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國小組

「一」「試」搞定

延續國小五上自然水溶液酸鹼指示劑實驗,購買石蕊試紙時,意外接觸「廣用試紙」,才知道廣用試紙很好用!只用一張,就能知道水溶液的性質,還能檢測水溶液的pH值。但廣用試紙很貴!我們想要改善檢測水溶液性質時,必須使用紅、藍色石蕊試紙的缺點,經由一連串的實驗,我們發現: 1. 以紫色高麗菜汁製成的試紙,能改善石蕊試紙的缺點,只用一張,就可測得水溶液的性質。 2. 有些有色蔬果製成的酸鹼指示劑,顏色變化具有規律性,可以做出精準的蔬果酸鹼試紙,檢測不同pH值的水溶液。 3. 我們研發的蘋果試紙,具有天然環保、價格低廉、檢測準確、可自製的優點,可以改善紫色高麗菜不易取得及價格昂貴的缺點,讓水溶液酸鹼指示劑教學活動更有趣。

過敏與塵?及微生物觀察

利用顯微鏡及其他相關設備,觀察塵?的形態與行為,並試圖了解塵?和過敏反應的相關性。經過長久的尋找,嘗試多種方法,終於找到塵?,發現「室塵?」的兩種?類--歐洲室塵?及美洲室塵?。學會飼養塵?的方法,觀察到塵?攝食酵母粉的情形。並充分運用我們的設備,觀察、拍攝各種水中微生物(數位相片、錄影帶、VCD)的行為,並測量出水中微生物的大小。

酢漿草上的閃靈俠~沖繩小灰蝶

這個實驗的主題可說是南台灣最普遍的小灰蝶-沖繩小灰蝶(Zizceria maha),整個實驗目的與方向可以分為三項:1. 沖繩小灰蝶的各種奧妙,例如身體構造、雌雄差異,交尾與變化。2. 探索沖繩小灰蝶與環境和其他生物之間的關係。3. 沖繩小灰蝶最引人入勝的羽化過程與生活史的演變。我們在離家不遠的地方找到兩三處觀察與實驗的場所,所以大半的實驗是在野外觀察以記錄下的結果;至於羽化過程與實驗時的研究,則從野外收集卵的樣本,回到實驗室飼養與觀察,慶幸的是,這些觀察紀錄後的毛毛蟲,很能夠適應學校的植物教學園區,也能夠繁殖出新的小灰蝶世代,不會因為我們的研究而傷害了小灰蝶們的生存;以下就是我們整個的研究成果。

老謀深算—捕蠅草捕食機制電位差之研究

本研究想知道捕蠅草的捕食動作是如何產生。以B52捕蠅草為例,以迴紋針輕觸捕蠅草內感覺毛連續兩次,使捕食器閉合。當刺激感覺毛時,會產生一個電位差;第二次刺激,會再造成電位改變。實驗發現碰觸間隔40秒後閉合機率為0%;進一步實驗得知捕食器大小與電位差無絕對關係。十個不同捕食器第一次與第二次碰觸電位差均落在︳84︱mv到︳142︱mv之間,而前述實驗中第一次碰觸捕食器的最小電位差為︳60︱mv左右,故另行設計實驗,藉由電刺激器輸入60mv電刺激,捕食器閉合機率為0%;僅一次輸入140mv電刺激,捕食器閉合機率為100%,證實只要刺激的電壓夠大(相當於兩次碰觸的電位差總和),即造成捕食器的閉合。當捕食器離開母株超過28分鐘後閉合現象便消失。

捷運Follow Me!Go

在捷運車站的建築中,將月臺、票卡閘門、出口設在不同的樓層,對殘障人士和老弱婦孺而言,搭乘捷運要上上下下、走來走去,非常不方便。我們透過實地調查和統計的方法,發現使用捷運站的電扶梯、樓梯、電梯、廁所等設施,或經各出口離開車站時,從第2車廂和第5車廂下車最方便。如果要轉乘的話,先分辨路線相交的方式,再掌握車頭的方向,就能順利轉車。這份研究結果可以提供殘障人士、老弱婦孺,甚至站務人員作為參考之用,協助弱勢者輕鬆搭捷運,快樂暢行大臺北地區。

一「頁」菩提--菩提葉造紙全記錄

雖然數位化時代,用紙需求下降,台灣每人每年的用紙量還是高達190.5公斤,使用的紙漿就來自熱帶雨林。 造紙一定得砍樹嗎,熱帶雨林孕育了地球上50%的生物,雨林是地球之肺,雨林消失,除了大量物種滅絕之外將加劇全球暖化速度。 本次實驗採用菩提葉來造紙。運用四種添加鹼劑的熱煮方法獲得紙漿,且都能順利造紙。但熱煮法耗能,強鹼使用有危險性,廢液的處理很麻煩。 我們以微生物分解法來分解菩提葉纖維,製作添加酵母菌、乳酸菌、土壤益生菌、生態池底泥等常見微生物製作分解液,發現短短14日,微生物就能將菩提葉分解出纖維了,也都能順利造紙,樹葉造紙能依地區特有植物來製作獨一無二的紙張,再運用天然染染色方式讓紙張的用途更廣!

「異」想「添」開~影響化學黏土及磁性黏土之因素探究與應用

我們嘗試利用生活中常得看到的食品或添加物來與膠水混合進行交聯作用,加入磁鐵粉後製成化學磁性黏土,並且不斷改良自製檢測儀器物性測量,綜合實驗結果得到以下結論: 1、我們將儀器利用馬達自動化,並自製儀器能有效的測量物性。 2、我們發現以玉米澱粉複合交聯的化學黏土,在低濃度硼砂下,具極高度延展性,並能降低黏性,其電阻低,方便用於導電的線路上。 3、我們發現以甲基纖維素複合交聯的化學黏土,在極低硼砂濃度下,具有展性及黏性,可做成除塵黏土;而在一般濃度下,可製成具高彈性及高延性的化學黏土,使用性更廣。 4、我們以自製磁鐵粉,加入化學黏土中,結果不影響其的交聯性,能製作物品應用於生活當中。

有趣的指尖陀螺

指尖陀螺旋轉時感覺有定向、牽引、穩定、改變重量的力量;我們以文獻探討、調查、定位觀測、吊掛觀測、滾輪觀測、三軸定位法來探究這些有趣的現象。我們發現指尖陀螺:(1)外型對稱,會穩定平衡的水平、垂直定向轉動,這和重量、翼數、精密有關(2)旋轉方式不影響旋轉時間,但重量有減輕現象(介於0.1~0.2克間)(3)水平吊掛順、逆時針轉動,會水平穩定旋轉,不受擺動影響;但旋轉路徑不同(4)吊掛垂直擺動時,軸距長旋轉時間久,這與垂直定位旋轉變水平定位旋轉有關(5)軸水平、垂直方向旋轉,會產生偏移的力(6)垂直、水平旋轉,有穩定滾動的作用(7)三軸定位器有穩定平衡的避震功能。我們希望擴展指尖陀螺有趣的研究成果,讓更多人喜歡研究科學。

三角格世界裡的大漩渦—從三角格裡尋找一些相關的級數

本文稱一個小三角格的三個頂角的方向和大三角形的頂角方向相同為上三角格或上三角形;而稱另一種為倒三角格或倒三角形。求解包含著任意一個小三角格的大大小小上三角形總數,我們簡稱Us。稱求解倒三角形總數為Ds。 (一)任意 1 單位上△MaNbLc 的Us=a×b×c (其中a,b,c 依次為直線M,N,L 的足碼。) (二)任意 1 單位倒△MaNbLc 的Ds=(a-1)×(b-1)+(a-2)×(b-2)+…1×[1+(b-a)]-w(上式中設 a1 到三角格最接近的頂點有p 個點,N1 到最接近的頂點有q 個點) Ds=p×q+(p-1)×(q-1)+(p-2)×(q-2)+…1×[1+(p-q)]-w (式中 q > p) 或Ds=(1+2+3+…+p)×q-[1×(p-1)+2×(p-2)+3×(p-3)+…+(p-2)×2+(p-1)×1]-w (三)漩渦區:在邊長單位數 n 為偶數時,落在倒△Mn/2 Nn/2 Ln/2 之內的任一倒三角格。求Ds 值時必須減去一個特定值,我們稱為w 值。其餘倒三角格w 值為零。同理 n 為奇數時,在倒△M(n+1)/2 N(n+1)/2 L(n+1)/2之內的任一三角形亦然。對此區域我們不知是否有什麼特殊專有名稱,我們稱之為漩渦區。 (四)漩渦區的 w 值特性: *n 為偶數時,第一圈w1=1+2,第2 圈w2=(1+2)+(1+2+3+4) 第 k 圈wk=(1+2)+(1+2+3+4)+(1+2+3+4+5+6)+…+(1+2+3+…+2k)=(1×3)+(2×5)+(3×7)+…+k×(2k+1) *n 為奇數時,第一圈w1=1,第2 圈w2=1+2+3 第 k 圈wk=1+(1+2+3)+(1+2+3+4+5)+…+(1+2+3+…+2k-1) =1×1+2×3+3×5+4×7+…+k×(2k-1) *漩渦區之外的倒三角格w=0。

流光流熱留光留熱--太陽爐研究

我們的研究由文獻探討中獲得很多知識及經驗,然後摸索文獻中箱型、折疊式、拋物線式等各式太陽爐的製作原理、和操作方法。配合太陽仰角、方位和時間的關係,想辦法設計適合台灣地區各季節都可以使用的太陽爐。 綜合了吸收光熱的鍋子「留光」比較,同時配合太陽光移動、及反光板的「流光」聚光調整,加上減少熱量流失、及使用墊架增加熱氣流對流的「流熱」設計,還有箱型天窗、包住鍋子的塑膠袋溫室保溫的「留熱」效果…等研究,我們終於研究出最短在30分鐘就可以煮熟食物的太陽爐、和操作方法。 流光、流熱、留光、留熱真是這次科展之旅的寫照。我們的研究,記錄了這次太陽爐實驗所得到的結果與經驗,願繼續努力,以求真、求善、求美。