全國中小學科展

第42屆--民國91年

鋪蓋之研究與探討.

在 921 大地震時,我們發現牆壁上沿著磚塊出現了許多裂痕,這些裂痕有些會貫穿整面牆,有些則否(如圖一),因此引起我們的好奇心,隨後在我們找尋資料的過程中發現,美國國際科展大會獎第四名(美國大學數學系特別獎)的作品〝磚塊堆疊問題之研究與探討〞中有討論用1×2 磚塊填滿m×n 矩形能排出無缺陷線圖形方法數之範圍,但未進一步討論用1×2 磚塊填滿m×n 矩形之所有方法數,因此,展開了我們一連串的研究之旅。

排印OnLine-篆刻藝術之創舉

篆刻藝術為我國固有的文化,印文的佈局編排則為該藝術的精髓所在,因此,「如何排印?」遂為既挑戰又富有樂趣的項目。有鑑於此,本研究欲透過網際網路讓大眾能輕鬆快速的完成排印工作,達到普及化推廣篆刻藝術的效果,其主要的成果為一、利用 LINUX 環境平台及 PHP 設計一個最佳的網頁程式,以配合「線上排印」的功能;二、運用 HTML 及 JavaScript 完成一個多功能的互動式網頁界面,供使用者能多變化和饒富趣味的使用此一「線上排印」功能。

奧斯特法拉第聊天室

本研究的目的有三個:一、.怎樣用『奧斯特電生磁』的原理做出好玩的超強電磁鐵?二、怎樣用『法拉第磁生電』的原理做出好玩的發電機?三、怎樣才會產生電磁波?做『好玩的超強電磁鐵』實驗時,我們自組實驗台,以螺絲、天平等測量磁力大小,探討線圈數、線徑、電壓、電流和溫度之間關係。做『好玩的發電機』實驗時,我們用落地生電、手搖生電、搖搖樂自動發電機和伽利略生電台的方法,觀察電力大小與磁鐵個數、磁鐵運動速度、線圈數、繞線範圍之間關係。好玩的超強電磁鐵和發電機分別以數位玩具 D3 測量,是否會發出電磁波。本研究發現:(一) 好玩的超強電磁鐵是由線圈數、線徑和電壓高低,相互配合設計出來的,不是課本說的,越多圈磁力就越強。電壓越高磁力越強,但線圈很快發燙,磁力卻會變小。(二) 好玩的發電機中,磁鐵和線圈要相對運動才會生電;運動速度越快、個數越多、線繞得越集中,電力就越大,但發現也有極限。速度是否也存在極限?我們會繼續研究。(三) 好玩的發電機會發出電磁波。

神奇的溫泉魔法球

臺灣堪稱世界溫泉博物館,從溫泉、冷泉到各式各樣的溫泉源頭,不但質好、量多、種類齊全更勝於日本,故臺灣可說是溫泉國家。本(宜蘭)縣內即有二處聞名國內外的溫泉景點,一為礁溪溫泉、一為蘇澳冷泉。溫泉為本縣之最重要資源,本次科展特以縣內溫泉為主題,對縣內之礁溪溫泉、蘇澳冷泉進行研究分析,進而開發具本地鄉土風格特色之特產品。

神奇的繩子

我們設計這個實驗目的在於探討扯鈴運動的時候,不同的繩子種類與鈴運轉所產生的聲音兩者之間的關係。並觀察繩子的材料與扯鈴速度的是否有關聯,向縣政府環保局商借分貝計來測量扯鈴的聲音大小並觀察扯鈴運動同一時間內聲音的分貝分佈情形,再請老師將資料用 Excel 加以分析之後,我們觀察圖表找出最合適的繩子加以改良,透過添加各種物質的方式讓繩子能夠容易扯鈴而且最快將聲音扯到最大聲,增加初學者的信心,以求發揮扯鈴的最大效能。

正N 邊形的撞球路徑

曾經看過有人作矩形的撞球路徑問題,希望做進一步的推廣。

板手式多功能休閒鞋

老師以前讀書時的老同學,到校拜訪老師,適逢我們幾位同學有問題請教老師,老師的老同學隨興就送我們每人各一雙他生產的飛行鞋,並提起他外銷美國業績不錯,但始終未能通過歐洲安全認證,以拓展外銷歐洲市場,而引發我們從事改良飛行鞋的念頭;於是我們朝縮短受力的半徑,增長支撐力的半徑及用雙邊支撐之方向將飛行鞋改良,不僅通過歐洲安全認證,且已獲得德國新型專利〈期限十年〉,給了我們無比的信心。又試溜了飛行鞋,感覺比溜直排輪鞋效果還要差,所以我們提出研發多功能休閒鞋的構想;經由多次試驗研究出按鈕式多功能休閒鞋;雖能達到預期的某些目標,但是仍嫌機構複雜、零件數量太多,所以引發尋求更簡單之設計的動機。

神奇小粉圓-碳酸鹽和酸反應速率的探討

在這篇研究報告中,利用結蘭膠遇二價金屬離子產生凝膠的特性,結合碳酸鹽和酸的反應,設計成一個發泡小粉圓,不但趣味性高、食用價值高,而且能以此來做定量分析。利用小粉圓中產生的二氧化碳至某個量時,會將小粉圓帶到液面上,來測量所需的時間,分別就反應溫度、碳酸鈣濃度、檸檬酸濃度、反應物碳酸鹽種類和不同酸種類等方面,測量小粉圓上浮的時間。以時間倒數的大小表示反應速率的快慢,經過分析,證實了理化所學到有關反應速率的知識,反應溫度升高,反應速率加快,反應物濃度升高,反應速率也加快,至於反應物種類,溶解度大的鹼土金屬碳酸鹽的反應速率大於溶解度小者,而強酸的反應速率大於弱酸。一、將小粉圓溶液滴入檸檬酸溶液中二、小粉圓形成且都沉在燒杯底下三、一段時間後小粉圓開始浮上來四、發泡小粉圓形成且全都浮在液面上

過多邊形內外一定點的面積平分線作法(尺規作圖)

(一)先利用座標幾何導出過三角形內或外一定點的面積平分線公式,再利用尺規作圖,作出其面積平分線。(二)對於求作過四邊形內或外一定點的面積平分線,我們也是先利用座標幾何討論出其面積平分線交於那兩邊,然後再把原點選在適當位置,使計算較為容易,而導出其面積平分線公式。類似(一),我們再利用尺規作圖,作出其面積平分線。(三)對於求作過多邊形內或外一定點的面積平分線,我們也是仿照(二),先決定面積平分線交於那兩邊,然後再將多邊形轉換成相等面積的四邊形或三角形,再利用(二)或(一)的方法處理之!(四)當我們利用座標幾何判斷出面積平分線交四邊形或多邊形於那兩邊(見(二)及(三))後,亦可利用另外兩個方法求作其面積平分線:面積座標法(見附錄A)及綜合幾何法(見附錄 B ) 。

離形換影-探討離子移動的現象

在傳統的離子移動實驗中,我們常以濾紙當做離子移動的界面,但實驗過程卻不盡理想。另一方面,根據文獻資料提到,其實洋菜膠也可當做離子移動的界面,因此我們便嘗試尋找一種適合離子移動的界面來探討離子的移動速率及相關實驗--我們找到最適合離子移動的界面及條件是:2%的洋菜膠含有0.05M 的硝酸鉀溶液,在12V 的電壓下進行,離子溶液的濃度採用0.50M。並且,藉此實驗我們亦可探討許多不同的變因及影響,找出最適合的實驗模式,加以應用在課本的實驗中。