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國中組

光影逐日-地球公轉現象的探討

同一種現象,甚至相同的測量工具,從不同的角度切入或是用更細膩的方式去觀察,往往可以得出完全不同的結果。例如觀察單擺,除了來回擺動之外,如果觀測的時間超過一小時以上,就可以看到單擺的擺動面會有明顯的轉動,從而證明了地球的自轉。而我們的圭表測量也如同這樣的情況。我們實驗探討發現,圭表所呈現出來的光影長度變化不只可以對應四季的不同,也可以說明地球不是等速率的在公轉,更可以由數據的比對中找出近日點與遠日點的確切日期,並進一步透過橢圓數學的模擬獲得地球繞日公轉的長短軸比值。如果有萬有引力定律來算出地球公轉的平均半徑,我們幾乎也可以描繪出地球公轉的橢圓模型了。

方塊的因數與倍數

本研究主要在探討單格至8 格圖形的因、倍數問題,過程是先找出5 至8 格的所有圖形,整理觀察,找出可拼成矩形的多方塊,即為最小公倍數方塊圖的因數多方塊,並歸納這些因數多方塊的特徵。

探討金奈米的顏色變化

我們利用氧化還原法,將HAuCl4 水溶液加入一還原劑,如維他命C,以形成金奈米粒子,改變維他命C 的濃度和劑量,以及反應時溫度,探討不同反應條件下金奈米粒子的顏色變化及聚集程度,並用紫外光-可見光(UV-vis)譜儀器加以鑑定。 實驗發現,在室溫下隨著維他命 C 劑量提升,紫外光-可見光譜的吸收波長愈小,顏色則由紫色變成紅色,而在加熱條件中,則發現金奈米粒子溶液多為紫紅色,表示金奈米粒子間粒徑變大造成UV-vis 光譜向右偏移;而在對照實驗味精溶液中,由於味精本身不具有還原力,不足以還原HAuCl4 以形成金奈米粒子,造成溶液呈現藍紫色,甚至產生沈澱。

聰明的百香果,捲!捲!捲!

植物向觸性的介紹常以牽牛花的莖或是葡萄的捲鬚莖為例,這些莖碰觸到物體時,會發生捲束行為而束緊該物體。本實驗觀測發現:百香果的捲鬚莖即使未捲束到其它物體,亦可直接回捲而形成「彈簧狀」,若捲鬚莖捲束到其他物體,則會逐漸增加拉力,以縮短百香果枝條與該物體之間的距離。本實驗依據:外型觀察、切片觀察與拉力測量的結果,將百香果的捲束行為分為「初抓」、「束緊」、「回捲」、「硬化」四個階段。本實驗認為:「初抓」、「束緊」的行為,與一般向觸性之捲束行為相似,但「回捲」的行為則不發生於牽牛花與葡萄。此外,緊實捲束物體的捲鬚莖,其基部直徑多大於未捲束其它物體而直接回捲之捲鬚莖。

國產酒酒精含量相關因子探討與酒精濃度測定的實驗

從國中理化課本陸續學到物質密度求法、溶液濃度求法、比熱測定法、物質分離法、液體蒸發以及熱量計算法後,使我們很想利用這些科學知識和方法進行對國產酒的試驗,以達學而致用的願望。

長方體對角線的奇幻之旅

先從平面上去探討邊長為一單位的正方形所構成的長方形,將長、寬是否互質分類去討\r 論對角線所通過多少(正方形)點數及邊數會如何變化?再去探討在空間中,由許多邊長一\r 單位的正立方體所構成的長方體,也是將長、寬和高是否互質分類去討論對角線會通過(正\r 立方體)多少點?多少邊?多少面?我們利用方格紙、在桌墊上實際操作、電腦Excel、製作\r 模型和遊戲方格實際操作去討論出通過點、邊和面,我們找到了以下的的結論:在平面上:\r 長=a,寬=b,(a,b)=r,通過的點數為r-1,邊數為a+b-2r。在空間:長=a,寬=b,\r 高=c,(a,b)=p,(b,c)=q,(c,a)=r,(a,b,c)=s,通過的點數為s-1,邊數為p+q+r\r -3s,面數為a+b+c-2p-2q-2r+3s。

太陽閃焰活動分析

我們利用隸屬於N0AA 的GOES 衛星,在X 射線波段對太陽閃焰所作的觀測數據,分析了各類型閃焰的數量、總閃焰的數量及閃焰能量的變化,並計算其相關係數。發現閃焰總量與C 型閃焰最具相關性;但在閃焰能量部分,則與較高能量形式的M 型閃焰最為相關。進一步比較閃焰與黑子的關係,發現M 型閃焰與黑子數量的變化最具相關性。在週期性的分析部分,我們將總閃焰數量、M 型、X 型閃焰數量、閃焰能量及黑子數量的週期性變化分別用高斯函數作曲線擬合,發現M 型閃焰與黑子數量的週期性變化較趨於一致,最近一次的高峰期分別出現在2001 年中與2000 年底,周期約為9~11 年,由此預測下次太陽表面活動較劇烈的時期約是在2010 年至2012 年之間。閃焰噴發對地球的影響方面,我們分析噴發的閃焰型式對電離層質子流強度的影響,發現噴發的閃焰能量越強,衛星偵測到的質子流強度越大,尤其對X5 以上的閃焰最為明顯。

天啊!這怎麼怎能?

當豬不再吃餿水、廚餘堆肥化垃圾為資源來談廚餘堆肥化之必要性,就不難理解為什麼要鼓勵學校針對營養午餐所產生的廚餘進行資源回收,通常中等及初等學校是資源回收工作最徹底的單位,但是並不包含有機資源回收,根據本小組調查台中市 33 所國中、60 所國小,其營養午餐的廚餘均無資源回收,探究其窒礙難行之原因,不外乎空間問題、衛生問題、費用問題及處理方法問題,因此本研究小組針對以上問題進行實驗。實驗結果發現,校園廚餘堆肥並不適用田間或農畜牧業之好氧處理方式,亦不適用家庭廚餘桶的厭氧處理方式,最適用以二階段式好氧、厭氧處理方式,廚餘先以好氧方式堆肥約 7 至 9 天,再進行密封厭氧處理約 15 天,即可將廚餘分解成過半熟肥狀態,而後混入土壤中約 10 天,讓土壤中的天然微生物更進一步分解廚餘,廚餘堆肥品即可被植物所利用,若在廚餘混合物中添加食醋或有機土,更可有效縮短廚餘堆肥時間,只需 24 天左右即可完成堆肥工作,若是在廚餘混合物中,同時添加食醋及有機土,應該會有更好的效果,當廚餘堆肥時間縮短,則廚餘堆肥空間即可縮小,當採用二階段式廚餘堆肥,就不會有環境衛生問題,但是有幾點必須注意,在第一階段好氧處理時,其透氣孔必須放置適量的活性碳吸附可能產生的異味,在第二階段厭氧處理時,必須定時排除液肥(滲出水),稀釋約 100 倍後才能施肥。

內轆先民生活的研究

因為生物課講到「北京人」、「南方猿人」,同學們便紛紛去尋找化石,於是引起了先民石器的發現。去年台灣大學考古系前來發掘,更引起了我們的興趣。

毒他--隱藏的戰爭

相剋作用是指植物在代謝過程中釋放出有毒物質以抑制本身或鄰近植物種子萌發及植株發育生長的過程。非洲鳳仙花所在之處,少有其他植物,本實驗採非洲鳳仙花的根、莖或葉之萃取液進行相剋作用之研究,結果顯示非洲鳳仙花確實會抑制小白菜與玉米種子萌發及幼苗的生長,利用多酚類染色方法得知非洲鳳仙花產生的相剋化合物為多酚類,進一步推論土壤中的多酚類會被植物吸收,進而影響植物的生長與發育。