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國中組

地球親善大使之隔熱杯套篇

環保隔熱杯套的製作需考量質量輕、隔熱效果好、不添加乾強劑及抗菌劑、破裂強度佳、生物易分解的材料,搭配地方特產,故選用廢棄的茭白筍殼製成的紙塗抹隔熱膠製作出紙漿用量少的杯套。隔熱膠方面,用水性白膠添加四種(咖啡粉、中空粉、活性碳及棉中空碳纖維)熱傳導差且有孔隙的粉末。研究發現,sil-32中空粉有最好的隔熱效果;比較sil-32中空粉的濃度變化,歸納出sil-32中空粉濃度越高有越好的隔熱效果。sil-32中空粉再利用隔熱紙張厚度變化對熱罐表面溫度作圖,發現含有適當甲殼素的隔熱紙張越厚時則隔熱效果越好。因為我們發現sil-32中空粉比其他隔熱粉末效果好,所以決定做中空粉不同體積大小的比較,最後發現D46中空粉的隔熱效果最好。

奇數真奇

上美術課時,老師令同學們用色紙剪成方塊;排列成地磚的圖案,其中五花八門各有千秋,而我們這一組特有新發現,就是在方形紙面上由左下角用一個紅色方塊貼起,一直向右上角延伸;成為 ┐字形。層層併疊,奇怪,每一層的數字都是奇數,於是引發了我們研究的興趣。

電磁磁力的研究

在物理課本十九章提到磁鐵磁力的大小和磁極所含磁量的多寡有密切的關係,然而一個磁鐵磁量到底有多大,無法測出來,雖然課內將磁量單位定為單位磁極,但單位磁極沒有一定的大小,故引起我們研究電磁磁力來定實際磁量的多少的興趣。

螞蟻也討厭塞車?~探討螞蟻覓食的交通量分佈情形

我們在2004 年7 月號的牛頓雜誌裡,偶然看到螞蟻會分配牠們的交通量這個訊息,但卻沒有多加說明,於是我們決定深入研究。我們設計了較簡單但不影響實驗結果的裝置,在公園蟻窩旁及室內各選定一個放置位置,並確認三種不同種類的螞蟻後便開始進行觀察。我們先選擇了三個地點來觀察螞蟻的生態,再著手設計了適當的實驗,開始進行研究。實驗內容包括:探討吸管(通道)顏色、粗細、易達性對螞蟻覓食交通量分布的影響。持續兩個月的研究,每天定時到三個地方統計及記錄,發現螞蟻會大略遵循著一定的規則分配交通量,例如在一條通道過於擁擠時,螞蟻會大略平均分布在兩條通道中;另一方面,螞蟻會較集中於易達的路徑等。而我們也發現此次的實驗設計,很適合當「捕蟻器」來使用,這可再深入研究。

恆定性與呼吸作用.

生物上冊第七章恒定性談到血液中血糖的濃度,通常都維持在一定的範圍以內,過高或過低都會引起疾病。其他,如生物體內水分的調節、定溫動物體溫的調節等,都是生物體內維持恒定性的一些現象。 有關生物行呼吸作用時,呼出氣體的測定,在實驗7─3植物的呼吸作用中,就整個實驗裝置來探討,發現在四十分鐘的實驗觀察過程中,裝置中的漏斗及彎形玻璃管始終都是開放的,而且實驗組與對照組間,結果的比較並不很鮮明,甚至沒有差別。 空氣中氧約佔1/5的體積,氮約佔4/5的體積,其組成分可以說是維持在一定的濃度範圍內(恒定性)。是否可以空氣組成分的恒定性觀念,配合生物呼吸作用釋出的氣體(二氧化碳)的特性,找尋出一種更好而有效的實驗裝置,是探討本實驗的主要動機。

空氣"霧"染

霧的形成與空氣中的濕度、凝結核有關。為了瞭解霧的成因,我們取得特定氣象站1996 至2005年的10年氣象資料及環保署網站的空氣品質監測數據,整理與分析資料後發現: \r 一、空氣品質不佳時(空氣污染指標值或懸浮微粒值較高),隔日產生霧的時間點較早。 \r 二、當濕度接近飽和且空氣品質不佳時,霧的濃度增加,能見度較低。 \r 在資料分析後,我們自製一觀霧箱,模擬與觀察霧產生的條件,發現霧產生與水汽量有關,溫度越高越不易飽和。若水汽達到飽和時,加入污染粒子SO2、CO2、O3\r 皆會加快霧產生的速度,但比較SO2、CO2、O3 之間產霧的速度並無差異。

異色芒草株-五節芒(Miscanthus floridulus)變色機制之研究

禾本科是台灣常見的野生植物,經觀察發現此科植物普遍有變色現象,其中以五節芒(Miscanthus floridulus) 的變色現象比例最高也最頻繁。本研究主要針對五節芒各部分出現的不規則紅色現象進行分析,探討其成分、推測原因並瞭解此現象對植物本身的生長影響。結果顯示,此現象分佈在五節芒的各個部位,變色成因與土質、土壤酸鹼度並無關聯,而是與水分含量有一定相關性,且針對化學分析後,證實此變色現象是單寧酸所致。從實驗結果推測,五節芒的變色現象可能是在植株遭受破壞後,為應對被傷口吸引而來的植食性動物所產生的防禦機制。

藻到了!萼者之間的關係—萼柱珊瑚〈Stylophora pistillata)與共生藻之觀察與研究

本研究針對東北角鼻頭港海域中主要的珊瑚品種──萼柱珊瑚(Stylophora pistillata)進行實地觀察、實驗研究,藉以探究其與共生藻(zooxanthellae)之關係。透過複式顯微鏡觀察共生藻和珊瑚蟲。使用細胞計數器計算共生藻數量,再除以珊瑚分枝面積可得共生藻密度。影響珊瑚白化最劇烈的因子是海水溫度的極端高低溫變化。因此,測量棲地水溫為本研究監測對象。實驗驗證:短時間內水溫劇烈降低或稍長時間溫度穩定上升超出珊瑚適應範圍,共生藻密度隨之減少,造成白化。實驗綜合浮潛觀察,發現鼻頭海域的萼柱珊瑚在2010年7~8月可見白化的現象。

「晶」益求精-探討不同聲波、溫度、濃度、離子等對其影響

本實驗以硫酸銅與明礬為研究對象,探討影響化學結晶的因素。主要是用外在聲音頻率來影響物質結晶。我們發現硫酸銅的結晶量在每隔300Hz之下,均會突然增加;但明礬卻是隨著聲音頻率的增加而做某種規則性的遞減。除此之外,音頻對於硫酸銅結晶的外在形狀也有著某種影響,大致上在1000Hz以下,較易呈現長圓柱形;在1000Hz以上,則較易呈現小針狀形。為確認音頻的確會影響化學物質的結晶,我們更利用駐波的共振與共鳴原理,對著長玻璃管柱施放一系列音頻,竟可得到一規則性的節狀結晶體,然而目前我們對於此複雜之物理駐波原理並未能了解,故無法做一整體性探究。最後,我們仍以改變溶液中的離子,如加入食鹽、酸離子、鹼離子等方法,來研究對於化學結晶是否有影響。

黑擬蛺蝶的生活紀錄

生物為適應環境求取生存,從親代遺傳許多形態、本能;黑擬蛺蝶(Precis iphita iphita)的生活史就是個很好的例子,雖然文獻報告對黑擬蛺蝶的形態與行為描述不多,但藉由野外長期實地觀察,可明顯區分環境、氣候產生變化時,黑擬蛺蝶不同蟲期的蟲體都有許多外在行為的改變,本研究旨在描述黑擬蛺蝶各種不同的行為與當時環境的狀態,並將實際觀察所得詳實記載供參考。