全國中小學科展

高中組

植物維管束的電模型建構

植物電訊號目前已在番茄、胡蘿蔔、馬鈴薯上證實可應用作為植物的健康情形、細胞內澱粉分佈甚至於地震偵測。過去文獻研究證明,電訊號可以在細胞間內以及整株植物間藉由原生質絲以及維管束傳導。在一次進行植物電訊號偵測時,發現樹幹有電容特性,因此我們認為必須先找出樹幹正確的等效電路模型依據,才可正確做植物電訊息應用。然而現今研究並沒有正確的喬木維管束中等效電路模型。因此本研究建構喬木中微管束的等效電路模型。此外,本研究也利用實際電路模型做充放電實驗比對樹幹充放電曲線證明等效電路之正確性,以及擴大偵測樹幹橫向面積,發現此等效電路模型符合電阻電容串聯特性,更證實本等效電路的正確性。

簡易重力加速度之測量方法

重力加速度的測量方法很多,我們利用物體通過光閘感應器時可產生一5伏特脈衝電壓,這一電壓可驅動蜂鳴器而產生聲響,再透過電腦中的『gold wave聲音編輯軟體』加以記錄,藉此可得物體通過不同光閘感應器的時間差,然後利用自由落體重力加速度式子與斜拋物體時,式子,求得重力加速度的值之外,也進一步探討對於自由落體、平拋、斜拋等運動,其重力加速度的值與不同物體之關係。 從實驗中,得到自由落體時的重力加速度值為973.3cm/s2、誤差為0.7﹪,平拋時的重力加速度的值為987.2cm/s2、誤差為0.7﹪,斜拋時的重力加速度的值為959.3cm/s2、誤差為2.1﹪,證明了重力加速度之值不隨其拋射方式、質量而改變。

智慧型回收標誌辨識系統

全世界都陷入與垃圾爭地的戰爭中,而垃圾中百分之四十都是可回收資源,如果能從未分類的一般垃圾中自動分離出可回收物,將可以大幅減輕垃圾量,並讓資源可以有效的利用。由於可回收垃圾絕大部分具有回收標誌,所以本系統以辨識回收標誌來自動挑出可回收垃圾,藉此減少人工作業,達到資源回收的第一步驟。我們所撰寫的辨識程式會自動偵測相機所拍攝的灰階照片,轉成二元值,以陣列儲存。為凸顯回收標誌的圖樣,我們將消除圖片上不必要的雜訊,並把小空隙填滿。接著才從殘存的圖樣中一一比對回收標誌的特徵條件,看是否有圖樣為回收標誌。辨識結果會經由 RS232輸出訊息給外部電路,以推動分類杆並亮出圈叉的燈號來顯示辨識結果,達到回收垃圾分類。

大家一起來比色—比色法實驗器材的創新及改良

●目測比色法所求得的數據誤差率大,因此利用自製的器材(光敏電阻),測定Fe3+ + SCN - FeSCN2+ 的平衡常數。 ●確定以自製器材改良比色實驗的可行性 ● 用不同濃度的溶液搭配本實驗 ● 溫度對本實驗有顯著的影響 ● 改變比色法的光源,研究其結果 ● 本實驗有重現性,器材具有量產的價值

電磁波對植物的影響

隨著科技不斷進步,無線通訊設備大量的使用,科技造福了人類,但也帶來了傷害。本研究探討水蘊草、綠豆、萵苣、阿拉伯芥受電磁波影響後,從細胞到整個植株所產生的反應,以了解電磁波是否對不同植物生長具有共同的效應。由本研究的實驗結果知水蘊草葉片細胞受電磁波干擾後,有光化學反應的平均為 67%,而由綠豆、萵苣、阿拉伯芥生長實驗的結果得知受電磁波影響後,植物都長得比一般環境下的植物還高。

猜不透我的心──探討影響颱風路徑的原因,及不同颱風路徑造成的災害

本報告主要研究不同變因對西太平洋颱風移動路徑之影響,方法為使用旋轉圓錐盤來模擬高壓風場,以BB 彈射入盤內時,BB 彈的下滑力和離心力平衡後,其移動的路徑,模擬颱風進入副熱帶高壓後的路徑變化。實驗結果發現,模擬高壓越強,模擬颱風越不易被快速拋出,且較強模擬高壓橫移時,模擬颱風的路徑也隨之偏轉。對照實際情況,發現高壓越強,颱風較不易被拋出,而順著高壓西側北上,有些更因高壓移動,路徑隨之偏移而接近台灣。實驗發現颱風不會被高壓直接向外推出,主因是摩擦力較小時,氣壓梯度力和科氏力平衡,形成幾乎平行等壓線的駛流風場帶動颱風移動。另外,侵台颱風路徑不是造成全面降雨的主因,明顯外圍環流及颱風眼對全面降雨的效果更強。

電鈴計時器的改良

在高中物理實驗中,尤其力學部分,使用電鈴計時器的機會很多,短時間的測量,物體運動的速度,加速度的求法,牛頓運動定律的驗證等...,皆須借助電鈴計時計。這些電鈴計時器,都是以紙帶經過電鈴計時器的擊錘,或毛筆尖繪出痕跡,以測定的。紙帶與擊錘或毛筆尖的摩擦力很大,影響實驗結果甚巨,因此我們想辦法把摩擦力消除,而提出了下列的改良方法。

以Hα干涉濾鏡製造人工日蝕研究日珥

自接觸天文幾年以來,對於太陽特感興趣,從前我以望遠鏡拍攝太陽頂多只能記錄到黑子、白斑之類的現象。但是,去年我在日本的天文雜誌上見到許多業餘天文學者攝下了只在日全蝕才可見到的日珥,一時倍感興趣,決定要以我現有的儀器拍到日珥,且要研究關於日珥的特性,這才不失天文攝影之意義。

「酵」一笑,農藥便知道-利用微型裝置,配合酵素進行蔬菜中殘留農藥的檢測

資料顯示:台灣農藥平均年使用量為3.8萬噸,而且有逐年增高的趨勢;換言之,台灣人每人每年吃下約1.65公斤的農藥!我們真的吃下那麼多農藥嗎?有機蔬菜真的皆不含農藥嗎?一般常用的清洗方法真的可以有效地去除農藥嗎?是否有較為簡便的方法能夠檢測農藥的殘留呢?於是我們展開了下列一連串的研究。

表面張力與最短路徑探討

在實驗中,我們探討表面張力與最短距離方面的問題,研究肥皂膜形成圖形的物理意義。在我們的觀察中,肥皂膜會於支持物間形成連線,若支持物是三支柱子以上,在其間形成路徑的總和最短。我們試著在多柱體間利用此性質修建最短連線,並利用數學模型及力學原理找出肥皂膜最短路徑的原因。整體的研究過程可以粗略地分成下列幾點:一、驗証最短距離二、利用力學解釋原因三、分析各情形所表示的意義四、理論地預測出最短距離連線圖形。