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第一名

『液』想不到的對流胞-瑞利貝納爾對流胞之探討

我們發現味噌湯靜置時會呈現特殊的圖形,經研究發現可能與熱對流有關,便針對與其形成之圖案展開研究。我們的研究主要在探討各種環境上的變因(例如:流體的「濃度」、「厚度」與「溫度」)對對流胞的形狀、大小與溫度分布的影響。此外,我們也針對「不同溫度之液體混合」,以及「外加不同溫度之固體」對對流胞形成的影響。之後,我們改變液體的「黏滯性」,將實驗流體換成的組合,分析討論其對流胞與矽油所產生的對流胞之間的差異。希望能對「對流胞」的形成有進一步的認識,以便將來從事相關研究(如大氣、地球地函的活動等)時能有更深入的了解。

小胖子鍬形蟲的生活史及身世之謎

實驗發現圓翅鍬形蟲飼養條件的物化因子均有差異,大圓翅生活史超過1 年, 6 種\r 圓翅屬雄蟲形態有分化現象,大圓翅、中華圓翅及紅圓翅分化明顯,另外三種較相似,但仍\r 有分化。大圓翅、中華圓翅、紅圓翅及小圓翅外生殖器有明顯分化,確信具生殖隔離,其他\r 二種差異不明顯,目前無法判斷是否具生殖隔離。\r 粒線體DNA 之COI 序列顯示大圓翅與其它5 種親緣最遠,其次是中華圓翅。泥圓翅\r 與洞口泥圓翅親緣接近,有地理分佈關連性但無重疊性,顯示二者的演化關係,但無法確立\r 種化。紅圓翅與小圓翅親緣關係最接近,有地理分佈關連與重疊性,顯示二者種化與演化關\r 係。綜合結果與討論推論出臺灣產6 種鍬形蟲祖先來自中國,地理隔離形成後在臺灣自行演\r 化成現今的物種。

毛細管內液體流速之探討及黏度測量方法之創新

有一次上實驗課時看到鄰桌的同學正以實驗室的毛細管吸吮一瓶葡萄汁,每當他吞嚥時,毛細管內殘餘的葡萄汁竟然以近似等速的狀態降回果汁瓶裡,這似乎違背了重力加速度的常理,是毛細管的影響嗎?還是葡萄汁特有的現象?這與毛細管插入葡萄汁的深度有關嗎? \r 後來在資優科學營中我選擇研究以毛細管測量液體黏度的實驗,並且在學校選修的專題課程中即以此為題目做長期的研究,毛細管中液體的流速真是固定的嗎?重力不會影響流速嗎?若流速真為固定的,如何控制或改變流速呢?是否可以利用流速來測出液體黏度呢? \r 經過長期地研究及動手實驗改進,我們利用毛細管中液體的等速及不等速流動的特性,發展出了兩種既精簡又準確的液體黏度測量法,以下就是整個研究及創作的過程。\r

波速與水深的探討

我們在水波實驗中,發現水的深度會影響波的傳播速度,但不知其間的關係如何。為求充分了解,於是設計一實驗,以便進一步探討水深與波速的規律性。

亮不亮沒關係? ! ─ 光對光合作用影響的探討

有一個晚上,我對家裡的水族箱中的水草多瞧了幾眼,忽然發現了水草的葉片上停留了不少的小氣泡,不斷地往上升。記得三年級自然科學曾上到「水生植物」的單元,讓我對水生植物有不少的了解,可是,老師並沒有教到水草會冒泡泡啊!這可把我難倒了。\r 隔天一大早,起床後,我又仔細瞧了一下,咦!氣泡幾乎沒有了,真奇怪。到底為什麼泡泡有時多、有時少呢?後來,哥哥告訴我說:「這可能是光在作怪,因為半夜不開燈,水草不會行光合作用,所以看不到氣泡,等光線一照,氣泡又活躍了,而這些氣泡就是氧。」我覺得實在有趣。另外,我也想到,既然光會影響光合作用,那麼家裡鏡子反照的光線會不會有影響呢?白天,陽光透過玻璃照射進來也會嗎?這些一連串的問題,引起了我的好奇心,於是就和同學一起去探討。

湖口台地地形特徵的研究

湖口台地為古淡水河等數條向北方海岸開展之順向河流以石門為頂點所形成的「古石門沖積扇」之一部份。此沖積扇面包括桃園台地、中壢台地、平鎮台地、伯公崗台地、湖口台地等,而以湖口台地為及南,其概略範圍東綠以 20 ~80 公尺高台地崖與大崙面( LT3)相接, 70 公尺左右台地岩與中壢面( LT 3 )相接,西緣以 80 公尺的斷崖接坑子口附近海岸,北緣以約 6O 一 80 公尺的斷層崖接楊梅地溝帶,地溝帶之北即伯公崗與平鎮台地。南緣為關西、新埔間的鳳山溪河床,鳳山溪之南即為飛鳳山丘陵。台地東西延長 14.5 公里,東高而西低,東寬而西窄,形狀恰似一隻大火腿,而積達175.25平方公里。木台地在地形面上屬於紅壤(褚土)緩起伏面,簡稱 L . H 面 ( Lateritic highland)為中新世林口期時因地形、氣候的驟變突然堆積大量紅土與厚礫石層,地形面下可與平鎮、伯公崗相對比。古石門沖積扇各台地大致以扇頂(石門)為最高,而向西或西北海岸方向緩傾,湖口台地扇頂部份銅鑼圈附近卻有一中間較低陷部份,較南、北兩側各低 30 ~40 公尺定右,且這低陷部份由於較低,侵蝕力較弱,原面(300 公尺以上部份)保持十分良好,與其餘各地面有別,如此構成一個使湖口台地更復雜的地形景觀,造成一個值得深思的地形差異,這一低陷部份如何造成的?是否與南北兩側台地而同時形成?有否同屬一個面,都是值得探討的問題。

一場西方乾酪與東方豆腐乳奇妙相遇-『氣死(Cheese)豆腐乳』奇幻誕生

豆腐乳與乾酪均為高蛋白發酵食品分別在東西方獨領風騷卻無交集!本研究即以牛乳遇酸凝固之原理,將苗栗盛產鮮乳以速成法製成凝乳塊再添加客家豆腐乳之豆、米麴進行熟成,製成『(Cheese)豆腐乳』,並進行喜好性官能品評。試驗發現以 20%檸檬汁添加量在 45℃靜置 25 分鐘有最佳凝乳效果,以此凝乳塊添加豆、米麴在 30℃熟成 45 及 90 天進行品評,『(Cheese)豆腐乳』-低鹽甜味組於貯藏 45 及 90 天在顏色、風味及整體喜好性評分均與對照組有顯著差異(p0.05),因此建議『(Cheese)豆腐乳』-低鹽甜味組僅須熟成 45 天即相當於 90 天完全熟成且色澤最佳,將可縮短長時間熟成成本,並可提供農民做為本地代表性之食品販售有相當發展願景。

奇妙的落地生根

以前,我們觀察落地生根營養繁殖的過程時,對它「為什麼落地才生根?從何處生根?會開花?結果嗎?」感到好奇與疑惑。課後跑去請教老師,老師很高興地說:「既然你們有這種求知的精神,何不動手去研究呢?」於是我們一行四人,請老師帶隊,踏上了「奇妙的落地生根」之旅。

簡易測定法拉第常數及氧化數之方法及自製教具之研究

(一)我們的化學課本第三冊第十四章第一節實驗14-1中,要我們”用定量的方怯來電解時,所生成物質的重量與電量間的關係,進而求得法拉第常數及離子的氧化數。實驗過程必須經過 L 配製電解液( CuSO45H20 及 AgNO3), 2.試裝電路,調整電阻器使安培計指在 0.1A 上,3.取下陰極片( cu , Ag )。依次用稀硫酸、蒸餾水、乙醇及丙酮清洗。4.夾取洗淨之陰極片在烘箱內烘乾。5.夾取乾燥之陰極片分別”用天平精確稱重”,並紀錄之。6.掛陰極片於電解槽內,接通電路,”電解約 l 小時” 其時間之調整電阻器,保持 0.1A。7.1小時後夾取 1 陰極片依次用蒸餾水、乙醇及丙銅洗淨,且要以不可將晶體烘失。8.再入烘箱乾燥。 9.再用天平精確稱重,紀錄下來。10.依據實驗數據,計算法拉第常數及離子的液化數。以上是課本上的指導手續,我們也曾照著做過,不過做一次前後需要兩小時。由於第一次做這樣複雜的實驗,一切都是亂糟糟的。最後計算完畢,其誤差之大,實在叫我們臉紅,自信心完全喪失了!(二)我們的物理課木第一冊第二章第四節中,曾要我們自製微量天平。我們也按照課本做了,而且很好用。如果能把微最天平用在上述的化學實驗中,不僅可以節省時間,而且也因為是用微量天平來測量,結果一定比較準確。經過老師的同意和指導,我們就幹起來了。

醬油製造方法與蛋白質利用率之研究

醬油為國民用活所不能缺乏之調味品,具有歷史淵源;周禮天官篇:「膳夫掌王饒、食醬百有二十甕。」史記;「通都大邑,醢醬千甕,此干乘三家。」1 今隨生活水準的日漸提高對調味料之選擇亦愈精細,不但要滿足色香味必要的物理條件外,尚需注軍營養素的質、量等化學醫療。據目前製造醬油後之醬渣,經分析結果;殘留蛋白質甚多棄之可惜。若作為飼料有過鹹才嫌。用於肥料,影響上壤pH 值。背時,曾使之灰化後,收回盒鹽。無論如何,在經濟價值上,殊堪可惜。若能改善製造方法,使蛋白質利用率折高,當可降低成本,增加生產。此為當前工商業所重視的問題。本研究即針對對問題,以不同方法製造醬油,再分析成品及醬渣中蛋白質的含量情形,以明瞭何種製造方法最為有利。