全國中小學科展

第44屆--民國93年

順風而上

去年我們自製一個風洞裝置,希望能以實驗來觀測各種圓柱體造成飄浮\r 現象的情況,但是因為某些技術層次的無法突破,效果不盡理想。今年,我\r 們解決技術上的障礙,並改良風洞箱及測量方式,希望能一圓去年的夢想。

球滿為患

探討球體裝箱的奧秘。例如各種規則裝法的差異及在何種情況時,哪種裝法最為適用。

光碟之死—資料不見了

基於市場對光碟片耐用程度的比較付之闕如的情況下,使用九種對光碟片可能受損的實驗,針對二十三種不同品牌的光碟片進行測試,結果發現一般光碟片對0~100℃的溫度改變、強光的短暫照射、微波的環境干擾等均不會毀損光碟片,導致資料的流失。但對於摩擦、高溫、紫外線及有機溶劑的侵蝕均會造成致命的損傷。依據耐損害的程度大小我們發現太陽誘電、三菱、精碟、錸德及 imation 等品牌保存資料的性能較好。根據實驗結果也提供使用者,當光碟片無法讀取時,一些可行的解決辦法。另外,光碟片標籤層的脆弱性遠高於基版層,和一般的認知顯然不同。

神奇的蔬果汁

日常食用之蔬果除含豐富膳食纖維、維生素及人體所需的多種離子之外,亦具有抗菌效果。本研究藉由濾紙環片擴散法篩選二十三種常用蔬果之抗菌性,進而探討酸性蔬果與香辛蔬果是否與抗菌性有直接關連,最後期能將具抗菌效力之蔬果原汁作為抗菌添加物,應用於芥末、素沙茶醬、抹布、水中,以降低食物中毒機率,並使生活環境更衛生與健康。經實驗結果選取對大腸桿菌具強抗菌效力之檸檬、楊桃、葡萄柚,作為抗菌素沙茶醬及抗菌芥末之添加物。抗菌調味料的製作方式非常簡易,將楊桃、葡萄柚或檸檬原汁以重量2:1 或1:1 加入芥末或生蛋黃素沙茶醬中,不僅有效降低生魚片或生蛋黃沙茶醬中之生菌數也適合生活中之應用。另外,以檸檬為抗菌添加物所製成之抗菌水與抗菌抹布,不僅應用方便更能有效降低菌量。抗菌處理時間以0 小時為最好之應用時機,其中抗菌水為1:10﹔抗菌抹布為1:40 之比例為抗菌效力最佳且實用性高。

流離燈

本實驗是從最初遇到礦泉水無法使小燈泡發亮的問題,進而開始思索問題癥結所在。突發奇想地想利用電解質在水中的移動來仿造猶如耶誕樹上的跑馬燈般閃爍不已。使肉眼看不見的無色電解質在水中的移動情形,利用指示劑的變色原理,讓離子的移動原形畢露,一窺其導電原理。探討它在國中理化實驗的應用性及跟我們生活息息相關如飲用水、地表、地下、雨水的離子濃度做相互比較。

電鍍!電布!

利用屬於非金屬的布代替金屬物質作為電鍍實驗中的被鍍物,觀察金屬在布上是否可以析出。經過實驗我們發現利用布依然可以使金屬在布上析出,容易觀察,但在實驗時間上卻較長,無法如課本所示範的實驗在10 到15 分鐘內便可完成。歸納發現影響布表面析出金屬的因素主要是布浸泡時間的長短,溶液濃度、電壓大小及液面高低的影響反而不太明顯。

探討校園的三棵老樹─欖仁樹

我們學校的校門口廣場有三棵樹齡達七、八十年的老欖仁樹。它們那傘狀優美的樹型;\r 葉片在不同的季節裡展現不同的風貌,令人喜愛。但我們對它們也有好多的疑問。它們的葉\r 片為什麼會變紅呢?它們的花長得怎樣?它們會結果實嗎???\r 去年五月上自然課「開花與結果」的單元時,我們在老師的鼓勵輔導下,展開了探索老\r 欖仁樹的奧秘的研習活動。\r 我們在將近一年的時間,觀察了這三棵老樹的型態、樹葉變化的時機、葉片變紅的順序、\r 位置,落葉及萌芽、開花與結果的情形。為了探究影響葉片變紅的因素,我們先作推測進而\r 查閱書籍,配合氣象資料實地觀察來證實它。我們也為了找出適當的繁殖方法,反覆地從事\r 不同條件下的果實萌芽實驗,培育老欖仁樹的第二代,我們更觀察了樹上棲息的小動物,讓\r 我們對自然界有了更深一層的認識。

騎士與主教(方格填滿問題)

一、首先是我們這次研究所使用到的定義,如下:(一)座標平面上,若點P(x,y)符合xIN,yIN 的條件,則稱點P為一" 格子點"。(二)稱x=0,y=0,x=m,y=n(m,n>0)所圍成的方格中所有方格點(包含在線上的方格點)所成之集合為"m*n的方格"。(三)接著定義一種走法,有點像象棋中"馬"走的形式,叫"騎士"(H)。例子: 從圖1 我們知道Q(6,6)經過一次"騎士"後的落點可能為P1*(7,8)或P2*(8,7)或P3*(4,5)或P4*(5,4)或P5*(5,8)或P6*(8,5)或P7*(4,7)或P8*(7,4)。二、研究問題:本研究問題,可說是融合了”騎士迷蹤”及”馬步棋”的靈感

乘車可以更舒適

一般車輛的安全規定都是依不同路段來限定行車速度,這樣便可以大大降低交通事故的發生,但是,車子的加速度或減速度的大小卻沒有明確規範,導致開車的人各憑所好,時而猛踩油門,時而猛踩煞車,如果是開自己的車子,大不了車子的壽命提早結束,如果是公車,那倒霉的可就是一般搭乘該公車的乘客了。因為,我們沒有很明確的證據可以指出司機的不是。所以,假使能有一種能全程紀錄行車的加速度或減速度大小的儀器,碰到前述的糾紛時便能依此資料判讀當時的加、減速之行車狀況,釐清責任的歸屬問題,這也才符合以科學態度處理事情的精神。

躲什麼—探討蜉蝣的棲所

溪流中蜉蝣常棲息在石頭下方,隨意撿起上游的石頭,不難發現蜉蝣的蹤跡,石頭對蜉蝣似乎是有利的,牠可能利用石頭遮蔽光線、躲避天敵、狹縫來抵抗水流、或取石上的生物為食;所以針對這些可能因素設計了相關實驗加以證明。根據實驗的結果發現,蜉蝣有負趨光性及粗糙偏好性,同時也發現蜉蝣生存於石頭下的可能原因,如石下的狹縫的確有為蜉蝣遮蔽光線、抵抗水流的功能;狹縫應也有助於牠躲避體型較大的天敵如魚類;至於取得食物,則不是其躲在石下狹縫的主要因素。而在實驗中,我們觀察到牠由稚蟲轉變為成蟲的過程及特長的尾毛,均該有特殊生理意義,這些都是將來可以繼續深入研究的方向。