下學期的「滴定實驗」方法,對自來水中餘氯含量加以探討、測定,並加以整理,嘗試將理論知識化為實際應用,並透過不同的變因,對水中的氯進行更精準的了解,並於實驗後,以分析探討的方式加以彙集整理。

因為讀數論的同餘方程

因為讀數論的同餘方程時,看到許多一元二次同餘方程的解法,又在不定方程中遇到ax2 + by2 = k 這樣的題目,使我開始思考這個問題。