全國中小學科展

國中組

空氣有沒有重量?

本實驗主要利用生活中隨手可得的工具,應用簡單的測量原理,測得空氣的重量,並探討哪 些因素會影響測量的準確度。

小型佛科擺的製作及其研究

經過老師說明後,才知佛科擺可證明地球自轉的現象,可惜它遠在台北。因此便決定自己製作一電動小型佛科擺,以供自己作長時間研究及觀察。

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。

滿庭芳-植物的氣味世界

許多植物會散發出氣味,氣味在植物中扮演甚麼角色呢? 我們分別用葉片氣味、收集的可揮發油性物質來處理植物,觀察對植物生理、生化的影響:例如發芽、生長、細胞大小、氣孔開合、氧化壓力、糖與澱粉量的變化,進而探討其中的分子機制。結果如下: 一、 葉片氣味及可揮發油性物質會影響植物的發芽與生長。二、 植株受氣味處理後長得較小,主要是因細胞變小、而非細胞變少。三、 綠豆在可揮發油性物質氣味處理下,葡萄糖與澱粉的累積量也變少。幼根氧化壓力增加。四、 植物在可揮發油性物質氣味處理下,Ca++幫忙把訊息傳遞到細胞內,讓植物做出適當反應,例如:使氣孔關得較緊或葉綠素被分解。五、 可利用植物的氣味,當天然農藥,取代化學農藥,更為環保。

與水共舞

在理化課程提到「水的壓力與液體深度及液體密度有關,與容器形狀無關」;但課本中所提及的橡皮薄膜水壓觀測器,在實驗操作過程中,只能觀察到水愈深,薄膜凹陷程度愈大;但薄膜凹陷變化量能代表多大的水壓值並無法得知;因此我們嘗試利用方便取得的器材如針筒、壓克力板、彈簧秤等,設計出新型水壓測量實驗裝置,藉由觀測彈簧伸長量,進而換算出液體壓力的準確數值;並且此實驗裝置也可在不同形狀容器中觀測同一位置的上、下、側壓力值,達到準確驗證、操作方便的目標。

『金來瘋』-金屬廢液利用電解法提高回收效率與節能大小的探討-

本研究在電解槽中額外放入中央碳片進行硫酸銅水溶液電解,發現文獻中沒有探究到的自發性感應電極現象,且可提高金屬的回收量高達對照組的五倍(耗能僅需對照組的14%),其主要發現如下:(1)中央碳片會出現自發性感應電極(偽正極和偽負極);偽正極產生氧氣、偽負極則會析出金屬銅。(2)若改變中央碳片的排列方式,會影響銅金屬總體析出量。以平行排列的析出效果優於垂直排列。(3)試圖建立中央碳片之串聯與並聯的理論類比,可初步成功解釋析出量與效率的差異。(4)若電解槽中央擺置碳片,最高可讓每克銅析出的能量降至原來的14%(同樣耗能下,析出量最高可提高五倍),建議可應用到金屬廢水的回收設計上,達到低耗能高回收的效果。

內接相似三角形的尺規作圖

本研究探討了在任一三角形內,做一內接相似三角形的方法,與存在範圍的討論,並依照研究的內容與過程,分為四大主題:主題一、給定邊上一點作內接相似三角形經由相關資料的協助與我們自己的研究,本研究提供了三種作圖法:垂足法、軌跡法、旋轉法。主題二、內接相似三角形之存在範圍給定邊上的點,並不一定可做出內接相似三角形。因此在邊上有「臨界點」的存在。並依照不同的條件分做二十六種狀況討論。主題三、給定形內一點作內接相似三角形將給定的點在邊上移動時,所做出三角形的邊形成了一個拋物線的軌跡。經由探索拋物線的性質,完成了給定三角形內一點,作過此點的內接相似三角形。並且運用主題二的結果將三角形內分為四區,由點所在的位置不同,最多可做出兩個內接相似三角形。主題四、最小的內接相似三角形作圖利用主題三的研究結果,我們也提出了最小內接相似三角形的尺規作圖法。由以上四個主題的研究,我們完成了給定邊上和形內一點內接相似三角形的尺規作圖法和可以作圖的範圍,以及最小內接相似三角形的尺規作圖法。

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。

真相只有一個-不同環境指紋檢測方法比較與寧海德林法最佳化探討

在警局學習指紋鑑定中了解,要從線索裡找出犯罪的指紋是艱辛的,所以本次實驗就五種檢測法配合染色,了解不同材質的狀況,加上警局最常用的寧海德林試劑做最佳化研究,實驗發現如下: 不同材料適合的方法 1、吸水性材料指紋顯像最適方法為寧海德林法。 2、非吸水性材料指紋顯像以龍膽紫法、粉末法及氰丙烯酸酯法最適合。 寧海德林試劑最佳化 1、指紋浸泡寧海德林試劑約兩分鐘效果最理想。 2、指紋樣本以60℃烘30分鐘,顯像最佳。 3、酸會破壞指紋,鹼會溶化一部分指紋,在pH=6時寧海德林顯像最佳。 4、配置原始寧海德林試劑需六次萃取,可以發現在四次以內效果仍佳。 5、發現濃度在原始寧海德林試劑的60%仍有不錯表現,可以依此做改良。

波動現象之研究

(一)當我們在物理第三冊 15 章第二節中,學到波動的反射現象時 · 老師用水波槽示範實驗 · 讓我們從水波投射影像的亮暗條紋來觀察波動的反射及傳遞現象,我們覺得不太容易了解,觀察,因此我們想到是否可以用別的實驗,把波射的現象表現的更生動,更容易觀察?(二)在物理第三冊八十四頁中,提到「波傳遞須靠介質,而介質的彈性內的人小和介質密度會影響波傳遞的快慢」這句話,是否能用實驗來證明呢?