第22屆--民國71年

電容器中儲存的能量之測定與探討

在玩聲光科學組合套件"動動腦"玩具時,我們看到許多形狀、大小不同的電容器,使我們想研究這些電溶器的性質、功用及所儲存的能量問題,故設計此實驗,以求其能量與電壓及電容的關係。

排排葉子

我們是一年級的學生。自從我們做過「石頭的排列」以後,我們便有「排排葉子」的念頭。尤其在寒假中,我們有更多接觸大自然的機會,「排排葉子」的意念更加強烈。因此,我們便在石老師和李老師的指導下,進行了這項有意義的研究活動。

時間密碼鎖

近來按鈕式的電子鎖不斷為人所研製成功,帶來的革新及方便甚大。由於其為固態元件所製成,所以故障機率幾乎為零,而又因為採按鍵式來控制門鎖,所以也省略了隨身帶鑰匙的麻煩。但不容否認的,任何東西均是有其缺點存在的,例如第一代的電子鎖,其號碼為固定式的,不可改變,號碼一旦為人所知,鎖的保險性即告喪失,即使保密工夫到家,有心人仍可從鍵盤上的痕跡看出那些號碼常用,而推算出開鎖的號碼。後經人改良,研究出可任意變更號碼的電子鎖,並獲得世界發明展金牌獎,其號碼難為可變,但仍是半固定式,只要設好一組號碼,一直到下一次再設定另一組號碼期間,設定的號碼也是固定的,所以在開鎖時不小心為人所見,也是容易喪失其作用。因此,便激發我改良它的想法。

以濾紙色層分析法研究鐵族氯化物錯離子之穩定性

高中化學東華本實驗35「離于交換樹脂分離法」中,以12M HCl溶解含Fe 3+、Co 2+、Ni 2+之鹽,使成氯化物錯離子FeCl6 3-、CoCl4 2-、NiCl4 2-,以與 Dowex 陰離予交換樹脂 No.2 中之 Cl-交換,而吸附於含樹脂的玻璃管柱中。然後逐次降低HCI 濃度,使錯離子之生成反應逆向,再回復為水合 Ni 2+、CO 2+、Fe 3+中陽離子,它們不被樹脂所吸附而由管柱中溶離。般小穩定的氣化物錯無子在HCl 濃度高時即可被溶離;而最穩定的氣化物錯離子在HCl 濃度低時才能被溶離一而Fe 3+、Co 2+、Ni 2+離子是否已溶離出 ,可由定性檢驗得知。依據課本的實驗,溶離時必須保持溶液均勻的流速(每分鐘 2.5ml ),否則會減低 Fe 3+、Co 2+、Ni 2+ 的分離效能,影響混合液的定性鑑定一而大多數同學均未能如此。再者,離子交換樹脂雖於實驗後可以再生一但是,我們發現:許多樹脂於實驗後雖用蒸餾水沖洗 · 並以2M HCl維持濕潤 ,卻已變為綠色,而不是原來的黃褐色,多數同學的實驗未能成功,或許是肇因於此吧!基於以上原因,我們多方思考是否可對此實驗作-變通,期能獲致較為明確的結果,於是進行本研究。

電解質離子錯合與聚合效應之研究暨電腦化學分析系統之設計與製作

筆者曾於二十屆科展發表作品「﹝( Cu(NH3)﹞SO4,H2O 之定性定量分析雙分析儀器自製」,本研究乃繼此之系列研 究。在為期兩年的研究中,筆者利用各種物理化學分析法,並配合電腦處理系統,來對離子之錯合與聚合行為,做更廣泛,更深入的研究。

花圃中的數學

一個假日,我跟同學到離家不遠的小公園玩,我們發現一件有趣的事。公園裡的花圃都是用24塊水泥甎圍成的,我們又發現,有的長方型花圃裡種了10株太陽菊,有的長方形裏種了18珠,可是正方形的花圃裡卻種了25株。每一株花的距離又都一樣。奇怪!正方形花圃裏,為什麼能種的比較多呢?第二天我去請教老師。老師開始指導我研究這個問題。

恰恰好的數字遊戲

有一天數學老師在黑板上寫著1,2,3,4,5,6,7,8,9的數字,問我們,這些樹中那三個數字乘起來等於252?結果我們所做的答案有好幾個?我們在好奇之下,想如果能提出一些正整數,不管您用什麼方法來做加、減、乘、除四澤的計算恰恰好,這是多麼有趣啊!於是我們要求老師輔導我們,開始做我們的研究。

摧殘幼苗的兇手-蚜蟲的水態與行為之研究

我負責的環境整潔區域,是團牆旁邊的十幾棵夾竹桃。有一天大掃除,我蹲在樹下清掃夾竹桃的落葉,偶然一抬頭,突然發現夾竹桃的嫩芽上有許多密密麻麻的小黃點,用放大鏡仔細一看,哇!好有趣,竟然是一大堆的小蟲,有大有小,靜靜的黏在芽上動也不動,我感覺很奇怪,它叫做什麼名字呢?它在嫩芽上幹什麼呢?為什麼一動也不動?帶著莫名奇妙的心情,我跑去問老師,得到了一個答案一一它的名字叫蚜虫,其他的,老師說他一概不知,怎麼辦?它已經引起我的好奇心了,我一定要知道它的秘密。只好和組裹的同學商量共同研究了。在六年級下學期的自然課本裏,第一課就說生物和環境,老師講得很詳細,可是,課本上所提到的例子一一深海裹的大魚游到海面上肚子會爆炸,但是我從來也沒看過,因此我們不很相信,恰巧這時候我發現了蚜虫,於是老師告訴我「為什麼你不自己去研究一下,看看蚜虫的生活環境有什麼關係呢?」

施肥量對玉蜀黍生理反應之研究

怕物的生長,需些吸收許多的營養物,始能生長良好,通常植物所需的營養物有氣、磷、鉀、鈣、鐵、硫、矽、硼等等,一般不致缺乏,但以氮、磷、鉀在土壤中的存量較少,而且又為植物最需要,吸收量較多的營養物,此一營養物,通常稱為肥料三要素。本研究工作,將以每年大宗進口的主要雜糧之一一一玉蜀黍作為研究材料,以供農業栽培上的參考。玉蜀黍在生育期間為需肥搬較多農作物,本省各地因土壤肥瘠不同,若以目前傳統的標準施肥量盲目的施用,易使植物所需的某種肥料反而缺乏,導致植物生長發育不良,產量因而減低;或因施肥過量,植物不但不能完全吸收,反而阻礙植物生長,並使土壤中的肥料易於滲透和流失,實在很不經濟。因此,我們設計不同的施肥量來栽培玉蜀黍做實驗,並用各種方怯來測定玉蜀黍植株的生理反應情形,以決定肥料施用量,從而減少肥料的浪費,發揮最大的肥效,促進生產,降低農業栽培上的成本 · 以擭得更多的收益。

新馬德堡半球

在一次偶然的機會中,有位同學把兩本課本一頁一頁地相疊起來,我們需要加以很大的力量才能再將它拉開。有人猜測是大氣壓力的作用,有人認為摩擦力的關係…。在眾多的爭論之下,我們於是決定在這次科學展覽中對這問題作一番探討。