全國中小學科展

高中組

遠距視訊寵物餵食器

使用現有的電腦及網路設備,再加上一些電路就可由世界各地透過網際網路(Internet)觀看、餵食家裡的寵物,甚至開關照明、電暖器等。目前可餵食乾狗糧、乾貓糧、魚飼料、鳥飼料等。 遠距視訊寵物餵食器是由一台電腦稱餵食端(圖1右側),經由印表機埠(printer port)控制餵食器、電暖器、照明、或設定餵食時間及照明、電暖器ON及OFF時間,且可經由串列埠控制AI馬達來改變視訊攝影機(Web Cam)的方向(上下左右)。 遠端電腦(圖1左側)透過網際網路可遙控餵食器、電暖器、照明及視訊攝影機的方向,經由餵食端電腦的視訊攝影機(Web Cam)傳回遠端,可在世界各地看寵物生活及活動情況。因有攝影機的旋轉功能,故用於家庭保全及家電控制等用途。

百合花粉嚇嚇叫—花粉管體外萌發實驗改良研究

種子植物藉由花粉管的萌發,到達子房與胚株結合繁殖下一代,在這次實驗中我們以最明顯能夠觀察的百合,來做研究,以四種園藝改良品種來做花粉管的體外萌發實驗,在做各種物理、化學的條件後,我們發現黑暗下,30℃,蔗糖濃度5%加上培養液,pH 值4.8 時,FS350 的萌發情況最好,我們便以此來設計改良花粉管萌發的實驗。

好水!好健康!飲用水優質化的研究

主要研究方法為:一.運用化學發光法,測雙氧水濃度變化是可信賴的方法。二.首創利用金屬礦物和原礦物的氧化還原特性,過濾自來水進行水質優質化產生抗氧化水。本研究技術成熟度為:第三級雛型(1.概念→2.實驗室階段→3.雛型→4.試量產→5.量產)。研究結論:一.組成可攜帶式產生優質化淨水器。二.優質化水的性質:1.殘餘氯濃度為0.0 ppm 。2.總固體溶解量:30~40 ppm 。3.pH 值:8.6~9.2。4.抗氧化水(含鎂離子)及抗氧化水(不含鎂離子),這兩種抗氧化水均使雙氧水濃度降低,故均具抗氧化的能力。 5.氧化還原電位值:90~-200mV。三.抗氧化水的性質:1.抗氧化水製成後,要短時間使用,才最具還原力的功能。2.抗氧化量(活性氫原子)均隨入水速及室溫增加而漸減。

小題大作---用軟體(GSP)玩幾何

在“科學教育月刊第212期(1998.9)”裡有一道題目“一則幾何問題”,在文章的最後作者建議讀者可進一步利用動態幾何軟體 Geometer Sketchpad (GSP) 來處理、探索這有趣的幾何題目。當我們看到筆者如此的建議,便詢問老師這套軟體,並央求老師指導我們。起初我們只是認為這套軟體好玩,可以讓幾何圖形移動,讓以前只能存在心中的轉動、移動或疊合之類的幾何變換都然能真實地呈現在我們眼前。但當我們再利用GSP深入此問題時,我們竟發現了一些出乎我們預料卻蘊含規則的結果。於是我們就再請教老師,並做了此份探討與研究。 \r 我們做此份研究事先並沒有預設目標。憑著好奇心,在亂中發現、尋找規律。也多虧有此套軟體(GSP)的實際操作,讓我們的發現以致於猜測都可以得到初步的檢驗,而終究才有結論。總而言之,這份研究可說是在好奇、探索與驚呼中走過。\r

尋尋「冪」「冪」—連續整數冪次和公式解之簡潔表示法

首先定義:對任意自然數k,(x k)=x(x-1)(x-2)...(x-k+1)/k!。並證明對任意的多項式f(x),若它對所有整數m取整數值f(m),則f(x)=A0+A1(x 1)+A2(x 2)+...+An(x n),其中A0, A1, A2,..., An都是特定的整數值。接著證明:若f(x)=xk,則xk=A1(x 1)+A2(x 2)+...+Am(x m)+...+Ak(x k) ,其中Am=Σ(-1)j(m m-j)(m-j)k ,m=1,2,...,k。在此公式中依次取x=1,2,3,...,n,得Sk(n)=1k+2k+3k+...+nk=A1(n+1 2)+A2(n+1 3)+...+Am(n+1 m+1)+...+Ak(n+1 k+1)為n的k+1次多項式。 且Am=Σ(-1)j(m m-j)=∆mf(0) ,其中∆mf(0),表示f(x)的第m次差分在x=0的值。若將其化成多項式的形式,可得Sk(n)=1k+2k+3k+...+nk=1/(k+1)Σ(k+1 i)Pink+1-i,Pi=Bi(i≠1),P1=B1+1。或 Sk(n)=1/(k+1)Σ(k+1 i)Bi(n+1)k+1-i,其中 為伯努利數列,滿足遞迴式:Σ(k+1 i)Bi=0且B0=1。進一步將Bi的下標改成上標,可得Sk(n)=1k+2k+3k+...+nk=1/(k+1)[(n+1+B)k+1-Bk+1],滿足(1+B)k+1-Bk+1=0,但必須將每個Bi視為相對獨立的數。

以固定化微生物處理豬糞尿廢水中有機物及氨氮

近年來國內養豬戶所產的大量豬糞尿廢水,含有高濃度的有機物及氨氮,往往未經處理而排放,因而嚴重影響水體。如果進一步將其固定在高分子單體中,應用在廢水處理程序中可具備下列重點。 (一)微生物固液分離容易,可簡化處理程序。 (二)可提高反應器中微生物濃度,增加微生物之滯留時問。 (三)可提高處理負荷。 因此我們嘗試以固定化微生物,置於自製壓克力槽,處理豬糞尿廢水以期有效去除有機物及氨氮。

車床刀座之改良─免用墊片車刀座

(一)每次做車床實習時,因本身的疏忽,或是其他不可抗拒之因素使車刀刀刃斷裂,或加速磨損刀刃,而無法達到所需標準。 (二)以往調整車刀刀刃之高度時,皆以墊片調整。 (三)因墊片厚度及大小不一,使我們花費很多時間於校正刀具上,而且各種車刀所需墊片不同,使同學在實習時帶來很多困擾。

乾季枯水期八掌溪水質污染調查

抽樣調查八掌溪水質汙染,進而謀求防治之道。

誰來「角」逐--剖析四角拼圖的拼圖原理

四角拼圖是由九張一樣大小的正方形卡片所組成的拼圖,每張正方形的四邊有不同圖案的半邊, 可與其他卡片的另半邊接成一張完整的圖片, 最後拼出3 ×3 的拼圖。卡片上的圖片種類可重複,四張半邊的圖案排列方式也不盡相同,故一副拼圖可能有一種以上解。我們設計了以下三大類拼圖:一、 3 × 3 的拼圖有兩種圖案, 每張卡片含二種圖案的同半邊。二、 3 × 3 的拼圖有三種圖案, 每張卡片含三種圖案的同半邊。三、 3 × 3 的拼圖有四種圖案, 每張卡片含四種圖案的同半邊。在此研究中,由調整卡片中的圖片多寡和其排列的方式,探討這些因素對拼圖解的影響( 多寡、特性)。同時也從原始的拼圖方式, 研發更有條理與完整性的拼圖方法。

地球真的發燒了嗎?-深入探討全球暖化的趨勢

全球暖化是眾所周知的事情,然而暖化的背後是否跟地球的緯度有所關聯?究竟地球在未來可能會從甚麼地方開始急速升溫?是赤道?還是極區?或是根本與太陽的入射角度不相干?雖然不是非常的精細,我們仍舊將地球依緯度畫出了區分,去比較這些不同緯度地區升溫的現象。 結論跟我們以前所認知的事實的確有一段差距。有些地方的氣溫長期來看是上升,近十年的狀況卻是下降;有些地方的氣溫一直穩定而持續的上升;更有些地方的年溫差越來越小,冬季愈來愈熱,夏季愈來愈冷。