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國中組

天然水草缸可行性之探討

本研究探討「天然水草缸」是否能捨棄傳統配備,利用水草缸自身機制達到平衡。我們建立「養水作業流程」,亞硝酸菌(Nitrosomonas)6週的時間可培養完成,硝酸菌(Nitrobacter)8週能培養完成。但NO3-無法被分解。為了降低NO3-濃度,研究水草淨化水質能力,發現「優勢水草種植面積70%+水草修剪+每週換水=高效能過濾器」方式取代圓桶過濾器。水草缸可增加魚類的耐寒能力。我們分析飼料成分,希望透過平日餵食取代外加水草液肥,但發現水草液肥並沒有考慮餵食飼料的問題,氮磷會重複補充。飼料中並無水草所需的鐵與微量元素,無法餵食取代施肥,並提出補充「非完全肥料」的概念。最後重新建立「高效能天然水草缸」,觀察歸納出天然水草缸與標準配備水草缸之間的優缺點比較。

重力加速度的測量,拋體運動的分析,以及機械能的轉換和摩擦力的討論

學習了力學之後加速度及能量的問題不停的圍繞著我們,但課本中所有的力學實驗大都由於計時裝置的不夠精確,而無法很完整的來滿足定理的要求,因此在寒假期問我們幾個同學換在一起,企圖自己設計出-套準確的計時工具和力學實驗裝置,來驗證課本中所告訴我們的力學性質。在計時工具方面,水鐘車以及微量天平的裝置,給了我們不少的啟示。加上電磁鐵的瞬間開關,我們終於設計出一套可以計時到千分之一秒以內的計時工具了,在力學裝置的儀器部分,我們想藉由二粒鋼珠在空問碰撞的相對位置關係上,找出運動學中所必須遵守的法則,進而探討位能與動能的轉換以及摩擦力所發生的效應:這樣我們不但能更充分的瞭解了課本中所斂述的力學原理,進而在自己動手的原則下,達成了學以致用的目標,並且在做過實驗後所得到的完整數據及資料中,我們又得到了豐碩的討論題材,從這些題材中,所獲得的寶貴知識,不但在開始時出乎我們的意料之外,其結果也確實讓我們興奮。

從昆蟲的趨光性談起

在夜間的野外觀察中發現到許多昆蟲具有顯著的趨光性,於是興起了我們一探究竟的動機。 什麼顏色的燈光最能誘集昆蟲趨光而來?不同亮度的光源,對昆蟲的趨光行為有何影響?不同的天候會改變牠們的趨光行為嗎?人類濫墾森林,改種其他自以為較有經濟價值的農作物後,單一的植物林相,是否會改變自然界的「生物多樣性」呢?此外,山區郊野,四處可見的路燈,是否也會造成自然生態部分環節的失序?最後昆蟲趨光的特性是否能善加利用?這些問題,都是我們在本次研究中急欲尋找的答案。

抗UV福音

本研究利用紫外線光度計以及簡易自製觀測裝置,探討影響太陽紫外線輻射遮蔽效果的相關因素。實驗方法為使用材質及顏色不同的布料,以及材質不同的紙張,使用自製裝置觀察紫外線光度計的數值,並比較觀測地點高度及陽光照射角度對紫外線數值的影響。實驗結果說明,影響紫外線遮蔽效果的原因包含布料顏色、布料材質、厚度以及太陽照射角度,而地面的紫外線遮蔽數值較222公尺大樓頂端紫外線數值低。此外,本研究自製之觀測裝置,具有操作簡單及結果容易觀察之特點

砂質沈積物的淘選度研究

地球科學課本上冊第四章提到風的沈積物淘選度最好,冰川的沈積物淘選度很差,可是流水造成的沈積物淘選度如何呢?一條河流上下游沈積物的淘選度有差別嗎?波浪造成的沈積物,其淘選度比流水的好?還是差?課文中沒有說明,因此我們在老師的協助和指導下進行本研究。

無線寬頻WiMAX 2.4GHz電磁波對線蟲老化的影響

照射WiMAX2.4GHz功率1瓦特的線蟲,從卵發育至L4晚期各階段所需的時間均比對照組長。顯示卵發育過程中接受照射電磁波會減緩其發育速度。從L1發育到L4延遲8.25小時是延遲最多的一個發育階段;但從L4晚發育至成蟲所需的時間卻比對照組短。卵發育過程中接受照射會減少其壽命。照射10小時組壽命縮短了4.48天,縮短了30%的壽命。實驗組SOD與CAT活性都比對照組低;時間愈長,SOD活性愈低,可看出氧化壓力的傷害有累積效果,但非線性倍增的關係。顯示WiMAX確實會降低體內抗氧化酵素的活性,對正在發育中的線蟲產生氧化壓力。也會延遲嗅覺恢復正常,造成其被捕食的機率增加以及尋找到正確食物的機率減低。

聞香下馬—精油提煉與分流

利用生活可見的水電五金材料組裝設計精油蒸餾器和精油分流器,來提煉精油並運用精油於生活中,本研究所設計的「自製精油蒸餾器」在加熱出現液滴的效率方面(第一滴液滴所花時間的倒數),是「實驗室制式蒸餾器材」的四倍,並且可以在較短的時間產出量相近的精油量。透過「自製精油蒸餾器」,本研究成功提煉出四種精油,分別是柚子、檸檬、柳丁、樟樹精油,精油提煉的材料是收取菜市場榨完果汁丟棄的果皮、營養午餐食畢的果皮、以及校園中樟樹葉,可以說資源再利用,提煉出最環保的精油。本研究也嘗試將精油運用於手工精油皂,有不錯的效果,未來可嘗試運用本研究所設計的「自製精油蒸餾器」來提煉更多種類的精油,或開發精油的運用。

養殖新選~微泡泡水機

水產養殖場以打水車攪動液面,目的為增加溶氧量,然而有下列缺失:1 .打水車只在液面翻動,養殖池底部無法充分得到氧氣。2 .空氣氣泡體積大,氧氣停留在水中的時間很短暫。3 .打水車機械裝置易損壞,常常需要維修。4 .水車要不停轉動才能維持高含氧,必須消耗大量電能。為改善以上缺失,我們利用白努利原理,讓水流快速通過「微泡泡水機」中,在管內產生負壓將空氣吸入,並經由漸擴的管子使空氣與水混合生成細微泡泡。而且水的流速越快,「微泡泡水機」內的壓力越小,形成的氣泡就越細緻,除了溶氧量增大之外,氧氣存留在養殖池水中的時間也越長,就越能節省電能。

海蟑螂的生態探討

奏湖是個海島,在這兒隨時的可以看到一大批為興趣、為娛樂、甚至為生活的垂釣者。釣魚是一門很大的學問,釣某種魚一定要用某一種餌料都是固定的;海邊垂釣,海蟑螂是用得最普遍的活餌之一。仔細觀察海蟑螂我們發現了很多有趣的問題,例如:(一)海蟑螂的雌雄如何辨別?(二)如何產生下一代?(三)牠們以什麼為食?(四)為什麼在堆滿垃圾的岸邊最多?( 五)為什麼太亮、太乾燥的地方很少?(六) 夏天時數量極多,冬天都跑到那裡去了?是冬眠嗎?(七)在海邊有沒有更省時省力的誘捕方法?(八)有可能在實驗室內繁殖嗎?這一連串的問題引發了我們觀察及做此實驗的興趣!

我要長大-綠豆芽承載能力探討

設計模擬實驗,找出正式實驗時會遇到的問題與狀況,並加以克服,以減少正式實驗時的問題,進行一系列的探討實驗,從(一、豆子種類)→(二、溫度差異)→(三、有無照光)→(四、有無壓重物)→(五、燒杯及壓板的大小)→(六、空氣流不流通)→(七、豆子品質),探討各種變因對綠豆芽生長的影響,進而找出種植最棒、最好吃綠豆芽的方法。經由此次的實驗,我們發現要種出最棒、最好吃的綠豆芽,需要一個不照光、黑暗的環境,使用健康的豆子,將豆子事先泡水,讓豆子吸水膨脹,挑出不發芽,不健康的豆子,再將健康的豆子平鋪在容器上,放上隔板,用8倍豆子顆數的重量(gw)施壓,並定時、適量澆水,5-6天後,就可以吃到最好吃的豆芽菜。