全國中小學科展

國中組

「油切」---流道探討與應用

大、小尺度的流道,可影響流動的重要驅動力不甚相同,大流道靠重力,小流道則可利用毛細現象的驅動力,或利用微流道的動電效應來推動。利用適當的驅動力,可使油水產生油切現象,改變油相與水相溶液速率,則可改變切割體積大小,此可應用在藥錠的製造上、由適當分支流道,則能利用油切現象同步產生多種體積的切割,加速生產速度。而微流道則能利用電壓驅動,使帶電流體改變流速,生技上則能用以進行帶電粒子的分離與檢測。而微小流道的毛細現象可應用在醫事上的檢體檢測,製成微流道檢驗晶片,則可達到節省檢體、時間卻能同步處理多項檢驗的優點。

明察秋毫-金屬的熱膨脹

八上自然與生活科技 65 節,曾簡單介紹金屬的熱膨脹,?了進一步研究這課題,我們組裝偵測熱膨脹的儀器,並希望儀器的靈敏度高,能推廣為教學器材,經過我們不斷努力與改良,終於有了令人愉悅的成果。 自製第四代熱膨脹儀的結構如圖 1,設計「角尺懸吊金屬棒」與「滾針及鏡面反射」是儀器的重要部份,利用滾針旋轉及鏡面反射雷射光,加乘放大熱膨脹的微量變化,這是我們主要的創意,以公厘(mm)為測量單位,儀器的精確值到小數第四位。 利用自製的熱膨脹儀,探討金屬熱膨脹的影響因素。分析實驗所得數據,平均相對偏差在 1.0~1.8﹪,而線膨脹係數的相對誤差約-1.1~ -4.0 ﹪。

學校實驗室排放化學物質廢水處理之研究

(一)行政院環保署已將學校實驗室列屬於水污染防治管制對象之一,故對學校實驗室排放化學物質廢水處理之研究有其必要性。 (二)高雄市政府教育局 79 年 10 月 1 日高市教育五字第三一 ○ 二 ○ 號文,主旨:請貴校儘速完成實驗室之廢水處理專責單位人員。並未依規定辦理之學校,屆時環保單位依據水污染防治相關規定告發處分。

乘車可以更舒適

一般車輛的安全規定都是依不同路段來限定行車速度,這樣便可以大大降低交通事故的發生,但是,車子的加速度或減速度的大小卻沒有明確規範,導致開車的人各憑所好,時而猛踩油門,時而猛踩煞車,如果是開自己的車子,大不了車子的壽命提早結束,如果是公車,那倒霉的可就是一般搭乘該公車的乘客了。因為,我們沒有很明確的證據可以指出司機的不是。所以,假使能有一種能全程紀錄行車的加速度或減速度大小的儀器,碰到前述的糾紛時便能依此資料判讀當時的加、減速之行車狀況,釐清責任的歸屬問題,這也才符合以科學態度處理事情的精神。

寵蟲危機-寵物飼料中赤足郭公蟲之特性與防治方法

赤足郭公蟲有廣泛的食性,各種廠牌的寵物飼料都會食用,特別的是有同種類相食(成蟲與幼蟲都吃幼蟲)的現象。 生活史中的幼蟲期與蛹期,都有二型性的現象。 行為上,成蟲無明顯的趨光性,幼蟲有負的趨濕性和喜好躲藏在狹窄空間的傾向。 幼蟲會分泌白色物質,且偏好分泌在較狹窄的空間內(直徑3.65?1.11mm);幼蟲分泌白色物質後,將白色物質當作蓋子,將幼蟲封閉在裡面;白色物質由一顆顆泡沫狀的顆粒堆積而成,含有還原糖和蛋白質。 用「冷凍法」冰凍幼蟲、蛹和成蟲超過五小時,可殺死飼料中的幼蟲、蛹和成蟲;殺蟑餌劑可吸引和殺死成蟲。

夢幻「泡」影-如何降低泡泡的持久性與直徑大小

1.濃度越小,泡泡維持時間越短,但發現金屬離子雜質越多以及加酸皆會破壞Marangoni效應而降低泡泡維持時間。 2.對於最大直徑,可以發現加入酸、鹼電解質會降低最大直徑,且濃度越大越明顯,非電解質則會增加直徑,而鹽類則有不一樣的表現,例如硫酸鎂與碘化鉀反而會增加最大直徑。 3.電解質中的酸容易破壞Marangoni效應而降低泡泡維持時間,且強酸降低的效果比弱酸佳;而對於縮小泡泡直徑,添加電解質濃度越大效果越好。 4.對於厚度來說,可發現隨著添加酸、鹼的莫耳濃度越大,起始厚度越薄,同時也發現隨著時間過去,Marangoni效應會變慢。 5.添加溶質的保濕度越差,維持的時間越短。 6.濕度與溫度越低可以降低泡泡最大直徑與維持時間。

梵天塔之探討與創新

古老的印度中,有一們神秘的傳說:誰能將神壇上七十二層的梵天塔,照著一定的方式由一底盤移至另一個底盤,就能得到神的恩澤,繼而成仙。經過了數千年,成仙的夢無人達成,但奇妙的遊戲卻流傳至今,深深地吸引了我們。

Velocity V.S Sticky—探討速度和黏滯性的關係

生活中會使用各式各樣不同的黏滯性的液體。黏滯性不同,造成物體掉落時的阻力也不同。本研究利用自製斜坡和自由落體模擬器裝置產生不同的初速,使鋼珠滾入和垂直掉入裝載不同黏滯性液體的量筒中,探究其阻力與黏滯係數變化差異。實驗結果顯示,膠水黏滯性最大,鋼珠進入膠水過程中速度變化量亦最大,而不同溫度的水,對鋼珠在滾動時並無顯著影響,而當鋼珠滾動進入液體中時,帶動不同黏滯性液體運動,使得其阻力產生振盪的有趣現象, 且其黏滯係數在球產生滾動時,呈現震盪變化。而當球自由落下時,球不滾動,黏滯係數將維持較穩定的數值。

台灣欒樹-探討蒴果與果瓣對種子成長與擴散模式的關係

台灣欒樹種子生長過程種皮顏色由綠轉紅變黑,一開始種皮長大讓內部胚根與子葉等結構長出後,內部開始累積大量澱粉,而種子重量越重發芽率越高。種子要進行發芽時,養分從胚根開始分解,沿子葉基部至子葉尖端。 有果瓣的種子在枝頭上變色速度慢,發芽率(63.7%)高於無果瓣的種子(27.5%)種子掉落率(55.3%)小於無果瓣的種子(70.1%),可知果瓣是種子發育不可或缺的。 有風的情況下,果瓣傳播模式與水平位移的關係並無一致趨勢,但滯空時間越長,越容易傳播到遠方。而質量輕、大果瓣、兩顆種子等因子較常傳播到遠處,越重的種子飛越近,但發芽率最高,使得果瓣總重量與大小必須兼顧傳播距離及發芽率。;滯空時間越長,越容易傳播到遠方。

鏡射乾坤

在平面幾何中,有一個重要且有趣的問題:平面上有兩點A、 B ,在直線 L 同側,在 L 上找一點 P0,使有最小值,要解決這樣的問題,我們會將 L 視為一面鏡子,利用“鏡射”的方汰,解決“不定折線段最小長度問題”受了此觀念的啟發,我嘗試利用多條直線,交替鏡射去探討“不定多邊形最小周長為何? " 因此,展開了我的研究之旅 … …