全國中小學科展

國中組

鬥牛?鬥雞?不!鬥魚!探討鬥魚打鬥的原因

從小我便對熱帶魚有濃厚的興趣,初次在水族館見到鬥魚時,立刻被他那鮮豔美麗的顏色及激烈的打鬥行為所吸引。為什麼他們要打鬥?當它們打鬥時,魚鰭會展開並充血,使體色加深,是否受激素的影響?這一連串的問題在腦中形成,於是在好奇心的驅使下,我們設計了一系列的實驗來尋求答案。

兩極乾坤─探討離子在電場磁場中的走向

二年級上學期做「水的電解」實驗時,以注射針頭當正、負兩極的材料,我們感到很好奇:如果換成其他金屬不知是否可以?經老師介紹先認識了第四冊「電解硫酸銅水溶液」的實驗,在這個實驗裏,我們瞭解了:「電解時兩極的化學反應與使用的電極材料及電解質有關」。當我們將電解水裝置中的兩注射針頭改成粗銅線後,發現:兩極銅線皆起了化學變化,但是並未看見藍色Cu2+移動的詳細過程;於是請教老師如何才能觀察到離子在兩極間前進的慢動作;老師在回答問題時,該到「電場」,順便提及「磁場」的觀念;我們就想︰既然離子會受電場影響,不知是否也會受磁場影響?因此在好奇心的驅使下,我們首先以有色的Cu2+開始,設計了本實驗。

簡析魔術方塊2-魔術方塊公式解之分析

上次科展作品「簡析魔術方塊」讓我們確定連續使用同一種轉法,可以將一個正解的魔術方塊轉亂之後再轉正,並且學會製作表格用來追蹤魔術方塊各個方格的去處。 這次我們希望能研究魔術方塊的解法,藉由已知的層先法,經由表格製作追蹤魔術方塊的方格去向,找到其中的循環規則,並且理解其中的原理。

埃及吹綿介殼蟲的生存之道~蠟泌物與蜜露排除機制探討

校園植栽上有白色綿絮狀生物,經調查和觀察後發現是埃及吹綿介殼蟲(Iceryaaegyptiaca)。一齡若蟲行動活躍找尋適當棲地後行固著生活,以絲狀口器吸食植物汁液。本研究調查埃及吹綿介殼蟲在榕樹及紅雀珊瑚的分佈位置,並比較蟲體各齡期的形態及蠟泌物分佈,結果發現蠟泌物有強疏水性,由長形、弧形和圈圈狀纖維構成,成蟲體側左右各10根蠟絲,蠟絲長度約體長1~2倍,具保護、偽裝、防雨、保護卵和一齡若蟲等功能。一齡和二齡若蟲背部尾端有蠟管,直徑約人類頭髮的1/5-1/6倍,會不斷由基部向前延長,速率約3.5mm/天,蠟管末端會排出葡萄糖含量極高的蜜露,藉蠟管的延長和斷裂可將蜜露排離身體;三齡至成蟲不具蠟管,但全身布滿疏水蠟泌物,蜜露排出後直接沿蠟絲滑離身體。

水中的甜甜圈---渦環運動的觀察與研究

渦環是生活中一種很有趣的小玩意兒,就和煙圈類似,有它形成的原理和條件。然而,要描述它的運動模式,或是探討不同因素對渦環造成的影響,似乎不甚容易! 所幸,現在物理的教學資源豐富,我們使用現代化記錄器材與免費物理運動分析軟體-Tracker,使得我們不需用昂貴的實驗器材,也可以針對渦環的運動作準確的研究。 我們想知道液滴從不同高度落入水中,對於渦環的最大深度、垂直下降速度與環部的直徑擴張有何關係?不同的水溫或在水中加入清潔劑,對渦環有什麼影響?液滴在任何高度滴落水中都會形成渦環嗎?液滴重量與最大高度有何關係?是否可以在其他方向注入液滴而形成渦環?經過一系列的探究活動之後,讓我們對於渦環的運動有了更深一層的體認。

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。

皂化弄人?人定勝天!

本研究主要針對肥皂的製程以及天然清潔劑-茶籽粉進行分析比較,並得結合兩者的優點形成我們的產物-茶籽肥皂。本研究的重點主要分為五個部分,﹙一﹚針對理化課本上的肥皂實驗進行改良﹙二﹚收集市面的清潔劑資料並進行問卷調查﹙三﹚製作茶籽紛及茶籽肥皂﹙四﹚茶籽肥皂與其他清潔劑性質測試實驗﹙五﹚茶籽肥皂的問卷調查。

奇妙的晶體.

平常煮菜作湯的?和味精,都是一種漂亮的晶體,何不自己動手來做一些假寶石(晶體)呢?說不定能因此而發現一些規律性呢!

跳動的保利龍球─聲音的共振現象

我們以電腦程式控制喇叭的聲音頻率,並利用保利龍球的跳動來觀測音叉及金屬片的共振(鳴)現象:、實驗發現音叉、金屬片都有多個共振頻率的情形,而共振頻率彼此之間呈簡單的數學比例關係。、我們利用操縱變因的方式,研究了長度、寬度、厚度、溫度等因素對共振(鳴)頻率的影響。發現隨著長度、寬度減少,共振頻率反而增高;隨著溫度上升,共振頻率反而下降。、移動保利龍球和金屬片的接觸位置,可以測得各點的振動強度,進而繪成振動的駐波波形。縱向(y)上的駐波波形是由多個振動模式的混合組成,這實驗結果可由混波的理論數值作圖印証。研究振動波形,可以得到平面波速的資訊。研究顯示,不同材料有不同的波速。

色粒分明~探討本氏液與還原醣變色反應

本實驗以市售本氏液與自製本氏液與葡萄糖、果糖、麥芽糖等還原醣反應,證明課本上以藍、綠、黃、橙、紅的顏色變化來顯示葡萄糖的含量多寡有誤。透過過濾觀察產物顆粒、濾液混色實驗、利用廷得耳效應以雷色光照射觀察產物顆粒大小、及溶液靜置、離心等實驗,發現藍、綠、黃、橙、紅顏色變化可能是奈米級(顆粒大小介於10-9~10-7 m)的紅色氧化亞銅,與藍色硫酸銅溶液混色結果,故不能以顏色變化來代表還原醣的多寡。若要定量葡萄糖,可由葡萄糖與本氏液反應的「顏色與反應時間關係對應圖」中,反應終點顏色(紅色)到達時間來定量葡萄糖。