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國中組

電解質的導電分析及實驗教具的改良

在國中化學第十三章-電解質中提到,在比較強弱電解質時,應將溶液濃度、溫度、兩極面積及距離等控制一樣,可見上項因素會影響電解質導電情形。

集葉成球~n球公切球之研究與探討

本研究旨在探討「任意給定n球,存在多少個公切球?」。起初,在二維平面上找出圓錐曲線性質作圖法和圓錐曲線方程式作圖法;接著利用旋轉的概念將平面上的雙曲線以貫軸所在直線為旋轉軸旋轉,得到三維空間的雙曲面,即公切球球心所在軌跡圖形,以之推算平面上三截圓雙曲線的標準式,再進一步推導三球雙曲面的標準式,並解出其交線方程式,證明一般情況下相異三球存在無限個公切球。另外,我們找出了構成n球公切球最佳解(非無限多個的最多情形)的充分條件──n等球球心構成最多組環形,並利用畢氏定理計算公切球半徑,可推得n球公切球的個數,如下表。最後,我們以極限的觀點來觀察n球公切球的存在情形,再次驗證三球和四球中公切球的存在狀況。

大珠小珠落一盤-出水端水滴體積變化之研究

想了解水滴在出口端體積受到哪些因素影響並分析重力與表面張力兩者關係,研究發現 (一)水滴接近滴下時底部水滴會彈性內縮;毛邊會破壞水的表面張力,輸出體積下降;出口端往水平方向傾斜時,輸出體積大約為垂直時的1/2。 (二)出口端為斜口時水滴的脫離點會往斜長中央點移動;出口端厚度變薄,接觸長度減少,往上總力降低。水流量大會有過量的水被往下帶;出口處疏水性強時,端口邊緣沒有水附著,水滴會較小。 (三)液滴增大時重力與表面張力之垂直向上總力比值會先降後升,表示開始時表面張力大於重力,但隨水量增加時接觸的周長迅速增加使得表面張力在垂直向上的總力大幅提升。隨後因重量持續增加使得比值隨之升高到了接近滴下前比值約為1。

~來聲相聚~聲音滅火與聚音器的探討

本實驗希望藉由聲波的反射、共振、干涉、駐波等特性,來探討聲音滅火的原理。過程中我們從探討喇叭迴音孔的設計原理,進入亥姆霍茲共振(Helmholtz Resonator)的世界。我們具體的研究聚音器的特性,找出效率最佳的聚音器---讓聲音成為快速、有效、低成本、無汙染的滅火器。

鳥松溼地的水乞丐

「水乞丐」就是俗稱的水蠆,牠是蜻蜓和豆娘稚蟲的通稱。目前有關水蠆的研究資料並不普遍。從研究中發現鳥松溼地公園共有 12 種不同的水蠆,利用人工飼養的方法可知道其完整的生活史。另外溼地的水位及其他環境因子與水生昆蟲的族群息息相關,本次研究想探討鳥松溼地公園各池中水位與水溫對水生昆蟲數量的影響,從研究中發現水位會對仰泳蟲數量造成影響,其中以水位40?60公分最適合仰泳蟲生存﹔水位對水蠆數量有正相關;水溫對水蠆也有影響,在 34℃以下,溫度越高數量越多;另外水蠆在羽化時非常怕光,若有光會延遲羽化,甚至不羽化。除鳥松溼地公園外,在其他不受污染且水流穩定的地方,如乾淨溪流、休耕的稻田、池塘都可發現水蠆的蹤跡。

醜小鴨變天鵝—伏打電池大進化

上理化課實驗 14-1 製作電池時,發現燒杯中的電解液常被翻倒,弄得實驗桌上都是化學藥品;當時我想:如果電解液能由液態變成固態就好了!跟同學逛街時,發現路邊常常有人在賣果凍蠟燭,當時靈機一動:如果能夠將課本上的伏打電池改成果凍電池那該有多好呀!三年級學過:將不同活性大小的金屬以電解質隔開,則會產生電流。因此,隨手可得的鋁罐、鐵罐再回收利用,既環保又可創造能源的想法引起我們研究如何改良電池的興趣。在我們創造銅─鋁電池的過程中,注意到了前人從來沒有注意到的電極反應問題、反應生成物的檢驗方法、內電阻的計算方法、果凍電池、創意電池等,真可謂站在前人的巨大肩膀上。

看看誰最「錳」

過錳酸鉀是一個常見的氧化劑,它具有很好的氧化力,在實驗室中最常見的就是利用過錳酸鉀來檢驗草酸、乙醇或雙氧水含量。 我們在檢測乙醇的含量時,發現滴定過程中會產生二氧化錳的沉澱。過錳酸鉀氧化力隨硫酸濃度上升而增加,氧化力也隨pH值下降而變強。在乙醇過量時,以本氏液及斐林試劑檢測,發現有乙醛的存在。

金門前水頭「金沙土」的研究與分析

(一)暸解金砂土之分布情形。 (二)由金砂土之物性:化性及肥力分析探討其用於花卉培養的優劣。 (三)探討金黃色礦物的成分。

鬼斧神工的風化窗

大自然是一本多變化且內容豐富的百科全書,不論是無垠的沙漠,浩瀚的大海,都孕藏了許許多多的奧祕,因此激起我們接近她的興趣。在一次老師領導的墾丁國家公園自然景觀實察中,發現了許多形狀變化多端,猶如一個一個窗戶排列在岩石上的小洞穴景觀,經過老師的指點及查閱資料後,明白這就是「風化窗」地形景觀,在好奇心及對環境景觀的關心下,我們決定同心協力地深入探討她的奧秘。

台灣新紀錄種竹節蟲-山桂花竹節蟲的調查研究

此研究是針對台北縣新店市廣明獅頭山所發現的台灣新紀錄種—山桂花竹節蟲(Phraortes sp.),來觀察牠的生活史、食草等,並確定其學名。山桂花竹節蟲為植食性之多食性竹節蟲,屬長觸角。若蟲體色呈咖啡褐色,成蟲則呈灰褐色,山桂花竹節蟲的翅膀完全退化,雄性成蟲的體型比雌蟲小很多。屬兩性生殖,卵無黏性,像種子般,具卵蓋,雄蟲、雌蟲一生會交配好幾次。產卵量很多,約為150~190 個。山桂花竹節蟲一年只有一世代,卵期約 270 天,生活史約350 天。比較耐乾旱,對環境溼度的要求不高。遇到天敵時都會裝死、自割,同時也是偽裝高手:不動如樹枝或隨風擺動,會模擬毒蠍。