全國中小學科展

第44屆--民國93年

炸不炸,有關係;酸不酸,大問題

本實驗主要比較不同情況下油脂酸價變化情形。研究內容可分為兩大部分,第一部份先研究環境對油酸價之影響,發現水分的存在對酸價的影響很大;再來為連續加熱各種油脂八小時,以了解加熱時間對酸價之影響。這個部分我們使用了花生油、芥花油、橄欖葵花油、好理油、清香油、大豆油、豬油、豬油加大豆油等八種油樣,其中動物油普遍酸價皆較植物油高,加熱過程中多數油脂之酸價先下降再微幅上升,在第二小時及第六小時的時候,部分油脂會出現明顯的變化。將此油脂再重複加熱八小時,可發現部分油脂之酸價有大幅度變化,其中以動物油酸價變化幅度較小,表現良好。第二部分則探討實際油炸過程中酸價之變化。先使用大豆油炸香雞排、草蝦、高麗菜、花椰菜等物,發現不同油炸物對酸價影響極大,尤以香雞排對酸價的影響最為明顯。再改以清香油、大豆油、豬油、豬油加大豆油等油炸香雞排,其中清香油表現搶眼,油炸過程中酸價變化最小,豬油之酸價則大幅上升,但豬油加大豆油之酸價則介於豬油跟大豆油之中。根據加熱實驗不易預測實際油炸情況,動物油在加熱時表現穩定,但油炸卻變化大。因此建議動物油最好用來做食物之烹煮調理,而非油炸,或至少要做到炸但不重複使用;植物油亦同,如要油炸,最好只使用一次,但後續可再重複利用烹煮食物。清香油在油炸跟加熱都表現很好,如不考慮價錢因素,為最建議之油炸用油。

ㄙㄨㄟˊ探討液體沿著固體表面流下來之現象

利用簡單的裝置,觀察液體在流出容器邊界時其流動的狀態,並討論其狀態和流速、容器邊界之間的關係。

電子傳遞速率與腐蝕速率的探討

將兩種不同金屬片接觸後放入硫酸中, 原本不會在硫酸中產生反應的金屬, 也會因電子傳遞而產生反應, 但是金屬與硫酸之間因腐蝕會產生氣體的現象與坊間某些書籍的敘述略有不同。所以我們分析了不同收集氣體之裝置的優缺點, 並加以改進, 經由改良後的收集氣體之裝置, 我們已可以利用此裝置來進行實驗, 並且明確看出氣體反應的趨勢。

一個關於一筆劃的數學遊戲

西洋棋盤上,騎士所能走的漢彌爾頓路徑( Hamiltonian Path )一直是數學遊戲的豐富題材,本次研究將要探討一個關於騎士由給定起點P 經n × n 棋盤到達給定終點Q 之漢彌爾頓路徑( Hamiltonian Path )是否存在的問題,其中起點P 與終點Q 為n × n 棋盤外圍緊鄰棋盤的兩個相異棋格,且棋盤上第i 行第j 列所在的棋格顏色塗法為:若i + j 為偶數,則塗成黑色;若i + j 為奇數,則塗成白色。研究結果顯示,並非任意以n × n棋盤外圍的兩個相異棋格為起點與終點,就可以得到所求的路徑。解的情況如下:一、當n = 1,2,3,4時,找不到所求的路徑。二、當n = 5時,起點、終點皆為白色的圖形,有部分找得到所求路徑,部分找不到所求路徑;其餘情形則找不到所求路徑。三、當n 為大於5 的偶數時,若起點與終點顏色相異,必找得到所求路徑;若起點與終點顏色相同,則找不到所求路徑。四、當 n 為大於5 的奇數時,若起點、終點皆為白色,則找得到所求路徑;其餘情形則找不到所求路徑。

正立方體的展開圖

我們研究的是「方連」,「方連」有單方、二方連、三方連??。而這次我們所要研究的是如何判斷一個六方連能否摺成一個正立方體;我們發現所有排列是(1,4,1)的六方連都可摺成一個正立方體,但是排列不是(1,4,1)的六方連也可以用一種特殊方法判斷是否能轉換成(1,4,1)的六方連。再透過觀察,研究如何正確地畫出6 面各有圖案的正立方體的展開圖。

親愛的,擦地看我!~ 電動擦地機

從自然與生活科技領域課程中,我們學到了很多知識理論,其實它所包含的知識並不是遙不可及的;如果能用心觀察,我們將會發現它都應用在我們生活中。在「巧妙的用力工具」單元中,我們除了課堂上所學的基本知識外,更以小組合作學習方式,深入探究,將輪軸、齒輪等簡單機械的作用原理,應用於生活中,解決生活中所面臨的相關問題,我們以科學的方法,觀察、假設、討論、實驗、計畫、設計、資料蒐集分析、並運用電腦科技資訊等方式,不斷的嘗試錯誤,一次又一次的修正錯誤,克服困難,以科學精神完成了我們所研發的作品~獨一無二的電動擦地機。設計創作的歷程中,我們體會到團隊合作,腦力激盪的快樂,更感受到自然領域知識的奧妙。期許未來,我們將善用研發的電動擦地機,並不斷地致力於實驗改進,應用於生活中。

別有「洞」天

清白招潮蟹的弧塔不像其他種類的招潮蟹建築的煙囪那麼堅固,當潮水一來清白招潮蟹的弧塔就會坍掉,退潮之後,公的清白招潮蟹又開始重新堆積弧塔,所以清白招潮蟹花時間與力氣去建造弧塔一定有牠的道理。根據我們的實驗結果,製造特殊弧塔造型洞口是公的清白招潮蟹才有的行為,他們製造弧塔的原因是為了要有自己的領域,清楚的劃分出防守的區域,牠就可以安心覓食或是專心吸引異性,所以弧塔與公清白招潮蟹的求偶行為也有些關係,弧塔的方向不會隨著時間不同而改變,並且弧塔的方向並沒有一致性,因此我們判斷弧塔的形成與太陽及風向無關。經由我們以發泡劑製造出洞穴模型比較得知,弧塔內的洞穴在長度與孔徑上比一般洞穴稍大些,但在形狀上並沒有明顯的差異。

沙中精靈—短趾和尚蟹特殊行為的研究

短趾和尚蟹是常見一種小型螃蟹,對於這個作品我們歷經兩年的研究,研究的內容主要包括和尚蟹的居住環境、蟹螯的功用和行為的特性等方面。研究主要分成幾個部分,分別是和尚蟹的鑽地行為、有無各種感官反應、覓食行為、潮濕程度、震動和旋轉對牠們的鑽地方向或行為的影響等許多的問題,都值得我們去深入探討。居住環境主要了解分布地點、洞與洞之間是否互通,再細分為外觀與深度等;對於蟹螯的功用也可分為取食、打架、挖洞等。另外,我們測試和尚蟹的各種感官知覺,例如嗅覺、視覺、聽覺與觸覺等,以便了解牠究竟如何察覺外來的敵人。特別的是,我們研究牠的鑽地行為特性,發現和尚蟹會分別以順時針或逆時針的旋轉方向往下鑽進沙中,至於決定鑽地方向的因素,分別設計如沙土環境、有水與無水、磁力、空間旋轉等變因去探討,發現到不同因素對於和尚蟹鑽地方向的影響。

「氫」輕的飛走了

我們將內充空氣、氫氣、氧氣及二氧化碳的氣球體積分別為60 × 30 ㏄、60 × 25 ㏄、60 × 20 ㏄、60 × 15 ㏄、60 × 10 ㏄五種,利用內充不同氣體的相同氣球比較體積的減少(收縮速率的不同)來證明『氫』分子真的是很小。

四兩撥千斤

在鄉土教學課時,利用各種空罐所做的高蹺,與數學課所學的各種空心柱很類似,因而引起大家研究各種不同形狀空心柱的興趣,期能深入探討:一、不同形狀的空心柱與其〝承受荷重能力〞的關係?二、如何增強空心柱的〝承受荷重能力〞?經以粉彩紙製作正三邊形、正方形、正六邊形及圓形的中空柱體,並比較其在各種不同條件下的〝承受荷重能力〞,發現:一、在相同條件下,以圓柱的〝承受荷重能力〞最大。二、使用〝加強肋〞可以增加〝承受荷重能力〞。根據實驗結果,中空圓柱體具有〝以最少材料承受最大負荷及容易製造的特性〞,此外,利用〝加強肋〞亦可以增加結構強度及較實心柱體大幅節省材料,故常被應用在日常用品及工業產品的製作。