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自然科

「岸」藏玄機~探討在不同條件下離岸堤的作用

經過實驗的設計探討,我們發現:無設置離岸堤打上岸\r 的波明顯比任何一組有設置離岸堤的波痕高,說明了離岸堤\r 確實能阻擋海浪侵蝕海岸。而離岸堤的設置,在海岸旁的距\r 離、離岸堤間的間距、水中的高度、方位及消波塊的密合度\r 等都會影響到對海浪的阻擋效果。\r 研究結果發現:設置離岸堤較佳的條件是離海岸愈近、\r 離岸堤間距愈小、露出水面愈高、與海岸形成某種夾角、消\r 波塊的密合度越大及增加離岸堤長度都能增加阻擋海浪的成\r 效。但是消波塊使用的個數太多時,將造成成本過高及景觀\r 的破壞,也是值得考量的。\r 建議在未來設置離岸堤時也應將當地海水流動的方向、\r 海水潮汐高度變化等列入考量,以使「離岸堤」發揮最大的\r 功效。

酸雨知多少

本研究主要在探討酸雨,藉由氣象局網站資料去分析台灣酸雨發生情形,並透過實地蒐集了解家鄉的雨水是否是酸雨,更藉由一連串實驗探討影響酸雨發生的原因。另外,以實地探訪與親自實驗做比較,我們發現氣象站檢測雨水的方式有待改進,因為氣象站一天只量一次pH值,而每段時間所下的雨pH值皆不相同,而且是點的位置會影響期pH值,藉由這個研究有了意外的發現,並且透過實驗,我們了解酸雨對植物及金屬的危害,在此呼籲大家要愛護環境,避免製造空氣污染,才能享有乾淨舒適的生活空間。

台灣欒樹下的紅杉軍

本研究是針對紅姬緣椿象(Leptocorisangur)的生活習性及牠們的群聚現象,做生態調查及成長週期的探究。經過七個月的觀察,在群聚現象方面,我們發現,紅姬緣椿象會因為溫度降低,聚集的數量增加,因台灣欒樹開花結果的季節而改變出現的時間,且聚集在一起的紅姬緣椿象多半是1-4齡蟲,棲息環境會選擇在有雜草落葉的石頭底下。在生命週期的觀察,發現牠們的生命週期(卵-成蟲)約七週,單獨一隻飼養死亡率偏高,尤其是在1-3齡階段。在交配產卵研究結果發現,野外的紅姬緣椿象交尾時,如果受到打擾並不會終止他們交配的行為,但如果捕捉野外的雌、雄蟲放置一起也不一定會交配,交尾後會選擇在隱避或易取食的地點產卵,室內和野外的卵的變化不太一樣,室內的卵是從古銅色-橘-金黃才孵出、野外的卵則是從金黃-橘-古銅色孵出,本研究更發現,紅姬緣椿象也會孤雌生殖。

自製紙杯耳機

一、 紙杯耳機能發出聲音,主要是漆包線圈接上音源線後,使漆包線圈產生了電磁效應,紙杯杯底產生來回振動,進而振動空氣發出與音源裝置所播放相同的音樂聲。二、 經由實驗發現,要製作音量大的紙杯耳機,可掌握幾個原則:(一) 使用磁力強一點的磁鐵。(二) 漆包線圈纏繞 20 圈的效果較好。(三) 磁鐵擺放的位置使磁鐵的圓面與漆包線圈的外端交接時效果最好,兩者的距離增加或磁鐵深漆包線圈中,都會使音量減弱。(四) 漆包線圈的直徑大小愈接近磁鐵的直徑大小,產生的音量愈大。(五) 漆包線圈的直徑大小,小於杯底直徑的 1/2,產生的音量較大。(六) 紙杯耳機的主體使用飲水用的紙杯效果最好,其次飲水用的塑膠杯亦可考慮使用。

教室裡的彩虹

教室裡可以輕易製造出彩虹的色光,利用太陽光源最棒,其次是投影機的燈、手電筒,LED\r 手電筒不行哦!\r 實驗中:驗證教室中利用彩虹實驗箱製造彩虹色光的設計用意,並解開在彩虹實驗箱上遮光\r 紙的條件,水量越多遮光紙要貼高一點,水量少,遮光紙就可貼低一點,這樣可使彩虹實驗箱遮\r 光效果更好,又能清晰快速找到彩虹。\r 實驗中更有效證明光線行經實驗箱的路線,並且更精準掌握給光的角度,水量多給光角度\r 大,水量少給光角度小;另外在使用三稜鏡找出彩虹色光時,我們也能精準找到使用的角度,使\r 製造彩虹色光更加方便。\r 教室中,可以透過多邊形的透明盒,製造出多個一字形的彩虹色光,若用圓柱體更可輕易做\r 出弧形的彩虹,更特別的是:它是一個向上翹的彩虹呢!\r 最後更值得推薦的是:我們利用切割過的白色珍珠板,幫助我們找出光線在裝水公升杯中的\r 行經路徑,讓我們清楚看到光經過二種透明物質,發生二次偏折後,出現彩虹色光的秘密。

揭開空氣中水汽的奧秘

從自然與生活科技課本的第四冊第三單元「空氣的秘密」中,我瞭解到空氣是聞不到、看不到、摸不到的氣體。它的組成份以氮氣(78.08%)和氧氣(20.95%)為主,另外還有二氧化碳(0.03%)、少量的惰性氣體(氫氣、氦氣等),以及水蒸汽和懸浮微塵等混合組成。因此我們針對混合在空氣中令人看不見的水蒸氣進行研究。但該如何製作攝取空氣中水蒸氣的實驗裝置呢?在老師的指導下,我們設計由抽氣機、U型管、漏斗和橡皮管連接起來攝取空氣中的水蒸氣。經過冷凝後,U型管內的水蒸氣會凝結成為水。如照片所示。實驗器具製作完成後,我們先在校內不斷嘗試,運用熟練後就到校外,如住宅區、公園、市場、十字路口等地區攝取水蒸氣液化水,並比較各地區的液化水量,同時利用化學試藥來檢測這些液化水中所含有的物質,及這些物質含量的多寡。由於液化水的檢驗,讓我們瞭解各地區的液化水中含有二氧化碳、硫化合物及有機物等,這些物質的含量如果過高,會造成空氣汙染,進而危害我們的身體健康,由此可知清淨環境中的空氣是非常重要的。

「排」出學問來~探討各種不同因素對排水孔排水的影響

一個課堂上的流水實驗,引發了我們的好奇心,針對排水孔排水的情況加以探討,進而討論水流的運動及觀察漩渦的產生,有了一些發現,希望能應用在生活中。整個實驗研究獲得的結論如下:一、市面上排水孔蓋的形狀以水滴形孔及圓形孔較常見,大小以直徑7.8公分的為主。二、排水孔的樣式、孔的大小及數量、排水量的多少、排水孔的位置及有無擾動排水等都會對排水孔的排水造成大小不同的影響;其中以螺旋形樣式、孔不可太大、孔數量可以多一點為較佳的排水孔蓋條件。三、排水孔蓋的孔越大或數量越多,排水速度就越快;採用螺旋形樣是排水孔蓋的排水較快,漩渦也較快產生。四、水經由流動、碰撞、轉彎,使得產生旋轉而形成漩渦,一般所見都是順時針旋轉的。以上發現讓我們能應用在打掃積水時更有效率。以前在打掃積水時會有些做法不太對,我們常會一直往排水孔位置撥水,其實擾動會破壞漩渦,使排水時間加長。所以,當積水有漩渦時,應該不要去擾動破壞水平面;而當積水沒有漩渦時,才可以藉由擾動撥水,使水位增高後停止擾動,藉由較高水位使得比較容易產生漩渦,增加排水的速度。

大海裡的小巨人-有孔蟲再現

本次的研究範圍主要以新化丘陵的二重溪層為主,而且所發現的有孔蟲及貝\r 類化石多數位於地層界線帶,我們所研究的有孔蟲種類共有14 種之多,其中分\r 布最廣、密度最高的有孔蟲種類有FBLs 及FBPs.數種,牠們生長在廣鹽性的海\r 域,所以遠在高雄市的岩心(地表以下的地層)也可以發現牠們的蹤跡。在有孔蟲\r 的外型中又以輪型最多,其中FBLs 有部分種類的周圍薄片,是適應大自然的結\r 果(帄衡用)。還有一些有孔蟲呈水帄堆疊,顯示當時的海域環境穩定,都與當時\r 的生態環境息息相關,所以我們終於了解地質學家為何常以有孔蟲化石作為確定\r 地質年代的標準化石和古沉積環境的指相化石了。

紅色小妖姬~紅姬緣椿象

本研究是對紅姬緣椿象做生態觀察,並藉由實際飼養紅姬緣椿象來觀察其生活習性、生長過程、身體構造。觀察飼養紅姬緣椿象的過程中,我們得到以下的結論:一、生長過程:卵期、幼蟲期、成蟲期。二、雄蟲與雌蟲的交尾時間長短會影響雌蟲的產卵數目多寡。三、雌蟲的體形大小與其產卵數目多寡無關。四、季節(溫度變化)會影響紅姬緣椿象的成長天數。五、溫度高低會影響卵的孵化快慢;溫度愈高,卵的孵化天數會減少。六、在校園實際觀察紅姬緣椿象的出現數量多寡,與溫度高低、天氣好壞有關係。晴天時,中午的溫度愈高,椿象出現數量多;陰天、雨天時,早晨的溫度較低,椿象出現數量較少。

攻城利器-投石器的探討

投石器是古代的攻城利器,要打破堅固的城牆,沒有它可是困難重重。但是投石器可不是胡亂投,用亂石打鳥的方式來攻擊的,砲彈的落點是可以計算出來的。投石器的結構主要區分為底座與投射桿兩個部份,投射桿又可區分為投射端(抗力點)、支點、重物端(施力點)三個部份。影響投石器投射距離的因素有:抗力臂的長度、施力大小、砲彈重量。1、抗力臂長度愈長,投射距離愈遠。2、施力愈大,投射距離愈遠。3、砲彈重量愈重,投射距離愈近。投石器要投得準,施力的構造必須要很穩定,每次的施力大小、方向都要一樣,所以施力的重物最好能集中成一組,較好控制力量大小。做為施力用的重物,必須要能夠擺動,利用由高處落下的重力以及到最低點時甩動的力量,把砲彈甩出去,如果重物與投射桿固定連接在一起,由於缺乏甩動的力量,是投不遠的。