全國中小學科展

國中組

桃蚜知多少?構造、行為及生態的探討?

在偶而的機會中,我和三位同學去學校的菜圃,發現了一些形狀微小、又可愛的小動物,生活在蔬菜上,這類小動物有的有翅,有的無翅,並且會破壞蔬菜,使我起了很大的好奇心,首先我採了這些小動物,請教生物老師,並且查百科全書,獲知它們是蚜蟲的一種,下列研究,就是我們對這種蚜蟲構造、行為及生態等一系列的探討。

隔牆有耳-噪音防護之隔音,吸音材料之研究與設計

我們研發利用校園取之不盡、用之不竭的「雜草」,實作出「草料混合水泥」或「草料混合陶土」,做出「輕質多孔性的水泥板」或「輕質多孔性的陶土板」,並測試其抗壓、抗強、耐火及隔音的程度。我們也將傳統粉筆石膏材料、水泥、和陶土混合「草料」,製成輕質的石膏板塊、水泥板塊和陶土板塊,不只做成輕質防噪音污染的模型屋。還以混合草料陶土板,以其燒結後可成多孔性吸音、隔音、輕質、廢材再利用的環保特性,塑造成耳罩的形狀,並加上髮框及細絨布做出可愛的吸音造型耳機,希望能在戴耳機聽音樂時,緩衝或避免耳朵常常吸收到的多餘音能,以免造成長時間所帶來的聽力受損。

妙「雨」如「珠」

本實驗希望可以從我們實驗室裡面的儀器,測量出雨水的大小,以及雨水落到地面附近時的速度有多快,不過因為雨水太小了,實驗室的儀器並沒有辦法直接測量出雨水的大小和雨水的速度,因此我們先測量一些比較大的水滴的體積與終端速度,製成圖表之後,找出其中的關係,然後從我們找出的關係之中,推論出雨水的體積以及速度。首先以麵粉球法,做出水滴體積與水滴滴在麵粉上所形成的麵粉球質量兩者之間的對照圖。我們先試著以實驗室裡頭的普通滴管出發,自行設計出另外兩種口徑不同的滴管,另外也找來兩支粗細不同的針頭,因此一共有五支口徑不同的滴管,可以滴出五種體積大小不同的水滴。分別以這五支口徑不同的滴管滴水到麵粉裡,每一種體積的水滴都會形成相對應質量的麵粉球,我們把水滴體積與對應的麵粉球質量製成(水滴體積與麵粉球質量關係圖),結果發現是一個正比的圖形。其次,以光電計時器測量各種體積不同的水滴落下不同距離所耗費的時間,並做出五種水滴落下的距離對時間關係圖,並從五支滴管的距離對時間關係圖找出五種大小水滴的終端速度,以及水滴體積與終端速度之間的關係。我們先從高度五公分開始,以普通滴管滴出的水滴測量水滴落下五公分時所需要的時間,重複多次之後取平均數,然後把距離拉開到十公分再重複測量一次,一直到看得出水滴達到終端速度為止,五支口徑不同滴管都測量完之後,把數據作成圖表。我們發現,落下距離在拉開到 80~100 公分時,水滴落下的速度會達到固定,並不是像自由落體一樣越來越快,查證後發現是空氣阻力造成的結果,這個固定的速度就叫做「終端速度」。後來從高中課本找出了計算終端速度的公式,從公式中推導出終端速度的六次方與水滴體積成正比,並做出(終端速度六次方與水滴體積關係圖)。最後,在下雨的時候,直接拿麵粉到戶外去接一些雨水,測量出麵粉球的平均質量,然後把數據拿到(水滴體積與麵粉球質量關係圖)對照,可以得到雨滴的體積,再把雨滴體積拿到(終端速度六次方與水滴體積關係圖)上對照,經過計算之後就可以得到雨滴的終端速度了。

南竿地區家燕燕巢探究

本調查研究針對南竿地區九個村莊所有家燕(Hirundo rustica)舊巢位的數量、毀損狀態、建築物各因子對燕巢數影響、巢位下托物及保護物等做觀察探討。結果發現家燕巢數以介壽村最多而每戶築一個巢比較多;家燕舊巢位的完整狀態以「完好」最多;家燕巢位以一樓為主而壁面材質以水泥壁面為主,磁磚壁面亦高。屋簷長度並不會影響家燕築巢的選擇,同時房屋有前下簷會造成家燕築巢數下降。在家燕築巢位置上比較喜歡選擇左右兩個直角,同時會築巢在物品上以為依托,其中以電線、PVC管為主,而托物對巢的毀損有降低的功能。燕巢下保護物以紙板最多,其次木板,可避免髒亂。家燕屬於地區夏候鳥,在地區有一定的生態角色的扮演,我們更要對牠多了解,進而保護牠。

追日 ─ 向日葵

有一次我看到一本書籍,介紹我們如何種植向日葵的方法。同時展示向日葵花田在太陽下散發迷人光芒,使我在腦海裡留下深刻印象。為了徹底瞭解它,盼望看到金黃耀眼的向日葵,於是對向日葵展開觀察與研究工作。

時間測量的精確─跳動【碰撞】已不再是秘密

(一)雖然在國中物理課程力學篇,牛頓運動定律沒有談到碰撞觀念,但是運動定律及作用力和反作用力,已經給我們碰撞的一些概念和啟示,升上三年級漸漸的對於高中組全國優勝作品第25屆處理碰撞跳動問題更加了解作者的實驗設計1.作者處理鋼球第一次碰撞至第二次碰撞的時間方法:利用麥克風收到碰撞時所產生的聲音,觸發IC,同時產生一個脈波……,讀入資料記錄到電腦中,再由電腦加以處理。2.作者並未處理碰撞接觸時煙,因為鋼球碰撞時間非常短促,不易測得,而把碰撞時間忽略。 (二)利用電子電路,裝置出較新穎的測量方法,用來測量1.碰撞接觸時間2.第一次碰撞至第二次碰撞所需的時間

利用電解法探討布袋蓮吸取水中重金屬鹽的能力

偶然一次機會與父親到前鎮小港一帶的小溪約魚,因大多數的河流,皆黑如墨水,污染程度甚為嚴重,在無意間發現長布袋蓮之溪流的水,較乾淨且清澈,而沒有布袋蓮的溪水則污濁不堪,起初以為大概是受污染程度不同,但溯溪而上,在不遠處發現此兩條溪流,是同一溪流分叉形成,故水源相同,為什麼有如此差別呢?回到學校,問理化老師,老師拿一本科學月刊讓我研讀,才知布袋蓮有如此神奇力量──去污、濾重金屬等等,老帥提議如果我有興趣,同學們可選一主題做些研究。於是在老師指導下,搜集資料,開始我們的探究。

鋅銅電池之探討及改良

按理化課本 22 - 3 鋅銅電池實驗步驟進行實驗時,所產生的電流很小,尚未達 1 mA, 此現象引起我們進一步研究的興趣,因此希望能改進實驗,使伏特電池更簡便、更持久,且得一更大的電流。

爬樹猴之爬升研究

爬樹猴為一鐵絲彎成的梯形框框,四個角彎成小圓圈,串過繩子後將繩子上端固定在吊架上,交替拉繩子下端可使爬樹猴上升。本實驗主要目的在研究爬樹猴爬升的原理,並探討影響步幅及負重能力的因素。實驗發現爬樹猴藉著扭轉身體而改變摩擦力,左右兩邊輪流當支點,另一邊則順著繩子向上滑動。實驗中意外發現吊架扮演著重要而有趣的角色,使用固定吊架或活動吊架竟然使爬樹猴上移的過程相反。深入研究之後,發現繩子的彈性及猴子的形狀都扮演著非常更重要的角色。

生命之水

記得小時後,每當我開水龍頭時,總是詫異的看著媽媽,驚訝的說道:「媽,水從哪裡來?」媽媽哄騙著我:「河水、雨水、山上的水都算是啊!」我心裡不禁懷疑:「那水不是很髒嗎?」沒想到,這個問題已植生於我幼小的心靈。直到國中遇到志氣相投的同班同學,在「南一版自然與生活科技上冊2-1 水對生物體的重要性」的課程中又再次提到,此時,我回想起老師要我們找題目的方向-盡量是生活上自己本身所遇到的問題,看著由水龍頭中嘩啦而下的自來水,我彷彿又看到了當年的自己在納悶:「那水不是很髒嗎?」 \r 在成長過程中,電視新聞甚至雜誌,都有報導自來水的流程, 有時也有聽到用氯除去水中小生物,這樣水才不會髒,但是又聽到氯對人體有害,兩相互矛盾之下,促使我們決定了這樣的主題-讓我們一起來研究水與氯的關係吧!