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國中組

由固體氧化劑之分解速率以探討最好催化劑及實驗室製氧之最佳途徑

將各種固體氧化劑(K2Cro4,KClo3,KNo3及Na2O2等四種)分別與金屬氧化劑物(CuO,Cu2O,MnO2,CaO,MgO,AI203,ZnO, Fe2O3, PbO及HgO等10種)混合加熱測定其分解速率然後加以比較

巴斯卡三角形的推廣求任何自然數的n次方

本學期,在一個偶然的機會裏,閒逛書局時,看到一本書名畔“楊輝三角”的書,隨便閱覽了一下,也看不出所以然來,只覺得有一堆數字,恰好堆積成一個三角形,似乎蠻有趣的,而且其中第一階為 11 ,第二階為 121(恰為 11*2次 ) ,第三階為 1331 (又恰為 11*3次)…… 直到第五階( l , 5 , 10 , 10 , 5 , l )才不等於 11*5次,但是如果經過加法所運用的十進位以後,第五階即變為( l , 6 , 1 , 0 , 5 , l )即又可等於 11*5次了,其餘各階類推都如此,心想,這是否有種微妙的關係存在呢?如果我們把第-階變成其他任何自然數時,是否也有這種關係存在呢?基於好奇心的驅使,且在老師的指導下,總算研究出一些新方法及數字遊戲,一般人只要熟練九九乘法表,及加法運算,就可以利用此種方法,將任何自然數的n次方皆求出來了,以下即是我們的研究過程,供 大家參考。

色計瓢蟲---談六條瓢蟲的趨光及學習

以六條瓢蟲為實驗對象,探討六條瓢蟲複眼對於色光的感受程度,分別採用藍、黃、紅、綠、紫單色的led燈,這幾種顏色瓢蟲都可看到,且感受能力大小為(紫>藍>黃>綠>紅) ,顯示瓢蟲對可見的光線趨向於短波長。利用色光(非制約刺激)與電擊(制約刺激),做條件反射的建立,顯示出所有色光都能與電擊做有效的聯結,使瓢蟲選擇反向的色光。但短波長光(紫、藍)的聯結不若長波長光(黃、綠、紅)時間長久,顯見瓢蟲對於天生的趨性(趨紫光)有著難以改變的傾向,但選擇趨性(紫光及藍光)的時間變長,瓢蟲在選擇上有遲疑,顯示出趨光性跟制約反應雖選擇趨光,但制約反應有著一定程度的影響,而部份的學習聯結具有時距效應,隨著時間而遺忘。

海水入侵地下水之模擬實驗

本研究利用簡易器材自製實驗裝置,模擬「沿海地區地下水含水層遭海水入侵」的現象,共設計九個實驗來探討海水侵入地下水的相關問題。研究顯示,過度抽取地下水會破壞液壓的平衡狀態,海水將入侵地下水層而造成地下水之污染。而且,海水與淡水之密度差愈小,大量抽取地下水後,淡、鹹水交界面上升愈多,地下水鹽化的程度也愈嚴重。此外,本研究自製之模型及實驗裝置,具有製作簡易、成本低廉、操作安全及結果容易觀察之特點,可應用於國中自然科之教學上。

『剋』敵致勝-植物的相剋作用

校園植物中雨豆樹、木麻黃及榕樹其樹下周圍雜草稀少,本實驗採集此三種植物的根、莖、葉進行粗萃取,並將粗萃取液用來培養小白菜種子及玉米種子,觀察是否具有抑制作用。結果顯示三種植物的萃取液皆會抑制小白菜及玉米的種子萌發及幼苗生長,以雨豆及榕樹的抑制效果較為顯著。採集土壤進行小白菜及玉米的萌芽實驗,也同樣都具有抑制萌芽的作用。根據實驗結果發現雨豆樹的葉萃取液抑制效果最佳、根次之,榕樹則同樣為葉萃取液最佳,因此推論雨豆樹可能藉由淋溶作用及根泌作用達成相剋作用,榕樹則由淋溶作用此途徑影響植物生長。

電池跳、挑電池~探討3號鹼性電池電量與電池彈跳及滾動行為之關聯性

為了找出電池消耗電量超過五成時,電池的恢復係數會有劇烈變化之原因,本組將電池解剖,觀察內部構造,並將電池中央挖空填入塑鋼土,模擬電池內部物質硬化結塊對電池彈跳之影響,並進一步使用玻璃瓶填充不同比例的砂-水混合物進行彈跳模擬。 經一連串的實驗設計可知,新舊電池內部構造截然不同,而造成彈跳性質變化:1、新電池底部有一空腔,充滿電解液,在撞擊時具有緩衝效果;2、新電池中央隔離層包覆的負極物質是柔軟的,會吸收反彈之能量;3、新電池的正極是固液混合物質,隨電池放電,會逐漸結塊硬化,當達到一定比例時,電池便會跳得更高。最終,根據電池彈跳性質差異,利用其撞擊時所發出之聲響,來迅速判斷電池新舊,此為一重大發現。

水的電解實驗改進

國中化學課本第二冊48頁有關水的電解,是採碳棒為電極。在純水中加入幾滴硫酸,通入電流電解水。經過多次實驗所得結果與課本上所言之結果相去甚遠。在陰極所擭之氣體體積與陽極所得之氣體體積比,不接近 2 : l,且在陽極有黑色的小粒子浮游其間,因此希望能從多種電極與多種電解質,並以簡便又確實的方法驗證之。

藏寶「旋」「跡」

從海盜藏寶的情境出發,主要探討旋轉角度和平均點之間的關係。藉由增加旋轉中心個數,改變旋轉角度或旋轉次數等變項,來探討固定點的存在性與平均點的軌跡變化。於研究過程中發現:操控旋轉角度的正負值及倍率,能讓動點與平均點間的移動軌跡有繞圈、橢圓、內(外)次擺線及相似圖形等豐富有趣的現象變化,並成功證明之。於改變旋轉次數的過程中,發現旋轉後的點連成之向量具有不變性,同時藉由n次旋轉可化為一次旋轉的論點,證明出固定點符合數學上不動點的定義。綜合各項研究結果將其推廣應用,提出多種更適用於現代海盜的藏寶秘技。

幾何高手-探討姬胡麻斑捲葉象鼻蟲之『搖籃』數學規律

本研究觀察了姬胡麻斑捲葉象鼻蟲如何的進行捲葉,包括了選葉、戳洞、切割、\r 整脈、摺尾、捲葉、產卵、抱壓、封口、重複抱壓與封口、收尾等過程,得知姬胡\r 麻斑捲葉象鼻蟲將卵產在捲葉內,幼蟲以捲葉中的葉片為食、化蛹及羽化為成蟲。\r 同時利用數學中的對稱、等距、平行等關係以及依據褶痕痕跡所連接構成的直角三\r 角形與平行四邊形型態,製作出正六邊形的平面狀與圓柱狀搖籃,更得知只要搖籃\r 內的角度改變,將會製作出各種不同的搖籃形狀,並且發現可利用摺出的正多邊形\r 圖形求得圓周率π的近似值。

電解液柱性質的研究

(1) 上化學課時知道電解質溶於水(或溶化)通以直流電,能引起導電作用,使我想起密閉細玻璃(或塑膠)管內裝入電解液,是否也有普通電線性質。(2)物理課曾說明導線的電阻(R)的大小跟導線長度(1)成正比,跟導線截面積(A)成反比(即 R=p1/A) 這些是否也適合電解質導電性質,因此設計實驗,想實驗一些結果來。