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神奇寶貝之十萬伏特 指導老師:黃世璋老師 作者:蘇芃瑜、張凱雯、謝明娟 1
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壹、研究動機 在上過電解質導電的原理與機制後,我們決定在這方面進行研究
在上過電解質導電的原理與機制後,我們決定在這方面進行研究 ,經由上網搜尋資料後,發現並非所有的電解質都能導電,這個資訊誘發了我們的好奇心,於是展開一系列的研究。 2
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貳、研究目的 一、探討不同濃度的食鹽水之電壓與電 流的關係 二、探討各種飲料之電壓與電流的關係 三、探討不同溫度的食鹽水和各種飲料
流的關係 二、探討各種飲料之電壓與電流的關係 三、探討不同溫度的食鹽水和各種飲料 之電壓與電流的關係 四、探討碳棒接觸面積對電流的影響 3
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参、研究設備與器材 電源供應器、鱷魚夾、燒杯、酒精燈、夾子、溫度計、食鹽、美粒果(熱帶風味)、波蜜果菜汁、FIN、台灣啤酒、碳棒、冰塊、鑷子、電子秤、三腳架、陶瓷纖維網、火柴、刮勺、伏特計、毫安培計、玻璃棒、秤量紙、水、相機 4
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肆、研究步驟 一、蒐集有關電解質的資料及文獻 二、訂定實驗主題與內容 三、開始實驗 5
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實驗流程圖 升溫 降溫 台灣啤酒 波蜜果菜汁 FIN 食鹽水 美粒果綜合果汁 溫度變化 改變濃度 綜合討論 結論 實驗流程
改變電壓產生不同電流之關係 改變水溶液 改變碳棒接觸面積 實驗流程圖 6
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固定碳棒深度(在水面下深度 4cm,體積約3.14cm3)
將燒杯裝滿特定溫度200克的水 加入5~15克的鹽 攪拌(完全溶解) 固定碳棒深度(在水面下深度 4cm,體積約3.14cm3) 調整電壓至3V~10V 測量其電流 實驗一和二之方法 7
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固定碳棒深度(在水面下深度 4cm,體積約3.14cm3)
實驗三和四之方法 將燒杯裝滿特定溫度200克的飲料 固定碳棒深度(在水面下深度 4cm,體積約3.14cm3) 調整電壓至3V~10V 測量其電流 8
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固定碳棒深度(在水面下深度 4cm,體積約3.14cm3)及(在水面下深度 2 cm,體積1.57cm3)
將燒杯裝滿20℃200克的水 固定碳棒深度(在水面下深度 4cm,體積約3.14cm3)及(在水面下深度 2 cm,體積1.57cm3) 調整電壓至3V~10V 測量其電流 加入15克的鹽 攪拌(完全溶解) 實驗五之方法 9
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伍、實驗結果比較 10
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一、不同溫度下,各種不同食鹽溶解量之 食鹽水電壓電流比較圖 11
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小結:由圖形可以明顯看出在不同溫度中,水量相同加入不同 質量的食鹽,質量越大,測出的電流就越高但並非正比 關係。
質量的食鹽,質量越大,測出的電流就越高但並非正比 關係。 13
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二、食鹽水溶液之食鹽量固定,改變 溫度之電壓電流比較圖 15克 14
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10克 15
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5克 小結:由以上三個比較圖得知,在相同的食鹽的溶解量 下,在水溫愈高之情況下,測得之電流也愈高。 16
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三、各種飲料在相同溫度下之電壓電 流比較圖 17
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小結:由圖可以發現在不同溫度下FIN的電流明顯較其他三者 來高,而台灣啤酒與美粒果的電流相近,表示運動飲料 FIN是較強的電解質溶液。
來高,而台灣啤酒與美粒果的電流相近,表示運動飲料 FIN是較強的電解質溶液。 19
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四、碳棒在不同深度下之電壓電流比較圖 小結:碳棒接觸面積越大,電流越高。 20
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柒、討論 一、進行食鹽水電解時,飄出一陣刺鼻的臭味 ,詢問老師後,才知道這是氯氣的味道。 二、在實驗過程中我們發現碳棒接觸水溶液的
,詢問老師後,才知道這是氯氣的味道。 二、在實驗過程中我們發現碳棒接觸水溶液的 面積不同時,電流也跟著改變,所以最後 追加一個碳棒深度的探討。 三、由於時間的關係,在數據呈現部分無法多 做幾組取平均值來增加實驗的準確性,導 致在某些結果較特異的地方沒有更多的數 據可以佐證。 21
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捌、結論及未來展望 一、食鹽水溶液與各種飲料在不同電壓下測得 電流並非正比關係。 二、在不同溫度中,食鹽水濃度越高,水中解
電流並非正比關係。 二、在不同溫度中,食鹽水濃度越高,水中解 離出的離子也愈多,電流相對變大。 三、在同水量及相同的食鹽溶解量下,在水溫 愈高之情況下,測得之電流也愈高。 四、不同溫度下FIN的電流明顯較其他三者來 的高,而台灣啤酒與美粒果的電流相近, 表示運動飲料FIN是較強的電解質溶液。 22
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五、四種飲料在不同溫度下測得的電流不像 食鹽水溶液具有規律性,均為50℃最大, 10℃最小,但波蜜果菜汁在20℃時電 流最大,FIN運動飲料反而在20℃時電流 最小,另外兩種較規律,但在50℃與20℃ 差別不大。 六、在碳棒深度之實驗中,碳棒接觸面積越 大,電流越高,符合我們所預期,但也 可做更多不同的深度多取幾組數據來比 較其關係。 七、在以上實驗中,所得到之電流數據皆非 正比關係。 23
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玖、參考資料 一、中華民國第四十四屆中小學科學展覽會 超級來電王
一、中華民國第四十四屆中小學科學展覽會 超級來電王 取自: 二、行政院科學委員會(2005年9月6日) 電解質水溶液會導電? 取自: 三、宜蘭縣第四十四屆中小學科學展覽會 廚房化學—水果電池也瘋狂,取自: 四、臺北縣 96 學年度國民中小學科學展覽會 當糖水遇到電 取自: 24
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謝謝大家~
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