全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

高中組

「蚓」藏潛機-以蚯蚓處理食品污泥的研究

本實驗以食品工廠的廢棄活性污泥飼養蚯蚓(大平二號),並分析經蚯蚓處理過後的土壤觀察其變化趨勢並討論蚯蚓對土壤的影響。 實驗結果顯示,四週後pH值由弱酸性漸趨中性;總氮含量下降;總磷含量則上升;污泥內的有機碳含量下降。蚯蚓活動的孔道及蚓糞堆疊形成的非毛細管孔隙,增加土壤的通氣及透水力,以同樣條件測試,原污泥較處理過的污泥吸水時間高;小白菜種子發芽率的試驗中,處理過後污泥發芽率遠高於沒有處理過的污泥。由以上可知,蚯蚓及其所產生的蚓糞,再加上微生物的作用,能夠轉化廢棄污泥,增加其通氣及透水性,並促進碳、氮、磷等元素的循環,適合種植作物。讓蚯蚓轉化無直接利用價值的污泥為確實是個簡單又環保的選擇。

正多邊形的幻影

對多邊形每一邊長作相同的分割比,連接這些分割點,或將原多邊形的頂點與分割點相連,亦可圍成一多邊形,此多邊形與原多邊形是否相似?這是值得研究的一個問題。我們發現將一多邊形作m:n之分割,除了少數情形與原多邊形相似外,大部分的情形都無法與原多邊形相似。只有正多邊形的情形一定可以得到與原多邊形相似的多邊形。除此之外,我們對正多邊形之分割點與原正多邊形頂點所圍出來的正多邊形頂點、 、C、的軌跡也將有所探討。 \r 我們把連接分割點所得的正多邊形稱為第一型態正多邊形,把原正多邊形的頂點與次一邊上的分割點相連,所圍出來的正多邊形稱為第二型態正多邊形,把正多邊形的頂點與再次一邊上的分割點相連,所為出來的正多邊形稱為第三型態正多邊形。接下來的討論分為四部份。A部分我們要討論,第一型態的正多邊形,B部分我們要討論第二型態的正多邊形,C部分我們要討論第二型態正多邊形頂點的軌跡,D部分我們要討論第三型態正多邊形的軌跡,而最後E部分我們要對此問題作一個結論及討論。 \r

大的變大,小的變小?

有一次,老師在課堂上演示一個有趣的科學實驗。內容是:一個大汽球連接一個小汽球,中間以一個閥當開關。老師要我們猜「氣閥打開後,汽球大小的變化如何」幾乎所有的同學都一致認為大的變小,小的變大,最後將會一樣大。結果呢?老師開關一打開,大家都楞了一下,結果竟然是「大的變大, 小的變小」。這表示小汽球壓力大,大汽球壓力小,氣體由小汽球流向大汽球。但矛盾來了,小汽球變得更小,豈不是壓力變得更大,而大汽球變得更大, 壓力將會更小,那壓力又如何會達致平衡呢?因此,我們決定好好的研究這個問題,以解決矛盾。

「流」得住嗎?-利用二次式係數探討流體阻力

利用Data Studio 軟體紀錄物體在水中運動的速度、加速度,以驗證用二次式C0 + C1 v + C2 v2 來模擬水作用力的可行性。

低碳數烯烷類氣體分子在甲烷單氧化酵素的反應性之比較

近幾十年來,工業化及科技進步帶來了文明及生活的便利,卻也藉此讓大自然原有的平衡發生改變,例如溫室效應,便是由於大氣中的分子組成發生變化,如二氧化碳或甲烷等氣體,它們因為吸收了太陽光中的紅外線,造成了溫室效應,改變了全球的氣候環境,研究對於在自然界中碳循環有重要貢獻的嗜甲烷菌(Methanotrophic bacteria或methanotroph),將有助於改善我們日漸增加的溫室效應。根據Sochngen 在1906 年的推測,與甲烷代謝相關的微生物將在減少大氣中大量甲烷分子濃度當中,扮演重要的角色。因此,我們試圖基於此項觀點,推測當環境中甲烷濃度有升高的趨向時,是否會出現相對應的微生物有大量繁殖的傾向。嗜甲烷菌為格藍氏陰性細菌,轉化甲烷為甲醇作為此菌能量及碳源的來源,在有氧氣和烷類氣體的環境下,它也可以將烷類轉化成相對應的醇類,烯類轉化成相對應的環醚類,如丙烷變正丙醇及異丙醇,丙烯經作用後成為環丙醚。嗜甲烷菌可以生長在許多不同條件的環境中,從海水、淡水、沈澱物、泥碳沼澤、土壤和溫泉等都有被發現(Murrell et al., 2000)。

我的卡踏會自動鬆脫

在新聞報導中,常常有車友因為卡踏受傷,嚴重者甚至有死亡的事件發生,因此我們構想設計可以自動鬆脫的安全卡踏。在各種卡踏設計中大略分兩種,登山用及公路用,我們先以老舊的登山卡踏為基礎來拆解,了解內部構造後,依照我們的需要來設計及改造卡踏,由於當車手在騎乘過程中,遇到緊急事件時,第一個反應就是按壓煞車,因此設計時我們想以煞車系統來連動卡踏鬆脫,將原本的卡踏中心主軸,設計成具有擠壓功能的軸桿,並以煞車線拉動機構,在按壓煞車時便可牽動此線產生力量,卡踏的挾持設計就會前後分開,卡踏可以自然鬆脫。當煞車解除後,卡踏又重新歸位。我們設計的卡踏除了可以自動脫離外,也可以依原本的操作方式脫卡。經過設計、加工、組裝測試後,這樣的機構是可行的,未來的研究方向是測試對煞車的影響及如何可應用改裝於任何自行車上,以符合實際使用的需要。

神奇的水滴再現

根據前人的報告,「水滴停留在水面上」的原因是由於「水滴攜帶淨電荷,造成排斥的作用」。經過一連串的實驗及探討,發現了一些新的現象,無法以前人的論點解釋。經歸納探討後,提出「水滴雖然會帶有電荷,但可能並非造成此現象的主因」,也提出了兩個假設,但目前尚無法證實。

神祕的鹽類一奇妙的化學世界

在炎炎的夏日中,偶然的發現水泥牆上有鹽化的情形,引起我們對“鹽”的興趣,進而探討鹽對水泥結構的影響。更進一步地我們又探討鹽類對化學反應的影饗,並利用不同的鹽類取代王水中的 HCI ,觀察黃金在其中溶解的現象,並從其中反應探究不同之配基和中心離子反應情形。及鹽類於一些化學反應中扮演何種角色。

香椿抗氧化能力探討與研究

活性氧(reactive oxygen species)包括超氧陰離子自由基,羥自由基和過氧化氫,是人體代謝作用產生的自由基中具有高度活性者,而抗氧化劑能有效清除人體內產生的自由基。除了一般化學合成的抗氧化劑外,尋找具抗氧化性的天然食品逐漸為研究者所重視,香椿即是一例。本實驗即探討香椿葉萃取液清除活性氧自由基及減緩其所造成細胞傷害的能力。在 DPPH 清除實驗中可知香椿具有顯著的清除自由基的能力,在 15μg/ml的低濃度下即可達 88.8﹪之清除率。另一方面香椿清除超氧陰離子自由基的能力則須 200μg/ml 之濃度才達 78﹪之清除率。4μg/ml 的香椿可顯著減緩質體DNA 受到羥自由基之傷害。240μg/ml 的香椿可提高細胞在過氧化氫作用下之存活率,而香椿本身對於細胞不具毒殺性。整體而言,經本實驗初步證實,香椿葉萃取液是清除活性氧自由基的良好抗氧化劑。

神啊!請給我多一點時間地震防災分級控制多重警報系統

發生於去年深夜的 921 大地震中,由於許多人仍在熟睡中來不及逃生,而被奪去寶貴的生命,造成極為嚴重的傷亡慘況。如今,無數的家庭因親人的永別而悲傷痛苦,尚待心理復健。更有許多的孩子從此失去了父母的照顧,處境堪憐,使我們深刻的體會到“地震警報系統”在危難時的重要性。 於是興起了我們研究“地震警報系統”的動機,因此,便開始構思並進行有關地震防災警報系統的相關研究,期望能製作一個具有多重警報,並且能分級控制的系統。當緊急災難發生時,能及時提供適當的警告,並引導如何安全逃生,以搶救更多的生命。衷心的盼望能囚地震警報系統的設置,將災難的傷害程度降低,以減少悲劇的發生。