全國中小學科展

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國中組

「K」金矩形

從『黃金矩形』的邊長比值中,發現了一個很特別的現象,就是一對具有小數點後的每一個對應的數字都一模一樣的無理數;又從對此數字的研究中,聯想到這樣的一對數是否與某種特殊矩形的邊長比有關。我們將這類特殊矩形命名為『K金矩形』,而『K金矩形』的邊長比具有很多特殊的性質,將它們表示成『繁分數』或『無窮根式』,都具有很美的型式;另外就像『黃金矩形』對應於『費氏數列』,『K金矩形』的邊長比也可以找到一個類似『費氏數列』的數列來與之對應。

環保新能源

利用生活週遭的簡易器材,製做出簡易的風力發電機,觀察電磁感應的現象。做法:使用一般的十四吋風扇可產生四級到五級的風力,吹拂削刨出翼形剖面的四片木片,可產生最大的旋轉效果。將強力磁鐵固定在壓克力的轉軸上,外圍以0.8mm的雙份六層漆包線,放置在與磁鐵的最近的距離,製作三組磁鐵及線圈裝置,可讓風力發電機產生較大的感應電壓及電流。尋找理想的參數條件,設計出小型的風力發電機,觀察到明顯的交流電的變化。

交點新聞

由一個簡單的定義,可以作出一條曲線。我們便以一個新的定義畫出一條曲線,並嘗試分析其性質。

選 美 大 會

評審想在一群猴子參與的完美競賽活動中,評比出最完美的前三名;由於受到量化問題與環境等因素,不得不採用兩兩比較的方式時,評審們至少需要作幾次的評比工作,才能選出前三名最完美的猴子呢?

三碼式電子密碼鎖

外出上班時,忘了帶鑰匙或鑰匙掉了,因而進不了門是一件很麻煩的事,所以需要一種不用鑰匙的鎖來解決這個門題。

岩石的自述

組成地殼的物質是岩石。岩石大部份都是異質的,由很多種彼此不同的礦物粒子所組或。岩石有的由一種礦物所組成,如石灰岩主要由方解石所組成,砂岩主要是由石英一種礦物所組成,但砂岩並不等於石英,石灰岩也不等於方解石。 麥飯石被譽為「健康石」、「幻想的石」;安山岩能淨化水質,但能淨化水質的岩石,就能等於安山岩嗎?激起了探究其奧祕的動機。

向不可能的任務挑戰─探討太陽黑子的漂移

為了想瞭解黑子的漂移狀況,本研究自去年校內科展開始,耗時八個多月,從進行黑子的觀察、學習套量黑子、查文獻,到最後改以黑子定位程式量測太陽影像上的黑子、分析處理數據、計算推理......,在地方科展中,我們發現黑子有漂移的現象,且有以下規律:緯度方向的漂移會呈現一段一段的現象,而且黑子會先往南漂,再往北漂,接著還進一步去分析每一段與緯度的關係。但是黑子緯度隨時間變化時,先向南漂再向北漂的現象似乎不太尋常?在地方科展結束後,經向多位教授、老師請教後,才發現可能是我們誤判太陽北點方位角!為了解決疑惑與探求研究結果的真實性,在有限的時間之內,我們再次展開更深入的探索行動!經修正北點方位角,並以兩種黑子定位程式重量與檢驗後,探討出在緯度方面,緯度隨時間變化有一段一段的現象,每段週期約1 天。我們又由各群黑子緯度標準差得知黑子緯度漂移量並不大,至於確定的漂移狀況還有待進一?的統計分析;經度方面,構造簡單的黑子比較看不出漂移,複雜的黑子漂移現象則較明顯,並由經度趨勢線公式驗證越靠近赤道,太陽自轉速度越快。我們希望未來能進一步探討造成各種現象的原因,及檢定分析各項統計數據。

一葉知秋 ─植物生長環境條件對其葉片維管束比例之影響

年輪學是研究樹木莖部年輪變化與環境條件關係的一門學問。葉片與莖相同都是植物的重要部位,莖會受到環境影響而形成年輪,那葉片是否也會因為環境的差異,而會有結構上的差異呢? 我們嘗試收集各種植物的葉片的顯微切片照片,利用影像分析軟體Image J來計算其維管束在葉片橫切面上所佔之比例,再與該植物的生長環境因子進行比較,了解其間的相關性。 研究結果顯示,年雨量與維管束所佔比例之相關係數為0.370,結果呈現為中度相關。而利用ArcGIS取得之全球圖資進行疊圖分析後發現,在相對乾燥的區域(年雨量10%者佔了76%,由此可知年雨量與植物葉片的維管束比例有著相關性。

我真的抓得住你-腳踏車剎車動能能量的轉換

本研究利用腳踏車剎車時的能量,設計製作轉換成電能的裝置,創造一台發電儲電的環保腳踏車。經過多次的改良,我們完成了有效的方法,將腳踏車剎車時的動能轉換成電能,也能輔助剎車系統的剎車效率,達到「綠色能源」、「節能減碳」的目標。現在大家追求節能減碳,能夠一邊騎一邊發電、充電的腳踏車裝置越來越多,但是我們發現市面上這種可以一邊騎一邊發電的腳踏車裝置,其能量主要是我們多費力造成的。而我們的作品是利用腳踏車剎車時本來的動能因摩擦變成熱能所應浪費的能量來進行發電,這樣不但不會比較費力,而且是把本來會浪費的能量收集起來使用或儲存,達到真正節能的效果。我們最後成品『電輪3代』發電盤與摩擦盤合而為一,模組化的型式更有實用價值。

落葉歸根”餿”主意~探討落葉及廚餘堆肥技術及環保生態循環之可行性

本實驗主要回收校園及家庭中產生之落葉與廚餘廢棄物,研究出最佳堆肥形成法,利用不同資材及自製發酵菌種,在促進堆肥發酵速度上比對照組縮短一半以上時間。檢測比較製成之堆肥各種性質,進一步以廚餘液肥及兩種腐熟堆肥對植物肥培發育之影響,試驗結果顯示無論對綠豆、辣椒及木瓜等植物栽培上在發芽率、株高、莖粗、開花數等均有顯著之影響,品質肥效甚佳。更特別地是研發出液肥具有清潔效果,並可製作具有吸附油漬能力之肥皂;甚至研發出落葉及廚餘堆肥可供甲蟲幼蟲飼養土效果甚佳。本組結合課本所學深入應用於生活中,期從家庭、校園開始推廣教育於鄉土間,能有生態資源環保回收觀念及關懷大地讓自然永續、生生不息之目的。