全國中小學科展

國中組

苗栗珊珠湖地滑之謎探究

(一)民國 59 年 9 月 6 日珊珠湖大塊地滑往河谷下滑約三百公尺,該處是茶園,被分為二: 是日颱風帶來豪雨,為直接觸發。當日雨量約 364 公厘,大量雨水滲入地下後,其裂痕漸又擴大,突然整個離原位置,徐徐向東滑去移置中港溪河灘上,受災住戶14家,房屋全燬 12 戶,罕見奇觀者數萬人,更見興起探究之意。 (二)地球科學學過常見地質作用,有關流水作用,地殼變動,有關斷層。而珊珠湖台地昔為一村莊。上下岩曾不相整合,本台地在地形面上層紅壤,緩起伏面,剪成LH面,珊珠湖台地扇頂有部份較低陷,由於較低,侵蝕力弱。原地形面保持完整,與其他各原面有別,如此構成一個珊珠湖台地更複雜的地形景觀,此一低陷部份如何造成,節理罕見,而值得深思的地形差異,仍試加探討。 (三)珊珠湖位中港溪中游右岸之台地上,海拔高度 45 公尺,為低位河階。有鬆軟小礫石層斷丘平舖其上。受中港溪切蝕,台地在溪之右岸形成一 S 形曲流,部分丘陵凸出地表小山丘形成陡崖。沿柯有小沖積平原。構成珊珠湖台地之岩層在地質構造上為紅土礫石層,其下岩層以石英砂岩為主。石質砂岩及頁岩等 ,傾斜且互層成薄層及厚層的沈積岩。甚薄,容易發生下坡連動。在台灣北部斷層活動帶(圖二)仍舊活躍。為何會形成 S 形曲流,值得深思、探討。

致命的吸引力─豬籠草的捕蟲袋

在花市的一角,我們發現了豬籠草這種葉子尖端特化出袋子的奇特植物。仔細地觀察袋子內,竟然裝有許多液體與蜂、蛾、蚊、蟻等昆蟲的屍體。記得以前上生物課時,老師也曾經在有關“植物的感應”提過類似的許多“食蟲植物”如毛氈苔、捕蠅草、瓶子草等。正所謂「虫吃草,不稀奇。草吃虫,才怪異」。豬籠草的捕虫袋到底存在著什麼奧祕?我們很想研究探討,一定很有趣。

以綠豆探討酸雨對植物發芽生長的影響

老師在生物課中提到近年來人們大量使用煤、石油等能源,這些物質在大氧中經過複雜的化學反應,降到地面成為酸雨,造成環境的破壞,危害極大。對於這個主題我相當好奇,於是我找了幾位同學在老師的指導下,組成研究小組,想探討酸雨對家裡附近的農作物究竟造成多大的影響?並且研究我們能找到什麼方法減低酸雨造成的危害?

會飛的小箝子─台灣鍬形蟲分布及生態習性的探討

台灣地區是典型的島嶼形生態系,生物的資源相當豐富,過去在台灣有紀錄的 18 屬 50 種鍬形蟲中,有 26 種為台灣的特有種,因此台灣是研究鍬形蟲的寶庫。但過去數十年台灣缺乏鍬形蟲完整有系統的田間調查,因此台灣的鍬形蟲研究資料仍相當缺乏。我們嚐試將過去利用寒暑假在野外採集或觀察到的鍬形蟲作一整理,並列出我們飼養鍬形蟲的心得,希望能讓更多人了解這種會飛的小鉗子-鍬形蟲的生態。且我們將發現的鍬形蟲性別數量做比較,並比較他們的趨光習性,發現野外發現的鍬形蟲雌蟲數量多於雄蟲,而且似乎和和雌蟲與雄蟲表現不同的趨光性有關聯。另外我們的研究也發現鍬形蟲對白色燈光表現最強的驅光性,藍光次之,鍬形蟲對紅光、黃光及綠光則不表現趨光性。

七彩的白色小球-探討奈米自組裝變項的交互作用

光子晶體製程,是以苯乙烯為單體,十二烷基硫酸鈉為分散劑,過硫酸鉀當做起始劑,提供自由基誘發自組裝聚合反應,形成奈米到微米級的白色聚苯乙烯膠態溶液。將此膠態溶液滴於玻片上,以50~55℃加熱,在蒸散過程中,藉由毛細、界面力作用,自組裝結晶,從無序結構,變成有序的聚苯乙烯光子晶體,透過光照呈現艷麗色彩。由探討製程條件,發現: 1.加熱時間、溫度、單體濃度、分散劑與起始劑濃度,會影響自組裝晶體球尺寸 2.由球體自組裝變項,歸納製程間的交互作用 3.由球體尺寸對色光波長折射,發展簡易尺寸檢測法實驗發現:利用變因間的交互作用,除簡化流程,降低製作難度外,還可調配製造出不同尺寸的聚苯乙烯球,進而自組裝出各種顏色的光子晶體!

變動

.up_line{ border-top:#000 1px solid;} .up_line sub{font-size:50%;} 有一次在課堂上,老師在黑板上畫了一個 △ ABC ,及 D 在BC上,然後如右圖畫了許多與AC平的直線,要我們觀察這些平行線移向AC時,夾在AB、AD、 CD間的這些線段長的變化,並提出自己的看法? 我將 D 改為 D0,在這些平行線與AB、 AD0、 CD0的所有交點標上符號 D0、D1、 D2 · · · · , E0、 E1、 E2 · · · · , F0、 F1、 F2… … 我發現:當平行線移向AC時,第一組線段E0D0>E1D1 >E2D2 >E3D3>…… > O 當 En移到 A 時DnEn=AA= 0,第二組線段 O =D0F0D1F1D2F2 D3F3AC ,當 Dn移到 A 時 En移到 C 這兩組量的變化特性(1)有規則(2)一組由大變小,另一組由小變大。 我將觀察的結果向老師報告,老師很高興,除口頭讚許外,又把我平時成績加了 2 分,並且對我說:「有空,可以想想兩量之間的關係!」而學校的科展又快到了,於是我就以這題目開始,展開了一連串的研究!

那些年我們一起誤解的乾冰

許多人都看過園遊會上的乾冰汽水,將乾冰投入汽水中會產生大量的白煙,投入水中也可以看到相同的情形,對於此一現象,科學的解釋是乾冰昇華吸熱,促使水蒸氣凝結產生白煙,然而在本研究的實驗中發現並非如此,本研究以實驗的觀察對科學家的解釋提出反駁,並提出充足的證據以供佐證。

搖滾的秘密-讓音樂進入電的世界

?音器是一般電吉他重要的?件,它?用弦在其上方振動,而產生微?的信號給?叭,產生電吉他獨特的聲音。首先,我們製作簡?的單弦?器?模擬電吉他,接著著手研究把有可能影響電吉他發出信號頻?(音調)、振幅(音?)的變因一一找出各變因中對電吉他最有?的?態,做一把單弦簡?電吉他。

機車停等紅綠燈油耗之探討

本研究主要從量測機車怠速與啟動的各種數據,從成本和油耗的角度探討紅綠燈停等的秒數到多少以上,應該熄火才符合效益。在實驗的過程中,我自行設計了各種不同的量測設備和實驗步驟。相較其它學校和機構的量測方法應該較為簡單,準確及直觀。同時我也考量了機車啟動的損耗,增加考量的因素,希望得到一個較準確的結果。我的研究發現:重新啟動一次需要0.01元(啟動馬達)+0.006元(啟動盤)+0.008元(電瓶)+0.009元(油費)=0.033元,而這0.033元約等於怠速17秒的油錢。換句話說,騎乘機車停等紅燈,或是必須暫停怠速,如預期超過17秒,即建議熄火。

火災現場煙囪效應的探討

使用線香製造煙,藉由壓克力所製造公寓大樓房間及樓梯的模型,模擬火災的情形,觀察火源在不同位置,各種窗戶的開法,如何影響到煙運動,及觀察線香的燃燒狀況;觀察次同時開啟兩扇窗戶,煙的運動狀況是否會有不同,線香的燃燒情形是否改變?房間中溫度的改變,是否影響到煙的運動?