全國中小學科展

第三名

片面之磁

本研究是對磁鐵同極相斥特性、磁通密度加成性、磁性材料導磁特性進行研究。由實驗發現,非金屬都不會被磁鐵吸引,但也不是金屬就可以被磁鐵吸引,如銅、鋁就不會被磁鐵吸引。另外,由實驗發現,磁鐵的排斥距離與靠近磁鐵物品的種類、形狀、大小與放置位置都有關。靠近磁鐵的鐵線越粗、鐵線排列越緻密與鐵線在4.50 cm 以內時鐵線的長度越長,越能縮短磁鐵的排斥距離。在本研究中亦發現,(1)磁鐵排斥距離與10.00 cm 長導磁材料的線徑呈線性減少關係;(2)在10.00 cm14#鐵線相距180 度下,磁鐵排斥距離與磁鐵的磁鐵的磁通密度呈線性增加關係(3)當14#鐵線長度小於4.50 cm 時,鐵線排列距180 度、90 度、45 度時,磁鐵排斥距離與鐵線長度亦呈線性減少關係。另外,由本實驗也可了解鐵線如何影響磁鐵磁力線分佈。最後,本研究選擇磁通密度為3000 高斯的磁鐵,加上磁鐵同極相斥及片狀導磁材料導磁易形成『片面之磁』的特性及水的浮力原理成功做成『上升水位監測系統』及『下降水位監測系統』,這兩個系統可應用於河川水位警示。

無聲動力–線圈砲的發射分析與應用

組裝線圈砲,發現主要的發射因素由電容、線圈、電壓、發射物形狀等變因所影響。因此實驗上探討以上變因,並且發現以下三點:一、線圈內的磁力有對稱性且對發射物產生加速與減速作用。二、適當的電容量,配合高電壓,即可讓發射物有較佳的發射速率。三、發射物的形狀會影響線圈內所受磁力,也影響發射速率。最後加上紅外線感應器,來探討線圈砲對物體的加速與減速應用。

我最喜歡吃的冰

我最喜歡夏天了,因為夏天一到,就可以吃到媽媽做的冰,又衛生又好吃,每次媽媽做冰的時候,我都喜歡在旁邊看,等著吃冰。有一次,我等得不耐煩,就催媽媽快點啦!媽媽沒有辦法,反而問我:「要怎樣做才能加快?」我被媽媽問得啞口無言,不知如何回答,以前我只管有冰吃,從來沒想到這個問題,第二天我到學校,就去請教老師,老師說:「我也不知道,我們可以大家一起來動手做做看。」上自然課時,老師就讓我們提出幾個問題,再教我們做了下面的實驗。

豐中附近溪流水質探測

近年來,由於人口的劇增與工業的加速發展,「水」在人類生活上更佔了非常重要的地位,在人們多方面無限制的使用下,溪流由於受到工業廢水,化學肥料,農藥、垃圾、糞便的污染,自然環境也遭受了破壞,而且更嚴重的影響人們的健康,就拿永久硬水來說,因水中含有鈣鎂的硫酸鹽或氯鹽,此種硬水不因加熱而受影響,飲入人體時若含量過高,則易得「腎結石」,在工業上更由於處理不當,更易使鍋爐造成爆炸,而威脅到人類生命的安全,氯在污水中更是一種重要的無機陰離子,其形式並未改變,由於工業廢水之排入也可能使氯含量增高,故我們用採取天然水試樣的方法,利用Mohr之方法定量氯,並研究其分佈情形,使我們瞭解水污染的定義及情形,化學需氧量之值,能迅速提供河川和工業廢水方面之重要資料,所以我們以豐中附近的水質作一個探測,試驗其是否適於工業用、洗衣物,或食用進而探討污染因素,促使大家建立愛水、惜水以維護環境清潔的正確觀念。

一『碘』一滴,『硫』『金』歲月

本次實驗我們利用了自來水、蒸餾水並定出時間、溫度的差別去比較何種方法能夠有效洗出存在於金針乾製品中的二氧化硫。且我們利用酸鹼中和的原理,比較碳酸銨在有光處、陰暗處,以及不同的克數吸附二氧化硫的量。又配合著日常生活能夠輕鬆取得的檸檬汁、小蘇打和氯化鈉進行去二氧化硫的能力比較。最後比較使用骨碳和活性碳吸附二氧化硫的能力。並以直接碘滴定法去測量其中二氧化硫的含量。

蕨類配子體的培養觀察及實驗的改進

每當課文上到蕨類的生活史時,老師會將蕨類的孢子體及配子體的標本給我們看,然後告訴我們下次做這個實驗時,每個人都要帶材料來,以加深我們對蕨頰生態環境的認識。可是實際上同學們帶來的配子體很少(有的受居住地方的限制,或氣候、或其它因素),如此情況下,要看到實驗課本上所說的藏卵器是瓶形構造,有膨大的基部,埋在配子體內,僅頸部露出,基部內有卵;假根附近有圓拱形的藏精器,其內有多鞭毛之精子能游泳,要看到游動的精子那簡直是可遇不可求”每當這個實驗做下來,大家都覺得很洩氣。尋找方法,若能自己動手由孢子在實驗室內開始培養因此,我們就在。不僅可解決材料的來源,更可徹底了解蕨類的生長過程。所以我們就開始尋找資料,計劃做這們實驗。

「碳」危觀止-自製微型化學儀器,檢測空氣中一氧化碳的含量

近年來一氧化碳中毒事件頻傳,此時我們想瞭解是否能有一種有效測出一氧化碳氣體的方法。但據所查的資料顯示,目前市面上的偵測方法不外乎儀器太貴、偵測溫度太高或是鑑別度較低等困擾。因此,我們想要找出有更好偵測一氧化碳的方法,於是我們收集資料,經過詳加比較後發現,CO(羰基)會與過渡金屬離子形成錯合物。根據實驗得知,在稀醋酸及硫酸鎳的溶液下,對偵測CO 存在有良好的效果。再配合LED 燈、光敏電阻及三用電錶,自製出「攜帶式微型雙打氣化學儀器」,最後再接上自製電路及蜂鳴器,對偵測空氣是否含有一氧化碳有高的相關性,並能有效的檢測出一氧化碳的含量。本自製微型化學儀器對一氧化碳的檢測分析結果,其 [COppm] = 2×107 × [偵測時間× 0.9]-2。

小白花呀小白花!何時才能到我家?(油桐開花之預測初探)

為了瞭解影響油桐花開花的原因,進行遠期物候(觀察雨量、氣溫、日照時間)及近期物候(花本身的長、寬、重量)的觀察研究,最後找出影響開花的相關性,進而推算出每年正確的盛花日期。研究結果顯示:(1) 雨量和桐花盛花期無明顯相關。(2) 當氣溫呈遞增趨勢,且溫度為22.8度C 時,千年桐就會盛開,結果可作為預測盛花期的依據。(3) 當日照時間呈遞增趨勢,且日照時間為每天4.4 小時,千年桐就會盛開,結果可為預測盛花期依據。(4) 花的長度與重量有正相關性。(5)不管雄雌株,花苞第18 天會開苞,第21 天會盛花,此結果可作為預測盛花期的依據。(6) 油桐開花預測是可以達成的。(7) 期許我們也能做出像日本一樣的「油桐花開花預測的等期日線圖」

把氣壓改變一下

有人一到高山上玩,身體就不舒服,頭暈暈的,據說山上氣壓較低,不能適應。有人在高山上煮飯,沒有辦法把飯煮熟,因為山上氣壓低,還沒到100,水就沸騰了。我們想了解:在大小相同的容器中,擠進較多的空氣,是不是會使壓力增加?而在密閉的空間,抽掉部份空氣,是不是會使壓力降低?而壓力改變後的空間,又會帶來那些現象發生?一連串的疑問,使我們渴望得到解答。在老師的指導下,我們展開了研究和實驗。

偷窺阿嬤的染缸

本實驗探討植物藍染之建藍發色、染色過程與染後處理三部分。建藍發色:不同 pH 值之木灰水、不同染液體積、還原劑量及溫度比較,發現 pH13 以上染液發色效果最佳,pH12 以下無法發色;不同染液體積和還原劑量,因外在因素無還原藍色;溫度的比較因實驗環境溫度相差不大,無明顯差異。染色過程:染色時間和次數、布質、染後氧化時間不同比較,得知染色次數多及時間長顏色越深;布質比較,含棉量越高染色力越好;紙類以宣紙染色力最好;細棉布 10 分鐘後氧化完全,不再有染液漂洗出。染後處理:不同環境放置、清潔劑之清洗比較,放置牛皮紙袋中效果最好;而用洗衣精清洗後的布無明顯褪色。為了驗證此實驗中染出的顏色是否準確,故最後又做了色階為標準。