全國中小學科展

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第19屆--民國68年

液體的重量和浮力的探討

從前學習過「水的浮力」。記得課本上有記載「科學家告訴我們:任何東西放在水裹,都要受到水的浮力。但是,只有比水輕的東西,才會浮上水面。」這段話我們也討論過”鐵船會浮”是因為把它的體積改變得很大,使得它的重量比同體積的水輕,超載的輪船會發生危險,潛水艇要下潛時,就要把海水引入艇內的水櫃裹等間題,感到很有趣。但是對同體積的重量,浮力等關係,自己覺得好像懂又好像不懂,現在學習過「物質」的性質,在實驗中認識一些液體,於是想起對「液體的重量和浮力」的問題,做深入的探討,所以就由我們少年科學研習會的同學,共同做實驗。

什麼東西隔音效果最好

去年哥哥參加聯考時,每天都很用功地做功課,他在做功課時,總是把耳機套在頭上,奇怪!哥哥怎麼一邊做功課,一邊聽音樂呢?仔細一看,他的耳機並沒接在錄音機上,哥哥告訴我說:「他並不在聽音樂,掛耳機是為了防止外來的雜音。」他把耳機拿下來,我看到耳機裡面塾了一塊厚厚的泡綿,我說:這泡綿做什麼的?哥哥說:這可以加強隔音的效果,我覺得很好玩,找了很多質地不同,厚度不一樣的東西,剪成橢圓形,分別遮住兩邊耳朵,果然有些束西隔音效果很好,有些東西效果很差,但是沒有辦法很正確的分別效果的好壞,所以我們就作了「什麼東西隔音效果最好」的實驗。

簡易風洞的製作和應用

自從去年十二月十六日突聞美匪建交這則令人義憤填膺的消息後,舉國上下,憤概激昂,掀起了愛國捐獻運動,在全國同胞紛紛踴躍捐輸下籌集了一筆相當可觀的國防建設基金,其中有些人慷慨解囊的表現,真令人感動。在讀了報上這些報導之後,使我們聯想起最根本的救國之道,還是在發展國防科技”因為花費昂貴的代價向別國購買飛彈飛機,終非長遠之計,我國原是優秀民族,國人的智慧才能絕不輸於別人,我們應該可以培育大批的科技人才,而科技人才的培養,需要從小紮下良好的根基,而且本校位置特殊,正處於台南機場航道上,為飛機必經之地,每當飛機飛過時,許多兒童不由自主的舉頭仰望,眼光中流露出十分嚮往的神情,腦海中也許會想:飛機是怎樣起飛的呢?它又怎能這樣自由自在的在天空飛行呢?勞作課上到模型飛機的製作,學生們總是興極盎然,但是做好的飛機無處試飛,又怎麼知道它的性能如何呢?在一次偶然機會裹,由於閱讀一本飛行雜誌,發現航空界先進們以風洞來測量機翼的升力,以致興起製作一簡易風洞的念頭,打算利用團體話動時間來引導對科學活動有興趣的孩子們,去研究這類問題。

葉子、花、果汁的染色及顏色變化的研究

在秋季時老師帶我們到郊外去旅行,我們在草地上打滾,追逐以及吃水果時同學們的衣服上著了許多花、草、果汁的顏色我們想利用各種液汁來染紙,染布是一件有趣的事,我們就開始研究學習。

氫離子濃、溫度與加熱時間對澱粉水解的效應

從生物學上,我們知道澱粉可以經由唾液中酵素的分解而成為簡單的糖,我們也想知道胃液中的鹽酸除了殺菌之外是否可以幫助澱粉的分解?在化學第三冊我們剛學過酸的水解,於是我們請教老師胃液中鹽酸 PH 值人約多少?胃酸是否可以促進澱粉之水解?如果不能,那麼鹽酸的濃度要多少才能使澱紛水解為糖?除了酸的濃度之外,有沒有其他可能影響澱粉水解之因素?因此我們設計了以下實驗。

重力加速度的測量,拋體運動的分析,以及機械能的轉換和摩擦力的討論

學習了力學之後加速度及能量的問題不停的圍繞著我們,但課本中所有的力學實驗大都由於計時裝置的不夠精確,而無法很完整的來滿足定理的要求,因此在寒假期問我們幾個同學換在一起,企圖自己設計出-套準確的計時工具和力學實驗裝置,來驗證課本中所告訴我們的力學性質。在計時工具方面,水鐘車以及微量天平的裝置,給了我們不少的啟示。加上電磁鐵的瞬間開關,我們終於設計出一套可以計時到千分之一秒以內的計時工具了,在力學裝置的儀器部分,我們想藉由二粒鋼珠在空問碰撞的相對位置關係上,找出運動學中所必須遵守的法則,進而探討位能與動能的轉換以及摩擦力所發生的效應:這樣我們不但能更充分的瞭解了課本中所斂述的力學原理,進而在自己動手的原則下,達成了學以致用的目標,並且在做過實驗後所得到的完整數據及資料中,我們又得到了豐碩的討論題材,從這些題材中,所獲得的寶貴知識,不但在開始時出乎我們的意料之外,其結果也確實讓我們興奮。

不想依樣畫葫蘆 -- 突破國小圓面積求法

兒童可以說是道地的實證主義者。凡事他們都希望能以自己的方式求得證實後,方肯罷休,即使是數學上的一些定理、公式,他們也都不肯就囫圇吞,很需要透過他們的行為,如:看、操作、計算等印證過後才能接受,學習也才能牢固。圓面積的求法,素來都是把圓等分後併合為平行四邊形,而以半徑 × 半周再演繹為半徑 × 半徑 ×3.14 的方法教學。是否有另外突破傳統的,更 具體的,更直截的求法來滿足兒童的需求呢?

重力加速度簡易測量法

當我們由課本的理論及他人所作的實驗分析,我們知道了重力加速度,但當我們想求取「重力加速度」時,才發現並不是很容易的一件事。這促使我們有無論如何要克服技術上的困難,使每個人都易於操作,並求取更精確數值的決心,因此設計出實驗(C) 之測定法。在約半年前,剛接觸到物理,使用電鈴型計時器,以測量運動物體的運動狀況,我們就想到以此簡單的裝置來求重力加速度,但因電鈴型計時器的不穩定,以及紙帶與計時器或其他的摩擦,使實驗結果與公認值出入甚大(參考後述實驗 A ),若落體在短距離內的運動確為等加速度運動,則任意相鄰兩時距的位移差應相等,結果不甚理想,加以分析紙帶亦稍嫌繁冗,因此為了觀察短距離內的落體運動,是否為等加速度運動,才設計出實驗(B) 予以證實。寶驗(C) 原理簡單,操作容易,且每個有興趣的讀者皆可自己動手製作此裝置,實驗結果已使外力影響達到極限,希望我們提出能引起大家的興趣,並共同追尋科學的新發展。

我們揭開了瓢蟲的秘密

每次到濁水溪溪底採集,常常看到各種不同的瓢蟲,牠們的背上有著笑麗的圖案,大家都很喜歡。牠們到底有多少種?棲息在那見?牠們的食物是什麼?在那個季節出現最多?背上的圖案怎麼來的呢?我們為了採討這些問題,在老師輔導下,展開了有關「瓢蟲」的研習活動。

簡易二氧化碳濃度測定器之製作及其應用價值之研究

國中化學第一冊第三章第三節,空氣與人生的關係,提到了有關空氣之組成,氮 78 %,氧 20 % ,氫 0.934%,二氧化碳 0.03%,及微量的其他稀有氣體。人呼出的氣體,能使石灰水 Ca(OH)2混濁,而空氣比較小容易使它混濁。這足因呼出的氣體中,有一種叫做二氧化碳的氣體存在。這種氣體對人無益,但植物都需要它,才能使大氣中的空氣保持恆定……等。但課本未曾談到二氧化碳的濃度應如何來瀾定,同時亦未曾介紹我們人類所呼出的二氧化碳濃度比空氣大幾倍?而且用什麼方法求出大氣中合二氧化碳為 0.03 % 呢?於是同學們便開始設計實驗,始有簡易二氧化碳測定器(簡稱大埤國中測定器)之產生,藉此科展的機會,就教各位先進名家,賜給我們寶貴的知識、經驗,好作更進一步的研究及改進,並加以推廣,造福人群。