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國中組

隨波逐跡 - 探討超音波感測器在冷次定律實驗的應用

傳統冷次定律實驗,只能測量磁鐵進出鋁管的時間,得到其平均速度,極少討論磁鐵在鋁管中瞬時移動。透過Arduino操作超音波感測器及示波器,探討影響超音波反射波大小的因子和追蹤管內移動物體位置之可行性,發現當反射波訊號超過40mV即可啟動感測器,距感測器較近物體的反射波會先啟動感測器測距,因此超音波感測器具有最短測距的特性。以Python及Geogebra撰寫聲波傳播的模擬軟體,觀察到波的指向性受發射的口徑和頻率影響,可算出感測夾角。應用於自由落體及冷次定律實驗。最後,我們開發轉盤式與雙感測器式兩種超音波二維定位儀,測量半徑50cm內的物體,測量誤差可控制在1.1cm內。

探究直流電加熱不同金屬產生燃燒條件及其改進教材中有關空氣中氧含量之實驗設計

本研究探索鎂、鋅、鋁、鐵四種金屬通直流電加熱燃燒的可能性後,巧妙設計出一個鎂帶與鋼絲絨組合的方式,透過乾電池點燃鋼絲絨再加熱鎂帶產生燃燒現象,可用以檢驗空氣中氧氣的含量,實驗結果發現空氣的氧氣含量約19.6%,與理論值21%相當接近。若將鋼絲絨換成電熱絲,通直流電加熱鎂帶也成功在純二氧化碳中燃燒。我們修改課本教材中蠟燭燃燒水面上升實驗,經由通電加熱鋼絲絨成功點燃密閉空氣管柱中的蠟燭,我們證實水面上升約79.7%因素是空氣熱脹冷縮造成的。本實驗設計出一個簡易金屬組合裝置,在密閉容器中能高溫點火,這將可以重新應用於許多有關密閉氣體反應的實驗,並可進行定量氣體化學反應前後總體積變化,具有實驗教學上的價值。

藤本植物的傳奇 -川七生活史及其向觸性與植物生長素(IAA)關係之探討

川七中文名稱為洋洛葵,學名Anrederacordifolia,洛葵科(Basellaceae)洋洛葵屬之多年生藤本植物。本研究重點為攀附物體對川七生長速率的影響以及向觸性的形成機制探討。攀附物體前川七莖生長速度較緩慢且莖有日趨木質化的現象,攀附物體之後主莖生長速率是攀附前的7.1倍。本實驗以X光繞射、吸收光譜、表面增益拉曼射線,以及顯微照相的技術進行實驗,結果顯示,IAA於川七莖部的分布並不平均,捲曲莖接觸面的IAA含量高於非接觸面IAA含量。由於植物生長素IAA在植物體內只有奈克(ng)的量且萃取不易,因此在向觸性與IAA關係研究方面,一直是未解之謎。本研究開啟了向觸性研究的新契機,也成功以物理的方法證實了IAA濃度在川七莖接觸面與非接觸面確實有分布、量及結構上的差異。

緊張一下會怎樣?漢姆斯特的情緒反應

本研究為了探討緊張情緒是否影響黃金鼠(Mesocricetus auratus)的記憶力及判斷\r 力,研究是否會對黃金鼠造成心理層面的影響。記憶力實驗結果顯示,黃金鼠處於緊張\r 情緒時,5 次走迷宮的帄均走錯次數,比正常情緒來的多,由此可知,黃金鼠處於緊張情\r 緒時記憶力減弱,並於十五分鐘後,緊張對記憶力的影響達到最小。心理層面實驗結果\r 顯示,黃金鼠經過在七天餵食過程中,接受搖晃飼養箱的刺激後,看到食物後的帄均遲\r 疑時間比進行實驗前看到飼料後帄均遲疑時間久,證明黃金鼠在經過搖晃刺激後的確造\r 成了心理層面的影響。透過本研究,再一次證實緊張情緒的確會影響判斷及記憶力,並\r 造成心理層面的壓力。我們期許未來將進一步探討消除緊張的方法,減少緊張情緒造成\r 的負面影響。

三角蟹蛛雌蛛體色變異的探討

為了探討三角蟹蛛雌蛛體色的變異,本實驗分別進行野外調查、實驗室內飼養觀察體色變化、破壞蜘蛛眼睛觀察對體色變化的影響及利用蜜蜂誘引箱,觀察不同體色雌蛛棲息於與體色相近顏色花上,對其獵物是否真的具有隱蔽性。 實驗結果顯示,(1) 三角蟹蛛雌蛛在野外主要體色為白色及黃色;且白色比例較高,(2) 三角蟹蛛雌蛛體色僅能在白色及黃色間轉換;而且黃色轉換成白色所花時間較白色轉換成黃色所花時間來的短,(3) 三角蟹蛛雌蛛主要是靠視覺感應週遭環境背景色來轉換體色,(4) 不同體色三角蟹蛛雌蛛棲息於與體色相近花上對獵物 (蜜蜂) 的確具有隱蔽性,較不容易被其獵物發現,而增加三角蟹蛛雌蛛成功捕食到蜜蜂的機率。

偏振光調控銅化合物顏色的機制與探討

入射光的偏振態、線偏振角度及波長與銅化合物產生反射橢圓偏振光有關;位置分析點1398 ~ 點1455 之間銅化合物種類多,各位置分析點的 RGB光強度比例變化、橢圓長軸角度不同、橢圓短軸偏光透光率差異性,是造成銅化合物顏色變化及色彩的移動主因。位置分析點 1455,線偏振 + 45 度入射,析光片轉 85 度,紅光與藍光光強度比例會互換,銅化合物有類似互補色的顏色變化。位置分析點 1398 ,圓偏振光入射,紅光與藍光的橢圓長軸角度差 70 度,橢圓短軸偏光透光比例值相同,析光片轉 70 度,銅化合物會出現互補色。利用光強度方程式畫出模擬曲線圖與實驗反射光強度比例分布圖比較,若曲線符合,可證明設定的 E0y,輸入的E0x 、 δx 、 δy 等參數無誤,得出相位差 δ。

大洪水神話 大頭家蟻齊心做諾亞方舟

大頭家蟻不僅能依靠合體後的方舟在南美洲的原棲息地中躲避洪水,還能遠距離遷移到其它地方。這強大的諾亞方舟是如何打造出來的?本次研究透過測試校園常見5種螞蟻,並從中找到類似的品種,台灣的螞蟻也可打造諾亞方舟!!經過實驗連續攝影技巧,可以清楚看見大頭家蟻掉落水後,會迅速的用自己的上顎和爪子緊緊勾住對方,從畫面上方看下去,密密麻麻的大頭家蟻,從中心擴散成一個圓盤形狀的面,就像葉子一樣漂浮在水,不但防水、彈性也其佳,這樣的過程,僅需要短短不到2分鐘就可完成。

與光的對話

某日路過實驗室,正巧邱老師在上 『 葡萄糖加本氏液的呈色實驗 』 時問道 『 葡萄糖濃度不同會不會影響加熱後顏色的深淺?』心想著去年,我們測後龍溪河水的濁度的儀器,不正好可以運用。 於是今年我們思考著:還有哪些光的特注能測得溶液的濃度?並希望能用自己動手做出的儀器測得葡萄糖溶液的濃度,深入探討生物課程中 『 酵素活性 』 問題。

「酵」林小子-酵母菌對橘子綠黴菌之拮抗關係研究

橘子為本縣重要的經濟水果,但常因採收後堆疊方式保存而容易長黴,所以本實驗欲找出替代傳統化學藥劑浸泡橘子之延緩長菌之生物防治方式。本實驗將長有黴菌的橘子,分離出病原菌,並找出對此病原菌有拮抗作用之可能菌種。從多株菌中利用對峙培養之方式找出於培養基上有明顯生長抑制環的有效抑制菌種並接種在橘子果實上作田野試驗。分離出的病原菌再接種回橘子上確認其有致病性外,設計了9組,每組30重複,在270顆橘子果實上分別做不同的模擬處理田野試驗。綜合實驗結果發現本實驗的潛力菌對於引起橘子發黴的綠黴菌是有明顯延緩其生長之效果。期望此實驗結果能達到生物防治之效,有效且安全的使用在橘子農產品上,替代化學保鮮藥劑減少環境汙染。

我家門前有大河→大漢溪生態和水質探討

大漢溪發源於雪山山脈,上游從宜蘭縣復興鄉到石門水庫,我們看到河水流速很快,容易侵蝕河床,但汙染較少,河水較清澈,也可以看得到活魚和溪蝦,所以石門水庫有活魚3吃,而到中游流速變慢,河床出現小漂石、鵝卵石,下游地區因工廠和住家較多,污水排放大增,而污染較嚴重。所以我們沿大漢溪做生態調查,污水程度檢測,並繪製溪流位置,和標出採樣地點。