全國中小學科展

第44屆--民國93年

分子電容的電解液研究

一、本實驗主要目的在於研究電解液對於分子電容器導電度的影響。二、電子傳導的介質選擇,關係著電解液的導電度高低,選擇時以離子遷移率高低作優先考慮。三、溶質包括有機酸有機鹼,明白兩者間的相互吸引力對於電容器蓄電量的影響。四、選擇能夠產生介質的化學物質時,以能夠產生最大靜電量者為佳,此牽涉到官能基之多寡。五、在本研究使用兩種不同的溶劑、三種不同的有機酸和兩種不同的有機鹼,分別研究十組不同情況下的電解液,對於分子電容的影響,在實驗中尋找導電度最高者的配方。六、經本研究發現,分子電容的電解液在有機酸與有機鹼之當量點時,產生最大導電度。

淡水河河床沖刷作用與沉積作用的探討

在台北縣八里左岸公園啟用典禮當天,我們全家也去湊熱鬧,順道至淡水漁人碼頭遊玩。在漁人碼頭時爸爸一直強調著當年他服兵役在此地區駐防的情況(20年前左右),這片土地可說是風沙飛揚、寸草不生的淺灘地,面積也比現在小得可憐,怎麼現在的景觀變化這樣多?碼頭區這一大片沙土不知怎麼移來的?回程至關渡宮拜拜,剛下車時我往停車場外淡水河面一望,不禁使我回想起國小二年級校外教學,到關渡自然公園參觀的情形,記得當時停車場剛擴建完工,岸邊淺灘露出水面的泥沙不多,水筆仔也沒多少。但如今水筆仔卻已成林,岸邊淺灘泥沙堆積非常多,河道相對的縮減很多。這引起我想研究的動機,回到學校後我就找幾位要好的同學一起去請教陳老師,請老師指導我們研究這個存在心中一直不解的問題。

Oh!my sports 含羞草

本實驗內容主要為探討含羞草觸發運動的成因,主要針對風所造成的受力、蒸散與觸發運動之間的關係加以探討。鑒於以往科展對於含羞草觸發運動之研究雖然數量相當多,但很少有人注意含羞草的原產地在炎熱多雨的南美洲而台灣的含羞草卻以"可以生長在乾燥多風的地方"聞名。大部分的人將注意力集中於其觸發或睡眠運動表象,本作品則將重點放於:鼎鼎大名的含羞草觸發運動,究竟對於它本身有何益處。我們認為含羞草在其原產地時觸發運動可避免枝葉折散,但到了乾燥多風的地方這會是它類以對抗乾燥的武器

愛作怪的「電」

我們這一次的研究目的主要在探討如何降低或去除塑膠滑梯靜電的產生,讓校園裡的同學們能安心又快樂地使用滑梯器材(圖一)。為方便在實驗室裡操作,我們決定以與滑梯材質相似的塑膠板替代操作。從實驗結果得知,生活中所見的滑梯材質(塑膠、木頭、鐵)和常用衣料(化纖、毛皮、棉?)取樣做摩擦實驗,發現塑膠尺和毛皮摩擦後會產生較多的靜電,鐵和木尺經摩擦後卻不會產生靜電。進一步了解導體能傳導電子的特性,能大幅減少摩擦表面的電子聚積的現象後,進行改善塑膠板蓄積靜電的實驗:將導體用不同形式(導線、薄片貼附、粉末塗佈)貼附於塑膠尺面上。發現靜電只產生在摩擦部分(摩擦後之靜電沒有傳導或跳躍情形)、金屬塗料可以改善塑膠蓄積靜電的情形。總結實驗結果得知:穿棉質衣物,慢速溜下塗有導體塗料的塑膠滑梯,可以有效減少或去除靜電。 經過實驗的結果,我們不僅改善滑梯了靜電效應,也發現了許多有趣的現象,更打破了一些我們以前既有的錯誤的想法,例如:木頭在靜電的領域屬於導體。至於,還有一些我們意外發現到有待探尋的問題,因時間、器材以及技術上的問題有待克服,所以留到下次做另一專題研究討論。

風車、水車與發電

1、直流馬達可轉換成直流發電機。2、本地谷風可以推動自製風力發電機。3、本地溪流的落差可以推動自製水力發電機。

台灣天堂魚---探究台灣鬥魚的型態構造及動物行為

暑假和家人到觀音蓮花季賞蓮,其中一處的蓮花池中,養著美麗的小魚,一時興起叫爸爸買了六條回家,老闆提醒我,回家養時最好一大一小放在一起,要避免全部一起養,否則會因彼此互?導致部分的魚會死亡,剛開始不以為意,第三天發現死了一條,經過幾天後又死了一條,感到相當納悶。難道賣魚的老闆說的有理?開學後請教生物老師。這是什麼魚呢?為什麼同種的魚會相互打鬥甚至死亡呢?老師說:「這是台灣鬥魚,讓我們一起來探討吧!」於是我們就跟生物老師展開了”台灣鬥魚研究”之旅。(相關教學單元:動物的生殖及動物行為)

金屬的盔甲

我們做此科展的目的,是要設計一個可以邊電鍍、邊測量質量的儀器,我們希望這個儀 器是簡便、精確、且線路簡單,並且能推廣到教學的器材。經過我們不斷改良,終於完成了 「便利質量電鍍器」。 其中製作微量天秤和線路的配置方法,是本研究的重要部分。微量天秤的主要結構是吸 管、鱷魚夾、及線路。微量天秤的構想,是參考以前的科展作品並加以改良,可精準測量到 0.00010g,而裡面的線路,則是我們的創意(如圖一)。只要把電源供應器的正極,接上左右 任一鋼條,負極接到容器另一端,並加上一個鱷魚夾,夾上被鍍物,便是一個可邊電鍍,邊 測量質量的儀器了!如此一來,我們就能以此儀器來作我們以下的實驗。 我們實驗目的在探討電鍍時不同金屬、不同時間、電極大小及電壓,對正極金屬片所減 少質量的影響。 最後,我們推導出一個有關電鍍時正極金屬片質量變化量的實驗公式。為此,我們也要 做許多次、許多種的實驗,來驗證我們的公式是否正確,並以我們所學的理論來推論。

太陽能集電板效率改善—太陽能位移追隨系統

利用追隨太陽位移的方式,改善太陽能集電板的發電效率。

肌膚的貼身保鑣-防曬乳

市售防曬產品種類繁多,本研究目的欲從實驗得知有無塗抹防曬乳的差異?各種廠牌防曬產品防曬效果優劣?以及防曬產品的防曬時數?將酵母粉置於表玻璃上,以紙片覆蓋。紙片上塗抹不同品牌的防曬乳,放置於紫外光下照射一段時間。藉由收集酵母菌活化產生二氧化碳量的多寡,判斷各防曬產品的防曬效果。實驗證實塗抹防曬產品確實有防曬效果;相同防曬係數(SPF30)中,以C5 組資牌的防曬效果較佳;且相同品牌中防曬係數愈高防曬效果愈好;各防曬產品隨著照射紫外線的時間增加,其防曬效果皆有下降的趨勢。

平面座標上長方形沙發旋轉問題之解的存在性.

這篇報告要探討下列的「轉沙發的問題」是否有解? 有一個長方形的沙發,如圖一,若要求每次只能以「四個頂點逆時針或順時針連續旋轉90 度」的方式轉動,請問當長寬具備何種關係時,沙發經數次轉動後,剛好可以「轉」到相鄰的位置,如圖一,而且沙發坐人的正面方向仍保持不變呢? 我們把原問題看成「平面座標上長方形旋轉的數學問題」,再利用「平面座標、三角函數、複數、複數的極式表示及向量」等數學工具,導出符合題目要求的方程式,最後證出當長與寬的比值為正實數時,有下列的結果: 1.當長與寬比值為無理數時,此問題無解。 2.當長與寬比值是最簡分數時,若分子為奇數,此問題無解。 3.當長與寬比值是最簡分數時,若分子為偶數,分母為奇數,此問題有解。