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佳作

螞蟻世界大不同-校園內螞蟻的種類與生態習性研究

本研究主要是要探究校園中各種品種螞蟻的生態習性,研究中選擇了校園中四種不同品種的螞蟻做為研究對象,而整個研究分為觀察與實驗兩大部分。根據初步的觀察結果顯示,校園中的四種螞蟻有相當大的可能性是懸巢舉尾蟻、小黃家蟻、花居單家蟻、以及小黑蟻。四種螞蟻的外型特徵差異明顯,在辨認時都有一定技巧,尤其是小黃家蟻和花居單家蟻在體型上較為類似,因此可以透過頭胸腹三部分的顏色差異進行辨別。而懸巢舉尾蟻和小黃家蟻在覓食時,都會排成整整齊齊的隊伍;懸巢舉尾蟻及小黑蟻的活動範圍較廣,可是小黃家蟻及花居單家蟻就只會在巢穴周圍活動;另外,觀察中也發現每一種螞蟻築巢的方式都不一樣,但大多數螞蟻都能利用附近環境的資源,展現出螞蟻的特殊智慧。另外,在實驗部分的研究結果發現:四種螞蟻的觸角在碰到酸性(檸檬酸)和鹼性水溶液(小蘇打)時,都會出現明顯且激烈的撥動觸角與躲避的反應動作,並且減低了螞蟻與同伴間的觸角觸碰頻率;而懸巢舉尾蟻在發現食物被搬移成懸空時,如果高度是在約自己的兩倍體型身長以下時,懸巢舉尾蟻會透過合作的方式取得食物,但高過一定高度時,懸巢舉尾蟻便會放棄繼續覓食;另外,研究發現並不是每一種螞蟻一遇到異種螞蟻就會互相攻擊,只有小黃家蟻和花居單家蟻一碰面就會互相攻擊,而懸巢舉尾蟻和小黑蟻則不會有和異種螞蟻相互攻擊的行為。

鉛酸電池之最佳充電電流與快速充電之研究

電動車是解決空氣污染的重要工具,而高電能容量的電池則是其動力的來源,除了電池的蓄電量,電池的充電速度同時決定了二次電池在電動車上使用的價值,有鑑於一般傳統定壓充電餘充電後期的低壓差導致充電速度減慢且大量拉長充電時間的缺點,本研究以高電能容量的鉛酸電池微研究對象,研究各溶液濃度、溫度、極板條件下的最佳充電電流,並且將各極板、溫度、溶液濃度下的最佳充電電流以變壓差充電充電的程序應用於電池的充電,結果顯示;使用變壓充電程序之鉛酸電池確實可較定壓充電之鉛酸電池節省一半的時間。

「甜」之有理—從影響番茄甜度因素到自製甜度計設計的研究

影響番茄甜度的因素可能很多,我們以較易實驗觀察的六種環境因子,作為研究對象,結果我們發現: 一、各組實驗甜度比較表: 組別 甜度大小順序 一、酸鹼鹽組 食鹽水溶液 醋酸水溶液 小蘇打溶液 二、廚餘肥料組 豆奶類 果菜葉類 澱粉類 三、水質組 礦泉水 自來水 水溝水 四、音樂組 宗教樂 搖滾樂 悲哀樂 五、葉數組 中葉 少葉 多葉 六、土壤組 沙土 黑土 黃土 二、自製甜度計設計: 在研究的過程中,我們發現市售甜度計有其缺點,激起我們自製甜度計的興趣,我們利用光在不同濃度,有不同的折射率,以半圓透鏡及雷射筆,設計自製甜度計 1.圖示:詳附件。 2. 說明: (1)溶液的濃度越濃,折射角度越小,越向上偏,在反射板上做記號。 (2)以0%、100%做始末點及部分濃度做甜度刻度。

紙上玄機-衛生紙的秘密

衛生紙看似簡單,內容卻不簡單,我們發現平版式衛生紙與抽取式衛生紙的花紋類型、張力、吸水性和承載重量都不相同。我們以實作方式統計小朋友適當手掌長/寬度的測量,分析一元所能購買的衛生紙數量,透過訪問方式進行購買動機的行為調查,讓我們發現生活必需品-衛生紙,充滿了有趣的學問。希望大家檢視自己的行為習慣,為節能減碳盡一份心力。

除垢要油理

本研究在探討油垢形成原理與變化規律,藉此認知如何防止與去除油垢。我們先探討油氧化後產生的變化,再研究各種影響油垢形成與變化的因素,並從中建立油垢程度變化規律,且衍伸探討油氧化與種類對其程度變化的影響,最後設計各小蘇打清洗物去除油垢。 研究發現:1.油會因氧化而變質。2.油因不同氧化變因,形成不同形態的油垢;並隨著放置環境與時間再產生變化;而且油垢形態之轉變具有規律。3.油的氧化情形與種類會影響其油垢程度變化。4.利用小蘇打可去除具沾黏性的油垢;再加熱處理便能去除稍高程度的油垢。研究結果可提供除垢之新觀念,藉此認識油垢形成原理與規律,便能防止頑垢產生,又能掌握除垢的好時機與好方法。

水中舞者─轉槳所成之漩渦的探討

轉槳在水中旋轉會產生水漩渦,轉槳的形態不同產生的漩渦形態也不同,本實驗透過\r 自己設計的各種形態地轉槳來探究所產生的漩渦形態、下拉力量、旋轉力及水流形態。

大地口渴了-舖面透水性研究

近年來由於都市開發密度增加,都市不透水表面率因而提升,地表逕流及洪水頻率相對增加,此為近年來台灣地區洪水屢創新高眾多成因之一。且每當發生持續大雨時,我們學校就會有積水的狀況,造成師生許多的不便。鑒此,如何有效增加都市透水面積儼然成為當前重要課題之一,而透水性舖面之廣泛鋪築正是解決此問題有效方法之一。整個實驗可分為參個階段:第一階段(校內參賽):本研究為符合綠建築中地基保水之項目,分別使用三個塑膠整理箱,在箱子底層舖設卵石,再放置一般土壤層及細砂層,以模擬真實土壤結構,三個整理箱各用以植草磚種植草皮,連鎖磚整齊排放,水泥拌和骨材成無細骨材混凝土。結論為:一、無細骨材混凝土滲透量較佳。二、連鎖磚僅靠磚間縫隙導水,其滲透量有限。第二階段(中區複賽):本次實驗添加兩種環保材料作為舖面,分別為鋁罐舖面以及玻璃舖面。此次實驗更將無細骨材混凝土改良,改良其細度模數FM 值,使舖面更加均勻,不會因孔隙過大而出現行走不便的狀況。在第二次實驗裡,所得到的實驗結果如下:一、本次實驗由資源回收場收集鋁罐,因鐵罐易生鏽而不採用。二、本次實驗以鋁罐舖面為最佳。三、玻璃舖面利用彈珠模擬再生玻璃,以符合綠建築中再生資源。第三階段(全國比賽):經過中區複賽評審評定後,我們針對其缺點進行修正,並且增設新研發舖面。一、此次實驗將鋁罐舖面使用水泥砂漿予以膠結,以增加承壓能力。二、此次實驗新增植草磚+鋁罐,作為自製研發舖面,將鋁罐高透水性之優點,結合於現行舖面狀況。

甜蜜來「靛」--靛胭脂的氧化還原反應

甜蜜來『靛』實驗俗稱振盪紅綠燈,是以氧氣作為氧化劑、葡萄糖為還原劑,使靛胭脂溶液在鹼性環境中因為氧化及還原產生不同顏色變化的可逆反應。我們發現葡萄糖濃度及溶液pH值會直接影響反應速率,其速率定律式為:R還原 = k[IC]0[C6H12O6]1 [OH-]1;若是振盪反應停止,可添加新鮮靛胭脂使其再生。此外,不同種類的還原劑會使此反應產生不同顏色,如還原力強的乙醛、丙醛會使溶液呈現橙色而不再變化。利用此振盪反應作為示範實驗的最佳化條件為:1.2%C6H12O6(aq)、0.5M NaOH (aq)的溶液50 mL,加入2.0 mL、1.0%靛胭脂溶液,第1次振盪時間約12~15分鐘,第2次循環開始其速率會增快,時間約縮短至5~8分鐘。

這樣分就對了

本篇研究主題為 ”若有x個數分別為A2、(A+D)2、(A+2D)2…、[A+(x-1)D]2,x∈□,A,D∈□ ,今將這些數分為 y 組,y∈□,使每組皆有x/y個數,且每組數之和都相等,試問應該如何分組? ” 的問題,我們以ㄧ個有系統的方式推導出一種分組的方法。除此之外,我們還將此問題推廣至” 若有x個數分別為AP、(A+D)P、(A+2D)P…、[A+(x-1)D]P,x, P∈□,A,D∈□ ,今將這些數分為 y 組,y∈□,使每組皆有x/y個數,且每組數之和都相等,試問應該如何分組? ”的問題,很幸運地,我們也成功的歸納出一套有系統的分組方法來解決這類問題。

色計瓢蟲---談六條瓢蟲的趨光及學習

以六條瓢蟲為實驗對象,探討六條瓢蟲複眼對於色光的感受程度,分別採用藍、黃、紅、綠、紫單色的led燈,這幾種顏色瓢蟲都可看到,且感受能力大小為(紫>藍>黃>綠>紅) ,顯示瓢蟲對可見的光線趨向於短波長。利用色光(非制約刺激)與電擊(制約刺激),做條件反射的建立,顯示出所有色光都能與電擊做有效的聯結,使瓢蟲選擇反向的色光。但短波長光(紫、藍)的聯結不若長波長光(黃、綠、紅)時間長久,顯見瓢蟲對於天生的趨性(趨紫光)有著難以改變的傾向,但選擇趨性(紫光及藍光)的時間變長,瓢蟲在選擇上有遲疑,顯示出趨光性跟制約反應雖選擇趨光,但制約反應有著一定程度的影響,而部份的學習聯結具有時距效應,隨著時間而遺忘。