全國中小學科展

高中組

折射定律及視深觀測儀

學校教科書中對光折射現象的探討很少,實驗亦不夠詳盡,儀器也不足,很難使人對折射現象有深入的了解,特別是在「視深」問題方面,僅略為提到,而且定義又不明確,並且無法經由實驗操作測量(僅有理論圖解),令人難以建立確切的概念。基於以上種種理由,深感實驗不足,難以滿足求知慾,因此著手設計一測量折射現象的實驗:利用已知的光學原理(不含司乃耳定律),製作了一個簡易的觀測儀─一視深觀測儀。經由此儀器不僅可迅速讀出視深,並可精確驗明折射定律(Snell定律),及測定各種液體的折射率。

靜電揚聲器之研究及全功能音響測量系統

1.國內從來沒有廠商生產靜電喇叭,也沒任何個人提出製作報告。 2.靜電揚聲器的音質十分高雅清純,我迷上它獨特的音色。 3.靜電揚聲器的價格太高,我無力負擔,只有自行研製一途。

濁水溪畔的陷阱一蟻獅生態行為之探討

在一次偶然的機會中到濁水溪去玩,在溪畔的沙灘上發現了漏斗狀的洞穴並發現洞穴中有一種長得很奇特的昆蟲,但不知道它的名字,於是很小心地帶回學校去請教老師,可惜老師對它沒有深入的研究,只知道它叫蟻獅,但我們對於此答案並不覺的很滿意,便到圖書館去查資料,可是資料中所提到的也只限於皮毛,因此引起了我們研究的興趣,想要更深入瞭解蟻獅的種種情形。

鐵達尼下沉,傑克!還會活嗎?

實驗中主要探討水面下有一圓板向下運動時,對受力球(在圓板上方)產生的速度變化的影響;以及受力球在脫離圓板的影響時,距離圓板的大小關係為何?裝置中水面下有一受力球,受力球下有一圓板。當圓板向下移動時,在圓板上方會形成低壓區。受力球下方的低壓區(因為圓板向下運動所形成)造成受力球上方的壓力大於受力球下方的壓力,使得受力球向下運動。圓板移動速度的快慢,會影響圓板上方壓力的大小。在受力球上下壓力差的不同下,向下運動的速度也不同。此外,圓板上方的壓力變化會改變對受力球的影響範圍。反觀在各組圓板在以不同速度下沉時,當受力球無持續向下加速時,受力球與圓板的距離也會不同。

興風作浪的專家一颱風

民國 85 年,賀伯颱風以君臨天下的氣勢攻城掠地,令人驚悚的教訓,歷歷在目。台灣位於亞熱帶海洋上,颱風是夏季的常客,除狂風暴雨外,颱風對於台灣的天氣究竟還有哪些影響呢?地科課本中也提到,颱風的路徑易受太平洋高壓的駛引,兩者之間到底有什麼關係呢?是否仍存在其他因素?為解決這些問題,我們展開以下的研究。

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

雷格蒙塔努斯(Regiomontanus)的角度最大化問題之延伸思考

首先我們討論當直線P1P2和直線L垂直時(其中P1、P2在L的同一側),如何在L上找到一點P使得∠P1PP2為最大的角。接著,考慮直線P1P2和直線L的夾角從0°到180°的情形。再將直線L改成平面E、圓O和球面S,並試著在其上找到一點P使得∠P1PP2為最大的角或最小的角。

翼的平面幾何形對飛行的影響並以電腦模擬其飛行軌跡

由於機翼不同,是否可影響飛機之飛行速率及航程呢?因而引起探討之原動力。

樂高機器人模擬「指南車」的應用

指南車是利用機械的原理,透過各式齒輪的傳動機構,達到指南車上方的人形指針(樂高積木取代)永遠指向同一方向,達到指向的目的。本研究中建構了「單差速」及「雙差速」指南車,並利用它來實驗驗證,並分析指南車指向的原理。研究中使用PASCO CI-6538 角度感應器量測指針指向的轉動角度,藉以瞭解所建構單差速及雙差速指南車的指向準確度;實驗結果顯示該二款指南車的準確度很高。在單差速指南車研究中,我們發現當「兩車輪間距」等於「車輪直徑」時,指針的指向最精準;而在雙差速指南車研究中,我們發現當「兩車輪間距」等於「車輪直徑」的3 倍時,指針的指向最精準。當不滿足上述關係時,指南針的指向角度將過大或不足,而造成指向誤差。

平原菟絲子(Cuscuta campestris)的適應性早熟?

本研究主要探討平原菟絲子產生適應性早熟的原因,發現當平原菟絲子處在不穩定或養份不足的環境中,吸器的生成個數會明顯減少,並加速開花結果的速率。不同於其他植物的早熟,平原菟絲子結空穗機率明顯較低,顯示其對於不穩定環境的耐受度提高,並提升子代存活機率。平原菟絲子適應性早熟現象發生時,常伴隨著產生自我寄生。相對於一般寄生,自我寄生吸器生成時間較一般寄生長,吸器大小並無顯著差異,然而吸器數量較少,且較為深入宿主。起初推論自我寄生為演化中的缺陷,這樣造成其無節制的寄生,對生存有害。但是經過長期的觀察之後,發現其生長狀況並無受到影響,而是週遭環境不穩定,所促使暫時分解自體本身的養分,以度過考驗。