全國中小學科展

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國中組

電解質溶液的電流磁效應

利用電解裝置說明一、 導線上由自由電子移動產生的電流可使磁針發生偏轉,那麼在電解時正、負離子分別往負極、正極移動所產生的電流也可使磁針發生偏轉。二、 由磁針偏轉的方向來判斷正、負離子移動的方向。三、 溶液上方及下方磁場方向相反且其磁場強度與電流大小有關這些皆與導線情形相同。四、 把磁針放在溶液中某位置時,因上方離子移動其電流所產生的磁場方向與下方離子移動其電流所產生的磁場方向相反,當兩者的強度相同,把磁針擺在這位置時,將不偏轉。

多多「液」善—雙溶劑對溶質溶解之研究

飽和氯化鈉水溶液加入乙醇,會因氯化鈉不溶於乙醇而產生沉澱,進一步分析氯化鉀、氯化銨、硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鈉、硝酸鉀等溶質。根據實驗結果分析發現,該溶質溶解時與水的結合方式、氫鍵強度、水合能、晶格能跟析出比有相關性。能與水產生分子間氫鍵的溶質,若氫鍵強度弱於乙醇與水間的氫鍵強度,則溶質析出比會較高,例如硫酸銅。溶質的溶解方式若以水的極性為主,其水合離子內的作用力為離子–偶極力,在加入乙醇後的析出比會少於有氫鍵影響的溶質,例如氯化鈉。根據各溶質的析出比可發現,離子半徑及電荷越大,析出比越高,如:硫酸鉀的析出比大於硫酸鈉(離子半徑),而硫酸鎂的析出比也大於硫酸鈉(離子電荷)。

膠碘方程式

自製的簡易光度計「方」「程式」,是以大大小小「方」形積木,組合成合適的反應系統,運用智慧型手機內的感光元件,搭配科學日誌App軟體裡的照度計,或與硬體Arduino「程式」來控制光源或感測元件,測量硫代硫酸鈉與鹽酸反應終了的光度變化,替代以肉眼目視的缺點,也可測定不同濃度的硫酸銅溶液與有色的果汁溶液,均可以有一定的參考依據。「膠碘」溶液:聚乙烯醇-硼酸-碘液系統,會使溶液呈現藍色,PVA濃度太濃時會有結塊情形;5%硼酸體積若低於整體體積約20%,將導致溶液沒辦法顯色;但0.0125 M碘液體積可以減量到整體體積的3%都還能顯現藍色。我們可以用PVA-硼酸代替澱粉,在丙酮的碘化反應中,當作判斷反應終了之指示劑。

自製比色計測量希爾反應

不同顏色的光對於光反應的還原作用(希爾反應)產生不同的影響,本研究利用濾光片與光敏電阻自製比色計,可量化希爾反應的強弱。研究過程中,一開始採用市面上常見的玻璃紙,卻發現玻璃紙的波長範圍過大,或有顏色混和的現象,導致實驗結果不明確,而改用波長較為狹小的濾光片後,效果獲得改善,搭配光敏電阻及三用電表觀察電阻值的變化,即可將希爾反應量化。 本研究採用桂花(Osmanthus fragrans,英文暱稱'Sweet Olive'),又名「月桂」。因其在校園中較為常見,數量多、反應明確。

TTC的回眸一瞥─\n探討TTC變色的真象

在我們做過生物上冊實驗4-4測定種子中的養分,這個單元之後,不禁讓我們勾起了一個小小的問號?我們不明白為什麼種子要像老師所說,需要浸泡24小時的時間?可以縮短反應的時間嗎? 為什麼TTC溶液不只是使胚芽變紅色而已,連子葉部分或子葉被刮傷的地方也有反應呢?……等等。直到我們親自做了進一步實驗之後又發現更多疑惑…… 我們不禁要大膽的假設,TTC溶液到底是不是測糖溶液?TTC有沒有其他的作用或目的呢?

生生炭熄~生生不息!-花生殼生物炭與肥料共同施加對葉菜作物生長之影響

為瞭解生物炭對肥料效用的延長及增強之影響,以進一步確認生物炭應用在減少施肥及增加產量上的價值。本研究聚焦花生殼在300℃炭化的生物炭,於不同施肥狀況下對三種葉菜作物(小白菜、莧菜、香菜)生長情形的影響。 結果顯示:新鮮花生殼製成之生物炭,與培養土混合比例1:50,在不同施肥頻率下,試驗作物的生長狀況皆顯著優於未添加生物炭者,且其增產效用未顯著受減少施肥影響;比較葉長寬積,其增產效用達一倍甚至十倍以上。而一般大眾較易取得之水煮及鹽水煮花生殼製備的生物炭,亦大多有顯著效用。 本研究後續展望:針對生物炭來源、製法,施用對象、時機、量,環境及栽種成本,提供應用上的完整提案;生物炭效用的機制之深入探究等。

點燈(2019台灣燈會在屏東)

有別於摸著光球的啟燈模式,我們設計將貼有RFID卡的鑰匙,插入凹槽的新啟燈模式。還設計了辨識系統,插上不對的RFID卡會顯示出錯誤訊息。當卡片不慎遺失時,我們設計的清除鍵可以清除儲存在系統內的卡片ID資料,再利用加卡鍵將新的卡片ID存入系統內。我們設計了LED看板、深井燈,讓舞台更炫麗。傳統的摸光球啟燈模式,我們也加以改良,加入了觸控燈球,可因應來賓人數,設計出需要所有來賓都有碰觸到燈球,主燈才能點亮。為了讓參觀燈會的民眾,也能體驗與來賓一起點燈的樂趣,我們設計了「誰來點燈」舞台,利用AR技術,讓遊客也能拍到與來賓一起點燈的照片。希望我們這次的科展,能讓享譽國際的台灣燈會以後有新的啟燈創意。

地磁和磁力線的探討研究

我們發現,羅盤之所以指向北方,囚其內有磁針,而磁針朝向地磁方向。又將磁針接近鐵粉時,其兩端能吸著鐵粉。於地球上,磁針之一極,永遠朝向北方,另一極朝向南方,係因地球本身為一磁鐵,作為磁鐵之極與地理上之極,大體一致”此為英人 GIlbert ,於 160O 年首先提倡者。然而,究竟地球上,何以能成為巨大之磁鐵。此不祇為研究地磁學之基本問題,亦為人類久已想解之迷。自從十七世紀以來,有不同 學者分別捉出各種理論,例如:(一)強磁鐵永久磁化學說。(二)電磁鐵學說,均難完全說明地磁之經久不滅。近五十年來之板塊學說(大陸飄移),方漸次脫離困惑之深淵。由於我們希望能有更深一層的瞭解,更清楚的觀念,而引起了我們對是些問題探討的興趣。

草上飛輕功行者\n磁浮與線形非接觸式直流電動推進器\n【 續電磁應用的研究與實作 】

人類自發明車、船、航空器等交通工具以來,雖已大大的縮短了空間上的距離,但始終未曾滿足仍不斷的向速度和時間挑戰,我們都知道陸地上交通工其一車輛的速度,除了受到驅動力的限制外,最大的障礙就是地摩擦力和空氣阻力這兩個搞怪的「魔力」,為了減低摩擦力人們發明了輪子,還配上了各式各樣的氣墊鞋─輪胎,鐵路系統則採用了鋼輪,難道這是一成不變的方式嗎?有沒有更好更低摩擦力的輪子呢?有的!就是磁浮系統,這是本文所要研究的主要課題。

一波未平,一波又起─探討克拉尼聲圖

藉著自己動手做出產生克拉尼聲圖的裝置,進而觀察及探討在不同條件下所得的結果,最後再加以實驗、數據分析,並歸納結論。一、在不同形狀之金屬板上,以弓摩擦其邊緣,觀察圖形與變化,並作頻譜分析。二、 以鼓皮做為媒介,利用喇叭產生波動,觀察圖形與變化。三、 嘗試在克拉尼聲圖中非節線處(波腹)製造固定點,觀察固定點位置、數目的週期性變化對產生圖形之影響。