全國中小學科展

第42屆--民國91年

酸鹼性、溫度對蛋的影響及應用

國中生物課本第七章蛋的構造,使我們知道蛋的性狀都不相同,蛋的外觀及內部的色澤、凝固強度差異極大。我們吃的酸蛋、皮蛋、水煮蛋、溫泉蛋,是否受到溫度、酸鹼性的影響?是否蛋浸泡不同酸鹼溶液及加熱會影響蛋黃、蛋白的色澤及凝固性?激起了我們的興趣而去深入研究探討。

海格的爆尾丁蝦- 鹼性電池的探討

鹼性電池使用的電解液均為強鹼,電池中的鋅極會與其發生腐蝕反應,使得電池放電壽命降低,並產生氫氣,而大量氫氣使得電池有爆裂的危險,為了改善上述問題,我們自行設計了氣體觀測儀器,用來檢測銀鋅電池充放電與靜置時之氣體產生量,更藉由探討影響變因的過程找出銀鋅電池最合適之使用條件,例如:電解液種類之選擇、濃度的比較、電極面積與充電電流對使用效果之影響,並改善電池腐蝕程度,進一步提高使用功率,以鋅極處理(Sn:Pb 1:1 )搭配電解液添加物(KOH:Zn(OH)42- 2:1) 非常有效率地抑制氣體產生,更用氯化銀取代傳統氧化銀為正極,大大地提升放電功率至原先的數百倍。

不可思議飛行體---四臂式迴力鏢的研究

緣起老師的示範演示-迴力鏢飛行演示(國中理化課本第一冊第六章),展開艱辛的路程。首先是迴力鏢投擲器的設計,利用蘆筍的特性使迴力鏢和投擲器分離是我們得意之作。利用投擲器,我們可以研究迴力鏢飛行軌跡和投擲力、旋轉速度、仰角、傾斜度、葉面弧度都有密切關係。為了解釋飛行軌跡的變化,我們著手設計風洞,以測出迴力鏢在飛行過程受力的變化。我們利用菜市場廢棄的方形保麗龍盒加上麵包店的生日蛋糕盒蓋,就組成了簡易而實用的風洞。這又是我們就地取材的傑作。利用風洞裝置我們可以測出抬昇力的大小和風洞、葉面弧度及旋轉速度都有著密切的關聯。最後我們利用風洞所得的數據,合理解釋飛行軌跡的變化。

水中的F117—大肚魚

本實驗探討大肚魚適應環境之方式以及大肚魚對顏色探究與學習能力之相關性,主要內容如下:生殖方面:體內受精、卵胎生、一年四季的生產、族群中雌雄數量比約 3:1 及性反射刺激,此皆有助於種族的延續。生存方面:攝食具活動力的餌;對細長形且會動之物體,具攻擊性傾向;體色會隨所處周遭環境顏色改變;刺激源(強度及加速度改變)影響鑽地隻數,上述皆有利大肚魚獵補食物或避免受到敵害攻擊。學習能力與探究行為:探究行為出現時,先前學習經驗及防禦反射──鑽地行為均受到抑制,但大肚魚對顏色的偏好,會影響探究行為之表現。(作品名稱由來:我們認為大肚魚在水中有如 F117 隱形戰機般,具反雷達、隱形、快速等特色,此對大肚魚之生存具重要意義。)

來電酷果汁-水果電壓的探討

四年級在上實驗課時,發現檸檬會導電,課程結束後想試試其他水果是否也有相同的情況產生,於是,請老師協助開始動手做實驗。經過了幾次的實驗下來發現:一、蘋果、柳丁、檸檬、蕃茄、楊桃、接上不同的金屬片後均會產生大小不同的電壓。二、接上電池後不一定能使電壓增強,甚至可能小於電池的電壓。三、水果的狀態(汁狀、泥狀、固體)對於電壓並無規則性的影響。四、溫度對於水果電壓的影響大多是:溫度愈高,電壓愈大。經過了這次的實驗後,我們也發現了一些問題:一、什麼是電壓?二、為什麼金屬片和水果接觸後會產生電壓?三、為什麼接上電池後,有些電壓反而變小了?四、為什麼溫度愈高,電壓會愈高?以上這些問題都值得我們做更進一步的深入探討。

溫熱水兩用飲水機省電控制之研究

在本學期家電檢修實習課程中,第二單元的電熱類家電實習單元裡,老師特別提到 :在家庭電器中,耗電量最高的,即屬於電熱類家電,也就是由電能轉換為熱能的電器用品。諸如:電烤箱、烤麵包機、電鍋、飲水機等,而這些耗電量高的電器用品有些只是短時間使用,譬如:電烤箱、烤麵包機,但有些則是長時間使用,譬如:電鍋、飲水機。電熱類家電短時間使用,其耗電量自然比較少,但若是長時間使用,其累積消耗的電量則很高。如何將需要長時間使用的電熱類家電,作一個有效的管理使用,以節省消耗電能,即是老師引導我們此次研究的動機,況且台灣自然資源有限,尤其每到夏季用電需求高時,即有可能遭到限電的困擾。所以,若要改善台灣用電吃緊的情況,必須研究有效的電力紓解途徑,才能解決電力不足的窘境。因此,我們針對一般家庭幾乎都具備的溫熱水兩用飲水機,作為此次科展的研究對象。 \r 家裡使用的溫熱水兩用飲水機,開機使用時間是全天候24 小時,其煮沸開水(約100℃)之後即開始保溫,但溫度太低(約94℃)時,又繼續加熱煮沸,反覆之間,無形中形成一種資源及金錢上的浪費。我們都知道隨手關燈的觀念,但對飲水機而言,卻未隨手關機,所以我們將溫熱水兩用飲水機,多加裝一個24 小時多段定時器,設定家裡有人使用期間的開機時間,以及沒人使用期間的關機時間,如此來減少開機使用時間,以便節省家庭電費支出,並達到紓解尖峰用電的情況。 \r

用空氣發電-鋅空氣電池性質探討

以本校現有之器材與設備製成鋅空氣電池,並以實驗證明我們製成的電池確為鋅空氣電池。以自製之鋅空氣電池探討鋅陽極製作方式、鋅陽極面積、擴散層中PTFE 含量、催化劑種類、「充電」方式、環境中二氧化碳等各項因素對鋅空氣電池性能之影響,並改變鋅陽極製法及擴散層中 PTFE 含量,有效改進電池性能。

嗚咽的南崁溪

本研究主要探討南崁溪上游被污染的程度以及污染來源,我們每天由民光東路橋下,採集河水當樣本來研究,用顯微鏡觀察水中的物質和生物,並用濾紙過濾溪水,觀察殘留物。對於探討南崁溪的污染程度,我們設計一種簡易測定濁度的方法,並實際沿著南崁溪調查污染來源,還從網站、地圖、電話簿,尋找資料。這些資料包含一些南崁溪沿岸河邊的染整廠和養豬場等對河川會造成污染的產業,並調查南崁溪流域的人口並計算污水排水孔。由調查研究顯示,當經過下雨後,河水的濁度會降低,在下雨時,因沖刷帶有泥沙,河水濁度會升高,但臭味會減輕。這就是人們所知道河水的自淨能力,可是,南崁溪被污染的連下雨都沒有辦法減輕河川被污染的程度,所以本研究是希望大家能了解、注重環境保護,愛護河川,並徹底的改善河川的污染,讓南崁溪恢復原貌,使下一代有一美好的環境。

看誰飛得遠

在去年的暑假期間,杰伸的爸爸、媽媽帶著杰伸和他姊姊一家人到宜蘭參加親水公園國際童玩節,看見了許多不同的童玩,其中,發現最有趣的就是「水火箭」。開學後,他把這件事告訴我們這些志同道合的朋友們,於是,我們就開始研究水火箭的製作方式及過程,並且想實驗看看我們製作的水火箭能夠飛得多遠。

『2002』之新大禹治水

水是我們生活的必需品,缺水不可,但是水太多也會造成災害。從古代的大禹治水,到現代的科技,仍然無法戰勝水,只能疏通、順水的特性而導之於海。橋是路的延伸,為了便利交通,所以蓋了無數多的橋。最近幾年,賀伯、納莉、、、等颱風,造成許多災害,房子、車子被水淹了、橋樑被沖斷了。於是我們做了很多實驗,來探討基隆河水災的幾個因素:截彎取直、橋墩的數量(形狀)大小、橋墩的配置、貨櫃、是否和水患有關?也比較出如何架設橋樑最不會影響水流,並檢驗『瑞芳分流』的有效性,最後提出新的構想-『三貂嶺分流』,希望集思廣益早日解除基隆河的水患,更可作為台灣省各大河川參考。