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高中組

雙軸阻尼振盪及其在電學光學和力學上的應用

本研究的目的是要發展出一套簡單可靠的方法和廉價自製的器材,在實驗台上即能有效觀測和分析雙軸阻尼諧振。我們小組研究阻尼諧振配合李沙育雙軸振動理論發現其無論在力學上、光學上、電學上、工程上皆有許多應用價值。

低雷諾數圓形及多邊形水躍的研究

打開水龍頭,水鉛直落到正下方的水平板時形成圓形水躍。我們實驗研究\r 20

沙灘上的勇者-濱刺麥

探討濱刺麥果實的傳播,何者為最有利其遠播果實的原因。我們將實驗分為球體分析與環境分析。球體分析:先確定樣品的相關數據,然後用三種不同重量分佈的球體做為模型的模型分析,以及在同樣風力下不同大小的保麗龍球受力狀況,最後是透過解剖顯微鏡觀察濱刺麥果實長針上的倒刺。而環境分析方面,因為季節、季風都會影響野外環境植物的生長,所以我們便在其生長地做定時追蹤,例如沙丘坡度、植被疏密、果實數量、及該植物的生長習性等。結果發現濱刺麥質量集中的分布是其不秏材而傳播遠的優勢。

自然數中移位、加倍、循環對之探討

在尋找滿足條件:『將自然數的個位數字移動至最前面,其他位數向後推移一位,所得的因數為原數的2倍的自然數』的過程中,發現求出的解的形式與循環小數的循環部分有對應的關係,(例如:105263157894736842將個位數字移至最前位,其他位數字向後推一位,得新數210526315789473684恰為105263157894736842的2倍,而2/19=0.105263157894736842,發現他與2/19的循環小數部份相同)。本篇文章討論的主題除了『移一位後,新數為原數κ倍』外,延伸至『移a位後,新數為原數κ倍』的部份,並發現他的結果與循環小數的循環部分有相同的排列方式。

張力融合

表面張力的研究已經有相當的歷史,並且對單一物質表面張力的產生機制也有完整的解釋與模型,但是關於兩種不同的液體混合時表面張力的小變化是何種函數關係,一般書上卻不見討論。我們試著將高二物理教材中的表面張力擴展到這個主題上,研究水與酒精不同混合比例所導致表面張力大小變化的關係,並且試著藉由將單一物質表面張力的理論模型解釋方式予以修改,看看是否能適用在兩物質混合的現象中。在本實驗中我們發現,表面張力的變化與混合的比例並非線性關係。而我們所提出的修正模型也能和實驗結果吻合。

躍然幕前-立體影像拍攝條件之探討

本研究建立視線三角形之模型,用於推算拍攝立體影像時兩鏡頭的最大間距,並預測立體影像凸出螢幕之距離。接著拍攝並編輯用於立體影像觀測實驗之影像對,以觀看對照示意圖的方式,量化不同拍攝與顯示條件下合成效果的差異,最後透過受測實驗的進行找出人因上的限制條件與數值,並驗證模型。經本研究可推知,影像凸出效果主要受兩眼影像顯示距離影響,可由沙漏形視線三角形模型預測並進行調整與控制;欲拍攝可舒適合成之立體影像時兩鏡頭之最佳間距約為6公分;改變影像尖銳與平坦程度的因素主要為角度資訊(含鏡頭間距與拍攝角度)及顯示時兩影像的距離;利用兩可旋鏡頭拍攝可改善平移兩眼影像時造成的變形,使影像尖銳與平坦程度更符合真實情況。

斑馬魚上的CAG重複序列疾病模式與研究

為了調查polyQ在疾病中的病理機制與對發育的影響,本研究將擴增的CAG重複序列插入EGFP基因的編碼區內,以神經元專一性表達的HuC啟動子來驅動表達,建構含有Tol2轉位子元素的基因載體,再將此載體與轉位酶cRNA注射至受精卵中,製造出基因轉殖魚。目前已獲得不含重複序列(Q0,對照組) 及含有110次重複 (Q110,實驗組)的轉殖魚(F0),正在篩選第一代轉殖魚(F1)以建立穩定傳代的品系。除了觀察胚胎綠螢光的呈現,我也使用PCR、RT-PCR等方式檢查EGFP基因的表現。在外觀上,Q110並無明顯變異,但是會出現觸碰反應遲鈍及繞圈泳動等異常的運動行為。未來我將針對Q110轉殖魚子代進行更多病理分析,包括是否形成蛋白聚集和造成神經細胞凋亡等,以確定此轉殖魚模式可模擬人類polyQ疾病。

由人工智慧的DNA序列分析-探討拖鞋蘭的親緣關係之可行性研究

本文籍由人工智慧理論中的模糊理論方法,設計出一套對DNA序列的分類方式,並做生物數值理論分析,再以雜交過後的拖鞋蘭當作樣本,進行生物試驗檢定。 在此我們以不同原生種的拖鞋蘭分別作為學習樣本,再以雜交之後的雜交種拖鞋蘭來檢視,是否我們的方法具有實際臨床實驗的正確性及價值,本方法主要以人工智慧中的模糊理論來進行,將所有胺基酸序列進行分類,在量化分析之前必須先將電泳儀分析出非ATCG的字元做前置處理,然後利用歐式距離,來對雜交種的胺基酸資料進行檢核,發現可以分辨出相互的親緣關係,驗證了有效提高植物DNA種屬鑑定分類的正確性。

正多邊形滾動路徑面積與邊長相關性的探討

起初學習三角函數課程時,為求實際的應用而尋找相關的試題來作研討,在各項資料中最吸引我們注意的即是TRML-2002思考賽的試題,其中提及一圖形繞另一圖形造成的面積與軌跡一連串的想法,間接引發對正多邊形邊長、邊數與轉動關係探討之興趣,結合幾何與代數兩層面思考的運用,因此將題目推廣至一般性的探討與歸納。

我的課本合不密

利用自製的等臂天平進行各液體表面張力的測定,再使用固定大小的紙張浸泡在以測定之液體中,用強光、陰乾、晒乾、書本吸乾…,使液體蒸發,再使用複式顯微鏡利用焦距的變化,來測定固定長度單位中紙張的形變程度大小,並且比較表面張力與紙張形變程度的相關性。