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國中組

衝出「風」鎖線 遠離「蕉」慮-探討香蕉葉裂開的原因及演化意義

香蕉葉葉大且裂多,欲探討裂因及裂開對植株的影響,透過長期追蹤觀察發現:破裂是外力和葉結構作用的結果,生長過程中,葉面積增加,造成葉面上有大波浪區塊,葉脈與中肋夾角大且向外擴張,加上空腔結構,當風、雨施加外力時,各區受力不均,於區塊交接處造成破裂,再者由於葉柄因纖維老化與重力拉扯,導致逐漸下垂,故老、中、新葉破裂情形不盡相同。而葉子一旦破裂,水分散失使葉子重量減輕、面積變小、擺幅變大,越破越多。許多熱帶樹種,以大葉行光合作用並散熱,但葉大易使植株被吹倒,很多種類都具有複葉型態,而香蕉葉以裂開減少風阻,研究發現裂開不影響光合與蒸散作用,裂開處有單寧可防蟲害,因此香蕉葉裂開的型態有助於適應熱帶生存。

螢光三色-自製多功能行動光譜儀探討果汁新鮮度和螢光特性

本研究主要是利用3D自製多功能行動光譜儀,優點是裝置輕便,具有觀察可見光光譜,和螢光光譜的雙重功能,不僅如此,此裝置尚可利用卡榫概念擴充未來裝置,加強自動化的可能性。 透過此裝置檢測水果新鮮度和螢光性,並比對HPLC和質譜儀分析,實驗顯示(一)可見光光譜有藍綠紅的基本頻譜,而螢光光譜則為藍綠頻譜(二)不同水果有不同的光譜特性(三)每種水果的光譜強度會隨著天數改變,變動性為藍光>紅光>綠光,又以第一天到第三天變化最大(四)蘋果無螢光性質,吸光度與濃度成正比,光譜變化穩定。這些現象顯示我們的光譜儀確實可提供初步定性資訊,未來將更精進裝置,以便提供更多化學分子的訊息。

紅色警戒

土石流依土石組成的粒徑特性可分類為礫石型土石流、一般型土石流及泥流型土石流。研究結果顯示礫石型土石組成吸水性差,激發此類型土石流的主因是瞬間的豪雨快速滙集河道產生強烈推力而非含水量;一般型土石流具相當程度的吸水性,同時因土體間隙較大水分下滲較泥流型為快,當含水量達到飽和時會出現土體下滑現象,此時若有較大雨勢即可能在300坡度引發土石流,含水量愈多發生區坡度愈小;泥流型土石流有最大的吸水性及飽和含水量,因土體間隙較密水分下滲較慢,前期雨量(累積雨量)為激發泥流型土石流的主因。本次研究五條潛勢溪流除新社東興溪屬泥流型外,其餘四條皆屬偏礫石型。根據第九河川局所提供潛勢溪相關地文資料進行礫石型土石流條件因子分析,結果顯示大興南清水溪再度發生嚴重土石流機會仍為最高,而與花蓮市民生活最親近的七腳川溪河川推力與土石含量皆不小,應是需加強監控與大雨優先撤離的潛勢溪流。

旋轉 90 度的秘密~探討馬利筋的特殊傳粉機制

馬利筋(Asclepias curassavica L.)是普遍栽植在校園或公園裡的食草兼蜜源植物。它跟授粉者有互利共生的關係,花朵構造特殊而且需經過一連串機制才能完成授粉。馬利筋的雄蕊與雌蕊癒合成一個特殊的蕊柱(gynostemium),藉由構造上的導引讓授粉者能把花粉塊從管狀雄蕊中抽出來,再經過粉塊柄(translator)散失水分後而扭轉。然後花藥單位被帶到另一朵已經空出相對位置的蕊柱上,花粉塊碰到柱頭而達到授粉的目的。樺斑蝶與馬利筋的共生關係很巧妙的完成了傳粉的目的,但是結果的機率似乎不高。不過因為植株本身有毒、無性生殖能力強、一個果實有多個種子以及種子有毛能隨風飄散等條件,所以還是使得馬利筋順利的在台灣繁衍下來。

相約某年、某月、某一天

時間與我們日常生活有密不可分的關係,而記錄時間的方法,我們稱之為『曆法』,但在時間的推演與換算之中,從古至今有許多不同的表示方式,我們探討過程中發現,很多的曆法都以觀測太陽、地球或月球運行的軌跡來定義時間,曆法之間的差異,則是依著不同的計量而有所差別,但主要都是著重於地球、月球的運行,並且以置閏的方式來矯正時間上的差距,隨著時代的進步,我們能應用科學方式,更精準計量時間、修正曆法,使得曆法記錄時間更趨於完善。

電場下的極限運動-水滴帶電量之探討

我們嘗試製作穩定電場,以電源供應器對靜電棒供電,並連接靜電環、鐵球來產生穩定電場,以此裝置觀察水滴在電場下的裂解與運動軌跡;實驗結果顯示:一、經過靜電環的裂解水滴,其帶電量與質量之比值與水滴半徑-2次方成正相關。二、靜電鐵球周圍的裂解水滴,帶電量與表面積成正比,表面電荷密度應為定值。三、液滴的表面張力會影響液滴體積大小,但不影響其表面電荷密度。四、體積愈小的水滴,受靜電力的影響會比重力更明顯。

三位數的討論

升上國中認識了代表數的符號,尤其對個位數與十位數對調的問題,有相當深刻的體會,例如原二位數與對調後所得新二位數之和必為其數字之和的 11倍,故予推廣探討三位數的有關討論。

解密之旅-金門吳須土的調查研究

金門吳須土,古稱碗青,作為古代青花瓷釉彩原料,曾是金門貿易史及陶瓷藝術史上的重要角色;但卻未曾建立有岩石標本、照片,也缺乏相關研究。本研究以在白龍潭、尚義、古寧頭、西洪、白乳山等地尋得吳須土,作成分分析及比較,釐清了吳須土 樣貌、特質與存在地。研究發現,吳須土位在結核層,內含物質最多的是二氧化矽,其次為三氧化二鐵,但特點在於有高含量的氧化鈷,本研究所採樣的吳須土,氧化鈷含量皆在1% 以上。 各地吳須土樣貌差異大,有球狀、塊狀、板狀等,但與同在鐵質結核層的貓公石、鋁礬土並不相同。

避免污染的實驗設計

從實驗室輸出得污染源,已成為環保工作中重要的一環,而有些污染是可以從變更實驗設計來避免的,我們把理化課本中,較易造成污染的兩個實驗,重新設計改良。

你在看我嗎??晶瑩剔透之美

在國中二年級的時候,理化第一章談到精鹽的精製。老師帶領我們做實驗,精鹽經溶解、過濾、蒸發、結晶後得到了一顆顆晶瑩剔透的小顆粒,老師告訴我們那就是「晶體」,也就是平常所食用的「精鹽」,這是我們第一次接觸「晶體」。後來升上國三,在新的科目 ─ 〈 地球科學 〉 中,老師談到「礦物的特性」一節時,介紹水晶是一種形狀固定的二氧化矽,老師說這也是「晶體」。再次的接觸,讓我不禁想到,從我們吃的食鹽,到台灣西部的砂岩、頁岩,這一切的結晶,究竟是如何形成的呢?其間又受何影響呢?