全國中小學科展

國中組

超輕鬆!免插電全自動寵物鼠餵食、換沙器

養寵物鼠的人都知道,最麻煩的就是餵食、換沙了。尤其是要出遠門,你希望回來\r 時發現你那可愛的老鼠生活在比豬舍還不如的地方嗎? 再說,如果你為貪圖方便而一\r 次給它太多的食物,可能會造成肥胖、腮囊發炎,增加死亡的風險! 於是,我們研究這\r 個---『超輕鬆、免插電』的餵食、換沙器,使飼主能夠安心的出遠門。

探討蝶豆花進行電解反應時內部離子與分子運動狀態

本研究結合電解反應以及蝶豆花遇酸鹼會變色的現象,讓正離子、負離子與不帶電分子此三類粒子,在膠體內的移動情形可「同時」透過「具體的顏色變化」來進行量測與分析。透過本實驗得知,蝶豆花膠體內部粒子受到電力作用、摩擦力作用(此處摩擦力指的是欲測量粒子在未摻雜質之蝶豆花內部所遇阻力)、濃度梯度、雜質散射等因素影響。同時,本研究也 將粒子在無電場下的擴散與在電場內漂移的兩種運動情形分別分析,並求出粒子在電場作用下的遷移率。若應用於教學上,可使學生對於電解質的解離與移動方式了解有所助益,未來另可對粒子移動情形如何受到熱效應影響做進一步分析,使理論更趨完善。

聲電機

這次研究,利用尚未普及的聲能,關鍵是將聲波[廣義化],並不限人耳能接受之聲波,再嘗試讓[聲電機]共振,共振產生力量之大(如美國華盛頓州TACOMA大橋受風吹而斷;又如法國昂熱市一座橋上有士兵走過,因士兵走的頻率與橋的頻率一致,使橋共振,振幅超過橋樑的極限)。本實驗中,無法得知確切輸入能,因輸入能須由共振能加發動音源的力學能,只能得知力學能(因空氣阻力仍無法精確),無法得知共振能大小,所以盡量提高輸入能大小,根據質能守衡,得知能量不能變大(因質量未變),再根據熱學第二定律,不能從單一能源(聲電機)吸取能量,使完全變為有用功而不逸散,將[聲電機]能量提高後可輔助其他能源,減緩耗損,而完成本實驗宗旨:應用。

天后宮步道蕨饗-蕨類植物的調查及研究

天后宮步道位於南竿鄉馬祖村天后宮左側旁為入口,海拔約20 公尺,終年潮濕,極適合蕨類生長。經研究統計,發現此區共有8 科12 屬17 種蕨類,而以鳳尾蕨科最多,其中以日本金粉蕨、鳳尾蕨最為優勢的種類。此外天后宮步道發現具有地區特有性的蕨類--馬祖卷柏,數量不少,但集中在某些區域,可見對生長環境相當挑剔。從全區日照分佈來看,有樹蔭的中照度區域,蕨類種類最多,其次為東照區與陰暗區,西曬區蕨類種類最少。小小一段步道有如此豐富的蕨類,故選定此路段規劃為教學步道,希望藉此能喚醒人們對蕨類的重視。

『極』有不同

本研究的主要目的在於探討不同的電極材料在電解水實驗中之影響,透過「複式顯微鏡+數位相機」(我們稱之為「顯微攝影法」)清楚地將電解反應前後的電極表面情形觀察清楚與紀錄,並歸納所學物質的物性與化性,以了解電解水的正負極氣體產量體積比,從而試圖找出電解水時,符合理論值正負極氣體體積比為1:2 的反應條件。 綜合研究結果,在本研究的實驗設計下,所探討出的用來電解水時,欲達到符合理論值正負極氣體體積比「氧氣:氫氣=1:2」的最佳反應條件如下: 一、輸入直流電壓值=9 伏特(最好電源供應器較穩定)。 二、使用「不鏽鋼」電極(正負極相同)時:在﹝NaOH﹞=0.5M。使用「碳棒」電極(正負極相同)時:在﹝H2SO4﹞=0.5M。 三、其它控制變因的條件:兩電極距 3cm、兩電極面積均同、兩電極與外接銅線須絕緣(可用AB 膠效果最好,其它像快乾膠、Silicone、絕緣膠帶,我們試過都不好用)。

地震之探討研究

台澗本島束邊毗鄰菲律賓海板塊,每年向台灣方向推進六、七公分,台灣本島受其持續性的擠壓,較脆弱的地殼在承受不住時,就會產生逆斷層,也就形成地震,其中以台灣東部次數最頻繁。據中央氣象局統計,台灣地區去年(七十三年)每月平均發生地震八次,其中,四月份高達十九次,但都為無感地震。中央氣象局地球物理科長李向華先生說,如果每月超過八次,就有不尋常的意義(亦即將有大地震發生),但今年(七十四年)一、二月均低於八次,情況正常。其仍為大陸板槐和菲律賓海板槐摩擦所引起的正常現象。台灣位處於環太平洋地震帶上,為了讓居處於此地震帶之居民能更深切地瞭解,同時對於地震學教學研究,提供簡捷而適宜方式,我們發揮團隊精紳,共同設計製作了七件簡易地震儀器,盼能在地球科學教學領域上,提供些許微薄力量。

圓外切多邊形之旁心與內切點多邊形性質之研究

本研究從「雙心多邊形其旁心n邊形和內切圓切點n邊形面積成等比且相似」為靈感,將雙心條件放寬為圓外切四邊形,觀察面積等比關係是否繼續存在或作了何種改變,後來延伸到圓外切多邊形時發現奇數多邊形因為能證明旁心n邊形和內切圓切點n邊形相似,我們證明了其必為雙心多邊形,偶數多邊形因不相似,我們利用每一層圓心角的性質變化,觀察到偶數多邊形面積變化規則。

巧解乘法多面體

布 9 個正方體各個面上填入適當的數,使這些正方體經過翻轉調動後, 9 個朝上的面可以是九九乘法表任何一列 的 9 個數,亦即可以用這9個正方體排出(1) l , 2 , 3 , … , 9 ;(2) 2 , 4 , 6 , … , 18 ; (3) 3 , 6 , 9 ,…, 27;(4) … ;…;(9) 9 , 18 , 27 , …… , 81 ,等 9 種祖合。填入的數要盡量避免重複,且必須盡量平均分布在各個正方體,如此才算是最佳解。以下簡稱此問題為”9□乘法表”。 有人研究“ 12 合乘法表”的最佳解法,並找出正方體共填 63 個數的解答,其中有 4 個數重複填了兩次,但尚未找到填 59 個數的解法;也就是沒有任何數重複的情形。我想要探討是否有填 59 個數的解法的存在性,並推擴此問題到正方體個數不為 12 的情形。

「鋅」姑娘一「泡」而紅

自國中理化課本第一冊第六章「熱和化學變化」的實驗堙A硫酸銅溶液加鋅粉產生了銅,但反應產生的鋼是近似咖啡色,與平日觀念中的「紅銅」大不相同,於是我們便請問老師,是否我們實驗方法或材枓出了問題否則怎會產生咖啡色的銅呢?老師說:「懷疑加假設與求證,便為解惑石。」所以我們幾人便開始以假設與實驗來改進課本上的實驗。

魚與熊掌能兼得嗎?\n同時能測出定壓與定容氣體溫標的裝置與探討

現在大家普遍採用酒精及水銀溫度計,滿懷著求知心的我們,便引起了好奇……酒精及水銀溫度計皆是液體溫度計,但液體所能測量的範圍有所限制,而固體溫度計因漲縮現象不明顯,所以測溫度並不精確,唯氣體溫度計脹縮範圍較大,又便於觀察,故我們就在這方面收集資料,做整理歸納及實驗,以求更深入的了解。