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第48屆--民國97年

『挖』出一線『生』機---大扁頭蟋蟀挖洞及生殖交配行為之研究

族群由同種個體組成,個體間具差異性,而在不同族群間亦有差異存在。為了探討族群\r 間的差異,自野外採集生長在不同地形、氣候環境的兩個大扁頭蟋蟀族群,從生活史與外部\r 型態、挖洞行為及生殖行為進行研究。結果顯示八卦山族群及柴山族群,在發育總時間、各\r 齡期發育速率已有差異存在;挖洞行為中,在有現成洞穴的環境下,兩族群有不同挖洞模式,\r 推測挖洞行為受各種環境及生物因素影響;在生殖行為方面,兩族群在交配儀式上有差異出\r 現,顯示其生殖隔離可能正在建立中。而在文獻中提出,分析不同族群DNA 序列,亦發現\r 有差異,與以上實驗結論具有一致性,或許正意味著分布在台灣的大扁頭蟋蟀因地理上隔離\r 而漸漸產生分化。

家庭自製洗窗機SUPER!

我想做一台自動洗窗機來分擔媽媽的辛勞,經過一連串的實驗我發現1.我測窗戶乾\r 淨度的光源感測器其所測得之光源值越高,代表窗戶越乾淨;光源值越低,表示窗戶越\r 髒。2.第一代洗窗機洗窗時加水比不加水洗窗效果好。3.第二代NXT 光源感測器測光源\r 值穩定性較高且靈敏度提升。4.我找出自製洗窗機以黃白海綿加綠布加刮刀; 馬達流量\r 在開關閥關四圈時,洗窗有最佳效果。5.我所測試的各種茶葉水洗窗效果均比市售清潔劑\r 效果佳。6.我研發的自製洗窗機加入活性炭後,可讓水循環14 次以上洗窗仍可亮晶晶。\r 7. 真正洗家庭外窗效果不錯,但因家庭外窗後面沒加白紙,因此窗戶越髒光源值越高,\r 窗戶越乾淨,光源值越低。8.我所研究的自製洗窗機用活性炭淨水既安全又環保,真是家\r 庭洗窗戶的超級剋星-自製洗窗機!SUPER!

白肚魚肚裡的蟲蟲危機

本實驗從95 年7 月進行至97 年3 月,發現白帶魚(Trichiurus\r lepturus)的線蟲感染全年皆會發生,感染率高達98%。寄生在白帶魚\r 腹腔中的線蟲大部分為海獸胃線蟲(Anisakis simplex)第三期幼\r 蟲,在白帶魚的胃中也發現宮脂線蟲(Hysterothylacium sp.)的\r 成蟲。我也發現了一種線蟲的特殊感染方式:成熟的雌蟲在消化管壁\r 中死亡,其體內的受精卵孵化出的細小幼蟲再鑽入腹腔。海獸胃線蟲\r 第三期幼蟲的生命力極強,離開宿主體內後仍可在海水或生理食鹽水\r 中存活二十天到三個月;在pH 2 至pH 13 的環境下皆可存活一個月\r 以上。用一般常用的調味料沾醬浸泡三小時,並無法殺死牠們。牠們\r 也能耐低溫,在4℃下可存活三個月;體壁厚度約二公分的白帶魚須\r 在-20℃冰凍超過十小時,海獸胃線蟲第三期幼蟲才會死亡。

當黎曼愛上了不等式(任意封閉曲線求面積法)

作品定位:方格紙法求任意封閉曲線所圍的面積。理論依據:線性規劃與黎曼積分及無窮級數之夾擠性質。首要目標:完成單位圓之方格面積法計算,並由誤差章節可以證明出,透過方格面積窮極細化計算,無論多小精度的誤差皆可達到,讓研究方法得以驗證。第二目標:完成任意三邊形方格法面積,透過三點面積法比對誤差率。第三目標:完成任意N邊形面積,此區域代表N條不等式所圍之區域面積。第四目標:完成任意封閉曲線面積,方法沿著封閉曲線取N點,任意封閉曲線區域便可以N條不等式所圍之區域面積來詮釋。最後目標:完成方格紙面積法求任意封閉曲線面積之誤差分析(透過N多邊形模擬圓面積之誤差控制,確保任意封閉曲線可由N多邊形估計面積)。

蜘蛛在哪裡呀?

本實驗以常出現在我們校園樹叢間的日本姬蛛為觀察對象,主要針對其生長情形、遮蔽物的功用及取得方式、網構搭建過程、遮蔽物的種類及方向統計、卵囊週期及外觀變化和獵物處理,做了一系列的觀察及實驗紀錄,且對寄生在日本姬蛛背部的寄生蜂幼蟲,做了進一步的觀察。經過觀察後,發現日本姬蛛的遮蔽物大部份不會由太遠的地方獲得,大都是由棲息環境所提供、還發現日本姬蛛會改變其遮蔽物的形狀,進而影響其方位,數據顯示以錐狀直立最多,因其結構相較於其他種類而言較具隱蔽性、有卵囊的樣本,錐狀縱向也較多,且方向形狀是會隨著卵囊的出現而改變、日本姬蛛搭網過程多變,無一固定流程,有些會自行吊起遮蔽物,有些則會等待遮蔽物掉落於網中、獵物處理方面,日本姬蛛會先用絲將獵物固定,再拉至遮蔽物內食用,獵物體型大者則會拉至遮蔽物下,數量過多時,牠並不會全部都拉至遮蔽物內。寄生蜂方面,經由顯微鏡觀察發現寄生蜂腳端有類似結網蛛腳端的爪狀構造,但其他昆蟲沒有,因此推測這就是其能在網子上行動自如,進而實施寄生行為的原因。

廢棄乾電池大變身—燃料電池

由實驗可知廢棄乾電池可資源回收再利用的部分達 76%以上,其中電解質經純化分離可得到有催化劑效果之MnO2,回收率達61%,電池鋅殼材質與實驗室用鋅片材質相當,電池碳棒除可當電池之電極外亦是實驗室常用之導電材料,故廢棄乾電池確實可完整的資源回收再利用;在自製之簡易氫氧燃料電池裝置中,我們發現需考量碳電極使用前之適當處理、正負極之集氣區設計、收集氣體量多寡、電池組的封裝以及鎳、Pt\r 粉之添加與否等問題,電解液之選用則是以濃度為2 M 的氫氧化鉀溶液為佳,經過努力之後,我們成功以自製的簡易串聯保特瓶氫氧燃料電池裝置使得電子蜂鳴器、LED 燈及鬧鐘開始動作,實驗結果證實廢棄乾電池是可搖身一變成為新的電池明日之星—氫氧燃料電池。

形中有形

利用GSP(動態幾何繪圖軟體)協助探討正n邊形對角線相交所圍出圖形的性質與邊長關係,並利用正n邊形對角線與邊長的比值來探討正n邊形內接正m邊形其邊長關係,並找出其規律。

瓶水相逢-十三瓶酒的裝置藝術

這次的研究,是由文藝復興時期的一個藝術作品所延伸出來的,只要在底層擺放三瓶酒瓶,並且其中兩瓶緊貼兩端,則依序放入十三瓶酒後,將會使得最頂層的三瓶酒一樣高。首先,我們先試著討論出擺放13瓶酒會造成等高的正確性,並且利用他的規律性,討論出向上推疊的基本型擺放的規律。接著將基本型旋轉90度後,可以延伸討論出底層為若干瓶的推廣型之規律性。最後再結合基本型與推廣型,發展出最終型的規律變化。最後總結我們找出的規律性,將它推導出各型的公式,統整後歸納於結論中。

萬事從『頭』做起

內政部警政署統計,騎乘機車未戴安全帽與酒後駕駛的傷亡率,高居國人意外死亡\r 率之首,因此本專題著眼於新式安全帽的設計,經反覆觀察分析、實驗模擬,研究出具\r 創意且實用的安全帽。希望能為騎士帶來保障,確保安全。\r 萬事從『頭』做起,整合功能有:\r 一、 戴上安全帽並確實繫緊扣環,才能發動機車。\r 二、 偵測器測得酒精濃度,並執行酒測語音提醒,同時發送簡訊告知家人。\r 三、 天色昏暗時,自動開啟機車大燈和安全帽後的夜間警示燈。\r 四、 機車行進間轉向減速,安全帽後的轉向指示燈和煞車燈配合同步亮起。\r 五、 語音系統提醒騎士確實繫緊扣環,以及安全帽內的充電電池電量不足時提醒充電。\r 六、機車的主、側腳架未同時收起,無法發動機車,並執行腳架語音提醒。\r 七、安全帽內溫度升高,自動開啟風扇。

開口笑的春天-浮油回收

本研究乃針對歷年來海事意外所導致海洋受油類污染,其目的是將漂浮在海面上的浮油加以收集,油水分離、儲存、廢油再利用。對於大面積的污染海域,效果僅次於分散劑(化油劑)的浮油回收系統將是最快速、最便捷的處理方法,大量的使用分散劑,反而造成了二次污染。分散劑在使用上有許多限制,第一:24小時內,除油效果最好,反之,因時間拉長則效果遞減、第二:分散劑對原油有51%效果,對船用油則僅18%。大面積的污染海域,雖然分散劑噴灑的成本遠較機械式浮油回收節省,但二次污染所造成水生生物的浩劫並不是金錢可以衡量的。而機械式浮油回收能將浮油處理的更環保,在持續不斷的改良進步下,回收效率超越分散劑指日可待。