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自然科

可怕大海嘯

假設台灣東西岸同樣面對大洋,「為什麼東岸地形比西岸地形不容易發生海嘯?」「為什麼海嘯發生,深海上的船不會感覺而岸邊的會被翻過來?」南亞大海嘯引發了對海嘯的研究動機,比較鵝卵石或沙子地質在不同角度斜坡對海嘯反應,發現30 度斜坡房子倒最多,90 度最少。鵝卵石上房子比沙子上的穩。洗衣板模擬角度實驗,發現50 度斜坡浪最高,90 度最小。三段式大海模型實驗,發現海嘯由深海進入淺海時,波長短0.7 倍,浪高增1.9 倍,等比例放大成西岸水深40 公尺,驚訝地發現將有7 公尺巨浪!證明了平均40 公尺深西岸,因為淺所以浪會變高,易有海嘯;4000 公尺深東岸,因為深所以浪小,不易有海嘯。以節拍器控制波浪頻率實驗,發現頻率越高浪的波長越短。

攀簷走壁祕技大發現-爬牆虎生活習性之研究

本研究主要是探究爬牆虎的生長習性,研究中選擇了學校附近中學的爬牆虎做為我們的研究對象,而整個研究分為觀察和實驗兩大部分。觀察發現依據生長環境、外型特徵、生長歷程…等方面做有系統的歸納整理。根據初步的觀察結果,我們發現地錦(爬牆虎)會為了固定自己,而在莖節(變態莖)上生出吸盤形式的不定根。我們也發現了地錦會為了行光合作用,而讓莖的末端往外生長,讓自己增加照光的機會。葉序是互生,而葉子和吸盤的生長方式是對生;剛長出的葉子有心形葉和三出複葉,但我們也有發現有分裂的心形葉;葉脈是網狀脈。其中較為有趣的發現便是吸盤的顏色與型態變化多樣,且有一定的生長與變化規律性,而每株吸盤的數量亦會隨季節變化而改變。在實驗部分的研究結果發現:吸附材質是影響地錦載重力的最大因素,其中以吸附在表面粗糙有縫隙的石粒牆上載重力最佳,而吸盤很難在表面光滑的玻璃附著穩固。吸盤顏色對地錦載重力也具有明顯的影響,乾枯的咖啡色吸盤比仍具有水分的紅綠色吸盤的載重力大。而吸盤總數則是影響的第三大因素,吸盤總數越多,承受重量就愈重。另外,地錦吸盤可能是以分泌具有糖分的黏液來吸附牆壁,並進一步萃取黏液製成天然黏膠,但還需進一步解決萃取技術,才能讓黏膠的效果持久且方便使用。

釋迦籽~返老還童的秘密

在康軒自然與生活科技第七冊「物質的變化」,了解鐵生鏽的原因,及防止鐵生鏽的方法。知道鐵生鏽「氧化」的原理,我們便利用此原理測試釋迦籽的抗氧化性。釋迦籽可食用且抗氧化的實驗方法有:1. 釋迦籽萃取液能延長鋼絲絨生鏽時間的實驗。2. 釋迦籽萃取液能延長蘋果汁變色時間的實驗。3. 不同濃度的釋迦籽萃取液在不同溫度下有不同抗氧化效果的實驗。4. 釋迦籽與葡萄籽抗氧化效果比較的實驗。5. 釋迦籽成分測定實驗。6. 釋迦籽可食用實驗。由上述實驗都證明了釋迦籽是可食用且具抗氧化效果。

超炫星象儀

利用習作附件的星象圖及方位仰角標示板,當做改良式星象儀的基礎。先調查同學使用星座盤的問題,並針對問題設計觀察鏡筒,改良字小的問題;並用玻璃紙及光源控制盒模擬夜間星空的景象,使同學容易辨認星座。以問卷調查同學操作第一、二、三代星象儀及市售星座盤的優缺點,並依此逐步修改,完成拆裝方便、價格便宜的第四代改良式星象儀。

順應潮流

水流會影響沉水植物的生長,但如何影的呢?我們從實驗中發現當水蘊草\r 種植在環狀水流之中,觀察得知流速越快則其植株之生長速率越佳,可是當水\r 蘊草種植在直流水流之中,流速越快植株生長速度反而比靜止無水流的狀態還\r 差,可能是因為直流水流撞到盆壁而產生迴流,造成直流水流流向混亂所導致,\r 因此我們得到結論:「當水流流向穩定時流速愈大、愈快,水蘊草生長速度越快,\r 當水流流向混亂,流速愈快其生長速度反而愈慢。」 , 且觀察發現水蘊草生長\r 方向會與水流方向一致。\r 在水族箱穩定的環境中種植水蘭、小榕、格莉椒草三種沉水植物,觀察發\r 現水蘭、小榕、格莉椒草的葉長及葉寬均隨著水流變快而生長越良好,其中最\r 特別的是發現水蘭在水流緩慢的環境中雖葉的長、寬均不如在水流快的區域,\r 但單位面積的葉片數量卻比水流快的區域來得多。\r 本實驗的結果告訴我們,穩定的水流對沉水植物的生長是有幫助,但混亂\r 的水流卻是幫了到忙。而不同種類的沉水植物水流對葉片生長密度卻有不同的\r 反應和結果。

挑戰極限-立可白的組合密碼與凝膠應用

本研究主題是探討如何自製一瓶健康的修正液,代替有毒的化學立可白。我們試驗了各種植物乳汁、白色粉末,添加無毒揮發性的溶劑,比較各種不同的混合順序和比例,不斷的突破不凝膠的極限,成功的製成一瓶覆蓋力好、乾燥快、不凝膠,還有香味的立可白,並且利用凝膠的變色與逆反應,來檢測溶液中的酒精濃度。

弄潮精靈—淡水河潮間帶的蟹類研究

淡水河的蟹類約有三十幾種,會因潮間帶、紅樹林、土壤鹽分、土壤有機質、距離河口的遠近等條件下,在最適合的環境棲息下來。本研究內容分為淡水河潮間帶的蟹類,淡水河左右兩岸蟹類的分佈情況,蟹類與潮間帶、土質的相關性,蟹類的聽覺、視覺、嗅覺反應,溫度與蟹類的活動影響,蟹類的季節變化,雌雄數量的比例與行為特性。

黑殼蝦的體色

這是一個探討水圳中的小蝦(多齒新米蝦,俗名:黑殼蝦)為什麼會有不同顏色的原因?網路上雖然有許多相關報導,但是都沒有確實的實驗證明,我們猜測,可能是背景的影響或是基因遺傳,於是我們除了請教師長與專家之外,使用兩組實驗,一組假設其原因是環境所造成,像是保護色一般,另一組則假設其原因純粹是因為遺傳所導致的,透過實驗我們來觀察環境對黑殼蝦有沒有影響,然後再將深色蝦與淺色蝦分開養殖,讓黑蝦和黑蝦交配、透明蝦和透明蝦交配,生下來的小蝦再來比較體色。黑殼蝦的小蝦看不出會不會隨著遺傳而改變體色,但會隨著環境而逐漸變色,從小飼養的小蝦放到黑色環境中,一兩天就變淺藍色,再放到淺白色的環境中一兩天就返回透明色,奇怪的是野外的深色蝦有些在淺白色的環境中經過一段很長的時間顏色卻不會退回透明色,希望將來我們能發展了一套大量生產深藍色卻不會退色黑殼蝦的方法。

不約而同----對稱陀螺與非對稱陀螺

自然界看起來好像遵守對稱性的物體比較多,可是嚴格說來這些物體卻並非真正對稱,對稱物體對我們來說,它就只是一種人為簡化的狀況,但這也引發我們對這兩者間轉動狀態感到好奇。而對於陀螺問題的研究,因為實驗設施的製作困難,所以很難面面俱到,例如以手旋轉、陀螺與地面接觸的摩擦力、軸心與陀螺不垂直等問題。再加上過去討論陀螺的焦點集中在對稱物體上,對於『不對稱陀螺』較少有人討論,所以我們便以「陀螺轉軸定位裝置」找出不對稱物體的對稱軸後,再以自製「陀螺旋轉儀」找出對稱陀螺與不對稱陀螺的物理轉動特性。我們發現:『對稱陀螺與不對稱陀螺』,轉軸於地面上的摩擦力越小、陀螺腳高越低、陀螺旋轉面積越大、旋轉陀螺的線越長、旋轉陀螺的力量越大,轉動的越久。

舞動的精靈—多光源的成像變化

多個燈泡或燈管的光源投影時,會因觀察者的位置和觀察角度,在螢幕上會產生各式各樣的光影。線形的燈管會有長短、夾角的變化,多個燈泡光線通過小孔後則會形成多樣化的光影變化,充滿藝術投影的效果,猶如會舞動的精靈。利用自製的觀察器觀察成像,可以發現以下現象:一、孔洞半徑>2.5 公分,物距 191.6 公分時,燈泡的光影會相互重疊,形成不同的影像。二、物距越遠所形成光影越小,亮度越暗。觀察器的像距所能調節差距不大,所以影響較小,像距越大成像的光影也越大。三、彩色燈泡的色光重疊可產生多種的顏色變化,讓投影更具美感。善用面鏡成像與孔洞成像的光線變化,加上改變觀察者的位置和高度,可以清楚的觀察到多樣化的多光源投影。