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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。

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。

DIY 無電自動餵魚器

為了兼顧節約能源與資源再利用的理念,我們決定朝「DIY 無電」自動餵魚器的方向努力。從無數次的設計與嘗試錯誤,我們最後利用兩組「竹鐘」的相互牽引,終於開發出第一代的無電自動餵魚器,但由於材料簡陋,使得每次「竹鐘」的「動作水量」非常不一致。因此,我們到水族店買了養魚專用的塑膠管,做成了「第二代」自動餵魚器。除了「動作水量」較穩定外,我們在高處架設小型水塔,並使用點滴專用的水流控制閥,控制水流量,但水塔的設置非常佔空間,且搬運十分不方便,於是我們作出了「第三代」自動餵魚器,讓「小水塔」能與自動餵魚器能結合在一起。目前雖然無法達到準確的定時定量餵魚,但已能達成一天餵 2~3 次,連續自動餵食五天的效果。

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。

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。

神奇的金屬樹─鉛樹及銅樹的研究

在一次旅遊活動中,我們在百貨公司裡,無意中在商品廚裡看見在透明塑膠管中生長著美麗,光亮燦閃如樹枝狀及珊瑚狀的金屬樹,我們在嘆美欣賞之餘,推想這樣美麗燦爛的金屬樹到底怎樣製作?它的製作原理如何?有的細長如樹枝狀,有的大如珊瑚狀,為何有這樣的差異?如何使它成長更長的樹枝狀或育成更大更美的其他形狀?又製作時須要那些原料?那些條件?……我們就發生這種種的疑問,因此回家後開始搜集資料後得知這些金屬樹製作原理與種種疑題與理化課本第十九章19~2元素對氧的化學活性與金屬鹽的還原原理相關,因此我們就利用聯課活動,寒暑假時間進一步從事研究這「金屬樹─鉛樹及銅樹的研究」。

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。

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。

雙『蟀』對決-台灣大蟋蟀與黃斑黑蟋蟀型態比較與行為探索

體型最大的台灣大蟋蟀雜食偏植食,穴居在砂土中,一年一代。會挖多樣化的地道,常呈Y字形,有主通道和通氣孔。洞穴深度、直徑隨齡數增加而增大。夏秋交配,雌、雄成蟲在同地道,另闢通道產卵,以卵越冬。齡數愈低,跳高能力較佳。成蟲耐水程度高。翅膀有兩塊黃斑的黃斑黑蟋蟀雜食偏肉食,草棲,一年3~4代,有褐色型與黑色型兩種。褐色型蟋蟀步足呈深褐色與生活在土壤有關。交配時公蟲在下、母蟲在上。齡數愈低,跳遠能力較佳。蟋蟀前足可攝食或挖土,前足的脛節有聽器,後足可彈跳,有咀嚼式口器,革質上翅及膜質後翅。母蟲產卵在土中,腹末尾毛幫助產卵。兩種蟋蟀的若蟲蛻皮七次變為成蟲,幼年高死亡型。皆趨光,偏好藍光,不喜好黃光。

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!