全國中小學科展

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國中組

從圓系的極限點到球系的極限點

在高二學數學的時候,老師曾提到共軸圓系有所謂極限點的名稱 ,但當時對於極限點的求法並未詳細介紹,我們為了進一步了解,便在蔡安華、郭茂雄兩位老師的指導下,根據共軸圓系極限點的定義,導出一般共軸圓系極限點的求法公式,同時也探討有關極限點的一些性質,更將這種方法推廣以達三度空間共根面球系時,發現也有相同關係,雖然這項結果也許不是新的,但是在探討的過程中,卻也提供了我們學習方法的一項模式。

鐵銅電池之探討及改良

按理化課木 22 - 3 的伏打電池,鋅銅電池實驗,實驗步驟進行實驗所產生的電流很小,尚未達到 1mA ,看不出 〝 通電 〞 的效果,再加上學校廢棄的易開罐(鐵罐)隨手可得,因此希望能改進實驗,使得伏打電池更簡便,更持久,於是在老師指導下進行了下列研究探討。

沒殼怎麼辦?猶豫寄居蟹(Clibanarus virescens)換殼策略之研究

猶豫寄居蟹(Pagurus dubius)主要分佈在溫帶及熱帶地理海邊,是台灣北部常見的種類。本研究主要是為了探討猶豫寄居蟹(P. dubius)的換殼策略,我們主要以海邊環境的變化及猶豫寄居蟹(P. dubius)的體型來探討,探討這些變因是否影響猶豫寄居蟹(P. dubius)換殼的因素,結果顯示體型1.5公分到2公分的猶豫寄居蟹(P. dubius)換殼機率最高,且牠們多在水深、明亮、空殼數多的條件下換殼,猶豫寄居蟹大部分會選擇比自己體長大1.86倍殼長的螺旋狀貝殼或螺旋狀物品居住,尤其以稜結螺為牠們的最愛。了解猶豫寄居蟹(P. dubius)的換殼策略,可以以此作為參考,做保護猶豫寄居蟹(P. dubius)族群的措施。

螞蟻吊大象

為了解「螞蟻吊大象」課程中脆弱的火柴棒如何撐起六、七瓶礦泉水,我們設計實驗包括三根木棒的粗細或長度改變、木棒接觸面的材質、載重系統的整體環境等,探討承載架運用什麼方法撐起重物、如何增加承載架負重能力,發現改變各種變因能影響承載架負重效果:當木棒纖維強度不足時,承載架倒塌的原因為木棒斷裂,當木棒纖維強度足夠時,會因繩子受力拉長,最終導致傾斜倒塌。在實驗過程中了解承載架載重原理,嘗試應用於生活之中,設計能夠隨處掛起的環保杯袋,並且對力學有更深入的了解。

筒”機取巧--不用電池的手電筒

近日颱風頻繁,家家戶戶常停電,手電筒成了必須之品。有時找到了手電筒,卻忘了放電池,又要摸半天,加上電池放久了,又容易沒電,且電池的電能終將會用完,那時又該怎麼辦?有鑒於諸如此類的狀況,我們利用國中理化第三冊十二章與十四章裡,所學到的磁場改變可以使得線圈產生感應電流,在此我們利用整流器把感應出電流變為直流電,又由於磁鐵及線圈的運動速率不同,使得所產生感應電流值不均勻,磁鐵運動至線圈每一個地方感應出來的電流值不一樣,所以我們利用加上電容器將電能儲存再慢慢放電;在此電容有充電作用及兼具有濾波作用。再者我們使用發光二極體當成電光源,因此加上 1.5k 歐姆,1/2W 電阻及齊納二極體是穩壓作用,使負載工作電壓穩定,不使負載燒壞。另加上 2.2K 歐姆 1/2W 電阻是限流作用,保護發光二極體。於是我們做出了非常實用的不用電的手電筒,甚至做出了有趣的洋娃娃玩具,成功的收集並利用電磁感應所產生的電流成為一種不耗費資源的環保能源。

揭開催化劑的神秘面紗-由過氧化氫分解製氧反應談起

在本研究,我們設計了一套「可定量式排水集氣法實驗裝置」,並以標準氣體流量計校正,證明其操作簡便、精確性佳。同時,藉由過氧化氫(H2O2)製氧的實驗,對催化劑影響反應速率進行定量探討,確認二氧化錳(MnO2)和碘化鉀(KI)為過氧化氫分解反應之正催化劑,而苯甲酸(C6H5COOH)則為負催化劑。其次,進一步探討食品中殘留H2O2的問題,並討論常用烹調配料對H2O2分解的影響,結果發現味精、醬油、食鹽無明顯催化作用、白醋為負催化劑;而老薑、芹菜、青蔥、大蒜、辣椒等五種蔬菜類配料均為正催化劑,其中尤以老薑和芹菜之催化效果最佳。此外,我們也發現蔬菜類配料的主要催化作用是「酵素」,而非文獻中所認為的鐵類礦物質。

馬鈴薯毒素的研究

家中本來養有一對小白鼠,長得非常可愛,頗得大家的喜愛,可惜有一天,因為弟弟餵養馬鈴薯,幾天後便死去了,當時我覺得很奇怪,我們人類吃馬鈴薯並不會怎樣,為什麼小白鼠吃了就會死呢?因此激起我的好奇心,便去請教老師,老師便把小白鼠致死的原因詳細告訴我,並睛老師指導做如下的實驗。

大戰黑金剛--小黑蚊追追追

小黑蚊又稱黑金剛,被叮咬後的癢痛使大家都深受其苦。小黑蚊不同於蚊子,是\r 屬於雙翅目蛺蠓科之衛生昆蟲。為了找出大戰黑金剛的策略,先利用問卷調查後\r 找出不同方式來對抗小黑蚊。校園中小黑蚊密度調查比較各區域之地理環境結果\r 為:下過雨後出太陽有微風加上著生青苔之壤土處小黑蚊出現數量最多;創意的\r 戰鬥型、炮彈型吸蚊瓶,內裝有糖水加酵母、尿液且加熱至37℃(味道、溫度),\r 有較好的誘捕效果(物理防治)。窄域油,一種安全無毒之礦物油,在稀釋100\r 倍的濃度中會造成蘚苔物理性窒息,有抑制生長之效果(化學防治)。蔓花生是\r 保水力佳、貼地性夠的植物,除了利用它作為校園中水土保持之作物外,也能達\r 到小黑蚊生物防治之效果。

台灣常見魚類水黴病之觀察

在去年寒假中我們曾經到過台北桃園一帶的魚池去垂釣,發現到魚體上常有許多白色毛狀物。請教老師以後才得知該魚是患有水黴病。因該病發生的時間多數在冬末春初至四、五月間,也正當魚卵孵化稚魚大量繫殖的季節,所以常見有魚卵及稚魚因水徽病的發生而大量死亡,對國民經濟影響甚鉅,為了要更瞭解水黴病對魚體影響,因此我們便開始作這方面之研究。

水「升」火熱-探討水珠在高溫下彈性與移動狀態

我們發現在加熱板上製造出溫差,並滴水在加熱板上,水珠會由高溫往低溫處移動的現象;我們判斷在較高溫處所產生的蒸氣氣膜厚度較低溫處厚,使水珠向低溫處傾斜,導致水珠往溫度低處移動,由本實驗得高溫板上水珠會向較低溫度方向進行散射現象(以上敘述貼合研究動機圖示)。水珠在溫差20℃最高可以爬上0.3度的坡度,且溫差越大水珠能攀爬的坡度也愈大。在水珠碰撞的部分,根據我們實驗結果,在高熱板上滴水可以形成水珠並進行碰撞與移動。藉由控制溫度及水珠大小找出其對恢復係數的影響,證明在固定溫度下水珠大小的增加,會造成水珠的恢復係數e隨之遞減;而隨溫度的增加,則水珠的恢復係數e會隨之增加。