國中組

本研究使用水珠結晶法，以低倍數顯微鏡，快速且容易的觀察到結晶的細部變化。再以加蓋、過濾、重力與音波為變因，探討其對晶體成長的影響。過濾可以去除晶種，使晶體呈現分散式生長的機率高。加蓋蒸發慢，晶體成長慢，容易有高透明度的規則晶體。水珠中過飽和度濃度的高低與均勻，會影響晶面上各點的成長速率。速率不一致，晶面上會出現紋路。高頻率聲波，疏部與密部也會造成晶面旁的濃度時高時低，導致晶體出現不規則。反觀晶型只與離子半徑比有關，離子半徑比0.414~0.732間，會形成立方晶系（正立方體晶體）。但若半徑比越接近0.414，晶體越容易吸水，形成含有結晶水的晶體。半徑比越接近0.732，越容易形成長棒狀的晶體。

第二冊化學課本第七章之實驗7 -3.2利用氯和氫反應生成氯化氫的體積關係，算出化合之克原子數比而求出氣化氫的化學式。因為這實驗有爆炸的危險，所以一般老師為了安全，都不作此實驗。既知如此，這實驗豈不沒有存在的價值？所以我們希望修改這實驗，使其不再有爆炸危險；同時又能達到相同目的一一求出氯化氫的化學式。因此我們作了兩種嘗試。

一般植物的幼體是很難在水生的環境順利成長，睡蓮是以無性生殖來因應這個難題。本研究揭開了這個秘密----子母蓮在葉片上營造出適合孕育子代的環境：葉心與葉緣裂口形成一個育兒機制，能使得葉上芽維持在一個水份適當與淤泥不缺的環境成長，先把孩子養大來提高在水底的存活率。我們也發現，沉入水底尚未著根固定的幼苗，它具有選擇合適居住地的能力。 另一個是：熱帶睡蓮在冬天都處於休眠狀態或死亡，桃園的蓮花季只能有短短半年的光景。本研究成功的克服了寒流中低溫和日照不足的限制，以葉片大量繁殖，使得在北台灣都能夠全年無休的進行。並且，嘗試將睡蓮迷你化，馴化後在室內以小水盆栽培，擺放辦公桌上，是一種新的應用商機。

許多人認為以金屬導線取代伏打電池中的鹽橋不會有電流，也有人認為只會產生瞬間電流。真是這樣嗎？我們用不同的金屬(銅、鉛、鐵、鎂)取代鹽橋(下圖左)。每次觀測兩個半小時，發現持續有電流。觀察發現電極上堆積的金屬為疏鬆粉末，溶液和電極持續反應。鹽橋的功能是維持兩杯溶液呈電中性，以金屬導線取代又是如何？我們認為若以金屬作橋，就像兩個獨立的電池串聯(下圖右)。我們經實驗證實以上想法。關於金屬作橋的電池的放電反應，詳細說明請參P17。實驗發現以金屬作橋，電流與較標準鋅銅電池不穩定，缺乏實用性。希望未來我們能再研究，設計出具實用性的金屬橋電池！

在學習葉的構造時，課文中說：「一平方公分的葉面約有一萬個氣孔」，使我們想起實驗 3-l「動植物細胞的比較」，老師曾教我們製作玻片標本，觀察洋蔥及鴨跖草的表皮細胞，我們看到的洋蔥表皮細胞，是長方形的，排列非常整齊，但並沒有看到氣孔，鴨跖草的表皮細胞就比較胖而短，而且看到好清楚的氣孔可是「真有那麼多嗎？」「那麼多要怎麼數呢？」「洋蔥的表皮怎麼沒有氣孔？」於是同學們便在校園採集了許多植物的葉片到實驗室，想看個究竟，但是都不容易剝下表皮，所以我們請教老帥，開始研究如何觀察氣孔？並測定氣孔的大小及其分佈的情形。

鋅銅電池是最古老的一種電池，這種電池在課本中僅用來說明電池的基本原理，它本身卻不能像鉛電池或乾電池那樣，能夠拿來做為各種電器的電源，例如使電燈發亮使馬達轉動等等。原因是鋅銅電池的太弱了，不到一般實用電池的千分之一。 正因為像鋅銅電池這一類的伏特電池不具實用性，所以科學家後來又發明了鉛電池及乾電池等比較優良的電池。我們很好奇的想知道，如果對鋅銅電池加以改進，是不是也能讓它像乾電池那樣優良，拿來做為實用性的電源，以點亮燈泡或推動馬達？

在二年級理化課，當老師在介紹力時，曾經提到當一個作用力存在時，一定要存在一個受力體，也就是不可以有一物體施了力，但卻沒有物體受力。另外老師也提到，當甲對乙有作用力時，乙同時也會對甲施一作用力，此力可稱為甲對乙作用力的反作用力。而且這兩力的大小會相等，作用方向相反，但在同一直線上。老師說：這稱為牛頓第三運動定律。但在三年級理化課時，當老師介紹到將載流導線置於磁場中，若導線的電流方向與磁場方向不平行，則導線會受到一與磁場方向垂直之作用力。其方向可由右手開掌定判斷。因此我們對這定律有了一些疑問。我們的疑問在：磁場並非一具體物質或物體，磁場的存在只對磁性物質與載流導線有作用。如此，當一載流導線在磁場中受力時，是否也會產生一反作用力？如果是，它是施力於何物呢？是磁場所存在的空間嗎？不可能，因為空間不是物質，不能受力。還是施力於產生磁場的物體呢？反作用力的作用是否仍像一般反作用力的產生一樣，直接由受力體對施力體作用？力量的大小又是如何的呢？牛頓第三運動定律是否仍適用於電流與磁場的交互作用力呢？

本研究是探討蒸籠以電磁爐隔水加熱時，蒸籠內溫度上升的情形。 從研究一知道，加熱過程中，以底層溫度上升最快。研究二中發現蒸籠體積越大，所需加熱時間就越長。從研究三知道蒸籠內的隔層會影響溫度分佈，並且會發生溫度分層暴衝的現象，在研究四發現隔層孔洞越大，溫度暴衝現象就越不明顯。 研究五中，在蒸籠內加裝光敏電阻及扇形雷射光後，發現加熱過程中，蒸籠內的白色水霧量在溫度暴衝發生時，會大幅增加，但之後又會因高溫變成透明水蒸氣，此時，從外接的自製壓力計發現蒸籠內的壓力大於外界壓力。 最後利用前面的研究數據，設計出三款改良式蒸籠。 值得一提的是，完全密封的蒸籠反而不利於加熱，適度將空氣排出蒸籠是有利於加熱的。

首先我們討論純水的溫度-密度關係，發現在20~50℃間溫度越大密度越小，並且近似於線性關係。再者，藉由討論伽利略溫度計的原理，嘗試利用周遭素材自製該溫度計。然而，在這樣的溫度範圍之中，純水對於溫度相當不敏感，以至於利用純水製造伽利略溫度計有一定的難度，所以我們討論下列兩點：\r 1. 溫度標示球的設計。\r 2. 不同溶質的水溶液其溫度－密度關係。\r 由設計溫度標示球，我們發現伽利略溫度計若要靈敏，其密度必須極接近水溶液的密度，並且形狀必須盡量呈現下廣上窄。而當我們測量不同物質其水溶液溫度－密度關係，我們分別比較食鹽水、尿素與酒精，經比較結果發現三個溶液的靈敏度分別為：食鹽水溶液＞尿素水溶液＞酒精水溶液，完全符合我們的推測。

高雄的旗津海域每年都傳出溺水意外，自80年至96年6月在旗津海域發生意外溺斃死亡的就有92人。大家都說旗津有很多的漩渦暗流。因此，我們決定將小學六年級所研究漩渦的結構，再加深推廣，尤其是針對漩渦及反漩渦水流彼此「拉扯」的現象，及拉扯時對物體的影響，做更深入的了解。我們模擬海水水面的運動及水底的運動，配合地形做更深入的探討。實驗中看到物體被漩渦及反漩渦拉扯，我們十分吃驚，難怪小時候聽過水鬼抓人的傳說，原來是被漩渦和反漩渦「鎖」住了。