全國中小學科展

第44屆--民國93年

超電容運輸系統

在此研究中,希望能以超電容的特性,嘗試將超電容結合電動模型車,製作一個運輸系統。其中包含超電容的充放電研究,馬達的扭力與電功率的關係,並結合自動控制程式,量測車輛的加速與放電關係;藉此說明超電容在功率上面的傑出性能。另外,我們結合了電容與車輛驅動能量上的文獻研究,運用在內湖222 公車的部分路線計算,行駛距離與損耗能量的關係。最後評估超電容應用在電動代步車上的可行性。舊金山市無軌電力公車何謂”超電容”?超電容利用的是電子吸附的物理原理,並無異於傳統電容。但因成分的不同,使得超電容的電容量遠大於傳統電容。並且超電容擁有以下特性:一、 電快速且放電持久 二、 容量較普通電容大出許多 三、 在瞬間提供極大的功率 四、 放電效率極高 五、 環壽命次數高

泥火山的春天

我們發現泥漿土的比例愈高,發芽率相對的就有變低的趨勢。我們首先推測可能是跟礦物質多寡有關,但實驗結果卻顯示酸鹼度的影響性大於礦物質。我們運用不同種子當作變因,水源(自來水)、溫度陽光(陽台陰涼處)為固定因子,顯示了礦物質多寡對不同種子的發芽率影響性不大。我們運用不同的水源(自來水及硫酸水)當作變因,對相同種子、溫度及陽光(陽台陰涼處)為固定因子,結果顯示酸鹼度對於酸鹼範圍較廣的種子(小白菜)、嗜鹼性種子(金盞花)、嗜酸性種子(桔梗)的發芽率有明顯影響。

選天然,最自然

從課堂中學得酸鹼物質的檢測方法,我們更進一步的研究製作各種既方便又理想的酸鹼指示劑,來檢測日常生活中的食品以及日用品的酸鹼性。並且從對各種事物的酸鹼性了解,提供另類的食用或使用的方式,以創造更優質的生活。

獨角仙的發生與觀察

從很多昆蟲書籍得知,獨角仙有著碩大的犄角、如盔甲般的硬殼,走起路來威風凜凜,遇到強敵時更會用強而有力的犄角護著母蟲,跟其他甲蟲奮戰,使我對臺灣昆蟲界的巨無霸產生極大的興趣,非常好奇一隻小小的「雞母蟲」是如何蛻變成威風凜凜的鐵甲武士?

奈米光觸媒的應用—海上除油污

幾年前希臘籍貨輪在墾丁外海的擱淺漏油事件,造成海洋生態很大的傷害,如何分解這些油污又不對環境造成傷害,便是十分重要的課題。目前處理方式多採用吸附劑吸收濃縮後、進行熱處理分解的方法,但這種處理方法效率低,於是我們便研究光觸媒的方法處理。根據現有資料顯示,二氧化鈦光觸媒受紫外光照射後,會產生活性氫氧自由基或超氧離子,容易使有害的有機化合物分解為二氧化碳和水等無毒性物質。而光觸媒要發揮作用,必須使反應物接觸到觸媒表面,因此我們將之作為奈米管,增加其表面面積,進而提高反應速率。

氣體受熱的傳播方式

在定壓下,氣體受熱在自然狀況下熱傳遞的主要方式為傳導或對流,是本實驗所探討目的,並推演對流與密度梯度關係。

最漂亮的一桿

此作品描述以電腦程式模擬物體發生碰撞的情形,結合物理、數學並融於生活實例 ── 撞球,分成多個研究階段,分別解決理論及實際間的差異,最後發展成一個可預測完美球局的高手。分成各種實驗階段,加入變因,諸如滾動摩擦力、球質量、撞球力道、方向等,由淺入深的討論,研究球與球桌、球與球的碰撞,提出解決問題的方法與其所衍生之相關問題,並以程式表現其結果。從開球起,每一桿皆預測出桿力道、方向,除讓球入洞外,母球並能移動到下一桿最有利之位置,一一將其他球打進,完成一個最漂亮的球局。

再探液滴的顯微投影世界

去年我們以學校以報廢的投影機內組件及顯微鏡自組出顯微投影機、自設螢幕及聚光散熱箱等,今年再與電腦融入教學設備接軌,將一滴顯微電解實驗透過電子螢幕與顯微鏡結合,可進行立即操作、力及觀看、同時錄影成影片的多重功能。而且經由以下重點實驗,成功的証明了『顯為一滴液滴的電解實驗是可行的!』1 微觀一滴汽水、硫酸銅溶液因在不同載物面上的表面張力不同而比較起泡、結晶分佈的差異性均頗大。2 加適當濃度的界面活性劑可是硫酸銅的結晶分布更為展開且愈趨透明。 3 外加不同距離、不同磁極下的磁場可影響硫酸銅的結晶排列 ,且不同接觸面材質排列亦有所不同。4.可做微觀電解一滴硫酸銅溶液的實驗探討,比較出外加與電極呈不同角度的磁場、提高溫度等均可減少電解硫酸銅溶液的反應時間、加快反應速率等不同程度的影響。5.也可做微觀電解一滴碘化鉀溶液的實驗探討,從電解產生的顏色變化更可看出令人驚嘆的畫面!

百變魔球—球體變化原因的探討

我們請教老師蒐集相關文獻資料,知道棒球在空氣中運動要產生各種變化,和「白努力定理」有關。我們設計了一座球體發射器,以兵乓球來研究所要操作的變項,如:投射力量、投射角度、轉速、表面的粗糙等,對球運動產生變化的影響。結果發現,當投射力量固定,仰角為45度時,球的飛行距離可以最遠。當投球角度固定,投射力量越大,球體的飛行距離越遠。但我們發現球體受空氣阻力的影響很大,為了克服空氣阻力對球體運動的影響,我們另設計了風洞裝置進行測試,研究球體轉速、風速、與球體表面貼條對球在空氣中運動所造成球兩側壓力的變化。結果發現,當球不轉動時,風洞中風速越強,在球兩側壓力低於風洞外的壓力越明顯。當風速固定時,球的轉速越快,在球體兩側所造成的壓力差變化量越明顯,且球體轉動之切線方向與風吹方向相同之一側,其壓力較低。當風速、轉速固定時,表面的貼條越多,表面越不均勻時,在球體兩側所造成的壓力差變化量越明顯,且球體轉動之切線方向與風吹方向相同之一側,其壓力也較低。

中山高大業隧道塞車再探討

中山高靠基隆之北上大業隧道長久以來塞車已成為稀鬆平常的事,對市民、遊客造成十分不便。二年前本校學長在未拆除西岸高架橋前提出改善計畫,雖獲得市長及媒體的重視,但未能有效改善,反之於一年前拆除西岸高架橋促使塞車情形更為嚴重。我們試著找出塞車的原因,分析政府作法,並提出我們的構想,以作為小學生關懷社區事務的具體表現。