全國中小學科展

國中組

聲聲不息-聲波對於植物發芽率之影響

本實驗在證實低頻聲波對植物種子的催芽作用。我們的結果顯示,與對照組比較之下,800Hz對於土耕小白菜發芽率平均增加了40%,1300Hz對於水耕小白菜發芽率則平均增加了30%,200Hz對於綠豆、苜蓿、小麥發芽率分別增加了7%、22%、17%;在響度50~90dB之間的催芽效果差異不大,且須使用5小時以上才具有催芽效果;我們也將聲波催芽與化學催芽比較,發現兩者可以同時使用並有疊加的效果,並且聲波催芽單獨使用時催芽效果比化學催芽來得好;而探討環境聲音對種子發芽的關聯性,發現在環境中,種子發芽的條件除了光照、水分,聲波(振動)也是很重要的條件。最終探討聲波催芽的成因,發現與種皮的破壞並無關係,因此推論低頻聲波造成的振動具有影響種子體內分子的效用,進而有催芽的效果。

交錯的深淺色彩─遮光對光合作用產物儲存位置之影響

「哇啊!居然有澱粉!這真的太奇怪啦!」 葉片被鋁箔紙包覆、沒有光線、不能行光合作用的部份檢驗出澱粉,有照光的地方反而澱粉消失了,這真是不可思議。因此我們針對植物特性進行分析、改變光照條件等影響因素,重複的進行遮光實驗。研究結果顯示,植物光合作用最終產生的澱粉是儲存在葉肉細胞與維管束細胞,而造成異常結果的原因,則與遮光時間有關。隨遮光時間增加,遮光區的澱粉量會先逐漸減少再逐漸增加。而照光區的澱粉量會隨遮光區澱粉的重新增加而減少,一直到遮光區的澱粉累積範圍接近分界,照光區澱粉才會重新累積,逐漸增加。我們發現了一個與課本理論相反的結果!

簡易直流馬達的研究

近年來環境污染的問題日益嚴重,尤其在城市要汽車飛馳所排出的度氣和發出的噪音,逐漸威脅到人類的健康。為了改善這個問題,般近政府大力推展以馬達為動力的電動汽車。我們對於馬達這方面的知識感到好奇,同時也產生了許多問題,璧如(一)馬達為什麼會轉動?(二)影響要馬達轉動的原因有那幾種?(三)能不能設計一種簡易的馬達?於是我們把這些問題講教老師 · 老師指導我們做以下的實驗。

一種排列的探討

這是換位子引起的問題。有一次,老師想讓每位同學都有同鄰而坐的機會且要在換最少次數內達成這個目的?這引發了我們的深思。 在最完美的狀態是每一次換位子都使每位同學與上次相鄰而坐的同學不再相鄰,且在最少次數下達成目的。由於面的討論複雜且一直無汰突破,只好先考慮線型排列的換位。問題是這樣的: 設從 1 到 x 個自然數原先排列為 1 , 2 , 3 , 4 ,……, n - 1 , n , n 十 1 , …… , x ,今將這 x 個自然數重新排列得 P1 , P2, …… , Pn-1, Pn, Pn+1, …… , Px,但任二相鄰數不得連號,(即滿足 Pi ± l ≠ Pi+1 , l ≦ i ≦ x - l ) ,這樣的換法有多少種?

低頻電磁波對生物的影響

探討家電用品所產生的低頻電磁波是否對人體造成威脅,經過觀念的澄清後從四個方向來討論。1.將綠豆放置在不同電器用品旁;2.將綠豆放在同一種家電用品旁但是改變家電用品的數量;3.將綠豆放在家電用品旁,但是改變他們之間的距離。以觀察綠豆的發芽及生長情形。4.利用自製的防磁材料,看能不能有效隔離磁場。實驗結果發現磁場越強,綠豆的生長越不盡理想。但是在某個磁場臨界點以下,綠豆的生長將不受影響。自製的防磁材料以烤肉用鋁箔紙、鐵絲籠效果最佳,其中鐵絲籠網目越小,防磁效果越佳。

有趣的浮力溫度計─\n固體溶解度與溫度關係的探討

在一次偶然的機會中發現投入水中的雞蛋會在加了鹽巴之後上浮,我好奇的去問老師,當時老師告訴我是因為溶解度影響了溶液的密度而使浮力改變。我便想趁此機會探討溶解度與溫度的關係,又在查資料的過程中發現“浮況子”的實驗很有趣,於是我聯想到可以利用改變溫度造成溶解度的變化進而影響物體的浮況,再利用此原理做出趣味的浮力溫度計。

「甜」之有理—從影響番茄甜度因素到自製甜度計設計的研究

影響番茄甜度的因素可能很多,我們以較易實驗觀察的六種環境因子,作為研究對象,結果我們發現: 一、各組實驗甜度比較表: 組別 甜度大小順序 一、酸鹼鹽組 食鹽水溶液 醋酸水溶液 小蘇打溶液 二、廚餘肥料組 豆奶類 果菜葉類 澱粉類 三、水質組 礦泉水 自來水 水溝水 四、音樂組 宗教樂 搖滾樂 悲哀樂 五、葉數組 中葉 少葉 多葉 六、土壤組 沙土 黑土 黃土 二、自製甜度計設計: 在研究的過程中,我們發現市售甜度計有其缺點,激起我們自製甜度計的興趣,我們利用光在不同濃度,有不同的折射率,以半圓透鏡及雷射筆,設計自製甜度計 1.圖示:詳附件。 2. 說明: (1)溶液的濃度越濃,折射角度越小,越向上偏,在反射板上做記號。 (2)以0%、100%做始末點及部分濃度做甜度刻度。

自然之鋁-廢鋁罐的回收與利用

日常生活中,隨處可見被拋棄的廢鋁罐,這些廢鋁罐若任其自然分解反應,約需一百年的時間才能完全分解,是一種不易被分解的廢棄物。然而為了我們的地球及後代子孫,我們應竭盡所能地加以回收,所以在這次實驗中,我們試著利用很簡單的方法來回收廢鋁罐,並探討不同環境因素(例如表面積大小、溫度高低)、溶液的種類(例如酸、鹼)對鋁回收率之影響。結果發現影響明礬速率快慢有:1.冰水浴溫度的高低2.溶液是否達到飽和3.放置時間的長短尤其明礬結晶之冰水浴溫度在-2℃時,結晶析出量可高達7.225 克;硫酸濃度在9M 時, 鋁的回收率最好,為83.2%。另外我們也觀察得到的明礬晶體,發現它為透明八面晶體。所以只要我們有心愛護環境,致力於廢棄物的回收,善用有效方法,將可達到資源的再利用, 減少環境的惡化。

利用「萌芽種子」探討植物的「呼吸速率」

記得在生物課木中曾提到一些有關影響植物行「光合作用」的環境因素如溫度、水分、光線、空氣成分等。在植物行「呼吸作用」時,是否亦會受到影響?結果如何呢?老師告訴我們植物種子萌芽時,呼吸作用非常旺盛,而且和人一樣吸收了O2,釋放出CO2。當化學課學到一些有關 CO2特性的知識時,我們想到若能將植物呼吸作用時呼出的 CO2加以收集,並測量有多小,應該可使我們對植物的呼吸作用有進一步了解。於是開始收集資料,請教老師。將所學的生物和化學知識相互配合,設計實驗,作以下的研究探討。

八卦池傳奇----池型與水流的相關性研究

本研究以自己設計的「壓克力池型模型」,其直徑均為50 cm 的(1)圓型池(2)16 邊形\r 池(3)12 邊形池(4)8 邊形池(5)6 邊形池以及(6)對角線長50 cm 的4 邊形池等六種不\r 同的池型,利用相同的水流速率,來量測(1)規格物體~「浮體物」以保麗龍球(直徑14.68 mm\r 0.05 克)代之、「沉體物」以玻璃珠(直徑14.76 mm 4.0 克)代之;(2)不規則物~「浮體物」\r 0.3 克的落葉、「沉體物」以小土石(14.61mm×15.77mm×10.38mm,1.3 克)代之。\r 當放流水入各種不同池型時,因池形狀的不同,則產生的水流漩渦,研究其帶動「浮體\r 物」、「沉體物」等「雜質」流動效果,藉以驗證養?魚場的「八卦池」傳奇之說。