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第三名

砂質沈積物的淘選度研究

地球科學課本上冊第四章提到風的沈積物淘選度最好,冰川的沈積物淘選度很差,可是流水造成的沈積物淘選度如何呢?一條河流上下游沈積物的淘選度有差別嗎?波浪造成的沈積物,其淘選度比流水的好?還是差?課文中沒有說明,因此我們在老師的協助和指導下進行本研究。

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。

無線寬頻WiMAX 2.4GHz電磁波對線蟲老化的影響

照射WiMAX2.4GHz功率1瓦特的線蟲,從卵發育至L4晚期各階段所需的時間均比對照組長。顯示卵發育過程中接受照射電磁波會減緩其發育速度。從L1發育到L4延遲8.25小時是延遲最多的一個發育階段;但從L4晚發育至成蟲所需的時間卻比對照組短。卵發育過程中接受照射會減少其壽命。照射10小時組壽命縮短了4.48天,縮短了30%的壽命。實驗組SOD與CAT活性都比對照組低;時間愈長,SOD活性愈低,可看出氧化壓力的傷害有累積效果,但非線性倍增的關係。顯示WiMAX確實會降低體內抗氧化酵素的活性,對正在發育中的線蟲產生氧化壓力。也會延遲嗅覺恢復正常,造成其被捕食的機率增加以及尋找到正確食物的機率減低。

養殖新選~微泡泡水機

水產養殖場以打水車攪動液面,目的為增加溶氧量,然而有下列缺失:1 .打水車只在液面翻動,養殖池底部無法充分得到氧氣。2 .空氣氣泡體積大,氧氣停留在水中的時間很短暫。3 .打水車機械裝置易損壞,常常需要維修。4 .水車要不停轉動才能維持高含氧,必須消耗大量電能。為改善以上缺失,我們利用白努利原理,讓水流快速通過「微泡泡水機」中,在管內產生負壓將空氣吸入,並經由漸擴的管子使空氣與水混合生成細微泡泡。而且水的流速越快,「微泡泡水機」內的壓力越小,形成的氣泡就越細緻,除了溶氧量增大之外,氧氣存留在養殖池水中的時間也越長,就越能節省電能。

解上上鉛

在高中實驗課本中有[氯化鉛溶解度積]實驗,但不同課本所提供PbCl2的Ksp值有相當大差異,故本研究除了將課本中所述的三種實驗方法驗證過,另加入四種不同實驗方法,一併作比較。研究中的七種實驗方法分別為:由氯化鉛溶解量推求(溶解度法)、三種沉澱法(形成PbSO4、形成PbCO3、形成PbCrO4)、三種滴定法(莫爾法、間接柏哈法、法揚士法),由實驗數據顯示,除了溶解度法數據有較大差異,其餘六種實驗方法所求得數據相當接近,故我們由實驗證實PbCl2在25°C下的Ksp值為5.6x10-4 本研究也對所應用七種實驗方法的優缺點作一比較,又實驗過程中,溫度的改變會影響溶度積大小,因此實驗中我們改變數種不同溫度來測量氯化鉛溶度積,將所得數據一併作比較。

果蠅

有一天,我和媽媽到水果行買水果時,看到在快爛掉的水果上有飛來飛去的蟲,有大有小,就順手用塑膠袋套了幾隻帶回家觀察,結果發現了這種蟲飛行時發出的聲音像蒼蠅,心想:「蒼蠅不是只愛吃腐爛食物和「米田共」嗎?怎麼也會要吃水果呢?」於是就上網查了一些資料,還請教了水果店的老板娘、也問了媽媽,最後請老師幫忙證實,才知道這些小飛蟲叫"果蠅"。因此我和幾位同學做了許多有趣的實驗來研究這些愛吃水果的果蠅。

燃料電池的製作及研究

偶然在 NASA 的網站上,得知在太空梭上是以燃料電池作為供應電能的裝置,和課程中曾經提到有關燃料電池的內容,有許多互通之處,因此引起我們一探究竟的動機。燃料電池的特點是直接以一般燃料如氫氣、甲醇等為原料,將原本燃料燃燒所要釋放的化學能,不經過熱能的形式,直接轉換成電能。如此來,大人的減少能量在轉換過程中的損耗,而能有極佳的能量轉換效率,同時沒有下完全燃燒所帶來的污染,乾淨又環保,符合新時代的需求。現在除了太空梭之上的應用以外,先進國家更已發展出汽車用的燃料電池,以取代傳統的內燃機。燃料電池這樣先進的供應電能裝置,實在讓人想親眼目睹,不過很可惜,課本中對燃料電池只有大略敘述和簡圖說明,缺乏實際的照片讓人一睹為快。同時又因為取材不易造價太高、體積過大不易攜帶等原因,不但在日常生活中無緣一見,連在課堂上,老師也無法拿出一個燃料電池來展示,實在令人失望。於是興起製作一個簡易的燃料電池作為展示模型的想法,以說明其構造原理及功能,增加大家對燃料電池的認識。

水果抗氧化的「旋」機

本研究利用雷射光、光感測計、偏振片、齒輪及馬達組裝成一個簡易、精確且可接於電腦的數位旋光度計。我們先藉由Arnao研究的ABTS/ H2O2/HRP分析系統,以不同濃度的維生素C與延遲時間畫圖作為標準曲線來測量總抗氧化活性,並比較奇異果、火龍果、聖女蕃茄、加州李四種水果,以微波、水煮及油浴三種方式測得熱處理後抗氧化活性的變化趨勢。之後,我們再利用自製旋光度計來求得水果經過熱處理後的旋光度與熱處理時間之關係。研究顯示,經熱處理後,此兩種方法有一致的趨勢,所以證明了我們成功地開發出一種可以利用旋光度來測定抗氧化的新方法。最後,我們進一步將此裝置應用於真假蜂蜜的檢驗,同時利用物質旋光度具有加成性,建立一套方法來計算蜂蜜中蔗糖、葡萄糖、果糖的含量。

背叛地心引力~尋找球往上滾的秘密

本實驗的目的在尋找球往上滾的秘密,到底球為什麼能由低的地方往上滾?剛開始我們先利用木桿當軌道,分別改變軌道的形狀、粗細、材質、表面摩擦力,來找出讓球往上滾最容易成功的軌道;接著,我們試了各式各樣的球,並且探討了球的大小、重量、重量分布及重心位置對球往上滾的影響, 最後找出了球往上滾最容易成功的器材條件及人為條件,並建議可應用到教學、益智遊戲,或訓練手眼協調及復健之用。