全國中小學科展

第42屆--民國91年

水中的不倒翁-水芙蓉

我們要來探討水芙蓉的根,除了可以吸收水分和養分外還可以做什麼功用?我們總共做了三個實驗,第一個實驗是探討水芙蓉根的長短對植物生長有何影響、第二個實驗是探討水芙蓉根在水中的平衡作用、第三個實驗是探討水芙蓉翻過來的情形。第一個實驗我們還沒有發現什麼東西,第二個實驗我們發現水芙蓉的根除了可以吸收水分和養分,還有平衡的作用,第三個實驗我們發現水芙蓉倒放的生活還是可以活下來,但是他倒放以後的生活,它的根會跟以前還沒有倒放的根差距很大。所以水芙蓉的根對它在水中的平衡有很大的幫助。

非線性振動-單擺運動方程式之數值分析與研究

在我們的這主題中,以單擺為主要研究對象,及探討其中在於我們所學之外,所無法經由更精確的運算,求出其運動方程式之解析解。但如何利用數值方法寫成計算程式,並藉以整理運用繪圖軟體,描繪其運動的模式之物理意義,便是我們此主題的重點所在,並且我們更深入於實際物理情況中,消耗力或摩擦力終將阻滯運動以迄振動不在發生。就我們而言一開始利用RK4 寫成Visual Basic 6.0 計算程式來解其運動方程得到等時距之角度及角速度,再藉由統整後使用Matlab 5.3 繪出我們想要的圖形-角度與時間,角速度與時間以及角速度與角度之相圖。所得的圖形中,也分為有或無阻尼,每項中又有不同的討論,如:在已知的任何一個初始狀態下,其擺動的情況當然也有互相之對照比較,最終得出精采且史無前例的成果:且將單擺作了完整且一般性的分析。

五合一學生家具

大學宿舍普遍空間不足,通常四至五人擠一間,每人都擁有電腦桌、書桌、書櫥、衣櫥甚至化妝台,再加上床和椅子,實在很擁擠;如果能改善多好!

模擬龍捲風

台灣地區平均在一年中會產生一、兩個龍捲風,雖然其次數不多,然而龍捲風是短時間所生破壞程度最大的風暴系統。本實驗藉由模擬龍捲風的行程,探討其生成的因素。本實驗以『上方風扇』:模擬真實龍捲風的低壓中心,控制電壓的大小以影響氣流上升速率的快慢、『下方風扇』:模擬風切,控制電壓的大小與仰角以影響氣流的水平向、鉛直向大小、『口徑』:利用上方口徑大小以控制氣流鉛直方向上升速率與形成之暴風半徑大小、『高度』:利用高度的高低以控制氣流鉛直方向上升速率。結論:(1)上升範圍(口徑)越小,暴風半徑越小(2)上升氣流(上方風扇)越快,暴風半徑越小(3)風切(下方風扇)風速越大,暴風半徑越小(4)對流高度越低,暴風半徑越小

氧樂多-雙氧水的研究及新反應器的研製

我們進行理化實驗時,發現在雙氧水中加入二氧化錳將快速分解產生氧氣,且能以排水集氣法收集氧氣;但需要添加多少的二氧化錳和雙氧水才恰當?除了二氧化錳外是否有其他的催化劑呢?到底影響雙氧水分解因素有哪些呢?這些疑問促使我們想要更一步設計實驗研究,並設計製作簡易優良的雙氧水反應器,以節省藥品用量,且有效的進行燃燒實驗,符合實驗環保化的要求!

鳥松溼地的水乞丐

「水乞丐」就是俗稱的水蠆,牠是蜻蜓和豆娘稚蟲的通稱。目前有關水蠆的研究資料並不普遍。從研究中發現鳥松溼地公園共有 12 種不同的水蠆,利用人工飼養的方法可知道其完整的生活史。另外溼地的水位及其他環境因子與水生昆蟲的族群息息相關,本次研究想探討鳥松溼地公園各池中水位與水溫對水生昆蟲數量的影響,從研究中發現水位會對仰泳蟲數量造成影響,其中以水位40?60公分最適合仰泳蟲生存﹔水位對水蠆數量有正相關;水溫對水蠆也有影響,在 34℃以下,溫度越高數量越多;另外水蠆在羽化時非常怕光,若有光會延遲羽化,甚至不羽化。除鳥松溼地公園外,在其他不受污染且水流穩定的地方,如乾淨溪流、休耕的稻田、池塘都可發現水蠆的蹤跡。

汽車散熱保護裝置

高溫是引擎、電器、機件、電路、管路加速劣化,縮短使用壽命的最大殺手。有鑒於汽車引擎高速、長時間運轉後,其溫度仍很高,引擎熄火後,引擎高溫無法散去將使得引擎室猶如烤箱,在如此高溫不通風的環境下,常導致許多線路及電器零件的加速劣化,縮短其使用壽命。例如:一般使用3~5 年後之車輛,經常會遇到引擎狀況雖然不錯,但總常會有引擎周圍電器、零件、線路、管路等,陸續出問題,而被迫進廠檢查維修,造成許多的不便及時間上、金錢上的損失。

醜小鴨變天鵝—伏打電池大進化

上理化課實驗 14-1 製作電池時,發現燒杯中的電解液常被翻倒,弄得實驗桌上都是化學藥品;當時我想:如果電解液能由液態變成固態就好了!跟同學逛街時,發現路邊常常有人在賣果凍蠟燭,當時靈機一動:如果能夠將課本上的伏打電池改成果凍電池那該有多好呀!三年級學過:將不同活性大小的金屬以電解質隔開,則會產生電流。因此,隨手可得的鋁罐、鐵罐再回收利用,既環保又可創造能源的想法引起我們研究如何改良電池的興趣。在我們創造銅─鋁電池的過程中,注意到了前人從來沒有注意到的電極反應問題、反應生成物的檢驗方法、內電阻的計算方法、果凍電池、創意電池等,真可謂站在前人的巨大肩膀上。

車床多功能手工具設計

此作品乃針對車床手工具使用上的不便,設計製作出一組改良的手工具,經吾人驗證之後,發現此改良的手工具確實增進使用上的便利性。

芽菜自動化栽培 -溫度感應灑水系統之設計

現代人飲食豐富, 在大肉大魚的情形下, 容易造成血液酸化或營養過剩, 而衍生一些身體不健康的狀態, 因此如生食療法、有機蔬菜、食膳療法等因應而生, 這些方法在醫學臨床上得到驗證, 且經推行與實施穫得相當的成效, 在上述方法中芽菜是一種不可或缺的食物材料。因應加入WTO 對農業的衝擊, 以自動化及一貫化植物工廠栽培芽菜, 以省工與及時性提高競爭力, 降低芽菜的栽培成本。本研究之感溫自動灑水系統在功能上已達到可自動供給芽菜栽培時適時適量的水分, 省去人工澆水的不便及判定澆水量的困擾, 同時縮短芽菜栽培的時間,另外簡化生長器使得栽培的準備工作省去一些不便, 如土或沙等栽培介質或漂浮水培的貯液準備的不便, 另外本系統如用於家庭栽培甚為方便, 同時亦有利於植物工廠的發展應用。