全國中小學科展

高中組

去「污」存「淨」—土壤菌抗銅離子機制之探討

有的細菌能將金屬離子吸附在表面,或將之轉為其他物質。故可以利用細菌去除環境污染及降低危害。以設計的篩菌流程,並利用螢光胜?偵測菌液中銅離子是否減少,本實驗成功地從銅污染地中篩出能處理銅離子的細菌。當銅離子濃度由0.1mM增至10mM時,細菌生長量逐漸減少,甚至停止繁殖。對於處理銅離子能力而言,有的菌株在0.1mM時,處理效果不佳,卻在極端高濃度下,有較強的處理能力。另一菌株在0.1mM、1mM環境下處理效果較好,然而在10mM時,處理能力不佳。經由傳統細菌鑑定與16srRNA的交互比對,篩出的菌種可能為Bacillusfusiformis、Bacillussphaericus或BacillusMacroides。希望能模式化實驗步驟及方法,未來擴及至找尋能處理汞、鉛、鉻等污染的細菌。

探討變星VZCnc的亮度變化

本研究在觀測前根據GCVS(GeneralCatalogueofVariableStars、俄羅斯大學變星資料庫)找尋適合的目標,我們考量星體的光度變化、週期及適合觀測的時間、方位,經篩選後,再從可能之目標中選定此次觀測目標:VZCnc,並且擬定計畫,以利於觀測及拍攝的進行。使用TheSky6軟體找尋VZCnc附近星體分佈的情況,以供分析使用。我們使用CCD(ChargeCoupleDevice、電荷耦合裝置)拍攝,以V濾鏡拍攝三天共一千零七十八張影像,加以整理及刪除不適合者,再進行疊圖使繪出的圖有較高的準確性,並根據光變曲線圖加以分析其變化範圍、週期,和手邊擁有他人的觀測資料對照,充分了解其亮度變化的情形。

惡貫滿「蠅」?-東方果實蠅誘引劑之研究

本實驗欲探討具水果香味之化學物質對東方果實蠅雌蟲之誘引效果,希望能開發出有效之誘雌物質,提升防治效果。本實驗由甲酸乙酯、苯甲酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸乙酯、葵醇、檸檬醛七種化學物質中,搭配相對濃度 0.025cc、0.050cc、0.075cc、結果顯示 0.100cc 的乙酸乙酯搭配黑色的誘引器對東方果實蠅雌蟲具較佳誘引效果。

簡易英漢翻譯系統之研究

每當我們身處國外或外國人來到我國,第一個所要面對的問題就是語言的溝通,所以我們想以現有的設備,發展一套系統,以解決各語言間溝通的問題。

降落傘歷險記-看誰的降落傘飛得穩飛得久

美國「精神號」及「機會號」降落火星表面的電視轉播過程、電視頻道所播出的降落傘小故事,都讓我們對降落傘產生了很大的興趣,再加上我們在三年級學過空氣的對流,我們就在想:降落傘上的那一個小孔是不是也跟空氣的對流有關呢?開了孔的降落傘是不是比沒有開孔的降落傘可以飛得更久、更穩定呢?於是我們以之前所學到的科學知識一步步探求影響降落傘降落的因素,也以電腦課所學到的圖表製作,將實驗數據以圖表方式呈現並進行分析。此外,我們也依據降落傘原理與實驗結果進一步進行實驗,希望能找到適合運用於緊急逃生的降落傘。

離形換影-探討離子移動的現象

在傳統的離子移動實驗中,我們常以濾紙當做離子移動的界面,但實驗過程卻不盡理想。另一方面,根據文獻資料提到,其實洋菜膠也可當做離子移動的界面,因此我們便嘗試尋找一種適合離子移動的界面來探討離子的移動速率及相關實驗--我們找到最適合離子移動的界面及條件是:2%的洋菜膠含有0.05M 的硝酸鉀溶液,在12V 的電壓下進行,離子溶液的濃度採用0.50M。並且,藉此實驗我們亦可探討許多不同的變因及影響,找出最適合的實驗模式,加以應用在課本的實驗中。

過多邊形內外一定點的面積平分線作法(尺規作圖)

(一)先利用座標幾何導出過三角形內或外一定點的面積平分線公式,再利用尺規作圖,作出其面積平分線。(二)對於求作過四邊形內或外一定點的面積平分線,我們也是先利用座標幾何討論出其面積平分線交於那兩邊,然後再把原點選在適當位置,使計算較為容易,而導出其面積平分線公式。類似(一),我們再利用尺規作圖,作出其面積平分線。(三)對於求作過多邊形內或外一定點的面積平分線,我們也是仿照(二),先決定面積平分線交於那兩邊,然後再將多邊形轉換成相等面積的四邊形或三角形,再利用(二)或(一)的方法處理之!(四)當我們利用座標幾何判斷出面積平分線交四邊形或多邊形於那兩邊(見(二)及(三))後,亦可利用另外兩個方法求作其面積平分線:面積座標法(見附錄A)及綜合幾何法(見附錄 B ) 。

投投是道

我們主要是探討在不同曲面上的三角形的心投影到平面上的對應情形,將內容分成四個部分。第一部分,我們探討平面上的三角形四心:重心G、垂心H、外心O、內心I投影到另一平面的對應情形。四心中只有G具有不變性,而H、O、I在某些情況下才具有不變性。第二部分,我們將之推廣,探討球面三角形的四心投影到平面的對應情形。其中,又分成正平面(平行於三角形的平面)與斜平面(不平行於三角形的平面)來討論,四心在正平面皆具有不變性,但在斜平面中皆須在某些情形下才具有不變性。第三部分,我們再推廣到圓柱三角形的情形,並且建立了一種模式,試著找在圓柱上的三角形四心。第四部分,我們試著研究三角形的某一頂點沿著一條直線變動時,四心的變動與投影的四心的變動的軌跡,是什麼樣的圖形。

行星凌日的黑滴效應探討

本實驗的目的在探討凌日時的黑滴效應。實驗以投影機在螢幕上投射出亮區模擬太陽,以保麗龍球模擬內行星橫越太陽表面,以相機作為觀測記錄器材,結果發現在內行星與太陽的第二及第三次接觸時會有黑滴現象。黑滴效應在光源顏色越接近紅色、拍攝相機的光圈值越小越明顯、相機對焦比實際值越小越明顯;光源的明亮度對黑滴效應沒有顯著影響。金星大氣、地球大氣不是造成黑滴現象的主因,而影響黑滴效應的因素與光的繞射相同。實驗結果發現,黑滴效應的成因主要發生在觀測的器材上。

站在Escher的肩膀上──平面及空間中的密鋪圖形設計

本研究以荷蘭籍的藝術家M.C. Escher繪製的密鋪圖樣作為出發點,接著研究以正三角形、正方形和正六邊形為基本單位的磁磚設計方法。首先利用4種等量變換(Isometry)推論出三種基本形狀分別有4、5、7種邊作用方式,再利用「群」(Group)表示邊作用,進一步窮舉出可密鋪的設計方法分別為3、10、4種。配合上述理論,找出一套演算法判定磁磚之密鋪性以及密鋪類型。再者,探討將邊封閉而形成有限平面的「窗框」系列磁磚密鋪的特性;接著延伸到有限曲面上,如:環面、圓柱曲面及著名的莫比紙圈,並找出製圖方法;再拓展到空間中,對正多面體,以及利用正立方體為單位,進行立體的密鋪;再透過程式構築一個更為簡易的分析平台。利用上述的結論,學習者可以輕鬆製作新圖樣。