全國中小學科展

第三名

土壤中施用廢水污泥對土壤重金屬之影響

噸以上施用於酸性土壤則因銅、鋅之毒害而抑制大豆及燕麥生長。 Mery在 1959 年則發現 224 噸/公噸的污泥施用量尚無毒害大麥的現象。 Kelling等人在 1977 年以低於 60噸/公噸的污泥施用量進行刻田間實驗,發現污泥的施用,增加土壤中 DTPA 一抽取的鋼、鋅、鎘和鎳,且這四種金場在裸麥、玉米、芻秣和玉蜀泰四種作物植護內的濃度也都增加,但都還低於對作物產生毒害的濃度範圍。可見污泥雖產生多量重金屬,只要施用量適當,加以妥善管理以減低金屬的有效性,則可避免重金屬的堆積毒害現象。本責驗即在探討土壤在水田與早田之不同水分狀況下,施用廢水污泥後,士壤中重金屬之形態和有效性濃度的變化,此項探討結果,可做為污泥施用於農地時之施用量與管理上之參考,並期待能利用此廢水污泥在減低其重金屬毒害作用下,發揮其氮肥效果將有助於農產成本之降低。

絲絲入扣─絲瓜生長記實

本研究配合絲瓜生長期從2010年1月到4月底,歷時4個月。透過種植絲瓜的過程,學習研究植物的基本方法,了解植物生長的奧祕,研究方法以野外觀察、記錄、野外實驗、室內實驗法及文獻探討法進行。 本研究分成三個部分,第一部分,透過種植絲瓜的過程,觀察絲瓜莖、葉、花、果實的生長情形。第二部分,探索絲瓜卷鬚捲曲的過程。第三部分,探討絲瓜卷鬚纏繞與攀爬物的關係,根據實驗結果絲瓜卷鬚捲曲攀爬喜細且圓的物體。

我們怎麼觀測天氣

當上自然科學第七冊「雲」時,老師講到各種雲彩、形狀、雲量對大自然影響很大,引起了我對她發生了莫大好奇,想瞭解她奧妙處,於是我與幾位好同學參加了本校的少年科學研究社氣象組,在老師的指導下,以實際的觀察和記錄,從事天氣變化的研究。

月神阿提米斯(Artemis)的傷疤~月球隕石坑和輻射紋之模擬與探討

以「方格紋路」標記砂土表面,方便觀察撞擊時表面的詳細受力情形。利用「紅土球」撞擊砂土的過程中,紅土球會成功碎裂,並且會產生「輻射紋」、「中央峰」與「環形山」等地形,此隕石撞擊模型是我們自創的,而且效果相當良好。玻璃彈孔的「橢圓形延伸碎裂區」橢圓軸的方向和「最大破裂痕方向」均會和「射擊方向」一致。利用輻射紋之「長短軸比值」和「射擊角度」之間的「標準曲線」,可反推出第谷坑、哥白尼坑、刻卜勒坑和阿里司塔克坑的撞擊角度。發射器以低角度射擊時,能以「打水漂」方式模擬出「連續隕石坑」。砂子和石灰粉都能藉由橡膠彈力球之撞擊,在反彈後可以產生「多重環形山」,可證實「不一定只有液體」才能製造出「多重環形山」。我們藉由h= S‧ tanθ公式,可以利用「上弦月」平面相片求得隕石坑的深度。使用自製CD光譜儀,能分析出隕石坑之間的RGB值和HSB值之差異性,CD光譜儀分析所得的資訊量遠多於一般的月亮黑白相片。

神奇的水珠

長期以來,我經常在醫院裡看到點滴瓶中的點滴液落下時,有時會未立即溶入水中,而是一顆一顆的浮於液面之上。因為水分子間有很強的氫鍵,所以當兩個水珠靠近時,應該會合成一個大水珠,除非水珠的表面有灰塵,但是照理說,點滴瓶內應該是十分乾淨,沒有灰塵才是,那什麼才是使水珠可以和水面分離,不相容的原因呢?我們希望可以設計實驗來找尋使水珠浮起的力。由於力的種類不多,課本上說,所有的力只有強作用力、弱作用力、電磁力和重力四大類,很明顯的,使水珠浮起的力不會是強作用力、弱作用力和重力,因此,我們猜測使水珠浮起的力應該是靜電力,而靜電力的來源是因為水和管壁摩擦所造成。

二度空間碰撞實驗的改進探討暨拋體運動.機械能守恆實驗的設計

「兩度空間的碰撞」實驗目的在驗證動量不滅,但原有設計缺點甚多,歷屆科展已有多件改良作品,準確度雖提高不少,但卻嫌繁雜不易行,我們也加以研究改進,在摸索的過程寫,竟然發展出一套簡便易行,且能適合多種力學實驗的裝置。振動計時器一直是甚多力學實驗不可或缺的工具,但因為紙帶打點的關係,無法突破一度空問的限制(國鐘物理第二冊提出「水鐘車」的裝置,雖可彌補這項缺點,可惜準確性太差)「兩度空間的碰撞」實驗即因此無法使用計時器以癢取數據而僅能做一種間接的驗證,我們為此設計了一種敲打計時器,當金屬球在玻璃塾上碰撞時敲打玻璃塾,藉金屬球的微跳動而留下打點的軌跡,以便分析,又設計了一組可平放斜放的實驗台,由此更推廣出一系列過去不便做的力學實驗。

廢能源回收利用

目前全球正向能源不足的危機當中邁進,有識之士大聲疾呼「節約能源」, 但成效似乎不顯著,其原因大都由於現今消耗能源的產品過於眾多,使得能源之消耗量日益增加; 因此積極尋找隨手可得且被忽略的能源。在我們浪費或消耗的能源中尋找一種方法,使這些能源再利用。

它抓得住我-以自製精密計時器探討"g"世界的奧妙

上理化課的時候常以馬錶計時來進行實驗,但不同的學生常會有不同的測量結果。我們用數位相機、簡單的電子元件與馬錶,設計同步出攝影、簧片、磁簧、光敏感應四組精確測量時間的裝置,其中以光敏感應組最精確,可以測到千分之一秒的反應時間。其他方式也各有優點;例如同步攝影適合測量較低速的運動物體,簧片及磁簧的感應方式簡易又精確。運用光敏感應測量自由落體的運動時間,發現亞里斯多德「重物先落下」及伽利略「物體皆同時落下」的觀念,應分別是以小於兩百公克重的重物以及大於三百公克重的重物做自由落體實驗所歸納出的結論。光敏計時器的精確度可以精確測量單擺擺動週期,再推算出地球的重力加速度g值,實驗中,g值變化受月亮位置的影響最大,其次是海拔高度以及太陽。這些精密的測量裝置可廣泛應用在理化課程的實驗,以滑車實驗為例,利用此實驗裝置較傳統測量結果增加25倍的精確度。

鹽田底質追蹤研究,影響產量雜質之探討

本校去年研究鹽田底質之探討,發現在結晶池區鋪上一層黑色磁磚,即可解決洗田工作之辛勞,而榮獲全國地球科學科第一名,在大家歡悅聲中,某天鐘華日報報載:台南縣某國民中學某老師,亦有相同的研究題材,榮獲縣展國中教師組佳作,他在研究中指出,利用電爐加熱,可以提高產量數倍,縮短曬鹽時間,鼓勵鹽工探用。我看了報發現這研究與目前曬鹽怯不太相同,且不知這方法是否有利用價值?在這鹽田中不知如何進行操作?其投下的能源資本能否低於產量成本… …這一連串的疑問,我請教幾位同學無所擭,因此一同去請問老師,在老師指導下,進行研習工作。

台南市四草保護區之─烏類調查

(一)1994 年 2 月台南市政府宣布預定要成立三個自然生態保護區,我聽了非常高興,對台南附近自然環境來講這是一件重大的消息。保護區若成立,區內鳥類的種類、數量多寡和繁殖分布情形等重要資訊,都要讓大家知道,唯有靠調查才能取得這些資料,而且日後保護鳥類是持續永久的工作,一定要靠大家一起來參與。四草地區離我家不遠,交通方便,我一定要盡一份保護鳥類的心意,所以便產生調查的念頭。 (二)學習鳥類調查方法,從中訓練,記錄心得,作為日後我要當解說員的參考研究資料。