全國中小學科展

國中組

電解質溶液的電流磁效應

利用電解裝置說明一、 導線上由自由電子移動產生的電流可使磁針發生偏轉,那麼在電解時正、負離子分別往負極、正極移動所產生的電流也可使磁針發生偏轉。二、 由磁針偏轉的方向來判斷正、負離子移動的方向。三、 溶液上方及下方磁場方向相反且其磁場強度與電流大小有關這些皆與導線情形相同。四、 把磁針放在溶液中某位置時,因上方離子移動其電流所產生的磁場方向與下方離子移動其電流所產生的磁場方向相反,當兩者的強度相同,把磁針擺在這位置時,將不偏轉。

「蟀」哥體能王-從抓地力、跳躍高度、爬行速率探討蟋蟀足部的運動能力

本實驗主要探討蟋蟀步足的移動,如爬行速率、跳躍高度、在各材質的抓地力、步足的移動順序、觸角對爬行的功能,並藉飼養觀察生活習性。成蟲移動速率約2.0公分/秒,成蟲跳躍高度平均約身長的1.9倍,若蟲跳躍高度平均約2.5倍。在鋁箔紙、保鮮膜、玻璃紙及玻璃這四種材質上爬行的效果,鋁箔紙最佳,玻璃紙最差。但因爬行角度皆小於30度,這些材質皆適合做成飼養蟋蟀的容器。蟋蟀的步足在爬行中有兩種步伐,第一種為第一及第三對步足的左側、第二對步足的右側向前移;第二種為第一及第三對步足的右側、第二對步足的左側向前移,兩步伐交替使蟋蟀前進。剪掉觸角的蟋蟀爬行時會產生偏移,剪掉右觸角所偏移的角度最大,爬行速率也最慢。

草上飛輕功行者\n磁浮與線形非接觸式直流電動推進器\n【 續電磁應用的研究與實作 】

人類自發明車、船、航空器等交通工具以來,雖已大大的縮短了空間上的距離,但始終未曾滿足仍不斷的向速度和時間挑戰,我們都知道陸地上交通工其一車輛的速度,除了受到驅動力的限制外,最大的障礙就是地摩擦力和空氣阻力這兩個搞怪的「魔力」,為了減低摩擦力人們發明了輪子,還配上了各式各樣的氣墊鞋─輪胎,鐵路系統則採用了鋼輪,難道這是一成不變的方式嗎?有沒有更好更低摩擦力的輪子呢?有的!就是磁浮系統,這是本文所要研究的主要課題。

數字「珠」璣

本研究源自於某數學問題「王家珠寶盒」,內容為將1~169個數字排列成一個正六邊形的\r 形狀,排列完後有數個有趣的規律:169為13的平方,圖中每六個數字圍成小灰色六邊形,\r 數字和是13的倍數;黑色部分的數字是13的倍數,灰色六邊形外圍的12個數字圍成較大的\r 白色六邊形,這12個數字數字和也是13的倍數;六邊形的數字以對角來看154+15=169、\r 161+8=169為169……等,所有的規律都圍繞著13的倍數。因此研究主軸放在找出各項性質\r 的原因為何?排列方式為何?是否有其他的數字可排列成此種六邊形?經過分析後,利用\r excel計算1~2000000的數字,找出6個數符合1、169、32761、6355441、1232922769、\r 239180661721,但尚未能證明是否只有這6個數,故未來研究方向應置於證明是否還有其他的\r 解亦或只有這六個解成立。

月世界侵蝕地形的探討

「月世界」是台灣典型的惡地形,主要分布於二仁溪上游,包括高雄縣田寮鄉大部分及燕巢鄉金山地區,台南縣的左鎮鄉及南化鄉大部分。外觀上,一大片隆起的黃土丘,表面較少植物生長,呈現光禿禿的鋸齒狀山脊。本研究中,我們嘗試就月世界不同地點,不同地點做細部分析各小區域的岩性描述。並以此為分析沉積岩中的碎屑顆粒大小、含鹽量、碳酸鈣含量以及氧化鐵含量對惡地形侵蝕的影響。就月世界不同地點侵蝕情況的觀察:各小單位地層碎屑顆粒大小,由本文中發現相關性不明顯;含鹽量高者,容易有大規模團塊風化侵蝕,表面溝蝕、山脊反而不明顯;而含石灰岩質多者,因膠結較緊密,且差異侵蝕明顯,表面溝蝕密度甚大,蝕溝深,溝角(即 V 型谷)小而高。地貌上,溝脊峰稜較多分歧。含氧化鐵多者坡腳土指,山脊峰稜呈圓滑狀,表面多褐色碎屑,呈土指狀侵蝕,山脊密度不大,如夾碳酸鈣含量較多,則差異侵蝕更明顯。月世界地點而言,一般顆粒的土石流的穩定角約 31 度,如鹽分較高區為 35 度,石灰岩質較多區為 40 度,氧化鐵較多的坡腳呈較陡的土指狀。此數據可作為學術上、工程地質、土木技術上,在一岩性上邊坡施工的重要參考。不過,惡地形提供一個良好的鄉土野外教材,土壤也不適合農耕,實在不宜作過度的開發。

動畫世界中的物理

一般在繪製2D逐格動畫時,在真實與誇張之間要拿捏一個好的平衡點相當不容易,尤其是當您不熟悉物理力學原理時,在運動軌跡的決定上就會毫無依據。此研究藉由對於物理力學原理的探索,思考哪些理論是動畫世界中仍然必須依循的,整理與推導出幾項實用的公式,並將公式寫入Excel表格,利用圖表的方式顯示出符合物理原理的運動軌跡,提供做為作動畫時參考的準則。我們完成的Excel表單,可以稱為是初級版的2D的動畫物理引擎工具。實驗利用兩組動畫的比較,一組是在自習物理力學原理前繪製的,當時完全憑經驗與想像;另一組則是靠我們製作的工具輔助才繪製完成的。可以看出後者的動畫作品不但不失原本的生動感,且動作更流暢並令人信服。

在一任意凸N邊形內作連續M個整數凸多邊形的切割

在切割了許多的圖形後,我們發現比較簡便而有趣的切割方法!我們嘗試透過特定的數學方法,找出有規律或固定模式且通用的切割方法來歸納、簡化切割的做法。整理、推論出可能的方法(邊連邊法、放射法、分枝法、夾心法)和結果數的規律並說明我們所用的方法是否正確。

安特衛普之謎

有一天,無意間在報紙上發現了這個令我百思不解的問題,因為好奇心的趨使,我們開始了這項研究。

龍潭地區地下水之研究

水為萬物之源,為人類生存所必須。而本鄉鄉民使用井水之村民比例不低(35%)所以引起研究對龍潭地下水之興趣,自九月份便擬定計畫進行各項調查與研究討論。

層出不窮?!

『美麗的幾何圖形,與數字的運算,這之間居然有著奇妙的關係!你相信嗎?』93年9月的科學研習期刊中的這句話吸引了我們的注意。只要在一個正方形的四個頂點處各寫下一個正整數,如1、2、3、4、…然後算出相鄰兩角數字的差,寫在四條邊線的中點,再以四個中點畫一個新的正方形,繼續重複這個程序,最後一定會出現一個四個角數字都相同的正方形。如下圖: