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

國中組

冰「鹽」逆險記~探討冰花在鹽逆境下生長及改善土壤鹽化可行性

「冰花」擁有令人驚訝的耐鹽能力,為了解鹽逆境下的生長,我們種植冰花並從種子開始記錄。水耕冰花在2%的鹽水中仍有80%以上發芽與存活率;0.5%及1%的鹽逆境下,冰花生長的速度較快,滲透實驗顯示,此濃度間為葉肉的等張溶液。經觀察發現,冰花葉上佈滿明顯的「囊狀」細胞,為儲鹽主要部位,水耕鹽度較高組別,其囊狀細胞內鹽度也會較高。囊狀細胞內的鹽度,葉柄(最大)至葉面有逐漸變小的趨勢。冰花在0.5%鹽度的水耕環境30天後,再移植至高鹽(5%)水耕或土耕環境,會有最佳的適應與生長。冰花有水中降低總氨的能力,具開發成「海水版」魚菜共生的潛力。冰花可使土壤電導度大幅度下降,顯示具有吸附土壤中無機鹽類的能力,具有改善土壤鹽化的可能性。

神奇的k值-畢氏數的完全解

關於型如X12+X22+X32=X42的四元二次不定方程的正整數解的一般式,在各篇報告或各著作書上,基於不同的觀點,站在不同的角度去研究,各有各的結果公式,但經過詳細的檢查,都會發現一些漏解,當擴充到更多元時,漏解必然更多。本文透過第47 屆利用銳角Δ、鈍角Δ及直角⊿擴充廣義畢氏定理的探討,擷取”平行線段”及其k 值的概念,發展出一整套N 元二次不定方程正整數解的一般式,並進一步擴展到型如X12+X22+X32=X42+X52(簡稱三對二二次不定方程)的m對n二次不定方程正整數解的一般式。

大自然的捲葉高手-香蕉弄蝶

記得上學期,我們的校外教學是到溪頭森林遊樂區,我們沿著步道走,發現有些香蕉樹上葉子捲起來,我們把捲曲的葉慢慢打開,看見裡面竟然有一隻類似蛹的昆蟲。我們回去後,到各網站搜尋後,我們這類似蛹的昆蟲是香蕉弄蝶的蛹,有了進一步的了解,可是這一點了解,根本無法滿足我們對它的好奇。於是,我們便開始展開對香蕉弄蝶的探索。

我擦、我擦、我擦擦擦

從小學到大學,幾乎所有老師都使用板書方式進行上課,當老師使用粉筆書寫及使用板擦擦拭時,老師及坐在前幾排同學會發現有一些白色粉筆灰會掉落在自己身上,輪到當值日生時就得每節下課去打板擦,而打板擦時粉筆灰又到處飛揚,到底應該如何改善呢?這是師生最為關切的問題,我們將板擦和吸塵器的功能結合,製作出吸塵式板擦,輕巧不需插電,具環保又實用,擦拭方便,可以邊擦邊將粉筆灰帶走,減少師生吸入懸浮的粉筆灰,藉以改善教室的空氣品質,讓師生有清新良好的教室環境。

風兒慢慢吹--小巧風力發電機

人類使用化石燃料所產生的廢氣、造成空氣污染、酸雨與溫室效應的問題與能源危機等正衝擊人類,尤其在全球氣候變遷與環境保護的呼聲中,科學家不斷努力發展綠色能源以為因應之道。台灣地區冬季盛行東北季風,有利於發展免費且沒有污染的風力發電,然而我們中學生在這一方面是否能將我們所學的知識,利用簡單的器材將風力轉換為可用的能量呢?利用簡單的器材,將風力轉換為可用的電能。將課本上所學的「能量的轉換」、「愛惜地球資源」、「環境保護」、「摩擦力」、「力矩」、「串聯;並聯」、「電磁感應」等知識用到現實生活中。由本研究結果看出利用簡單易得的裝置可以將風力的能量轉換為可利用的電能,增加的裝置或許不一定經濟,但以較長的時間慢慢充電,可以使用免費且環保的能源,對地球環境保護盡一點心力。尤其推廣這樣的概念,人人動手做,除了樂趣與成就感之外,將使環境更美好。若有適當的發電機,就算只有微風也能如本研究般發電。像本研究取自錄放影機的發電機,只要感覺到有風就會轉動,轉速不用很快就可以使 LED 燈泡發光,就算夏天的微風一樣可以利用風力發電。若是處處有風車,除了環境美化之外,還可以隨時儲存能量,將這樣免費的能源,運用的更廣更實用。

竹炭與銀的美麗邂逅

自然界中,銀為金屬導電度之冠,其電阻極低;炭,是唯一可導電的非金屬,於是就想嘗試把這兩種不同特性的元素結合。竹炭是炭的一種,可導電,又為再生性資源,也是台灣最近這幾年來積極開發的新型環保材料,更享有「黑鑽石」的美譽。本研究嘗試將銀與竹炭兩種不同材料結合,研發出金屬結合非金屬的複合導電材質。本研究成功研發出製作竹炭銀粉末的方法並壓成錠狀:利用銀鏡反應將銀包覆在微米級竹炭粉上,並將竹炭銀粉壓成錠狀;找出竹炭銀錠最佳導電度的質量比例,竹炭與銀的比為1:9竹炭銀錠可導電,電阻介於純銀與炭(石墨)之間,其電阻極低,將來可應用在代替石墨作為電池的電極,對提升導電度會有幫助。

一包在手,希望無窮「不同活性金屬氧化放熱程度及對鐵的影響」

一﹑由鐵粉在催化劑碳、電解質氯化鈉、水份及氧氣下進行氧化還原反應,探討其放熱程度及溫度的持久性。(一)、鐵粉的量愈多對熱敷包溫度上升的速度愈快,所能達到的最高溫愈高,且可推斷鐵粉的量是影響實驗的主因。(二)、碳粉及食鹽含量對熱敷包溫度上升的速度及最高溫略有影響,但影響有限並非主因,有可能只是催化劑用。其中碳粉太少(本實驗小於3 克)時,溫度的上升即明顯受影響。(三)、以攪拌或揉搓材料方式,提高材料相互間的碰撞及接觸,可有效的提昇熱敷包溫度上升的速度及最高溫度。(四)、當鐵粉、活性碳及食鹽同時增量所產生的放熱效果最好,會比固定增加其中一項原料,而另二項原料維持不變時所達之效果來得好。二、改變不同活性的金屬(Mg、Zn、Fe、Pb、Cu)下,觀察比較放熱程度及溫度的持久性。三﹑我們知道碳對整個反應的重要性,故藉著不同活性金屬及碳之間混合重量比例添加至鐵粉中,探究影響其放熱程度及溫度的持久性。

蟲蟲大麥町---大黑星龜金花蟲

大黑星龜金花蟲分佈從台灣平原到低海拔山區,是都市中常見的甲蟲。幼蟲及成蟲取食的槭葉牽牛花葉及甘藷葉, 非重要經濟作物, 文獻及網路上幾乎沒有完整生態記錄及研究報告。本研究自 1999 年4 月至2002 年6 月, 以住家附近天母地區三個棲地田間調查為主, 每週記錄一次, 加上室內飼養以了解大黑星龜金花蟲習性及生活史、形態特徵、生理色及天敵; 製作年度卵、幼蟲、蛹、成蟲數量統計表。幼蟲有群聚的習性, A4 影印紙等分20 格分置20 隻幼蟲, 以自然光源、黑箱及光源1.5V,3V,4.5V,6V 自製實驗器材,歷時10 分20 分及30 分,探討群聚習性來自向光及尋找葉緣的本能; 多樣旋花科植物及棲地植物餵食成蟲及幼蟲, 了解並非如文獻所述旋花科植物都可以當作食草; 實驗餵食相同食性金綠龜金花蟲啃食過的葉片, 得知此兩種金花蟲在食性上不造成威脅。成蟲鞘翅黑色斑紋的形狀每隻不同, 以3 年棲地拍攝到的成蟲照片, 統計結果斑紋左右總點數以有相同點數比例最高; 以中形點直徑1mm 居多, 形狀點狀74.55%, 點加線狀25.45%, 近似3:1 的比例, 推測點狀為顯性, 點加線狀為隱性有單對遺傳基因的異基因合子組合, 繼續飼養繁殖探討中。

通關不「卡卡」—可讀取多重RFID感應卡之皮夾裝置

RFID 是「Radio Frequency Identification」的縮寫,中文稱為「無線射頻識別系統」。RFID目前廣泛的運用在交通運輸、門禁管制、物流管理及商業儲值上,甚至未來的學生證都會使用RFID。隨著RFID的運用越來越多,皮夾內將會同時有好幾張RFID卡,使得刷卡時必須將卡片拿出單獨刷卡,非常的不方便。本實驗目的即為發展出可讀取多重RFID感應卡之皮夾,對多種常見材料的RFID屏蔽效果及讀取影響作一系統化的探討。實驗結果顯示,屏蔽金屬會大幅降低RFID的讀取距離,且讀取距離與間隔厚度成正比。在可屏蔽材料中銀箔具有最佳之讀取距離,而搭配軟性電波吸收材(FAM)的測試中,銀箔紙具有最佳的讀取距離。本實驗最後成功的利用不同的材料組合,設計出只需刷皮夾的不同面,就可以只讀到特定的卡片。

液動謎宮:Marangoni flows的流道選擇及其影響分析

在牛奶中滴入清潔劑,會觸發液體間的表面張力差,形成馬拉高尼流(Marangoni flows)。本研究使用3D列印製造流道與迷宮板,於迷宮中注入一層牛奶,並在起點滴入清潔劑,使得牛奶液面上的色素走出一條可通向迷宮終點的正確路徑。藉由攝影並以軟體Tracker分析色素的流動情形,了解其背後解謎的真相。研究發現:液體種類、流道狀態、終點的面積、流道的岔路與彎道數、溫度差異,皆會對色素流動產生影響。在無解流道、簡單幾何流道、多重路徑迷宮及唯一路徑的迷宮中,色素的流道選擇產生許多有趣的樣態。我們將其概念轉化成有趣的液動導航並與Google導航進行比較分析後,引入並修正A*演算法導入Python模擬棋盤格流道導航,嘗試呈現出流體行為的計算機思維。