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國中組

【蒸】的不簡單

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。

鄒之風聲-風笛

「風笛」又稱為「竹製響片 Euvuvu」,曾是鄒族用來傳遞訊號的工具,也可作為趕鳥器。風笛在轉動的過程中,響片會不斷的繞繩子轉動而拍打空氣產生聲音,這是風笛發出聲音最主要的來源。轉速越快、繩子越長、繩子粗細適中、響片截面積越大時,風笛的響度越大;轉速越快、繩子粗細適中時,頻率越高。因為響片繞繩子轉動時,繩子會變形而產生「彈力」;再加上「昇力」方向的改變,使得風笛常常會在「不同平面」上下轉動。

「無生」勝「有生」-北臺灣全年無休的睡蓮葉片繁殖法

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。

整潔比賽的剋星!校園幽靈蜘蛛〈Pholcidae〉之研究

觀察幽靈蜘蛛外部形態發現,校園內幽靈蜘蛛有三種,分別為壺腹蛛(Crossoprizalyoni)、Micropholcus fauroti 及幽靈蜘蛛A,其中Micropholcus fauroti 為台灣新紀錄種,幽靈蜘蛛A 則有可能是新種。綜合行為及生理研究結果顯示:幽靈蜘蛛多生存於陰暗的角落及較無干擾的地點,具有負趨光性;適合活動的溫度範圍介於11-32 ℃,當溫度低於5 ℃則幽靈蜘蛛的活動力會降低,而超過43 ℃蜘蛛會麻痺,超過50 ℃幽靈蜘蛛則會死亡。人工飼養之下,發現幽靈蜘蛛在產卵後,有叼卵到處行走的行為,對卵的保護周到。佔網研究顯示,網上無蜘蛛的情況下,入侵者會佔據空網;當網上有蜘蛛時,體型大者為最後的勝利者。六個月的校園幽靈蜘蛛群落調查發現,幽靈蜘蛛在五月時族群數量增加,推測為繁殖季。其主要食物來源為雙翅目昆蟲,建議學校可適度地保留幽靈蜘蛛的網,其不僅是害蟲的天敵,更是免費的捕蟲網。

方格函數—缺塊n×n正方形中總方格數和空缺位置之規律性及函數關係探討

由4x3的方塊中,在缺一方格下計算總方格數的挑戰為起點,我試著探討在缺塊n x n的正方形中總方格數和 任取一個位置方格(x,y) 或 任取出二個橫向位置方格[(x,y),(x,y+1)]、縱向位置方格[(x,y),(x+1,y)] 後之規律性及函數的關係,如下圖所示。並定義在未缺塊的正方形中,總方格數為C(n),且C(n)=Σk2。 研究結果顯示,其函數式經由二種規律性 (A)一般性及 (B)遞迴性 求得,結果如下: 一、 任取一個位置方格(x,y)之總方格數二、 任取二個橫向位置方格 [(x,y),(x,y+1)] 或 縱向位置方格[(x,y),(x+1,y)] 之總方格數

發鹽橋語誰來放電?探討以金屬代替鋅銅電池鹽橋的反應

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!

三角形三角平分線、三中線、三高交於一點的另一辦法

由三角形三中線點,三角平分線及三高的圖形分析,皆是由頂點一個三角形自頂點任引出三射線,此三射線可交一小三角形出來,我們要研究此小三角形面積對於原有三角形面積之關係,進而對於三中線,三角形分線及三高加以研討。

改進鋅銅電池的電流至一千倍!

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?

神祕的拉扯──漩渦與漩渦現象的探討

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。

「度」、「度」為營---密謀計 水的密度變化VS簡易溫度計的設計

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。