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

多功能抗眩膜的研究

一般陰極射線管(CRT)的電視螢幕易造成反射光線過強,使得眼睛刺眼而看不清楚螢幕的影像。但經過表面霧化處理的液晶螢幕,可以使入射光源產生散射,達到「抗眩」的效果。表面霧化處理,指的就是再螢幕上貼一張含微米粒子的薄膜。PDA(Personal Digital Assistant)或觸控式面板,螢幕除了要求抗眩外,更要求高硬度。本實驗利用「實驗設計法」設計實驗組別,將奈米粒子、微米粒子、膠、含氟的矽烷類、溶劑(IPA)等五種物質攪拌、塗膜、用紫外光照射使其發生聚合反應(高中化學下第八章),形成一張具抗眩效果的薄膜,再利用光學反射原理(高中物理上15-17章)測量薄膜的眩光度,結果約有一半組別(表一)均優於商業抗眩膜(眩光度2.6)。另外,我們利用不同硬度的鉛筆畫膜的方法測量薄膜的「硬度」,結果最高可以承受3H的鉛筆,而不會留下刮痕。之後,研究膜的「潑水性」的性質,結果「接觸角」大部分均大於100度最後,以IPA稀釋的配方塗在玻璃上,結果稀釋5倍後的接觸角仍然很大(>100度),撥水性質佳,可進一步應用在玻璃上。

設計、色計-自行設計微型比色計改良比色法實驗

本實驗主要是為了改善高三比色實驗之實驗的精準度而進行的。利用發光二極體作為光 源,搭配光敏電阻,並以塗黑的T 型玻璃管作為反應槽,組裝成自製微型比色計。 此實驗首先確認傳統比色法之精密度極差,接著針對反應槽長度、光源顏色及光源電壓進行篩選。選出最適合本實驗的反應槽長度、光源及適合光源的電壓,組成高精準度的微型比色計。 以自製微型比色計測量十個濃度不同之校正液後,確認本儀器之檢量線確實具有極佳之線性關係,便可進一步繪製檢量線,並計算待測溶液的平衡常數。本實驗不使用分光光度計主要是因為其成本較高,本組希望能以最低的成本,求之平衡常數。

全方位省電環保健康空調系統

本次計畫係結合所有空調設備與一體,用於改善室內溫度與空氣品質,找出一種兼顧環保、健康與舒適的系統,進一步排除室內無形殺手(一氧化碳)的威脅,營造一個舒適、健康且環保的生活環境。常用來控制室溫的設備是冷暖氣機,但使用冷暖氣機會消耗大量能源,使用時必須緊閉門窗,如此將使室內的空氣混濁,甚至有一氧化碳中毒可能。其次用來控制室溫的是電風扇與窗戶,利用開閉窗戶引入戶外空氣來調節室內溫度,但戶外空氣並非全然適合室內,所以窗戶並非一直打開就能改善室溫,要改善室溫則須適時改變窗戶的開閉。綜合上列空調方法,我們希望減少冷暖氣機的使用,加強窗戶的功能,我們製作了本作品,本作品去除使用人力去開關窗戶的煩擾,利用人工智慧去做出正確開關窗戶的動作,調節室內氣溫,讓使用者能達到舒適安全又能省電,所以我們認為全方位省電環保健康空調系統是最佳的空調系統。全方位省電環保健康空調系統的功能如下:一、以環保概念調節室內溫度:借用室外溫度、室內溫度和使用者設定溫度去判斷窗戶的開閉來代替極端費電不環保的冷氣,使室內達到使用者設定的溫度。二、降低一氧化碳危害:當一氧化碳瀰漫在密閉的室內,在室內人們尚未中毒前,本系統會以智慧的去開啟窗戶引入空氣,解除一氧化碳中毒的危機。三、有智慧的開閉窗戶改善空氣品質:只要是外的空氣適合隨時便有智慧的引入改善空氣品質,排除人力去開關窗戶的困擾。

春季長江淡水對台灣海峽北部溫鹽之影響

本研究透過國科會海洋學門資料庫取得緯度25N~26.6N經度119.4E~120.6E,2002~2005年海洋研究船獲得之實測海水溫鹽資料,研究長江淡水對台灣海峽溫鹽之影響,並透過溫鹽圖了解台灣海峽北部之水團溫鹽特性,考量長江大壩於2003年蓄水,且冬季航次極少,因此取用之樣本分別為2002年春季、2004年春季、2005年春季,研究發現在春季有一明顯之海水鋒面位於東經120~121度之間,東側溫鹽均高,西側則為低溫低鹽,應是長江淡水進入海峽的影響,此外,台灣海峽西側海流的年際變化較大,尤其是表層海水受中國沿岸流帶來東海陸棚水影響非常明顯,在垂直方向上,海峽西側在水深22~25公尺左右均有一明顯鹽度分界線,應是表層低鹽低溫的長江淡水和南方的海水的交界面。

根與係數關係—有符號的 Lucas 三角錐

本篇文章從”將βm1 +βm2 +βm3 分解成β1 +β2 +β3 , β1 β3 + β2 β1 +β2 β3 , β1 β2 β3 的非線性組合出發,令fm(a1, a2, a3) = βm1 +βm2 +βm3 ,m = 0,1,2,......,我們發現fm(a1, a2, a3)= , i,j,k? N ∪{0},代表 ai1 aj2 ak3且i+2j+3k=m 這一項的係數,在空間座標中,標記在(i,j,k)點上,結果得到許多類似巴斯卡三角錐圖形的相關性質。而 的絕對值在 k=0 時的圖形,是一個 Lucas 三角形 ,因此我們稱 的圖形為”有符號的Lucas 三角錐”。 在探討巴斯卡三角錐 和”有符號的Lucas 三角錐”在X-Y 平面上的奇偶性圖形時,結果竟然發現只要把巴斯卡三角錐的奇偶性圖形往 X 軸正向移動1 單位就能和”有符號的Lucas 三角錐”的奇偶性圖形全等,這使我們更想知道巴斯卡三角錐與”有符號的Lucas 三角錐”在空間中的奇偶性圖形之間的關係。 最後我們將 的相關性質推廣到四維的情形。

氣體動力模擬

氣體動力論是一種微觀理論,而波以耳、查理定律雖是巨觀的實驗,但對我們而言,終究還是一種看不到的氣體性質推理,而促使我們本次的模擬實驗藉由真實粒子撞擊所形成的現象,解說氣體定律。 一、 理想氣體的粒子模型很難取得,因為真實的粒子必有重量,也很難達到彈性碰撞,我們以B.B 彈為氣體粒子模型,以馬達轉動撞擊B.B 彈,輸入的電功率P=IV 轉為粒子的動能,就算粒子與器壁為非彈性碰撞,若其散失有一定的比例,也就是當能量平衡時,以功率觀點, p電= p粒子得到 +p散逸 ⇒p電=kop粒子得到(ko>1),我們可視為粒子Ek 不變,由 IV=ko.NEk(N:粒子數,Ek:粒子動能),所以當N 固定時,我們可由p電值來代表粒子動能的大小,當N 非固定時,可由p電/N 代表粒子動能大小。 二、 ∵分子動能 1/2 mv2= 2/3 KT ∴ IV / N 也可用來代表氣體溫度(T)。 三、 垂直放置的活塞受有重力Mg (↓),若底部有粒子撞擊而使活塞上升一段距離而平衡,可得到F撞擊力 = Mg,而壓力P= F/A =Mg/A,∴若活塞截面A 固定則活塞質量 M 可代表氣體壓力P。 四、 B.B 彈活動的空間體積V=hA 也就代表氣體容器的體積,∵活塞的截面積A 固定∴可用 h 來代表容器體積。 ∴此次探討中,氣體的P、V、N、T 各以M(活塞質量),h(活塞高度),N(粒子數),p電/N(電功率/粒子數)來代表。

圓錐曲線內接三角形的定點與包絡線

本文主要在探索圓錐曲線上,以某點A為固定頂點的內接三角形,所具有的特殊性質。當A點的兩夾邊斜率相乘為固定數時,我們用了一個較為簡潔的方法證明之前文獻已有的結論:『A點的對應邊必通過一定點。』另外,本文證明出點的兩夾邊斜率相加為固定數時,若為圓、橢圓與雙曲線,A點的對應邊必通過一定點;但在拋物線的情況下,點的對應邊則會產生一系列的平行直線。本文也針對一些相乘或相加的特殊固定值作了詳細的分析。此外,若角A為固定角度的情形下,我們也利用了GeoGebra繪出其包絡線的圖形。

醇水之蒸

在實驗中,我們將探討拉午耳定律的偏差現象,測定混合液體的蒸氣壓、混合後的反應熱以及一系列的醇類之間關係,再比較不同種類的溶液性質。藉由實驗結果試著解釋為何蒸氣壓為正偏差的酒精溶液,混合後體積會減少以及為放熱反應。我們也將測量數種物質,包括有、無揮發性的物質,固定濃度的混合液體,改變其溫度,觀察蒸氣壓,分析其中的關係,並藉由數據推出關係式,並試著預測其沸點。最後,我們在實驗中發現,不同濃度的酒精與水混合液中,在特定濃度時會有混濁現象,我們去模擬內部結構,探討混濁形成的原因,藉由巨觀的現象去了解微觀的實際情形,使我們有更多討論的空間。

水質監測-水生生物與重金屬之分析研究

台灣從傳統的農業社會蛻變轉型,邁入經濟發達的現代化工商業社會,雖然有了如此般的經濟奇蹟,卻也因此葬送了寶貴的生態環境;許多人對於林園的第一印象總是與「汙染」劃上等號,但在林園工業區旁的那一大片濕地卻鮮少有人知道,濕地中有許多水生動植物(例如:蒼燕鷗、海茄苳、水筆仔…等),對林園人來說無疑是在水質淨化與監測上扮演了十分重要的角色。

多面體之著色問題

如果有四種顏色可供選擇,我們想在併排四個正方形格子上(如圖□□□□)著色,假定位置是固定的若限定四格異色,當然就有 P4 4種塗法,如果四格不須異色,就有 4 4種,在同樣條件下,如果塗在一個可翻轉之正四面體上(如圖) E1表 △ ABC , E2表 △ ABD , E3表 △ ACD ,例如(一)E1 → 白, E2→ 黃, E3→ 紅,和(二) E1→ 紅,E2→ 白, E3 → 黃,根據上面的算法 是(一)(二)兩種塗法,而事實上,當(一)適常地旋轉了 120。後就是(二)了,所以應視為同一種塗法,這正多面體對稱的特性,致使塗法數減少,引起我們探討的興趣。