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國中組

水中『藻』寶

經由實驗觀察我們發現池水中的藻類在陰暗處靜置後會有自然沈降的現象,利用這個特點可以很方便的收集藻類進行藻類的觀察,這也解決上學期我們在進行水中小生物實驗觀察時不容易找到他們的問題;藻類因具有葉綠素呈綠色因此在顯微鏡下很容易觀察到,在這次的實驗中我們認識了25種藻類,涵蓋原生生物界中的綠藻門、裸藻門及金黃藻門的藻類。藻類數量的觀察是進行藻類實驗時最基本的課題,經過大家討論及老師的建議我們採用顯微鏡進行視野內藻類數量的估計,先以放大100倍率觀察紀錄視野中藻類的種類,再以400倍率隨機挑選五個視野觀察藻類數目,平均後以此估計每ml樣本中有多少個藻類來作為比較的依據,但此方法不僅費時且存在很大的誤差,為了有比較的標準且尋找一種更簡易方便的方法估計藻類數量,我們想到利用光線對藻類生長影響實驗中池水混濁度和藻類數量成正比的關係,我們將自製濁度計加以改良除去人為主觀的因素,做為監控藻類生長的工具。由實驗發現藻類的生長繁殖受到溫度、光線、無機營養鹽及有機物的影響很大,池塘中的藻類在池塘生態系中扮演著生產者的角色,藻類不僅是水中小動物的食物,更是大氣中氧氣的製造者,所以水中自然不能沒有它們,但是如果藻類繁殖太多,藻類死亡後由細菌分解用掉大量的氧氣,則對於其他生物亦有不好的影響,由實驗得知目前潭墘村的池塘污染主要是家庭有機污染源,因此研擬減少池水的污染並維護生態平衡將是一個重要的課題。

探討消失幻覺秀、動手列印隱形衣

本實驗主要闡明了三件事,1.如何去尋找在光學戲法上,其隱形區位置所在,並擺脫公式,從國中生就能懂得光學知識,來進行推論。2.解決仿照TheRochesterCloak不如預期的問題。3.捨棄TheRochesterCloak的作法,用我們自己的方法,打造一座隱形魚缸。 在1.這點上,當我們用平行於主軸的視線,平視透鏡時,物體若在接近焦點旁,其所成的像,會有部分落於,視野上的視覺不可見區域,以此為隱形理論基礎,透過不同透鏡組合及從視角、焦距、透視比例等方法,來達到使參考目標物所呈現的像,與原物為1:1比例且為正立,進而出現真正隱形效果。 最後,利用所有的推論和數據,我們使用自己的推算方式,來利用3D印表機,打造一台讓魚消失的隱形魚缸裝置。

電來了~看你往哪裡跑

研究電解水的過程中,裡面因電離子產生電化學反應,為了作更進一步探討電解時的變化情形,我們必須設計比目前更精密的測量儀器利用細管體積的變化設計出「氣體體積測微器」,其測量將準度可達10-3ml,實驗中我們發現水遇電極產生酸鹼變化,又更進一步的探討其電離子移動的情形,設計酸鹼電解器,探討電解水正、負極的酸鹼變化。發現正、負極可改變測試管中水的PH 值,為了解電解離子運動反應,我們設計離子運動測試器及多種離子導入的方法,實驗中發現因電解實驗離子分解,跑至中間物體,希望離子滲透的原理,能應用於醫學上,電解的物質如果是離子性藥品,是否直接亦可利用此原理將治療藥劑送至需要治療的位置。

黑白變-變色薄膜研究

我們從變色眼睛裡得到了靈感,想把變色的機制衍生運用,希望可以製作出一個變色薄膜,就可以輕鬆把它應用在我們教室的窗戶上,就可以擁有遮陽物品。我們大致分為兩部分討論,一是固體壓片,二是軟式變色薄膜。從固體壓片實驗,得到壓片製作方式變黑和退色的速度都太慢。軟式變色薄膜的製作方式,藥品為硝酸銀和氯化銅的乙醇溶液在保麗龍膠內混合均勻,形成軟式變色薄膜。而且在我們實驗過程中,得到最適合的Ag+和Cu2+ 莫耳數比是10:1,利用這比例做出來的薄膜,變色的速度最快,而且可以重複使用,退色後,再照陽光會再變黑。我們改用氯化鈣代替氯化銅時,反而退色的效果變好。我們最後覺得氯化銀顆粒的大小是決定退色效果的主要因素。

熱不離手~「暖暖包」

本實驗為八年級課程:熱與溫度、氧化與還原的推廣。市售拋棄式暖暖包的主要放熱反應式為:4Fe+3O2 → 2Fe2O3。實驗方法:利用塑膠夾鍊袋,放入反應物及保水材料後,置入熱電偶溫度計,接著搓揉夾鏈袋並觀察溫度變化。藉由改變反應物(鋅粉)與氧產生氧化還原反應,並搭配課程所學到的控制變因法,分別探究不同反應物間、不同的保水材料(食鹽、沸石、活性碳、氯化鈣),對最高溫度之影響,再挑出最適合拿來實際應用的暖暖包。

溼地蜻蛉知多少?

本研究經一年多努力調查鳥松溼地,發現蜻蛉目中均翅亞目有一科 2 種及不均翅亞目有三科 14 種。過程中先了解蜻蜓生理構造外,再完成霜白蜻蜓生活史。不僅發現飛行領域明顯,且停棲時其翅膀及腹部角度都會隨著光照強度而改變。蜻蛉目稚蟲鑑定以蜻蜓稚蟲為限;鑑定特徵以下唇口器、觸角、跗節、腹部的側棘數、背棘數等外部型態為主,完成不均翅亞目中 4 科 9 種的簡易分類圖及檢索表,並比較靜水域與流水域中的蜻蜓水蠆其呼吸器官差異,發現除粗鉤春蜓為鰓狀形直腸鰓外,其餘多屬重複形直腸鰓,直腸鰓數目共 6 列,且鰓瓣形狀可分圓、尖細及羽狀形三種。進行蜻蛉分類後,發現在第一、二冊(光復版)自然與生活科技的課本中均有錯誤,第一冊第 143 頁,圖 5-11 應是豆娘水蠆,並非蜻蜓水蠆;第二冊第 13 頁,圖 1-8 也有誤,非由雄性將精子送至雌體內,而是雌蜻蛉將尾部移至雄蜻蛉第二腹節進行交尾。因時間有限,所獲水蠆種類雖不多,但在九種水蠆中,除勾蜓科外就擁有四科,實屬不易,故水蠆雖少,但不均翅目均俱全。

自製簡易可拆&攜帶式濾水器

生物賴以生存的四大要素陽光、空氣、水、養分中,水占了一席之地。水的重要性,不僅是因為它是很好的溶劑、是六大營養素之一、也可調節體溫及代謝廢物。現今國內水資源缺乏,再加上水源的污染相當嚴重,想要在戶外隨時可喝到安心的水很不容易。當備長炭(或竹炭)、麥飯石、過濾棉、明礬、奶粉分裝瓶、蓮蓬頭延長接頭組等這些常見、易取得的濾材及零件組合起來,會有什麼樣的火花產生?只要稍加經過分析及巧思的安排、結構的組合,便可成為一般大眾廣為推行的DIY過濾裝置,既經濟又實惠!在面對水資源缺乏及水源汙染的情形下,民眾可將此裝置隨身攜帶,也可依實際狀況再加以使用。

負數的面具「和拾數」

從背九九乘法表開始,我們就對除法充滿新奇並也有份神秘感,在當時我們只覺得很不容易猜到商是多少?餘數是多少? 到了國中,在課本中又發現要去判定是否兩數有因數倍數的關係時也是使用除法去算;但是課本中列舉了 2 、 3 、 4 、 5 、 9 、 11 等幾個不需要使用複雜而長的除法就可以知道是否會整除的計算技巧。 因此我們在想是否有較簡單而不複雜的計算過程,可以來幫助計算?所以我們決定對四則運算加以研究整理,期望能找出一些規則或方法來減少傳統運算上的不方便。

舞台MIC及正向回輸消除器的製作及其研究

上學期我們被訓導處指定負責“ 74.學年度兒童劇展比賽”的音響管理工作,雖然也有老師指導我們如何工作,但是由於器材和場地的不理想,不論如何努力,都不能達到預期的效果,所以我們在比賽完成後,再繼續研究,才有現在這一點小小的成就。

巧算 24 點

將一副撲克牌中任意取出四張牌,以牌面數字為準,A代表1、2代表2、3代表3...J代表11、Q代表12、K代表13。以得到的四個數字任意排列作四則運算(加減乘除),不限定運算符號之運用次數,但每個數字僅能使用一次,以此來求出24。以系統的方法嘗試找出24點所有的組合,並尋求其規律,為我們的研究的主要目標。