全國中小學科展

國中組

衝出「風」鎖線 遠離「蕉」慮-探討香蕉葉裂開的原因及演化意義

香蕉葉葉大且裂多,欲探討裂因及裂開對植株的影響,透過長期追蹤觀察發現:破裂是外力和葉結構作用的結果,生長過程中,葉面積增加,造成葉面上有大波浪區塊,葉脈與中肋夾角大且向外擴張,加上空腔結構,當風、雨施加外力時,各區受力不均,於區塊交接處造成破裂,再者由於葉柄因纖維老化與重力拉扯,導致逐漸下垂,故老、中、新葉破裂情形不盡相同。而葉子一旦破裂,水分散失使葉子重量減輕、面積變小、擺幅變大,越破越多。許多熱帶樹種,以大葉行光合作用並散熱,但葉大易使植株被吹倒,很多種類都具有複葉型態,而香蕉葉以裂開減少風阻,研究發現裂開不影響光合與蒸散作用,裂開處有單寧可防蟲害,因此香蕉葉裂開的型態有助於適應熱帶生存。

台中港區酸雨測定之現況分析

本校自然科教學研究會所編「科學走廊專集」第二集有「認識酸雨」一文,知道酸雨是人類科技高度發展的副產物,是各國追求都市化工業化而引發之「大地反擊」現象之一。而一般所謂雨水酸化仍是指PH值低於5.6而言。由於酸雨降至地面,對環境乃是一種嚴重威脅,它會使土壤變酸而減低肥力;侵蝕金屬造成生蛂F會損害建築物;會影響植物生長;會使河流變酸危害魚類生存……直接或間接地影響到人類的健康,因此引起世人對酸雨問題之普遍關切,咸認為酸雨為廿世紀之全球環境危機。而台中港區,近年來由於關聯工業區之設立,工廠使用燃料油量劇增,所排出之硫化物不斷的增加,騎與水酸化的嚴重性可想而知,故本研究正是要對台中港區的酸雨作現況分析,希望港區人們加以關心,並且研究設法解決。

發了?發了!

在日常生活中,各位可能曾經吃過餅乾、麵包、饅頭,但你(妳)可曾仔細觀察它們之間有哪些的相異處嗎?假若你將饅頭撕成半,會發現其內部有一些形狀不規則的空間,到底是什麼東西造成這種現象呢? 為了找尋答案,我們設計了一些簡單的實驗。

「危」風陣陣摧~探討微風對纜車的共振影響及改善方法

遇到強烈陣風為纜車停駛的條件之一,然而我們更想知道未達停駛之陣風是否也會引起纜車共振,造成隱憂?首先,利用樂高積木製作長短、角度不同的六隻吊臂連結自製車廂,取得擺盪時的張力變化、角度及角速度,更定義了擺盪指數=角度最大差值 ×角速度最大差值來比較吊臂的安全程度。再來,透過穩定遮風製造出不同頻率的陣風,得到陣風雖未達停駛標準,但若頻率接近纜車擺盪頻率時,確實能夠引發共振,其中以180度直臂最危險,來回角度高達80度。然而角速度愈大,造成的纜繩張力變化也大,致使塔柱負擔增加。最後,我們將吊臂改良為伸縮吊臂,透過無線遙控改變長度,破壞陣風的共振,成功在20秒內有效改善擺盪情形,以期爭取時間讓乘客安全到站。

晶生有道(續)

在第三十四屆全國科展中,蒙幾位教授的細心指導與鼓勵,使我們在國中階段利用課餘時間,針對以前的結果,經驗繼續研究。

正多邊形的可造性與可摺性

本報告旨在利用國中所學的數學概念、探討如何以尺規作圖作出正多邊形、如何以方形紙摺出正多邊形

揭開方舞數的面紗

已知n為偶數,若能夠將 1、2、3、…、n 兩個兩個配對,使得每一對的數字和都是完全平方數,那麼這個偶數n就叫做方舞數。例如:8、14、16 就是方舞數。 本研究是參考「台北縣97學年度國民中小學科學展覽」,優等獎作品「平方之舞-方舞數的研究」,進行探討與研究,並提出新的方法與結論。 我們得到了不同的結論,也就是除了 2、4、6、10、12、20、22 這7個偶數外,其餘的偶數都是方舞數,此外,也找到了方舞數有系統的配對方法。

POP 蹦!!!

本實驗利用玉米粒加熱會爆開變成爆米花的原理來測試,因為加熱會使玉米粒內的水分、氣體膨脹,當玉米粒的外殼承受不住時玉米粒就會爆炸成爆米花。實驗中發現,以白沙(加蓋)加熱是最快的,因為白沙受熱較平均,比熱較低使得加熱速度較快、且具有足夠空隙供熱對流,導致玉米粒較快爆炸。最終發現以鋁箔紙包覆玉米粒的方式會讓爆米花的形成較大顆,原因是因為將鋁箔紙包住玉米粒加熱時,其中約占玉米粒2成質量的水氣與部份物質將蒸散衝出,造成鋁箔紙內的壓力變大,也因此使得爆開時爆米花會變得比較大顆。

Oh!「葉」 ~利用手機光譜儀探討市售植物油在可見光雷射照射下發光之行為

本研究主要探討市售植物油受綠光及藍紫光照射後的發光行為。為了分析油品的發光情形,使用簡易手機光譜儀並輔以ImageJ來解析發光的波譜分布。 實驗發現綠光照射沙拉油及橄欖油皆會發出紅光,但前者是拉曼散射所致,而後者則是螢光效應所致,兩者強弱不同;以藍紫光照射,沙拉油發出連續光譜,而橄欖油只發出紅光。另外,葵花油、苦茶油、葡萄籽油受綠光及藍紫光照射後,分別發出波長較長的連續光譜,此乃油品以壓榨法製作,保留天然成份所致。 最後,將桑葉粉溶入沙拉油中,在藍紫光照射下隨濃度增加,會發出較強紅色螢光,並在濃度較高時會有螢光自體吸收情形;而在綠光照射下,除了發出紅色螢光外,也同樣發出波長較長的連續光譜。

正n邊形對角線交點數之探討

本科展內容為研究正n邊形對角線在圖形內形成的交點數。我們一開始利用Geogebra畫出圖形,進行對角線交點數的觀察。接下來我們針對中線上的三條對角線交點進行探討,求出中線上對角線三線共點個數公式。之後我們將圖形座標化,利用三角函數計算出中線上交點座標,再用求出的公式代入Excel,發現中線上五線共點只會出現在6的倍數上,七線共點只會出現在30的倍數上,我們將其表格化,觀察規律。但由於n為6的倍數時,其中線上的交點呈現十分複雜之狀態,因此我們先針對非6倍數中線外的對角線三線共點進行探討,得到公式。最後我們將所有對角線三線共點個數公式化簡,推導出非6倍數正偶數n邊形內部所有對角線交點數的公式:If n = 4k+2: C4n-(5n3-45n2+70n-24)/24,If n =4k:C4n-(5n3-45n2+106n-24)/24