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國中組

『微』『錳』先生-乾電池中可回收、可替換式之二氧化錳微膠囊試紙研究

明膠作為殼材包覆乾電池去極劑,在10%二氧化錳-明膠溶液(明膠與水質量為1:13)中以10%草酸交聯可得到最佳功能效率、最佳承受應力並且能將二氧化錳100%包覆回收的去極劑紙膜,該紙膜可以較散佈式二氧化錳提供38%的電壓,卻能與氯化銨等低污染性電解糊料作100%分離與回收,減少重金屬汙染問題,值得開發利用。在微膠囊製程,建議配方為15%酒精水溶液、0.5%明膠、1%二氧化錳之中性溶液,待噴霧成膠囊後用5%草酸水溶液進行交聯。使用超音波霧化器控制其噴濺高度與時間,得到15-25公分間以20分鐘為最佳噴濺時間 ,此模組化條件能幫助開發家用微膠囊製備系統,用以居家清潔、替換式電解質試紙與美妝保養品之小型家電中。

浮沈子與擴散

理化課本 6 - 3 , 6 - 4 提供了簡易的實驗來說明擴散運動。但我們也從觀察中發現了下列疑惑:(一)紫紅色的KMnO4溶液加入水中,究竟是由於重力(密度大)下沈擾動而擴散,還是由於分子的「布朗運動」而自由擴散?我曾把KMnO4置於下層,再緩緩加入水,結果隔了一天仍無法擴散完全。這和以課本作法所得時間相去太遠。(二)有很多果汁使用前必須搖一搖,足見溶液梯度可存在甚久,不易擴散(三)當KMnO4變淡是否代表擴散之終點?擴散速率如何去定量和比較?(四)當鹽溶液為無色時,有無簡易的方法可觀察並定量擴散現象?(五)液體的擴散機制和氣體擴散有何異同?為何跌打膏藥溶劑的選擇非常重要? \r 我決定利用本校學長所發展出一系列的分析方法,設計適合的實驗器材,以解答心中的疑惑。

「節節」高「生」環境因子對圓葉節節菜生長、生存之影響

本研究探討台灣原生種圓葉節節菜的外觀、形態、環境適應及生存策略,使其資料有\r 更完整的記錄,以提供教學及生活應用,並作為進一步研究的基礎。結果發現:\r 1.改變環境因子可使圓葉節節菜形態有多樣的變化。\r 2.圓葉節節菜適合中性水質,環境耐受度高。\r 3.在生存策略上,溫度的波動應是關鍵的物理因子,在圓葉節節菜發展沉水葉或挺水\r 葉的傾向上扮演重要角色。\r 本研究結果可用來推廣圓葉節節菜在水族造景上的應用,減少引進外來種造成環境的\r 衝擊;而物種族群概況調查、同環境下生存物種間的交互作用等,則為值得延伸研究的方\r 向。

訂做一顆水珠

這是一個關於水蒸氣凝結為水珠的基礎實驗,主要是將實驗範圍內不同溫度的水蒸氣導引到顯微鏡的載玻片上,觀察冷凝的過程並計算凝結水珠的成長速率。一、在長達一年的實驗期間,有三項最重要的發現:(一) 在實驗範圍內,不同溫度的水蒸氣,經過相同的實驗條件及實驗路徑,到達凝結表面時,其最初始的凝結水珠尺寸相同。(二) 冷凝水珠的結構:最初始的極細微水珠堆 疊合 併凝 結 水 珠(三) 凝結水珠散佈原則:1、接受對流影響 2、尋找溫度較低的地方 3、均勻散佈二、實驗的主體是深入冷凝水珠的結構及計算冷凝水珠成長速率由於實驗次數很多,累積了相當數量的圖片,對於凝結水珠的成長趨勢及尺寸的估算,幫助很多。在採集資料時,每張有效圖片均選取 15 個珠粒,追蹤成長過程,所有的計算是以平均值呈現。三、實驗範圍:(一)為了安全,水蒸氣最高溫度 60 度。(二)這次實驗是以載玻片作為冷凝表面,暫不討論其他表面(三)討論凝結水珠的生長速率,不討論它的形狀(四)實驗中載玻片維持室溫(五)實驗主要討論水蒸氣溫度,暫不討論水蒸氣的速度(六)顯微鏡以 10 ×10 鏡頭為主(放大 100 倍)四、 由於凝結水珠會尋找溫度較低的地方,自然天成且為數眾多,應可以多加利用;再者,充分掌握凝結水珠的生長速率,對改善生活環境應有助益。

坍與不坍-崩塌地之土粒研究

本研究經由觀察生活中常見的崩塌並研究其土壤結構及組成,探討其發生原因及特性,如:土壤的崩塌測試以觀察其承受力,再進行各地土壤的含水比、孔隙比、顆粒大小等。發現崩塌地形的產生多屬人為坡度開發不當造成,其中含水比約為38.5%、孔隙比88.3%~245.6%以及土壤粒子多為≧1.2mm,三者增量交互作用時,易形成崩塌地。

異形

您或許從未重視過「誘變源」(mutagen),但事實上「它」卻已深深的影響到你我的健康,甚至於世代的子孫都將飽受誘變源的迫害。 六年前沙士中所添加的黃樟素,今日礦泉水中添加的苯、香腸中添加的亞硝酸鹽等等皆為令人可怕的誘變源,也都直接傷害到人類。究竟誘變源對生物的影響有多大?環境中還存有邢些誘變源?又該如何將其對人類的傷害降至最低?這些都是我們必須解決的問題。在收集資料及請教過老師之後,我們便設計一些實驗希望能增加有關遺傳突變方面的知識,更希望能因此引起大家對誘變源的注意,一起防治這可怕的「文明產物」。

層出不窮-利用無窮等比級數推算正多邊形的等分切割面積

從正多邊形的各種不同的等分切割中,先證明各組切割三角形的全等或相似關係,再研究其切割相似三角形間面積和比例的相關數值。接著推論同組相似三角形的面積總和,並利用無窮等比級數推算特定區域面積的相關公式。最後再利用各種等分數去推導等分數與特定切割三角形的面積和比例關係。

獵兔傳奇

由一道追逐問題開始,藉由控制追蹤器使獵人與兔子距離最遠,得到一、二、三與四個獵人追一隻兔子時,兔子與獵人的距離關係遞迴式。修改遊戲規則:(1)讓兔子僅在部分回合隱形;(2)定義「謹慎」和「明智」兩種情況來探討增加獵人數對追兔子的影響。研究發現:(1)兔子在現身的任一回合,其與獵人移動前後距離不變。若兔子至少隱形一回合,獵人就無法與兔子所在處重合。在109回合中,兔子若隱形4999回合以下,則可達成原題要求。(2)當兔子是「明智」的,獵人就永遠追不到兔子;但若兔子是「謹慎」的,就能用二或四個獵人達成原題要求。此外在三或四個獵人追兔子時,讓兔子部分回合現身,在追過頭之前獵人與兔子的距離會遞減,有追過頭的回合兩者距離則遞增。

「呼」快「呼」慢的學問-探討萌芽種子的呼吸速度

地球是生物所共生的大環境,「呼吸」是生物賴以維持生命最基本的作用。人類會因外在條件而影響呼吸作用,但對於不論是生理構造及生長方式都和人類截然不同的植物來說,這些外在因素,是否也會影響植物的呼吸作用呢?我們從生物課本得知,植物一生中呼吸作用最旺盛的時候是在其萌芽的時候,因此,我們決定用萌芽的種子,來探討植物的呼吸作用。起先,我們利用生物課本上的方法-利用澄清石灰水試圖測定呼吸作用的速率,但由於澄清石灰水具有「定性不定量」的特質,並無法辨別呼吸速率的差別。所以如何測定植物的呼吸速率,以及哪一種植物種子的呼吸速率最旺盛,引起我們極大的興趣!

探討熱的傳播與日常天氣現象的關係

在電視的氣象報告中,除了說明各地晴、雨、冷、熱的天氣變化外,也預測霧、露、霜、雪等天氣現象可能出現的地區。由於我們對於這些現象形成的原因不清楚,因此想利用所學的理化知識來做進一步的探討。