全國中小學科展

國中組

靜電in,粉塵out!-靜電板擦研究

本研究利用"靜電吸附能力"結合板擦布摩擦吸粉的效果,製造出新一代靜電板擦。目前,成功研發出靜電板擦有三代:第一代板擦採用焊槍熔錫技術;第二代板擦採用無鉛鍍銀線穿繞技術;第三代板擦進一步將清潔功能與靜電集塵技術做結合。前兩代板擦使用電蚊拍的高壓電發電裝置製造靜電,將過去研究中瞬間大量製造高壓電擊靜電的起電機裝置縮小,但本研究發現比起單獨提升擦面靜電,提升板擦整體吸粉面積較能吸附更多粉量,因此第三代板擦利用即時清潔裝置清理至靜電集粉區來吸附更多粉量,而本研究的靜電板擦吸粉量實際應用在教室黑板時比傳統板擦吸粉量佳(可吸附42%的粉量,傳統板擦只能吸附31%的粉量),未來將再進一步改良,使板擦使用時能更順暢。

小男孩別來亂-聖嬰來了!

本報告主要是利用中央氣象局網站所提供的颱風資料,探討聖嬰現象與颱風強度、降雨量、路徑和侵台機率的關係。我們將年代細分成聖嬰年、微聖嬰年、正常年、微反聖嬰年以及反聖嬰年。其研究不同於前人研究的方法,也澄清了幾個重要迷思,分述如下:1.颱風的生成個數並不全然和聖嬰現象沒有關係。2.不管是聖嬰年、反聖嬰年或正常年,颱風的單一平均降雨量都有增加的趨勢。3.聖嬰年的颱風生成位置的分布範圍較廣,反聖嬰年則較窄。4.聖嬰現象若有跨到颱風季就會影響生成個數。5.反聖嬰年時,形成秋颱的機率較其他年高。6.在微聖嬰年時要多提防豪雨的來臨。7.近年的颱風路徑有偏北的趨勢,但其變化並不是非常的明顯。未來可繼續觀察颱風路徑的變化。

爭議時錶法,時錶法真義

方位,一直是人們外出時最需要的重要工具之一。幾千年來聰明的祖先們發現自然界有許多方法可以用來判別方位,像是北極星、樹的年輪、苔蘚類植物生長的疏密.....等,而指南針的發明,使我們在外地迷路時,可以很方便找到方位,辨識回家的路。後來祖先們又發明了羅盤以應付航海上更精密的方位需求。可是當我們在野外沒有攜帶指北針,又沒有植物等自然方法知道方位時,「時錶法」就是一種不錯的方法。它所測出來的方向比植物更準,因為利用植物所指的方向只是一個大概,而時錶法所指的方向比較正確。那比較正確,就表示時錶法沒有誤差嗎?錯,經過和指北針比對後發現時錶法仍然有誤差。那是什麼影響時錶法所指的方向錯誤呢?有什麼輔助工具可以把誤差減到最小呢?這就是我們要研究的主題「時錶法的校正」。

Why not try ?給袋子一點環保

大約在國小四年級寫書法時,看到墨汁瓶上由墨凝結成一片片的東西(以下稱墨片),就突發奇想想用這片東西來製成塑膠袋,看能否較為環保,這個概念終於在國二科展時,召集了一些同學展開了一系列的研究。

乾坤大挪移---卡特藍數列之研究

由左而右有A、B、C 三根管子,在A 管內有n 顆由上而下依序編號為1~n 的球 ( n  1),移動球的規則為:一次只能由左往右移動任一管子內最上方的一顆球,在此規則下,最後C管中n 顆球的排列種類有n+2 E 種,其中為n 邊形被其對角線切成n-2 個三角形所有方法數。而C 管中n 顆球的排列方法,k 號球在底的方法數為種, 而這個數列滿足以下的關係式:。

平鋪圖形填數遊戲研究:鏡射交換,「翻」陳出新

相較多邊形邊上的填數遊戲,本研究討論更複雜的平鋪圖形填數遊戲。我們發現所有填數遊戲都具備「互補性」,無論是數字填入內部或者是填入邊上,所以解答數量必定「對稱」。此外,填數遊戲都可用共通策略來處理:(1)以代數分析重複處的數字;(2)應用互補性,尋找一半原型即可(不需窮舉);(3)計算原型的排列組合;(4)完成解之尋找。我們的三個填數遊戲,正三角形有576個解、正方形有6112個解、正六邊形部分,雖沒有求出所有解,但我們用Excel VBA程式設計介面,可供求解之用。最後,我們將單一正方形填數推廣到「複製後進行無限平鋪」,我們發現其中內部數字規律之必然性,包含配對、奇偶性、等差、交叉交換等,最後證明兩類共12個無限平鋪圖形。

黃豆的「膜」法-探討豆漿膜的特性及其應用

豆漿加熱後表面會浮出一層膜,在加熱豆漿的過程中,小的蛋白質片段飄出、重新排列組織,在溶液表面形成膜,本研究在探討將其應用於面膜的可行性,在85℃烘箱中靜置,有助於蛋白質分子斷裂,也避免沸騰,而製調出平整的膜。調整靜置時間可製出不同厚度的膜,比較發現膜愈薄,愈具密封性;對水分、甘油吸收力佳,可保濕;對抗壞血酸、蛋白質吸收力佳,可補給養分。加鹽製膜又可提升各能力,在這些特性中,豆漿膜勝於OGUMA(品牌)的面膜紙。 本研究發展DIY面膜方法,將蛋清、維他命C或甘油配成保養液再將膜浸入即可敷臉。實際測試結果也發現是有緊緻、保濕效果的。在膜的保存部分,建議密封或冷藏,若暴露在空氣中,保存期限不長,容易造成生菌數過多。

低頭「響」起-智慧正姿訓練矯正頭帶

本研究主要為設計一套能主動偵測如低頭等姿勢不良之穿戴式裝置,並利用行動裝置紀錄姿勢不良次數及頻率,以及自動產生圖表方便分析閱讀。 本研究的作品具體積小並有鬆緊裝置,不需要量身訂做,人人皆可使用,在姿勢不良時,以能產生簡單、有效的警示為主要考量。而當使用者姿勢不良時,能即時以燈號或聲響提醒使用者修正姿勢,並且籍由Arduino單晶片及藍牙協定的概念將訊號傳送手機,再將資料經由手機上傳至雲端,使用者可從數據資料判斷穿戴頭帶者自己的姿勢不良傾斜之時間長短、角度與次數,進而協助使用者矯正姿勢,保持健康的體態,促進健康。

利用「測定空氣中氧含量」的改良實驗來探討「影響鐵氧化銹蝕速率的因素」

本校新建大樓的鐵窗裝上幾天就銹蝕了,氧化銹蝕之速率驚人,為什麼?使我們聯想到化學課本第一冊第二章習題作業中「鐵生銹非有水及空氣兩種東西不可」,而基隆氣候多雨水,同時靠近海邊,空氣中含有海水中之鹽類較多,是否鹽或其他物質也會使鐵銹蝕之速率增快?因此我們著手研究。

千里共嬋娟—月表地形的遠距測量與探討

關於月表坑洞已有不少研究進行過坑洞深度的討論,並提出深度的計算方法,但卻鮮少實際算出深度資料,我們的研究重點即是利用自製方式對月表55個坑洞,進行高解析攝影處理法拍攝,取得清晰坑洞影像後,從拍攝之日期與時間中求得日月相對位置並測量及推算坑洞深度,再加以驗證、分析與討論。此外,我們也測量坑洞其他地形數據,例如「寬度」、「面積」、「寬度與深度比值」、「面積與深度比值」,並將數據分析歸納,對數據在月表上分布情形進行討論,研究最後發現月表坑洞的寬度、深度與面積有由北向南遞增之明顯趨勢,而坑洞「寬度與深度比值」與「面積與深度比值」部分,則有「月陸比值普遍大於月海比值」的顯著分布趨勢。