全國中小學科展

國中組

金屬的盔甲

我們做此科展的目的,是要設計一個可以邊電鍍、邊測量質量的儀器,我們希望這個儀 器是簡便、精確、且線路簡單,並且能推廣到教學的器材。經過我們不斷改良,終於完成了 「便利質量電鍍器」。 其中製作微量天秤和線路的配置方法,是本研究的重要部分。微量天秤的主要結構是吸 管、鱷魚夾、及線路。微量天秤的構想,是參考以前的科展作品並加以改良,可精準測量到 0.00010g,而裡面的線路,則是我們的創意(如圖一)。只要把電源供應器的正極,接上左右 任一鋼條,負極接到容器另一端,並加上一個鱷魚夾,夾上被鍍物,便是一個可邊電鍍,邊 測量質量的儀器了!如此一來,我們就能以此儀器來作我們以下的實驗。 我們實驗目的在探討電鍍時不同金屬、不同時間、電極大小及電壓,對正極金屬片所減 少質量的影響。 最後,我們推導出一個有關電鍍時正極金屬片質量變化量的實驗公式。為此,我們也要 做許多次、許多種的實驗,來驗證我們的公式是否正確,並以我們所學的理論來推論。

簡單去味法第二部曲

實驗的重點在「一氧化碳的去除效果」上面,經實驗與分析數據,得到以下結論: 一、在含有CO的密閉空間中,放入2wt%的NaHCO3水溶液,CO的減少比例可達40%以上。 二、在 CO 含量較多的密閉空間中,2wt%的檸檬酸鈉水溶液去除CO 的比例可達47.41%。 三、檸檬原汁稀釋成 5wt%檸檬汁水溶液,在CO含量較多的密閉空間中去除CO的比例為 43.53%,效果較同屬酸性、濃度2wt%、5wt%及40wt%的CH3COOH水溶液好。四、在含有CO 的密閉空間中,放入酸度40 的純糯米醋,CO 的減少比例為30.29%到40.29 %間,且該溶液在去除CO 之後,pH 值的變化率僅在0.57%到0.68%間,表示溶液的持久性跟耐受度極高。 五、每年冬天,常發生「一氧化碳中毒,造成多人死傷」的意外事件,希望學生的發現:『2wt% 的NaHCO3水溶液、2wt%的檸檬酸鈉水溶液及酸度40 的純糯米醋能有效減少密閉空間中 CO的含量』,能夠減少這類意外事件的發生。

廢棄腳踏車~重生!人工智慧的應用研究

三年來我們推動【廢棄腳踏車~重生】公益活動已經回收了七百輛腳踏車! 本研究進一步結合人工智慧,做了一個FB聊天機器人: 民眾只要提供地點、照片就可以完成舉報,並利用遊戲化鼓勵民眾參與。 本研究做出了下列三個全台首創的AI應用: 1.辨識廢棄腳踏車: 利用Google Vision API結合人工智慧類神經網路,判斷民眾上傳的照片中是否有廢棄腳踏車。 2.門牌辨識: 人工智慧結合Google Vision API及Google Maps API,從門牌照片解析出地址。 3.案件評分: 人工智慧根據各種數據判斷舉報案件是否真實。 經過反覆實驗訓練,它幾乎與人類專家所做的一樣好! 本研究進一步歸納實驗成果,提出「2-4個隱藏層、每層5-20倍輸入項目的神經元數量」的MLP最適配置,可以廣泛應用於未來相關領域。

水流倒退嚕---研究水的附壁現象

本研究主要設計多種實驗方法,了解水流通過曲面時,影響附壁力大小的各種變因,藉以了解在日常生活中倒水或實驗室中使用燒杯、量筒等,為何只要一個角度不對,水就會不聽話的沿杯壁流下。我們利用高度差造成不同的出口壓力,自製水流量控制器精準的提供穩定水流,才能在不同流量速率,使用下列方法來研究附壁力: 一、測量水流流出杯口的水平射程。二、傾斜容器測量開始有附壁流與全部附壁流的臨界角。三、測量水流沿圓柱流動的水平位移。四、自製儀器來測量水流的黏滯力和附壁力的大小。使用上述方法所得的結論大致相符,增加實驗結果的可信性,我們歸納出常用容器的附壁作用程度和容器杯口的形狀關係,體會到小小的設計卻有很深的科學原理隱含其中。

海洋的誘惑樟湖地區化石對沉積環境的探討

雲林縣為一沉積地形,其中平原佔大多數,想了解一地質狀況,必須了解其中化石的分布情形,於是和老師討論,然後開始進行一年多的研究。

再談平面分割問題以及探討尤拉定理在平面上的推廣

猶記得寒假上數學輔導課的時候,教師拿著正多面體要我們學習立體幾何的學問,並且探討尤拉定理,於是我就突發奇想,如果我們將此凸多面體以「平面」的眼光來看待時,立體空間的邊長就變成了平面的分割直線,那麼尤拉定理是否仍適用於平面圖形呢?或是有所改變呢?這個問題引起我研究平面分割的相關問題的動機。其實「研究n條直線可以將一平面分割成多少區域」這個主題在以前有很多人研究過,而我想推廣為更多圖形分割平面的相關問題,看看是否能由尤拉定理推導出相關理論出來。

一年中各太陽日的長短並不一致的證據一太陽的針孔照相

"一年中各太陽日的長短並不一致"這句話出於我們的物理課本P18;真有這件事嗎?有確實的證據嗎?

貓鼻頭壺穴地形研究

在一次貓鼻頭的旅遊中,我們發現後濱上佈滿了大小不一的圓洞,深淺有別,令我們覺得很奇怪。向老師請教後,知道這就是貓鼻頭壺穴地形,基於濃厚的好奇心之下,展開對貓鼻頭壺穴地形的研究調查。

菇GO!背地一「站」

本實驗研究蕈菇如同植物具有「向地性」,蕈柄生長過程受到地心引力刺激會產生「背地一站」現象。我們利用柳松菇太空包以倒立方式發現蕈柄彎曲角度可超過150度,彎曲生長主要發生在距離蕈柄頂端20-30%處,因為近地側細胞生長相較遠地側大約有2倍長度的差異,和遠地側有較大的重力生長曲率,造成蕈柄得以發生背地彎曲;當完全切除蕈帽則無法表現「向地性」,我們推測蕈帽和蕈柄間的細胞似乎可以感應重力刺激,使蕈柄得以「背地一站」以利散播孢子。我們進一步自製離心器,以旋轉方式改變重力場強度,發現蕈菇子實體「向地性」表現強度產生改變,我們期待本實驗的重力向量對蕈菇發育的基礎研究可以應用於失重的外太空培植之可能價值用途。

電解水及燃燒熱實驗的改進探討

我們喜歡動手作實驗,課本裡的每一實驗均被我們作過,理論與實驗仍十分配合。唯有電解水及燃燒熱讓我們感到困惑,或因誤差大,或因裝置不良等。因此請教老師,老師告訴我們:「要有客觀的實驗數據才能支持你們的看法。」同時給了我們兩本科展優勝作品專輯,要我們先收集資料,再作大膽的假設,動手實驗小心求證。