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國中組

亮不亮,有關係─LED在電化學的應用與溶液電導度特性探討

本研究用LED取代「電解質實驗」的鎢絲燈,來分辨水溶液為弱電解質或非電解質,發現黃光LED的效果最明顯,而最佳適用條件為溶液濃度低於0.01M,電源電壓在3.0V~4.6V之間;並利用此特性,配合「減量實驗」的設計,可達到減少實驗藥品浪費的目的。 此外還對溶液的導電性加以研究,發現(1) 離子運動快慢情形:H+>K+>Na+,OH->Cl->NO3-;(2) 溶液溫度上升電導度不一定增加,還要考慮電解質的解離情形;(3) 溶液離子濃度越高導電性越佳。 最後利用LED及溶液的電導度特性,來改善國中課本中「酸鹼滴定實驗」及「反應速率實驗」的觀察,以電導度的變化來了解電化學反應的進行,並進一步設計了「運算放大器電路」來呈現變化,以利教學上的實際操作。

應用電流探討比熱

上學期化學第十四章講到法拉第電解定律時,應用電池供給電流促使正負離子的流動,從析出的物質中,求得每個離子所帶之電量,這是由電的效應轉變成化學效應。而在電池內部。則由陰極與陽極之化學反應,而構成了電流效應,使我們知道了電能可以轉變成化學能,化學能亦可以轉變成電能。然而物理第十一章中亦講到能量不滅定理,且不同形式的能量,可以互換;第十二章即利用能量不滅測定比熱,但此為同一形式能量之互換(冷熱混合法),而且實驗時誤差頗大,操作不太方便,亦不能作一般廣泛之物質比熱測定,因此我們幾個同學在好奇心的驅使下,試圖尋求另一種不同形式能量混合來測出比熱,經過老師的指導,著手於電流實驗。由電熱線所發出的功率測出各種物質之比熱,經三個多月來的實驗及互相研究,已經測出了一般物質之比熱。我們覺得這種方法甚為方便,可以提供以後國中物理教材之研究及不同能量形式互換的明證,操作簡單,現象明顯,並能與日常生活的電器用品相驗證,使理論與實際互為輝映。

利用連通管原理測量液體,體膨脹係數的探討

在日常生活中,所接觸的物質,就一般而論,物體經加熱以後,都會增大體積,而冷卻時卻收縮。也就是說:物體的體積增加愈多,則溫度愈高;反之,如該物體的體積增加愈少,則溫度愈低。即物體有熱脹冷縮的性質。在國中物理第十二章第一節「溫度和溫度計」中,談到:常用的水銀溫變計、酒精溫度計,都是利用此種液體熱脹性質來測量溫度的,並且以穿有細玻璃的小燒杯故在沸騰水中,以觀察不同的液體,其在加熱時的膨脹效果, (見物理第三冊,第 28 頁圖 12-l 。圖 12-2 )。我們為了進一步瞭解,各種液體其膨脹的效果一液體的體膨脹係數的大小與其變因之間的關係。另外投計一套實驗方法,利用不同密度的液體在連通管中,測量液體的體膨脹係數。

五千年今昔台南貝類之比較

台灣是一個海島,四面環海,每個人多多少少總會有機會去海邊,成到漁村去走走。我們常有機會駐足拾取一個貝般,欣賞大自然所賦予它的炫麗光彩。貝殼,它曾是貨幣、是飾物、是建築材料,是我們生物研究及探集的好對象。只類的探集常不受時間和空間之限制,可隨時隨地進行,我們老師平時教學活動中之一項,帶我們做野外觀察,採集時,貝類也是常見的教材之一。老師為了充實學校教具設備,餒使我們了解鄉土教材,進而培養學生愛護鄉土之情操,曾帶我們在台南近郊做貝類之採集與調查,包括安平近郊、海灘及被挖走泥土建高速公路的台南地層(約五千年)等發現了不少類似之貝類。

魔笛機密

本作品在於探討陶笛音階變化的變因,並利用石膏粉根據所推得的原理實作出石膏笛。本研究中,我們了解了影響陶笛音調高低的變因有:(一) 氣切孔面積越大,音調越高。(二) 指孔的面積越大,音調越高。(三) 空腔越大,音調越低。另外也得到了幾個觀念:(一) 指孔開孔的位置不會直接影響音調的高低。(二) 陶笛的音調高低,和指孔開孔的數量無關,只要開孔總面積相同,音調高低即相同。(三) 空腔愈大,開孔要更大才有較大的音調變化,但開孔太大即無法吹出聲音,因此空腔愈大,音域愈小,這也是為什麼市面上的陶笛都小小的原因。(四) 根據空腔大小、氣切孔開孔的面積,可以找到指孔面積與音調的關係,即可實作出一支石膏笛。

Q勁十足的QQ BALL-探討不同變因對地瓜球特性之影響

我們很好奇為什麼地瓜球能有外脆內Q的雙重口感?油炸時到底要不要邊炸邊壓?為什麼坊間不同店家所賣地瓜球色澤、香氣、體積、軟硬都不盡相同,其中的關鍵差異是什麼? 為了解出謎題我們開始設計實驗探討不同種類澱粉、油炸過程有無加壓原料、不同開始加壓時間點、不同油溫、不同水、糖、油含量對地瓜球性質的影響。 實驗發現添加不同種類澱粉可以製成不同特性地瓜球;油炸過程加壓的確對地瓜球有膨大的效果;油溫越高,地瓜球表面的脆皮層硬化越快,但也易使內餡較乾、彈性較差;地瓜球原料所含水量越多、糖量越少,製成的地瓜球體積、彈性越大,但韌性與硬度越小;而含油量越多,製成的地瓜球體積越大,但韌性、彈性及硬度較差。

魔力?膜力!泡膜形變力之研究

我們觀察到泡膜使光纖線彎曲變形。因此,本研究目的在觀察泡膜張力測量過程的變化情形。結果顯示: 1.清潔劑泡膜面積越大張力越大,但達一定面積(10 *10cm)以後,張力維持在一定值(0.027gw/cm)接近理論值(0.028gw/cm),可排除泡膜重量造成的誤差。證明:測量「水面對泡膜的拉力」計算表面張力,是簡便可行的測量法。 2.水面對泡膜拉力的大小與水面對框架的鉛垂寬度有關。 3.泡膜高度超過7㎝時,會使表面張力變大,應是超過毛細現象的高度上限,泡膜變薄,表面張力變大。因此,藉泡膜張力可觀測毛細現象。 4.泡膜張力可以微量天平法或光纖線入射光吸收率法進行簡易的測量。運用本研究之表面張力簡易測量方式,可測量膠態溶液的濃度或是觀測不同泡膜間張力之合成模式,提供薄膜塑形技術之改良。

太陽能利用之探討及簡易太陽能熱水器

世界能源本已短缺,又由於阿拉伯採取石油戰,乃出現能源危機,不尋求新的能源,則世界一切事務勢將停擺,太陽的能量取之不盡,用之不竭,同學有鑑於此,乃作太陽能的探討,以及設計簡易太陽能熱水器,藉此以緩和能源的危機,進而使太陽能成為應用的新能源。

兩平面鏡任意夾角成像公式推導

若有兩平面鏡( 面鏡I、面鏡II ),兩面鏡間夾角為α,物體與兩面鏡交點連線段與面鏡I的夾角為β (α、β單位為「度」)。在已知α、β的情況下,算出所能形成的最多像數,利用數學輔以所自行撰寫的C語言程式推導公式。

奇妙的水波

在物理課,我們學到了波的各種現象,由於我們希望能有更深一層的暸解,更清楚的觀念,而引起了我們對這些問題探討的興趣。