全國中小學科展

高中組

千刀萬剮

常常在數學競賽中,會看到這種題目:「n 條直線最多可將一個平面切成幾個部分?」一般的人遇到這種類型的題目常要思考一下子,才能想出它的規律,所以我們針對這個主題做研究。

多面體的缺角和

某日數學課時,老師提到了一些有關多面體之公式,如歐拉定理等,另外亦提出一些有關多面體的角度問題,例如多面體之面角和,因而引起大家的注意,也開啟此次作品的開端。

P.C.音樂系統之製作與研究

去年(1988)寒假,一時興起,以BASIC寫出一個音樂程式,供自己玩音樂之用。暑假時,在一次偶然的機會中學會了C語言,於是決定以C重寫一次此程式,並增加更多的功能,也使自己能熟練C。

黃金激爆之PLED!!

利用化學合成法合成出聚苯胺及 MEH-PPV,經過一連串的製程作出高分子發光二極體(PLED),再用 I-V 儀量測。實驗中以聚苯胺及 MEH-PPV 的薄膜厚度為變因,進行實驗。 電壓值為 10V,量測樣品通路上的電流。一開始電壓在跑時,量到的電流都為 0A,所得到的圖形為一水平直線;當電壓到達一個值時會向上爬升,但爬到一個階段後圖形呈現鉛直掉落至電流為 0A,圖形又恢復成水平直線。過程中看到了薄膜厚度對樣品確實有影響,又鋁電極的厚度不能承受過大的電壓,所以,用銦粒壓在元件上藉以保護。 Using Chemiccal polymerize PANI and MEH-PPV make through a series Polymer light emitting diode(PLED)Produce.then using I-V meter surveies. PANI and MEH-PPV change of thick proces.Experiment design I-V volt for meter conduction of current of sample .The voltage moving.First meter current is obtaining the figure is horizontal when voltage increase to a special value , but increase a while , the current will fall down to zero volt. Figure will go to horizontal that sample will change .Thick is different,and aluminum cathode can not suffer too much voltage .otherwise will burn.

不同濃度層離子躍遷行為之研究

將不同濃度的氯化鈉溶液分別放在上下層,因濃度差發生擴散現象。正、負離子帶著相反的電荷,以不同的離子遷移速度進行同方向擴散,會形成正負離子電荷分布不均現象,引起各溶液界面薄層中出現電雙層,產生類似電化學氯化鈉電容。正負離子在溶液中遷移速度是不同的,Na+和 Cl-離子兩者電量相等,但是Na+離子半徑較小,在水溶液中Na+電荷密度大,離子水合半徑大,在水中移動的阻力愈大,所以Na+離子遷移速率比Cl-離子小。設計特殊八通道電極,在不同濃度氯化鈉水溶液擴散層,沿垂直方位擺置八個電極,連續偵測離子擴散電荷產生的電位差,由垂直方位電位值的變化趨勢,探討Na+和 Cl-離子擴散的運動模式,由實驗數據可觀測到微觀離子相對運動情形。

數學公式

因為讀數論的同餘方程時,看到許多一元二次同餘方程的解法,又在不定方程中遇到ax2 + by2 = k 這樣的題目,使我開始思考這個問題。

這不是「拉午耳」的錯

本研究是利用塑膠杯子為主體,中間利用鋁箔當介面,組裝一個簡易且可靠的測定溶液蒸氣壓並探討拉午耳定律偏差的裝置。我們測量了水、乙醇、氯仿、丙酮、苯、甲苯等六種純液體的蒸氣壓,並測量了(水+乙醇)、(氯仿+丙酮)、(苯+甲苯)等兩成份系溶液的混合蒸氣壓。結果發現(水+乙醇)的混合蒸氣壓以及(氯仿+丙酮)的混合蒸氣壓都比理論值低了一些,此稱為負偏差溶液;(苯+甲苯)的混合蒸氣壓與理論值差不多,較接近理想溶液。最後,我們還測量不同溫度下的蒸氣壓,並利用clausius-clapeyron equation求出 H? ;同時透過實驗,證實了拉午耳定律。

搶救地球±2℃—風動全球

瞭解自製的簡易風力產生器系統內風力強度的分佈情形並量化風力大小與發電量的關係。此風力產生器對應的發電量,會因風扇位置的相對應而有其對稱性,此對稱關係會隨著所開風扇的個數而隨之降低。風力強度有隨距離遞減的趨勢,而不穩定流會因風力產生器邊壁的關係在距離風源15 cm最嚴重。如需較強的風力利用,則在近風源10 cm處可最有效率使用。在旋翼的設計上,如欲產生較大功率,葉片數目以長5 cm、寬4 cm、數目4片為最佳。水平軸的旋翼設計可知葉片愈短愈費力省時,反之葉片愈長愈省力費時,因此常見台灣目前所使用之風力發電機組皆為超大風扇葉片。在垂直軸的葉片設計上,發電功率不及水平軸,但卻有不必考慮風力來源方向的好處。

小單帶蛺蝶的生存策略探討

去年和弟弟進行科展研究時,在小坪頂的小溪邊發現一隻正反面斑紋不一樣的蝴蝶掉落水中掙扎,將之救起拍照後放生。照片沖洗後比對圖鑑為小單帶蛺蝶之雄蝶,並由圖鑑上發現不但雄蝶翅膀背腹面圖案不同,連雌雄蝶之間的圖案也不同,這種差異到底在其生存適應上有何意義引起我們極大好奇。但收集相關資料後只有生活史中的形態和採集記錄,其他相關資料均極缺乏, 因此乃動手進行在台北盆地的分布調查及飼養觀察以了解其生活史。從初步飼養成果中,發現小單帶蛺蝶生活史中幼蟲在顏色及形態上都呈現豐富的變化,同時體表也布滿駭人的刺突,並且具有很多和一般蝴蝶不同的行為。例如多數蝴蝶產卵在植物的嫩芽或幼葉.上,以方便孵化的初齡幼蟲能哨食到而小單帶蛺蝶卻產卵在發育完全的老葉片上;多數蝴蝶幼蟲都將排泄的糞便撇棄,而小單帶蛺蝶幼蟲卻將糞便如珍寶般保存並善加利用。這些飼養過程所發現的奇特現象,在野外生存適應上的意義為何是我們要探討的重點,因此乃以飼養資料為基礎,選擇台北市立動物園蝴蝶公園為樣區,進行野外觀察建立基本資料,並探討這些特殊習性在生存適應上的意義。

氣體分子擴散的探討

在高中實驗課程中,研究氣體分子擴散速率及距離對密度的關係,僅能在同溫、同壓下,控制長度一項變因,所以在課餘時間集合同學探討課本中有關影響擴散速率的因素,自行構想設計,並改良實驗裝置,以期達到我們求知的慾望。