全國中小學科展

第44屆--民國93年

桃園市南崁溪河床土壤調查

本研究主要探討桃園市境內的南崁溪河床土壤。首先, 我們從圖書館、網站上尋找有關南崁溪與土壤的資料, 再來沿著南崁溪勘查附近生態環境, 採集河床土壤當樣本來研究, 進一步設計實驗以了解土壤的特性, 比較南崁溪各河段土壤的異同。經過我們調查實驗後發現: 南崁溪溪水大多混濁有臭味, 周圍環境有住家和工廠, 桃園市區南崁溪由南到北, 每一段的河床土壤的特性皆不同, 偏中性的土壤, 植物生長較佳, 保水性較高的土壤, 植物生長較佳。台灣各河川已陸續受到嚴重污染, 河川的污染可能也會讓河床土壤隨之受害。希望能透過對南崁溪河床土壤的研究來提醒大家關注生態環境, 共同保護河川, 愛護大地, 不要再讓人為的破壞威脅到我們生存的土地。

一決「磁」雄

在學校上課時,發現磁鐵竟然有軟的,引發我們對磁鐵的好奇,便對一連串有趣的磁力現象進行探討,結果發現了一些我們不知道的事:一、磁鐵的形狀不同,磁極的排列也就不同。長條硬磁鐵及馬蹄型磁鐵的磁極是在磁鐵的兩端;超強力磁鐵、圓形磁鐵的磁極在扁平的面上,環狀磁鐵的磁極也是在扁平的面上,但磁極的排列是一圈N 極一圈S 極,成環形排列,軟性磁鐵都是由N 極S 極N 極S 極等交互串聯排列而成一整個具磁性的平面。二、同一塊磁鐵一定是兩極同時存在,沒有單極的現象出現。三、磁力線的樣式跟磁極的排列方式有關。四、不管是哪一種磁鐵,它本身兩極的磁力大小是差不多的。五、物體越重,則磁鐵要越靠近它才能吸住它。六、大頭針接觸過磁鐵後,磁鐵對它的吸引距離會比未接觸前大。七、縫衣針接觸過磁鐵後,磁鐵對它的吸引距離會比未接觸前小,但接觸時間的長短,並不影響吸引距離的大小。八、縫衣針接觸磁鐵時間的長短,對其磁化深度並沒有明顯的差異;而相同的接觸時間,針孔部分的磁化深度都比針尖的部分短。

吸音大法

吸音大法這個實驗主要是為了改善,兩班之間上課聲音相互干擾的情況。整個實驗可分為兩個階段:第一階段(校內參賽):我們選用各種不同之素材來做研究,但大都以教室佈置所常用的材料為主,再以木箱與紙箱兩種音箱來做比較,得到的結論為:1、質地柔軟者,吸音效果較佳。2、質地疏鬆者,亦即多孔性材質吸音效果較好。3、較粗糙、較不平的表面材料,其吸音效果較優。4、在木箱及紙箱中,紙杯的不同排列組合之平均吸音率相差不大,由此結果推論出紙杯的不同排列組合對吸音之效果可能較無直接之關聯。5、環保回收物中,以塑膠製且表面較不平整的材質,較適合拿來做吸音材料。第二階段(中區複賽):我們選用了第一階段的養樂多罐和牛奶罐,並加以編排了許多不同排列組合及不同間距的牛奶罐和養樂多罐來做實驗,而在第二次的實驗裡,所得到的實驗結果如下:1、在校方經費不足的考量下,利用平日飲用完畢待回收的物品,來間接增進學習效果,應值得嘗試。2、為達減少教室間相互干擾之目的,在考量中之環保素材的選用,以牛奶罐為較佳之選擇。3、排列方式以開口面向音源,略為疏鬆的排列方法比較恰當。

隨風飄揚的螺旋槳~桃花心木種子

在高中課本生命科學(上)第四章「植物的生殖、生長和發育」中,我們探討到「果實和種子的適應」,也就是種子在不同環境中,透過外型演變,以改善繁殖效率的傳播方式。上課時,老師帶來一個種子,將它自高處施放,種子竟旋轉落下,引起全班的熱烈討論。此種子長的很像課本中的松樹種子(南一版,生命科學上,115 頁,圖4-13 藉風力散播的果實或種子B.松樹有翅的種子)。詢問之下,我們得知此種子就是常見於家具DM 的桃花心木之種子,基於旺盛的好奇心,作者決定以桃花心木種子如何旋轉、為何旋轉作為本次研究主題。

為草莓族打氣!--探討如何利用化學調氣方法延長草莓的保存期限

草莓是外表光鮮,易壞的水果,透過「調氣包裝」(脫氧並增加二氧化碳)的方式,可以延長草莓的保存期限,本研究希望透過藥品的轉換,找出更生活化,更實用的調氣藥品,經過實驗發現,在500ml 容積中,脫氧包速率最佳的配方為:o-buster 脫氧包三包內容物(已置放於空氣中三週以上,約6.90 克)+食鹽4 克+活性碳粉2 克+水1ml;增加二氧化碳速率最快的配方為(小蘇打粉 3 克 + 檸檬酸 5 克 + 3 滴水),以此配方放大五倍後應用於生活中的密封保鮮盒中(2500c.c.),置於室溫下,可以延長草莓的保存期限至存放7 天後仍然保有新鮮不腐敗不發霉的成效。

綠茶的臉變紅了-應用光敏電阻探討綠茶的變色反應速率及成因

應用光敏電阻會隨照光強度而改變電阻大小的特性,設計一種經由測量電流值大小來比較茶色深淺的方法。進而探討曝氣、氧濃度、溫度、酸鹼度等變因對綠茶變色速率的影響,及變色成因為何?總結發現:1.綠茶在高溫、有氧、鹼性的環境下變色速率較快。2.綠茶中所含的兒茶素氧化是造成變色的主因。3.在酸鹼的影響下綠茶的變色是一種可逆反應。4.兒茶素是一種多酚類的化合物。

凹凸有致---多邊形的重心

課堂上所學得的重心僅止於三角形,並未提及四邊以上的多邊形或是凹多邊形的重心。於是我們利用網路及圖書館查閱多邊形的重心相關資料,找到以前科展的兩篇作品,及數學辭典中相關的幾何學知識。在了解資料的內容並試著自己作圖尋找多邊形重心時,我們發現以往科展作品中有錯及某些問題未曾解決。於是我們利用了【面積交換性質】找到修正的方法後,便可用【槓桿原理】求得正確之重心。並且此方法可推廣到凹、凸N多邊形。之後,我們也發現凹四邊形的重心隨著圖形的不同而存在於形內、形外、邊線等不同位置,進一步的我們研究出判斷式。至於凹N(N≧5)邊形之重心位置,是否存在判斷式?我們仍在努力尋找中。

利用CD 測量研究可見光譜

雷射光碟(CD)的鋁層用刀片刮除後,在月異丙醇清洗,可成為透光式光柵,用來做六項高中物理實驗。1.利用雷射光的繞射測量半徑4公分的CD的槽距。2.利用CD測量照明燈的可見光波長。3.拍攝照明燈的光譜。4.測量研究發光二極體的光譜。5.量太陽光的可見光波長。6.觀測光的散射和吸收光譜。

梯形中的多重縮放關係

本研究對於過梯形對角線交點平行於上底的平行線,以雙光源的方式探討此平行線與上\r 下底所構成的比例線段的關係,並藉由過對角線交點,作平行線的方法,重複構造梯形,以\r 探討這些平行線所構成的比例線段的關係。並進一步探討正多邊形縮放的比例線段間的關\r 係,以及多邊形縮放的比例線段間的關係。\r 本研究發現:\r 一、 對於梯形ABCD,AD//BC,AD<BC,由雙光源所構造的比例線段關係式為:\r 1/a1+n-2/a2=1/a3+1/a4+1/a5+1/a6+......+1/an-1+2/an\r (AD 為a1,BC 為a2,AD 與BC 之間的平行線為a3、a4、a5、a6、a7、a8…an)\r 二、 將外層正n 邊形,藉由光源法(光源置於其外接圓圓心)將其縮小為內層相似正n 邊形,\r 再用雙光源方式將其放大為中層相似正n 邊形,此三個相似正n 邊形的周長(S 大、S 中、\r S 小)所構成的比例關係式為:\r S中/S大+S中/S小=2(定值) (S 代表周長)\r 三、將外層n 邊形,藉由光源法(光源置於圖形內部)將其縮小為內層相似n 邊形,再用雙光源\r 方式將其放大為中層相似n 邊形,此三個相似n 邊形的對應邊所構成的比例線段關係式\r 為:\r b1/a1+b1/c1+b2/a2+b2/c2+b3/a3+b3/c3+...+bn/an+bn/cn=2*n

面具下的拿破崙三角形

在浩瀚的海洋當中有一個神秘的百慕達三角洲,那麼在數學幾何當中是否也有神秘的三角形呢? 在課堂上,數學老師提到拿破崙不只是軍事家而且也算是數學家,他在數學史上留了一個以自己為名的三角形定理,名為拿破崙三角形定理。當看到此圖形〈圖一〉,幾何當中有如此神秘的圖形,因而興起了對此圖形深入研究的慾望,也是讓我們自己對數學有更深入的了解。雖然它是簡單的幾個三角形與線段所組成的圖形,卻是個富含許多創意與深思的幾何圖形,讓我們不由自主的陷入其中。