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國中組

屋 頂 亮 晶 晶-設計【自然排風器發電機】之發電研究

家中頂樓的【自然排風器】,只靠熱空氣上升的動力推動扇葉。其日月不停轉動的力量,讓我想到了發電的可能性。最初我們使用一顆電壓12V的機車用直流馬達當發電機,結果當自然排風器轉速在0 ~ 50rpm時,可以輸出電壓0 ~ 2V,證明自然排風器發電機的可行性。一般馬達必須在高轉速下才能有較大的輸出電壓,而自然排風器轉速大約在70rpm以內,且扭力不足,於是我們在自然排風器正上方安裝一個強扭力馬達來穩定排風器的轉速,並將發電機改安裝在排風器的下緣,終於取得13V以上的大電壓,可以對蓄電池充電。若一個自然排風器發電機可充飽一個電池,那麼許多個自然排風器發電機串聯起來,其電壓及電流就足夠全家照明所須的電源,這是一個相當值得開發及推廣的再生能源電力。

螢螢眾生天然物中螢光物質的探討

本實驗利用加熱溶液萃取溶質中的螢光物質,與空白實驗相比較,由實驗結果得知,葉菜類螢光物質含量最多而明顯,加熱時間以二十分鐘為佳,沙拉油為最佳螢光物質萃取溶劑,所萃取之螢光物質顯現時間持久,且可當作酸鹼指示劑。

潮起潮落-流水「浯」情

金門,古稱「浯洲、浯島、浯江、浯海、滄浯」;位於福建省東南九龍江口,四面環海,東、南鄰接台灣海峽,西、北與大陸一水之隔。海,是一切的源頭,浪起、浪落,無論是驚濤拍岸,或是搖曳生姿,總是令人著迷,更時看到瘋狗浪捲人入海而喪失生命,更時看見人在海上衝浪充滿著刺激,享受挑戰自然的快感。而水在流動時經常會「偷」點東西,流速慢了,就將東西放下來,久而久之,自然就形成許許多多的沙灘景觀,這美麗的景觀,激發了我們探訪地形的奧妙,深入了解這美麗的「地形」。不同的實驗,不同的觀察,解開一道道的「迷」,從實驗中,又可以了解水是如何的「帶」及「放」的。站在岸邊望著澎湃洶湧的波濤自遙遠滾滾而來,而隨著這些浪潮而來的,不是那一條條的海草,也不是一粒粒的沙子,而是我們好奇的心。

「蟻」ㄧ儆百 —小黃家蟻「不要進去費洛蒙」對距離因素的探討

Elva J. H. Robinson, Duncan E. Jackson, Mike Holcombe and Francis L. W. Ratnieks(2005)提出尋找食物的螞蟻會在路徑叉口留下微小的氣味記號,提醒同伴「前方找不到食物」,這些氣味對同伴而言相當於告訴他們不用在花力氣再往前走,由此可知螞蟻除了有正向告知同伴食物方向的費洛蒙外,也有負向的費洛蒙(即「不要進去費洛蒙」)。我們為了更深一步了解其作用機制,決定探討同樣的食物來源下,距離的長短是否影響小黃家蟻將「不要進去費洛蒙」放在距離食物比較遠的通道上,實驗結果發現小黃家蟻的確在此種狀況下將「不要進去費洛蒙」施放告知同伴不要白費力氣再往前走了。

「粄」中乾坤,「條」理分明

本研究利用拉力計、電導度計、曲度計等儀器研究不同米類、不同水質、不同質量等實驗條件下所製成的粄條在拉力、電導度及甜度的差異。拉力大小排列為在來米>美濃米>長米>蓬萊米>泰國米>糯米>圓糯米;無任何添加物時,大部分米類的拉力一開始會隨著靜置時間增加,但到20分到40分後便開始下降;而糯米、圓糯米則呈現持續上揚的趨勢。加入蕃薯粉和太白粉後,各種米類的拉力皆會隨著靜置時間增加。使用不同水質時,拉力大小依序為蒸餾水<逆滲透水<山泉水<自來水<地下水。增加米類質量會增加拉力,但非成正比;美濃米、在來米從50g增加為100g時,拉力有較明顯的增加;加入蕃薯粉、太白粉則能大幅增加米漿的拉力,但繼續增加只會微幅提升拉力。

波浪與潮汐之探討研究

我們為什麼要探討波浪與潮汐呢?開始的時候是因為國中物理課本第三冊,介紹有關波的現象(折射、反射、繞射)引發了我們的興趣,同時學校舉辦南部平業旅行看到南台灣風光明媚的香蕉灣,海面所產生漣漪的波浪,更增強了對海浪的深一層認識。其次抱著對浪本身的特性,就科學的好奇心所引起的求知慾,促使我們嘗試製作一台波浪槽,藉看簡單的設備和裝置,解決有關波浪與潮汐的問題,以擴展地球科學教學方面的知識領域。

「振動實驗器的製作」與研究

(一)暑假參加科學研習,教授讓我們實地操作,來暸解一些物理現象,讓我們感到興趣的是有關波動(振動)現象,如( 1 )藉由示波器而瞭解聲音振動的週期性和二維簡諧振動。( 2 )梅爾得實驗:藉電振音叉與繩的振動而瞭解駐波與共振原理,其中波速的計算還是由一個我們不瞭解的公式 而得。因為我們只瞭解 v = fλ以求波速。 (二)在物理課本分子模型中讀過一個模型:粒子周圍都有 6 個粒子,且其間引力以彈簧相連接示意,我們想知道該粒子到底是作何種運動? (三)由以上研習營的活動和設計實驗,我們決心自行設計一個新的機械式的振源,又能改變振動的振幅,又能改變振動頻率的振源,又能直接測量頻率,來進行一連串的振動實驗。

喙生會食—探討無患子椿象喙的差異對食物選擇的影響

無患子椿象是指以無患子科植物種子為食物的椿象,在台灣常見的無患子科植物有台灣欒樹與倒地鈴,調查發現台灣欒樹和紅姬緣椿象(大紅)、倒地鈴和小紅姬緣椿象(小紅)的分佈是有相關性的。進一步實驗顯示小紅和大紅會優先選擇無果莢的無患子科植物,但對於選擇種子的種類則差異不大。喙的平均長度雌蟲大於雄蟲,因為長翅雌蟲具有產卵與遷徙能力,調查其喙長與體長,發現吸食台灣欒樹種子的椿象喙長較短、體長較長。台灣欒樹中的小紅喙長的標準差最大(0.46),顯示此區椿象的喙長差異大,有演化的力量在作用。

用另一種角度看陽明山溫泉─陽明山溫泉的水質探討

咦!我們學校附近的「北投溫泉公共浴場」怎麼整容了呢?哦!原來它改名為「北投溫泉博物館」了。 在參觀了北投溫泉博物館之後,使我們對「泡溫泉」的歷史和文化有更深一層的認識。 但我們希望除了「泡溫泉」之外,還能進一步認識溫泉的相關特性。於是我們針對陽明山溫泉水質與溫泉水對周遭的影響做了本次的研究。

台灣蟾蜍之生態及種間變異的研究

去年,我研究蟾蜍,得到不少新鮮的知識,也認識了蟾蜍的種類。不久前,我在植物園發現一種蟾蜍,外型及習性與台灣盛產的黑眶蟾蜍相比有相當的差異,查遍了有關文獻都找不到確切的描述,懷疑可能是個體上發生變異造成的,本研究即利用其生態、型態的變異,來探討其種間變化特例。