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國中組

表面張力之研究及油膜實驗設計改進

在日常生活我們常可看到一些和表面張力有關的一些現象。如:荷葉的水珠成球形,刮鬍刀片小心放在水面上,不會下沈。一顆豆大的鉀粒會在水面起火燃燒,且在水面急速的移動。以上所述這些現象都在在顯示液值表面有所謂「表面張力」存在。然其大小受到某些因素影響。在國中第三冊物理第十四章曾指出,雜質及溫度會使液體表面張力降低。然而對於所有液體是否都是如此呢?實在是殊堪玩味。

榕樹與榕果小蜂的共生關係

本研究以正榕(Ficus microcarpa)為觀察對象, 從 91 年 10 月初至 92 年 5 月間, 共有四株榕樹開花, 依據時間的先後順序, 可分為三次連續的花期, 期間並有到榕小蜂的出現。追蹤各榕樹的花期及小蜂出現的時間, 推測小蜂利用不同榕樹花期的不同, 逐代在不同的榕樹間完成其生活史。在冬季時, 小蜂利用其中一株榕樹(正 3)在冬季參差不齊的花期, 在同一株榕樹上至少經歷二個世代以上的生活史, 利用此一現象度過不適合生長的冬天, 由於同時期內未有其他榕樹開花的現象, 因此在本地區小蜂族群的延續上, 正 3 這株號榕樹可能扮演極重要的角色。

會漂浮的水滴

我們發現水滴大小、滴落的高度、液面振動與否以及表面張力大小等因素都會影響水滴是否會彈離液面的結果,我們把撞擊的過程給攝影下來並進行分析。水滴會漂浮於液面的原因是因為空氣層與表面張力的關係,當水滴接近液面時,兩者之間會形成一層空氣薄膜,若再加上降低水滴和液面兩者的表面張力,水滴會變扁狀且液面較柔軟,容易形成凹槽而包覆更多的空氣,因而更不易發生黏合。在振動的液面中,水滴撞擊波浪的波谷位置時會產生漂浮,而撞擊波峰位置時卻會與液面黏合而消失,這也與空氣層有關。為了證明空氣層的影響,我們把滴水的環境改成真空時,發現水滴在接觸液面時會被吸附進入液面,而相同滴落高度與顆粒大小的條件下,在常壓下卻會彈開。

改良電解水的裝置並探討電解速率的影響因素

研究電解水的改良裝置,以克服課本中的實驗缺失,經過多次的改良與測試,完成「懸吊式」及「密閉式」兩套電解水裝置。為讓改良裝置能推廣於教學中,特以改良裝置探討電解速率的影響因素,尋找合適的控制變因,提供教學參考。經過研究所得成果如下:1.提升了電解速率,縮短實驗時間。2.操作上手不用接觸NaOH溶液,電極以迴紋針替代注射針,增加實驗的安全性。3.以定量方法探討電極間的距離和電解速率的關係,克服課本中肉眼不易觀察的困擾。4.可大幅度節省藥品,避免環境污染。5.密閉式改良裝置,非常適合教師在教室中操作。6.可提供多次氫、氧性質的檢測,讓組員都有操作的機會,提升學習興趣。

晶聲尖叫-探討聲波對硫酸銅結晶的影響

我們的實驗在探討聲波對硫酸銅結晶的影響。我們探討了頻率、振幅及音源個數對結晶的影響。頻率的實驗中,使用頻率500 Hz、1000 Hz、1200 Hz、1500 Hz、1800 Hz、2000Hz及2100Hz,振幅皆為100cm的聲波進行實驗。我們發現頻率為3的倍數時,結晶長度會比其他頻率音源下的結晶長,且結晶形狀大多為平行四邊形偏長條形,其餘頻率音源下的結晶形狀則大多為平行四邊形,不規則形結晶比頻率為3的倍數音源下的結晶多。振幅的實驗中,使用振幅為100 cm、200 cm、300 cm、400 cm及500cm,頻率皆為500Hz的聲波進行實驗。我們發現振幅越大,結晶越大,但振幅到300cm以上所結出來的結晶長度和300cm下的結晶無太大差別。多方音源中,音源越多,結晶大小越大。長晶過程部分,結晶會隨著能量前進方向依序長晶。

自製簡易糖濃度測定器

家住糖廠這本書中介紹測量甘蔗甜度的過程與測量器,書上有這樣敘述:\r 甘蔗成熟了,採收之前先用工具採一點甘蔗汁,測量甜度,夠甜才能採收。\r 1.使用有凹槽的錐子,由蔗莖取汁。\r 2.將甘蔗友滴入測量器。\r 3.測量器的功用類似高倍放大鏡,透過陽光可測知甘蔗汁的甜度。\r 看完這段敘述我百思不解,透過陽光便可以知道甜度嗎?於是我與同學和老師一起究,試圖找出有關測定糖甜度的原理,荓試圖製作簡單的糖濃度測定器。

青春永駐----探討地瓜葉烹飪之顏色變化

研究發現地瓜葉存放方式及料理方式會影響變色,包括變不綠、變黃及變黑;變不綠、變黃兩項和葉綠素有關;存放時接觸光線、空氣因葉綠素被葉綠素?分解而變黃,若葉子折損,因細胞內水解性單寧和酚?作用而產生褐變;水煮中細胞被破壞釋放酸性物質,使葉綠素脫鎂變橘色,添加鹽或小蘇打可穩定葉綠素,但無法阻止葉子變黑。葉子會變黑是在水煮後靜置才會出現,因此判斷是葉子中的凝縮類單寧氧化所導致,而梅納反應造成的變黑影響較小。\r 凝縮類單寧在空氣中久置會形成紅棕色沉澱;水煮時高溫加速反應,添加亞硫酸鹽類則可以抑制凝縮類單寧氧化。地瓜葉煮後變黑程度甚於其他蔬菜,是因其含有較多凝縮類單寧,而產生之變黑物質具抗氧化能力。

妙筆生花─防斷水又能矯正握姿的原子筆套

本研究主要目的: 一、了解原子筆斷水及寫字不好看的原因。二、探討及找出原子筆斷水和字寫不好看的辦法。三、尋找自製原子筆最佳材質及測試並調查滿意度。 本研究主要實驗: 一、模擬鋼珠頭書寫。 二、自製原子筆與市售原子筆摔幾次會斷水。三、自製原子筆套是否會彈性疲乏。 四、滿意度調查。本研究主要結果: 一、 原子筆斷水主因為鋼珠撞擊地面而內縮、變形;字醜的主因為握筆姿勢不正確。二、 市售原子筆摔70次時斷水;自製原子筆摔150次仍無斷水,顯示自製原子筆較不易斷水。三、開花設計一小時後保護管無法彈回,顯示自製原子筆有彈性疲乏的問題。四、經比較,筆套材質用較硬吸管較為合適。五、自製原子筆能加強握筆力道,固定、改變握筆姿勢。

土壤中的水精靈-探討捷運大安森林公園站的土壤液化防治

本研究在於模擬臺北捷運大安森林公園站土壤液化現象並探討動力夯實工法防治效果。本研究分兩部份;一、預備實驗;二、實驗研究。預備實驗為設計沉積土層箱和捷運站砂土箱,並模擬土壤液化現象。實驗研究主要為了探討動力夯實工法對臺北捷運大安森林公園站砂層的效果。由預備實驗,我們設定1500mL水量、砂土深度10cm、砂層中未有緻密岩層,進行臺北捷運大安森林公園站砂層模擬,可以發現施作動力夯實工法砂層可以有效防治土壤液化,並從實驗中我們發覺經地盤改良的砂層在地震後會有地表濕潤現象,因此我們建議施作動力夯實工法後的砂層上方可以鋪設植草磚或連鎖磚,利於行人走動。

黏綿到天邊-棉花糖製作探究

本實驗主要探討的是如何製作棉花糖,其過程以及他的周邊關係,例如:轉速、溫度、洞的數量…的關係。由此實驗我們可以得知如何做出好吃的棉花糖,最主要是因為轉動的速度和溫度,我們發現在電壓 4V~6V 所轉出的棉花糖的品質最好,而我們再控制溫度時發現以大火加熱最為理想,將其二理想方法合而為一便能製造出好吃的棉花糖。之外我們還探討了瓶罐大小和孔數量的關係,我們發現在鐵罐上打上兩排的洞為最主要的關鍵,因為出來的糖絲只會從下方的兩排飛出。 另外我們還使用了鐵絲網來固定馬達,這樣不但可以解決平衡的問題還可讓馬達和固定的衛生紙筒之間產生緩衝的功效,減少它搖晃的程度,進而達到平衡。