102成果冊完成搞
- 1. 102 年 蘭縣自 資優方 成果冊
年宜蘭 自然資 方案成 冊
主辦:
:宜蘭縣
縣政府
承 辦: 復 興 國 中
協辦 興國中教
辦:復興
教育基金
金會
日期:10 年 4 月~~
日
02
~102 年 11 月
0
- 11. 很 高 興 自 己 沒 錯 過 這 次 活 動,希 望 未 來 能 再 有 機 會 參 與 這 樣 的 旅 行 (既 有 知 識,又 有 小 小 放 鬆 )。
---浩 瑜
參 加 了 三 天 的 旅 程 後 , 我 學 到 了 人 際 相 處 的 一 些 秘 訣 ---宜 昀
參 加 三 天 兩 夜 的 科 博 活 動 , 我 從 中 學 到 很 多 有 關 科 學 的 理 念 ---昶 瑞
隔 天 我 看 到 了 大 家 做 的 科 學 人 雜 誌 ,真 的 都 好 有 創 意 !---憲 柏
這 次 出 遊 的 種 種 都 讓 我 印 象 深 刻 , 希 望 能 再 來 一 次 。 ---柏 任
10
- 15. 自 95 年起,
「宜蘭縣自然科學資優方案」已有 5 屆、150 個學生結業了!「宜
蘭縣自然科學資優方案」不是升學保證班,她是以「科學探究能力」的提升為
主要目標的課程。她也和一般「短期、營隊集訓式」的資優方案不同,我們每
一期都是以 8 到 12 個月的時間,長期陪著孩子探索自然科學的奧秘!讓我們一
起來認識這個不一樣的資優方案吧!
14
- 21. 土壤的結構對熱傳導特性的影響
摘要
此實驗為增進地熱法(地溫法)之效益,所以嘗試以土壤物理特性(夯實度、
孔隙度、土壤粒徑及含水量),來探討此些因素對土壤熱導率的影響。另外,
實 測 部 分 則 以 不 同 地 域 的 相 同 氣 溫 相 同 深 度 作 比 較 ( 實 際 測 量 以 地 面 以 下 20、
4 0 、 6 0 cm , 地 表 淺 層 的 溫 度 來 做 探 討 ) 。
一、宜蘭地區的日照變化與地溫變化關係。
測量方式
九月二十一號的土溫與時間關係
當 日 降 雨 量 4 2 .4 m m 、 紫 外 線 指 數 5
九月二十九號的土溫與時間關係
當 日 降 雨 量 0m m 、 紫 外 線 指 數 10
二、改變土壤物理性質,得知不同情況下的熱導率。
改變土壤的含水量,取得未飽和土壤溶液的
傳熱速度
自然沉澱乾燥的土塊,與相同成分壤土之傳熱速度變化
結論
1 .在 實 際 測 量 中 的 地 溫 會 隨 日 照 有 明 顯 起 伏 , 而 只 要 在 地 下 6 0 c m 處 即 可 在 夏 秋 交 替 之 際 保
持 穩 定 於 30度 的 溫 度 。
2 .壤 土 的 熱 導 率 極 差 , 近 於 軟 木 塞 。 而 經 過 測 試 , 宜 蘭 地 區 土 壤 在 超 2 0 0 度 的 加 熱 下 才 會 看
到土壤大幅度的改變(質地、顏色),所以在這樣的條件下能利用土壤來做一些隔
熱效果的物品。
3 .水 量 對 土 壤 的 傳 熱 影 很 甚 鉅 , 不 過 很 容 易 帶 走 熱 量 , 這 也 相 當 可 能 是 地 下 6 0 c m 處 即 能 保
持溫度衡定的原因。
4 .夯 實 度 和 孔 隙 度 可 能 會 是 一 般 地 層 的 的 差 異 關 鍵 。
20
- 22. 植物捲鬚型態探討
摘要
本實驗是在研究植物捲曲的彈性及類型,我們實驗的植物有百香果,絲瓜,龍鬚菜,南瓜。根
據我們的實驗結果發現:
一、所有的捲鬚植物如果沒有給其攀附用的物體,其不會捲曲。
二、根據我們的實驗結果,我們發現捲鬚植物如果有攀附在其他的物體上,捲曲中會有轉折。
研究目的
(一 ) 基 本 型 態 探 討
(二 )捲 鬚 伸 長 量 和 彈 性 探 討
1 . 觀 察 四 種 植 物 捲 鬚 的 外 觀 差 異
1 . 比 較 三 種 植 物 彈 性 (伸 長 量 、 彈 回 量 )
2 . 捲 鬚 與 正 常 莖 的 比 較
2 . 中 間 有 轉 折 和 沒 轉 折 莖 的 彈 性 比 較
3 . 轉 折 點 左 右 圈 數 比
研究過程
(一 )捲 鬚 基 本 形 態 觀 察
1 .觀 察 絲 瓜 、 百 香 果 、 南 瓜 , 外 觀 差 異 和 轉 折 左 右 圈 數 比 , 並 詳 實 記 錄 。
(轉 折 如 右 圖 )
( 二 ) 捲 鬚 伸 長 量 和 彈 性 探 討
實驗一:伸長量與彈性的比較
1 . 先 將 植 物 捲 曲 的 莖 黏 在 木 架 上 , 並 將 莖 的 末 端 綁 在 不 同 重 量 ( 1 0 g , 5 0 g , 8 0 g , 1 0 0 g )的 黏 土 上
2 . 等 待 十 分 鐘
3 . 拍 照 並 詳 細 記 錄 伸 長 量 在 木 架 後 方 方 格 紙 上
(並 由 實 驗 一 找 出 百 香 果 的 伸 長 量 最 大 , 所 以 用 百 香 果 進 行 實 驗 二 )
絲瓜:
1 0 (g ) 原
後
5 0(g ) 原
後
8 0 (g ) 原
1 1 .7
1 3.2
7.4
8 .5
9
7
8.7
後
1 00 (g) 原
1 1 .7
1 3 .5
7 .4
1 0 .1
1 0.1
9
8 .2
7 .4
9 .3
8 .7
後
1 1 .7
14
1 1 .7
1 4 .3
7 .4
1 1 .4
7 .4
1 2 .5
1 1 .5
9
1 2 .7
9
13
9 .3
7 .4
12
7 .4
9 .8
1 2 .8
8 .7
1 3 .3
8 .7
1 7 .3
我 們 發 現 8 0 ( g )以 後 的 變 化 不 大 , 所 以 我 們 認 為 8 0 ( g )以 後 已 達 到 最 大 伸 長 量
百香果:
百 香 果
1 0 (g ) 原
6 .1
6
9 .5
6 .7
6 .8
後
6 .6
6 .8
1 0 .5
9 .7
8 .5
5 0 (g ) 原
6 .1
6
9 .5
6 .7
6 .8
後
8 .3
7 .9
14
9 .9
9
8 0 (g ) 原
6 .1
6
9 .5
6 .7
6 .8
後
7 .9
8
1 2 .2
10
9 .5
1 0 0 (g ) 原
6 .1
6
9 .5
6 .7
6 .8
後
8 .7
10
1 7 .9
1 5 .2
9 .8
研 究 結 果 發 現 8 0 (g )後 的 變 化 度 還 很 明 顯 認 定 百 香 果 的 彈 性 較 大
實驗
1 . 使
2 . 同
3 . 拍
有
二
用
樣
照
:
百
掛
並
有
香
在
詳
無
果
木
細
轉
轉
來
架
記
折
做
上
錄
掛
的
實
,
伸
重
彈性度比較
驗
將 莖 的 末 端 綁 在 50 (g)
長量在木架後方方格紙上
物
後
瞬
間
1 0
分
後
3
4
3
1 1
6
5
3
6 . 5
5
3 . 5
3
1 0 . 5
4
3 . 5
3
1 3
5 . 5
4 . 5
2
6 . 2
6
5
2
5 . 5
7
6 . 5
2
7
6
5 . 5
2
1 2 . 5
4
3 . 5
2
無
7
3 . 5
3 . 5
2
2
轉
我們發現有轉的瞬間回復量最大,所以斷定有轉的回復量大
實驗三:如何運用在生活上
1 .我 們 用 筆 的 彈 簧 來 模 擬 植 物 的 捲 曲
柒、參考資料
2 .但 是 彈 簧 經 過 拉 扯 後 無 法 還 原
維 基 百 科 、 第 4 9 屆 中 小 學 科 展 、 ya h o o
3 .我 們 就 試 著 使 用 鐵 絲 來 實 驗 , 但 又 發 現 他 太 大 了 , 難 以 使 用
g o o g le
4 .目 前 我 們 還 在 討 論 還 能 用 哪 些 東 西 可 以 運 用
(如 果 有 新 的 想 法 , 請 跟 我 們 說 )
伍、討論
陸、結論與結果
1. 我 們 需 要 改 進 的 地 方 有
1.我們發現植物較常出現1:1的圈數比
(1 .) 還 要 再 多 一 點 數 據
2.百香果的彈性比絲瓜和眾多植物還要好
(2 .) 花 多 一 點 時 間 在 實 驗 上
3.有轉折的莖耐拉度比較好
( 3 .) 要 多 多 分 工 合 作
吳洛衣、張洸銘、蔣汶儒
21
- 25. 暈船噩夢~破解
研究員:楊承晧,吳承穎.丁家立
壹.摘要
透過模擬船隻行進時的狀況,改變不同的條件,改善船隻行駛時所造成的搖晃,減少暈船事件一再發生。
貳.研究動機
小時候,我們最害怕的事情,莫過於搭船了,不僅是嘎嘎作響的引擎聲,還有暈船所帶來的嘔吐症狀,所以,我們便想到
可以想辦法改善這個狀況,於是我們便做了以下的這幾個實驗。
參.研究目的
目的一:在船底綁重物(未接觸水底),對船隻在靜止時所受到之波浪造成的影響。
目的二:改變船底的形狀會不會對船隻在漂浮時的穩定度造成影響。
目的三:在船隻周圍附加不同物體,是否會對船隻的航行造成不同的影響。
肆.實驗器材:
小水桶
正方形底保麗龍球
錐形底保麗龍球
氣囊
寶特瓶
黏土
實驗三.
實驗一.
步驟1.把寶特瓶切成兩半,取底部的部分來做實驗。
步驟2.在寶特瓶的底部綁上一顆黏土。
步驟3.將寶特瓶放置於水中,並於水面30公分處丟下一顆黏土,製造水
波。
步驟4.再拿一個未綁黏土的寶特瓶,以相同步驟處理。
步驟5.記錄兩組移動距離。
結果:
未綁重物的寶特瓶
會亂飄,但是左右搖晃程度較小
綁重物的寶特瓶
不會亂飄,但是左右搖晃程度較大
原因:我們為了減少亂飄的程度,在船下加裝重物,水波沖來時,造成上面搖
晃劇烈,下面卻 只有輕微搖晃,這樣的情形,使船像被左右拉扯,反而使左右
搖晃劇烈
。
實驗二.
步驟1.經由以上兩個實驗,我們知道
附加重物和錐形船底較穩定,於是,我們
綜合以上結果,再附加氣囊。
步驟2.在寶特瓶底部黏上黏土,並把
黏土做成錐形,融合前面兩個實驗的結
果。
步驟3.在寶特瓶邊緣綁上兩個由密
封袋充氣而成的氣囊。
步驟4.將寶特瓶放入水中,在30公分
處丟下黏土,造成水波,並與正常的寶特
瓶(未附加黏土,氣囊)做比較。
結果:
有氣囊的寶特瓶,漂離原點的距離較
短
影片
原因:大面積的氣囊使整個船身在晃動
時增加接觸水面的面積,並使船身搖晃
程度降低。
陸.結論
步驟1.把正方形底保麗龍球放置於水桶中。
步驟2.在水面30公分處丟下黏土。
步驟3.拿錐形底保麗龍球以相同步驟處理一次。
步驟4.紀錄移動距離。
結果:
圓錐形較正方體穩定
正方形底保麗龍球
錐形底保麗龍球
距原點較遠
距原點較近
已至第二個方框外
還在地一個正方形中
原因:圓錐形較正方體細長,所以重心更低,因此圓錐較穩定
24
船底綁重物對於水波衝擊時,較不飄移,不
過這樣的裝置,使其左右搖晃增加,所以我們附加
氣囊, 並減少它左右搖晃。船底延伸較深 的船,
重心較穩。 兩者的組合,能使船身晃動程度減
少。
- 32. 第一次
往上
2分4 秒
45
第二次
往上
3分0 秒
00
第三次
往下
超過 5 分 00 秒
第四次
往上
3分4 秒
40
第五次
往下 1cm 後往上
後
2分5 秒
50
實驗
驗一-2
實驗
驗流程
將30cm的圓
將
圓筒套上保
保鮮膜
將五隻
隻蝸牛陸續
續貼上標籤
籤
將壓
壓克力板放
放上圓筒
將蝸牛橫
橫放在原點
點上
記錄每
每隻蝸牛的
的路徑與時
時間
備註
每次
次實驗時間 5 分鐘
間
條件
件上白下白
白
每次
次實驗完皆
皆以清水沖洗
洗圓筒
實驗數據
據:
蝸牛 1:
牛
第一次
第二次
次
第三次
第
方向
向
先向上再
再向下
先向上
上再向下
先向上再向下
先
下
途徑
徑
原點→A5→A3
原點→
→A5→A2
原點→A5→A2
原
到最
最高點時間
間
54 秒
1分0 秒
06
1 分 30 秒
向下
下時間
5分
4分0 秒
06
3 分 45 秒
5mi 停留點
in
A3
A2
A2
蝸牛 2:
第一次
次
第二次
第
第
第三次
方向
先向上
上往下再向
向上
先向上再向
先
向下
先
先向上再向下
下
途徑
原點→
→A5→A3→
→A4.5
原點→A5→
原
→A1
原
原點 →A5→B3
31
- 33. 到最高點時間
1 分 15 秒
1 分 20 秒
1 分 10 秒
向下時間
2 分 21 秒
3 分 15 秒
2 分 00 秒
5min 停留點
A4.5
A1
B3
蝸牛 3:
第一次
第二次
第三次
方向
先向上再向下
先向上再向下
先向下再向上
途徑
原點→A5
原點→A5
原點→B5→A5
到最高點時間
2 分 22 秒
2 分 05 秒
4 分 57 秒
向下時間
5 分 00 秒
5 分 00 秒
40 秒
5min 停留點
A5
A5
A5
實驗一-3
調整如下~
條件:上黑下白
記錄每隻蝸牛爬到 A5 的時間(不是 5 分鐘)
探討其速率的變化
如果蝸牛一直停止不動,最後記錄到五分鐘便停止
實驗數據:
32
- 35. • 鋁箔
箔包剖半
‧四個
個中的兩個
個鋁箔包的
的蓋子剪開
開,其餘留
留下
‧將地
地瓜葉分別
別放入一個
個有蓋子和
和一個沒蓋
蓋子的盒子
‧將四
四個盒子放
放在蝸牛出
出沒地一個
個晚上,記
記錄其數據
伍、研究
究結果與
與討論
實驗
驗一-1:
環境
境顏色的影
影響微乎其微
微。
結論
論~蝸牛在
在上白下黑的
的環境中,大
大致上是往
往上爬的。
實驗
驗一-2:
發現
現在上白下
下白的情況下
下,蝸牛大
大部分都是向
向上爬。
蝸牛
牛大部分在
在爬到最高點
點後,會將
將頭轉向而往
往下爬,轉
轉向時間則不
不一定。
研判
判蝸牛應該是
是在爬到一
一段距離後
後,發現上端
端是白色的
的。因為蝸牛
牛的負趨光
光性,進而
轉向
向往下爬。
每隻
隻蝸牛發現
現白色的時間
間不盡相同
同,所以會有
有時間上的
的差異。
實驗
驗一-3:
發現
現蝸牛在上
上黑下白的情
情況下,大
大致上都是向
向上爬。
但爬
爬到大約 A
A3.5 之後,速率會整個
個放慢。
雖然
然蝸牛還是
是會爬到 A5 的位置,但
但速率比起
起一開始慢很
很多。
研判
判蝸牛因為
為負趨地性向
向上爬,但 A3.5 的時候,又因
但到
的
因為上面的
的黑壓克力板
板(蝸牛的
負趨
趨光性),而
而不確定是
是要向上爬還
還是向下爬
爬,因而速率
率慢。
實驗
驗二:
實驗
驗數據不足
足証實有所差
差異,無任
任何蝸牛從原
原訂出沒地
地出沒。
推測
測是否是因
因實驗誘惑力
力不強,無
無法吸引蝸牛
牛。
陸、參考
考資料
一、科展相
相關作品
林華恩、范
范復瑜(201
12)高音符絲
絲鱉甲蝸牛
牛的行為探討
討
指導老師:岩忠永、吳月鈴-宜
宜蘭縣宜蘭市
市復興國中
中
(全國中小
小學科展第 53 屆第三名
名最佳鄉土
土教材獎)
二、網站資
資料
(一)台灣蝸
蝸牛圖鑑-----高音符
符絲鱉甲蝸牛
牛
http//cat
talog.digi
italarchiv
ves.tw/ite
em/00/18/f
f9/95.html
l
(二)維基百
百科-----高
高音符絲鱉
鱉甲蝸牛
http//zh.wikipedia
a.org/zh-h
hant/%E9%A
AB%98%E9%9
9F%B3%E7%A
AC%A6%E
4%B8%9D%E
E9%B3%96%E
E7%94%B2%E
E8%9C%97%E
E7%89%9B
34
- 39. (3)將包好
好的渣放入水
水中(水 600ml+5 滴沙
沙拉脫)浸泡 10 分鐘(把
泡
把渣中的油
油去除)
(4)將甘蔗
蔗渣從包中取
取出。
(5)在水龍
龍頭下沖水 10 秒(把渣
渣中的小顆粒
粒物質排除
除)
(6)放入烤 90 度烤 120 分鐘
烤箱
烤
(7)取出烤
烤乾的渣,秤
秤重。
根據前置實
實驗,我們
們初步認為花
花生中的油
油脂對纖維裂
裂解的影響
響較大,而顆
顆粒增加對
對纖維裂解
並無顯著影
影響,與老
老師討論後,我們試著
著針對單一變
變因進行探
探討
(二) 研究
究目的一、二
二:探討花
花生協助甘蔗
蔗渣裂解的
的原因、分析
析甘蔗渣纖
纖維裂解的產
產物
實驗一:固
固體量是否
否會影響到裂
裂解
1、量沙子 4 組(30g、20g、10g
子
g、0g)倒入
入缽中
2、量甘蔗 4 組各 5g 倒入缽中
蔗
g
3、研磨 130 下
4、結果分
分析:秤重、顯微鏡下
下觀察、研磨
磨液糖份分
分析
(三) 研究
究目的二:探討唾液中
中的酵素是
是否會影響裂
裂解的效果
果
實驗二:探
探討唾液中
中的酵素是否
否會影響裂
裂解的效果
1、採集 15cc 的唾液
液
2、秤好每
每個缽都有 5g 的甘蔗渣 4.7g 的
渣和
的花生米
3、5 組各
各加入 3cc 的
的水,另 5 組則加入 3 的唾液
3cc
液
4、研磨 130 下
5、結果分
分析:秤重、顯微鏡下
下觀察、研磨
磨液糖份分
分析
(四) 研究
究目的三:探
探討不同纖
纖維的裂解現
現象
實驗三:探
探討不同纖
纖維的裂解效
效果
1、將芒草
草(A)
、甘蔗
蔗渣(B) 稻草(C)各 5g,放入
、
各
入研缽中,各
各加花生油 1.7g
油
2、順時針
針研磨 130 次
3、研磨 130 下
4、結果分
分析:秤重、顯微鏡下
下觀察、研磨
磨液糖份分
分析
38
- 40. (五)研究目的四:分析甘蔗渣纖維裂解的產物。
實驗四:分析甘蔗渣纖維裂解的產物
(澱粉測定)
1 、將甘蔗渣 A~F 分別放到試管中,加入清水 50ml
2 、浸泡十分鐘後把甘蔗渣拿起
3 、取 5ml 的甘蔗渣水,加入 3ml 的碘液
4 、比較顏色
(葡萄糖測定)
1 、重覆步驟 1~2
2 、取 5ml 的甘蔗渣水,加入 3ml 的本氏液
3 、加熱 5 分鐘
4 、比較顏色
3-2
1.將甘蔗渣做以下處理:
(各組經處理研磨後)
2、各組研磨後的渣,倒入水 20ml
3、浸泡 10 分鐘用砂布包起來
4、將甘蔗渣包取出,用手輕壓。
5、取 5ml 研磨過後的濾液放入試管中,加入 5ml
的本氏液。
6、加熱十分鐘後拿起
7、比較顏色、拍照
伍、結果與討論
前置實驗一結果:
前置實驗二結果:
39
- 41. 前置實驗討論
(一)顆粒對裂解的影響
1、F 組(純甘蔗渣)裂解效果為(-19%)
,
C 組(只加砂子)的裂解效果為(-14%)
。
2、C 組的裂解效果比 F 組(空白組)還差,可能
是加砂子反而影響甘蔗渣和研缽的接觸面積,所以被磨損的機會降低。
3、根據 F 組和 C 組比較可以排除固體顆粒造成裂
解的影響。
(二)花生油對裂解的影響
1、A 組(只加油)的裂解效果為(-34%)
,比 F 組 (-19%)增加 15%。可以知道花生油的確是
造成裂解的主要因素。
2、D 組(加油和砂子)裂解效果為(-44%)
,比 F 組(-19%)增加 25% 、比 A 組增加 10%
實驗一結果
0g
10g
20g
30g
原重
5g
15g
25g
35g
後重
4.1g
14.4g
24.7g
34.6g
差
0.9g
0.6g
0.3g
0.4g
討論:無論沙子的量多少,對結果的影響都沒有很大
實驗二結果
加唾液
不加唾液
研磨前重
12.7g
12.7g
研磨後
(5 次平均)
11.302g
12.4g
重量差
1.4g
0.3g
討論:
1.我們發現唾液對裂解的結果是有影響的。
2.這次實驗在研磨後未洗過,所以可能導致實驗的誤差,所以未來會洗後再做測量。
40
- 45. 2 分別滴一滴在白色影印紙與咖啡色的紙上(白色吸水力為咖啡
色的 4/5)並記錄其直徑和溅距
四:不同水滴大小與其轉折點(實驗後推測原因為終端速度)的關係
目的:不同水滴大小與其轉折點的關係和推論
實驗步驟:
1 用針筒吸取一滴水滴(大小為 0.1cm*0.1cm*3.14*0.5cm 的圓柱
體)
2 從 10~200 公分每 10 公分滴三次並記錄其直徑和溅距
3 將水滴大小換成 0.15cm*0.15cm*3.14*0.5cm 的圓柱體,並
重複步驟 1~2
4 將水滴大小換成 0.125 cm^3 並重複步驟 1~2
陸:研究結果
一:前置實驗
經過實驗後,三者時間(馬上量、一分鐘後量、四分鐘後量)的直
徑大小皆為 1.8cm,於是在之後的實驗直接忽略毛細現象對水滴
的影響
二:高度對水滴的影響
以下為水滴(大小為 0.1*0.1*3.14*0.5 的圓柱體)與高度的影響圖:
(這兩張圖最高只到 130 公分因為之後水滴直徑大小都幾乎相同)
水滴濺距(大小為0.1*0.1*3.14*0.5的
圓柱體)與高度關係圖
2
1.5
濺距大小(cm)
直徑大小(cm)
水滴直徑(大小為0.1*0.1*3.14*0.5
的圓柱體)與高度關係圖
1
0.5
0
0
20
40
60
80
100
120
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
140
50
100
高度(cm)
高度(cm)
根據上方兩張圖我們發現高度對水滴形狀影響甚大,而直徑與濺距的趨勢接近相同,更
重要的是,我們發現了水低高度在 90 公分以前有線性趨勢,但高度到了 90 公分之後直徑與
44
150
- 47. 柒:結論
1 一個
個水滴大小
小不可能隨著
著高度永無
無止盡的大下
下去,會有
有一個極限(
(終端速度)
)
2 一個
個水滴在轉
轉折點(終端
端速度)之前
前回隨著高度
度愈高而呈
呈線性趨勢
3 不同
同水滴大小
小有不同的轉
轉折點(終端
端速度),水
水滴愈大轉
轉折點(終端
端速度)就愈
愈高
捌:討論
1 也許
許有些人會
會認為轉折點
點也有可能
能是內聚力所
所造成的,
,在此特別
別說明:如果
果轉折點是
是
內聚力
力造成的 就
,
就代表我對
對水所施的力
力大到一個
個程度 內聚
, 聚力會使的
的水無法再繼
繼續擴張,
但是水
水的內聚力
力是個定值,不論是施
施的力在定值
值內或定值
值外,只要
要施的力越大
大,憾動的
的
水分子
子的力就越
越大,因此應
應該是可以
以繼續擴張。但又有人
人提出說水
水的凝聚力比
比施的力大
大
的太多
多了,因此
此會有轉折點
點,但是仔
仔細想想,怎
怎麼可能施
施力在某種
種程度內有線
線性,之後
後
施力再
再大又沒改 ,
改變 這不合
合乎邏輯 要
,
要說也是水
水的內聚力大
大到不管怎
怎麼施力都不
不會改變,
而且一
一體的密度
度相當的小,是不可能
能大道不管怎
怎嚜施力都
都不改變的。
2 這次
次的實驗結論
論僅是推測 還無法用
測
,
用更有利的
的證據去證明
明轉折店就
就是終端速度
度造成的,
也有可
可能還有別
別的因素,如
如果要有力
力的證據,應
應該是以攝
攝影機去真
真正算加速度
度等於零,
但在此
此僅是功一
一個有利的假
假設罷了。
46
- 53. 伍、討論
(一)實驗一中的測量當天雨量蒸發率等等可能影響,不過這未必會影響的地下 60cm 處,在
實驗前置作業鑿洞中發現,就算是當日降雨機率為零,地下 30~60 公分處仍然是潮濕的,而
三十公分以上黏性、附著性就較低。
本實驗特選測量實驗中的晴雨天提出做討論,顯然在雨天中地層深處溫度較高,而這樣
的變化(及多天觀測)也顯現出在地下 60cm 處,溫度大致維持於 30℃
(二)實驗二之二中的含水量實驗只是個起頭,由於本實驗之目的是希望用於溫室或其他相
關設施中的地溫法,故需要相當完整、準確的熱導率數據。這只是初步證實含水量的多寡大
大影響了傳熱的速度。
另外在進一步實驗中發現由於我們實驗用之土壤孔隙度較大,故很容易在加熱或冷卻時影
響土壤含水量(這是實驗中乾燥土壤與含水土壤的含水量設定懸殊原因)
(三)實驗二之三中不能看出明顯區別的原因極可能出現在「粒徑」與「數量」
上,我們知道夯實度孔隙度和數量、粒徑這四者有極大的關係。甚至可能是影響土壤熱導率
的最主要因素,不過若是數量太少,則固定的孔隙度與傳熱速度之間的關係便無法詳實呈現
在熱導率上,且黏壤土的夯實度與孔隙度關係不明顯,相較於砏土、沙土或沙,不能有效的
將土壤密度表現在傳熱特性。
再進一步的探討,應不再採用單純壤土,除非使夯實度差別明顯。接下來的實驗應以砏
土為實驗對象測試。
(四)相較於實驗二之三中的夯實(以重物壓在土壤上夯實),這樣的實驗結果就可以看出他的
52
- 57. (二) 捲鬚伸長量和彈性探討
實驗一:伸長量與彈性的比較
1. 先將植物捲曲的莖黏在木架上,並將莖的末端綁在不同重量(10g, 50g, 80g, 100g)的黏
土上
2. 等待十分鐘
3. 拍照並詳細記錄伸長量在木架後方方格紙上
(並由實驗一找出百香果的伸長量最大,所以用百香果進行實驗二)
10(g) 原 後
50(g) 原 後
80(g) 原 後
100(g)
原
後
11.7
13.2
11.7
13.5
11.7
14
11.7
14.3
7.4
8.5
7.4
10.1
7.4
11.4
7.4
12.5
9
10.1
9
11.5
9
12.7
9
13
7
8.2
7.4
9.3
7.4
12
7.4
9.8
56
- 59. 實驗二:有無轉折的彈性度比較
1. 使用百香果來做實驗
2. 同樣掛在木架上,將莖的末端綁在 50(g)
3. 拍照並詳細記錄伸長量在木架後方方格紙上
有轉
掛重物後
瞬間
10 分後
3
7
4
3.5
3
11
6
5
3
6.5
5
3.5
3
10.5
4
3.5
3
13
5.5
4.5
2
6.2
6
5
2
5.5
7
6.5
2
7
6
5.5
2
12.5
4
3.5
2
3.5
2
2
無轉
我們發現有轉的瞬間回復量最大,所以斷定有轉的回復量最大
實驗三:如何運用在生活上
1.我們用筆的彈簧來模擬植物的捲曲
58
- 72. 第八組學習成果與心得:
題目
暈船惡夢~破解
作者
楊承晧,吳承穎,丁家立
指導老師
陳信璁老師
在這半年中,我們學到了許多探究科學的方法,雖然研究的過程很艱辛,不過這真的是個很特
別的經驗。
剛開始做實驗時,我們碰到了許多困難,比如說實驗分工,實驗器材的取得等…不過到最後,我
們一一克服了這些問題,之後,我們就開始了我們的實驗。
暑假時,我們便約在學校做實驗,一開始的時候,我們又碰到了問題-實驗做出來的結果不如預
期,經過數次的嘗試,還是沒有一個結果,這個失敗的經驗,曾經讓我們想放棄,在這個令人灰
心喪志的時候,我們的實驗出現了轉機。
我們發現我們有一個步驟的控制變因沒有做好,以致我們實驗失敗,經過改正後,實驗果然成
功了。
這件事給我們一個很大的啟發:做事情時,不能只是埋頭苦幹,還要用對方法,做事才會事半功
倍。
我們覺得,做實驗除了要有智慧,還要有耐心,不要放棄自己的理念,也不能因為小小的挫折而
放棄,這樣的態度,才能帶領我們走向成功。
我們覺得這個活動真的很有價值,它除了能增進我們的智慧,還能培養做事情的態度。
71
- 73. 壹.摘要
透過模擬船隻行進時的狀況,改變不同的條件,改善船隻行駛時所造成的搖晃,減少暈船事件
一再發生。
貳.研究動機
小時候,我們最害怕的事情,莫過於搭船了,不僅是嘎嘎作響的引擎聲,還有暈船所帶來的嘔吐
症狀,所以,我們便想到可以想辦法改善這個狀況,於是我們便做了以下的這幾個實驗。
參.研究目的
目的一:在船底綁重物(未接觸水底),對船隻在靜止時所受到之波浪造成的影響。
目的二:改變船底的形狀會不會對船隻在漂浮時的穩定度造成影響。
目的三:在船隻周圍附加不同物體,是否會對船隻的航行造成不同的影響。
實驗一所需器材
一. 寶特瓶
二.黏土
實驗過程
實驗一:在一個切割過的寶特瓶下方綁上一個重物(未接觸水底),和一個未綁重物,形狀相同
的寶特瓶做比較-實驗:製造水波,比較搖晃程度。
移動距離≒91.6 單位長
移動距離≒41.6 單位長
綁重物的寶特瓶
未綁重物的寶特瓶
不會亂飄,但是左右搖晃程度較大
會亂飄,但是左右搖晃程度較小
原因:我們為了減少亂飄的程度,在船下加裝重物,水波沖來時,造成上面搖晃劇烈,下面卻只
有輕微搖晃,這樣的情形,使船像被左右拉扯,反而使左右搖晃劇烈。
實驗二所需器材
72
- 74. 一.小水桶二.正方形底保麗龍球三.錐形底保麗龍球
實驗二:拿兩個一樣的寶麗龍球,在下面黏上兩塊形狀不同的黏土,一組為圓錐形,一組為正方
體,分別把兩組放進水中,測量搖晃後,物體距離原點的距離。
結果如下
正方形底保麗龍球
錐形底保麗龍球
距原點較遠
距原點較近
已至第二個方框外
還在地一個正方形中
結果:圓錐形較正方體穩定
原因:圓錐形較正方體細長,所以重心更低,因此圓錐較穩定
實驗三
綜合以上兩個結果,並在一個寶特瓶旁邊,附加小氣囊,與原本的寶特瓶比較搖晃程度
實驗三所需器材
73
- 75. 1.寶特瓶
2.氣囊
比較結果
裝載氣囊
未裝氣囊
實驗 3 結果
小氣囊:
漂離原點的距離,較前者短
原因:大面積的氣囊使整個船身在晃動時增加接觸水面的面積,並使船身搖晃程度降低。
結論
船底延伸較深的船,重心較穩。
船底綁重物對於水波衝擊時,較不飄移,不過這樣的裝置,使其左右搖晃增加,所以我們附加氣
囊,並減少它左右搖晃。
兩者的組合,使船身晃動程度減少。
延伸實驗
我們嘗試在保麗龍球下加上黏土,發現這樣的組合,是我們做過最穩定的組合,所以我們在想,
是不是在浮力較大的物體下加重物,能夠使物體更加穩定。
74