全國中小學科展

第44屆--民國93年

一波多折

當一顆球在撞球桌上晶無數次與桌邊碰撞,則入射角之間有啥變化呢?如果撞球桌不是長方形而且是正n 邊形時?球的出發點是否跟角度之間有關係呢?讓我們一起來探討這個問題吧!且當正n 邊形時,球由任一邊的中點出發且能碰擊其他各邊θ 的取值範圍,若不是由中點出發而是由任一點出發,那又是什麼情形呢?如果是任意凸n 邊形又有什麼情形?

居家安全保全系統

一、 我們成員中就有一件活生生的例子,就當他放學回家開門的一瞬間,卻發現凌亂不堪的房間以及被撬壞的鐵窗,他急忙地清點家中的損失,果然損失了一台剛買沒幾天的電腦以及好幾萬的金飾、現金,於是他與父母到警察局報案,但筆錄作一作後似乎沒有很大的效果,幾個月過去了,連一點回應、線索都沒有,換來的只有絕望和自認倒楣的心態,警察也不可能家家戶戶二十四小時監控著您的住家,以及用諸如此類的字眼來回應你的報案,那位員警解釋這幾年以來最頭痛的問題,只好自己好好小心來防範宵小再度光臨,於是我們創造了一套新式且安裝簡易的居家保全系統,以我們小小的心願完成人們的心安。\r 二、 近八成八人們認為目前竊盜問題嚴重,近七成二人們對於破案率不滿意:竊盜案件從民國88 年的27 萬多件,逐年提升為民國89 年的30 萬5 千多件、民國90 年的33 萬8 千多件以及去年的34 萬多件,由這些數據得知,竊盜案件越來越多,逐年增加。\r 三、 結合目前在學校所學的知識,結合心中所想像的,製作成實體具有警示、嚇阻及防範未然等功能。\r

油污清光光

本實驗是針對具有較多廢棄部分的水果,例如西瓜、鳳梨、香蕉、哈密瓜、柳丁等,取其廢棄部分進行研究,找出家庭中隨手可得省錢又環保的洗碗方式,以取代市售洗碗精花錢又破壞地球的化學物質。經研究結果得知,西瓜與鳳梨的清潔效果最好,其次柳丁,而香蕉與哈密瓜的效果最差。當家庭使用廢棄部分的水果洗碗時,可將碗盤上的殘渣先用清水沖洗一遍,再放入果汁中用菜瓜布清洗,就會有意想不到的效果。剩餘的洗碗水可拿來當有機肥料掩埋,完全不會有化學物殘留與下水道污染的問題。省錢又能廢物利用做環保,讓大家洗得放心,吃得更安心 。

繞圈高手----呼啦呼啦

當洗頭的時後,擠洗髮精時,洗髮精由瓶子擠到手上時,流出來的洗髮精尾端會帶動整個流出來的洗髮精流柱一起轉圈,非常好玩,就像洗髮精流柱在搖呼啦圈一樣,但洗手時水卻不會轉圈,到底洗髮精為什麼會轉圈呢?和之前在二上理化課本第四章-壓力和浮力有關嗎?

〝阿嬤口中的蟛蜞菊妙用〞-化學萃取及初步測試

從阿嬤的經驗,告訴我們蟛蜞菊具有解毒的功效,並從網路上對校園植物的介紹,提及蟛蜞菊消腫解毒的“妙用”。我們利用化學淬取方法,如水及日常生活中的溶液;糖水、食鹽水、醋酸、酒精、丙酮等,與蟛蜞菊葉混合,探討萃取混合液的特性,並測試其酸鹼度。發現在不同溶液、不同萃取時間、不同濃度、不同溫度、壓力下,有不同的特性。我們也測試了疏水性的香蕉油、沙拉油,探討各種條件對提升萃取蟛蜞菊葉汁液的效率。最後,我們以簡單的方法,初步驗證蟛蜞菊的萃取汁液和特定混合液具有防霉,殺孑孓的功效,希望未來有機會經過更精密的科學研究或生化驗證,能利用這常見且繁殖力強的植物,發展出應用於生活上的藥品或清潔用品。

有理矩陣週期性的探討

用矩陣的特殊性質,如特徵根、行列式值,來解出有關矩陣週期的問題。

貼近與貼近之間─菟絲子生長解密

本研究欲探討菟絲子是否有寄生之外的營養來源。我們藉由切斷其寄生來源,形成菟絲子斷莖,進而探討不同條件下的生長情形:在適當光照與水分下,菟絲子斷莖可延長莖枝並獨立存活約一個月,種於礦物質土壤中顏色由淡黃轉為青綠,種於0.05%花寶五號培養基中分枝變多,0.1%組莖枝延長加快,可見菟絲子斷莖不需經過寄主可直接吸收水及無機鹽。此外,菟絲子斷莖在光照下存活率較高,使我們進而探討其是否行光合作用:經萃取野地菟絲子發現其含有少量葉綠素;連續光照可促使菟絲子斷莖葉綠素含量增加;同時我們也收集到菟絲子光合作用產生的氣體;最後以PCR 與電泳分析,找到光合作用必備酵素rubisco 的基因rbcS。以上均顯示菟絲子可在無寄主情況下行光合作用。

超細粉體之特性

本研究以自製滾動式研磨機,將蛋殼和氧化鋁粉研磨成超細粉體(小於 10-6m)。在蛋殼方面,研磨時間愈長,粉體粒徑愈小,與冰醋酸(3)之接觸面積愈大,故CO2排水速率愈大,並由此推算出不同研磨時間之粉體總數比。在30℃ 時,由不同鹽酸濃度之CO2排水速率可求出反應速率定律式(5)為 r=4.85x10-3 [H+]0.34,同理可求出5℃、60℃之速率定律式,再由阿瑞尼士方程式作圖(10),求出活化能Ea=4.85 10-3J/mol。在氧化鋁粉溶液,以雷射光照射,產生一條光通路;加入食鹽產生凝聚現象;靜置一段時間後,無沉澱現象,證實已研磨到膠體溶液範圍(10-7m~10-9m)(7)。最後在相同粒徑下,將蛋殼粉體與市售碳酸鈣的CO2 排水速率做比較,算出蛋殼中碳酸鈣成份為97.02 %,與文獻97% (9)相近,更說明本實驗之正確性。

叩頭蟲的彈跳力---生物力學

本研究目的在探討叩頭蟲彈跳的原理及影響彈跳的因素。研究中以機械模擬彈跳、環境影響彈跳高度以及所能承受的力等實驗來檢驗叩頭蟲彈跳的原理,並進一步探討其生態意義。根據實驗結果,叩頭蟲之所以能夠彈跳是運用了彈器造成反作用力,而溫度與地表等外在環境則會影響叩頭蟲的彈跳力,且叩頭蟲所能承受的力大約為自己重量的100 倍。此外,我們也驚訝的發現,當牠受到威脅及壓力時,叩頭蟲可以正面彈跳,這在我們所查到的文獻中均未記載,而且成功率高達53.65%。其主要的生態意義應與叩頭蟲的反面彈跳大致相同,是為了逃避危險。

利用簡易頻譜分析儀器-研究蜜蜂的發聲與振頻

在此實驗中,驗證了蜜蜂的肩片與發聲無關;蜜蜂主要發聲是由翅膀所出。但剪去雙翅的蜜蜂也能藉由胸部振動發聲,驗證了蜜蜂不只有一個發聲點。為了分析蜜蜂頻率,利用簡易的頻譜分析儀器,結合麥克風、電腦、Voicesync程式、Shimmer Curve 程式,就能分析聲音波形、頻率等。用此儀器做各溫度下蜜蜂之振頻比較,得知蜜蜂在各溫度的頻率有所不同。繼續用此儀器分析野生蜂(東方蜂)以及養殖蜂(義大利蜂)頻率,發現東方蜂頻率與養殖蜂頻率亦有些許差異。量測蜜蜂雙翅不斷鼓動(飛行)發聲,發現兩種蜜蜂飛行時較平時蜜蜂頻率高兩倍。在拔除雙翅的發聲分析,發現聲音有明顯的不同,頻率高更多,但並不是一直有聲音出現,有聲音時蜜蜂身體振動強烈。