全國中小學科展

國中組

魔”髮”公主頭氧2 -過氧化氫對頭髮脫色與染髮效果與影響

[濃度] H2O2隨濃度越高,頭髮褪色越快,表面殘留越多,張力越小;雙氧乳對頭髮的影響比雙氧水大,推測是乳狀易附著在頭髮上反應。 [時間] 1、染髮時間越短,表面殘留H2O2越多。 2、頭髮放置時間越短,H2O2表面殘留越多,六小時後會開始減少。 [酸鹼值] 中性到鹼性的環境讓雙氧水較完整反應,使H2O2表面殘留減少。 [實驗應用與推論] 1、利用濃度檢測計找出H2O2表面殘留越多時,Arduino讀數越大,其線性方程式為y = 3.0306x - 144.33 2、實驗發現較佳染髮環境是使用6%的雙氧乳,染髮過程在半小時至一個小時之間,調整染劑在中偏鹼。而染髮後在六小時內先清洗,會使得H2O2表面殘留較小且有一定的染髮效果。

以問卷調查法進行人類常見性狀遺傳研究

本研究以問卷調查法的方式收集受試者及其家庭成員的性狀表徵,包含眼皮皺摺形式、拇指向指背彎曲與否、酒窩有無、梨渦有無、可否捲舌。並參照課文的說明,假設上述性狀為單基因遺傳,以孟德爾遺傳法則進行顯隱性判別,並以統計分析方式探討各性狀表徵彼此間關聯以及各性狀表徵與性別間關聯。研究結果發現:雙眼皮、捲舌、拇指向指背彎折、無酒窩梨渦上述表徵有較多家庭判別為顯性,與前人研究結果不盡相同;另外,本研究發現拇指向指背彎曲與否之性狀可能為多基因遺傳。探討各項表徵與性別之關聯,發現梨渦、拇指此兩項性狀表徵與性別相關;各項表徵中,梨渦與同側眼皮的表徵彼此有關聯。

以太陽視運動軌跡探討農地種電

近年來全球大力推廣太陽能發電,台灣太陽能板數量急遽上升,然而也逐漸衍生出「與農爭地」問題。我們以太陽視運動軌跡來探討如何架設太陽能板才能使太陽能發電和農業生產能夠共存共榮。 我們發現農地種電時所架設太陽能板應採用斑馬線方式排列,且應朝向正南方。太陽能板寬度與架設間隔距離之和越小,其所需架設高度可越低。若以市面常見太陽能板尺寸而言,在太陽能板遮蔽率30%、40%與50%情況下,可得出最低架設高度均低於3公尺,確實可適用於棚架與溫室,極具可行性。同時我們也發展出一太陽能板架設高度儀,使農民能夠輕易計算出太陽能板應架設的高度,能夠確實改善「與農爭地」這一現象,促使太陽能發電與農業更有可能共存

黑色奇蹟-探討茭白筍殼碳化之功用

我們將茭白筍殼分頂、中、根3部分測量其含水量及含水率發現,根部含水量最多,中間其次,頂部最少,但含水率頂、中、根均接近,顯示茭白筍殼各部位含水量高,各部位均不容易乾燥且不易處理,經乾餾後收集的氣體溶於水後pH<4,而碳酸飽和溶液濃度pH=5.6,若經大量處理可得到茭白筍殼醋,但本實驗獲得的量極低,而剩餘黑色固體由其導電性可知為碳。由吸水性實驗可知,茭白筍殼碳可吸水量為原重3~4倍,有良好吸水及保濕效果,在農業利用上可減少水的用量,經由染料和甘胺酸的吸附可得到對有機物有良好吸附效果,且對於茭白筍田用水中亞硝酸鹽的吸附亦有不錯效果,故在處理廢水及農業過量肥料使用有實際的應用。

人造水龍捲-探討非磁鐵攪拌子運用於電磁攪拌器穩定運轉之研究

實驗課,使用攪拌器的攪拌子都是磁鐵,鐵磁性及非鐵磁性物質不能使用嗎?本組自製攪拌子,比較前兩者與磁鐵當攪拌子之優劣。研究過程中,非鐵磁性攪拌子由於磁吸力太小,無法運轉,故排除。唯有鐵磁性物質可行,在長度、直徑、重量與磁鐵攪拌子都相近下,觀察兩者在各條件的攪拌效果,顯示:攪拌時液面無漩渦則失速轉速與攪拌子到轉盤的間距呈線性關係。在相同條件下,磁鐵攪拌子的失速轉速永遠大於鐵磁性物質。磁性攪拌子的優點是可作業75%濃度之甘油,符合實驗室大部分所需條件且失速時不會懸浮、彈跳,相對安全,更具優勢的是內芯成本1顆不到0.4元,非常便宜。磁鐵攪拌子的優點是高濃度甘油(100%)作業無可取代,使用功能佳,不易失速。

幾丁聚醣對鮭魚生魚片抑菌之研究

鮭魚生魚片是許多消費者的最愛,但往往含菌量高而易引起食物中毒。閱讀研究報告得知,幾丁聚醣無毒可食用且具有抑菌效果,故本研究目的係探討如何應用幾丁聚醣於生魚片之抑菌。本研究共計進行六次實驗,獲致如下結論: 1.幾丁聚醣與幾丁寡醣於濃度0.01%以上對生魚片即具有抑菌效果。 2.去乙醯度96.7%之幾丁聚醣溶液與去乙醯度85.3%之幾丁聚醣溶液對生魚片皆有抑菌效果,但差異不顯著。 3.物性差異方面,以彈性、耐嚼性、硬度及內聚力順位比較,以DDA96.7之高分子量幾丁聚醣(濃度0.01%)最佳,低分子量幾丁聚醣(濃度0.01%)次之。 4.色澤差異方面,除醋酸偏白色,其他無差異。 5.成本方面,以1000公斤之生魚片,所需幾丁聚醣或幾丁寡醣溶液成本皆在新台幣11元以下。

生「蓴」感「碳」-不同pH值酸化海水與石蓴交互影響之研究

本研究實際調查中部海域沿岸大型藻類生存現況;探討以CO2及硫酸、鹽酸所誘導的酸化海水對石蓴光合作用之影響;評估石蓴對酸化海水pH值回升的貢獻;觀測不同CO2誘導的酸化海水對石蓴生存之影響。結果顯示CO2誘導的海水在pH值8~6內,有助於石蓴相對產氧率之提升(最高319%);但若酸化至pH5時,則明顯受到抑制(26~37%)。以硫酸、鹽酸誘導的酸化海水, 在pH6以下愈酸,產氧量亦隨之遞減;pH3~2可使石蓴立即受損。石蓴可直接利用碳酸氫根作為光合作用的碳源;單純的H+濃度增加,並非產氧量減少的主要原因。海水過酸(pH5)會促進石蓴主動吸收H+。CO2誘導的pH8~6酸化海水初期可促進石蓴生長,但長期(42天)仍使其白化萎縮;當海水酸至pH5時,短期內即導致石蓴白化死亡。

自動轉動遮陽百葉窗

裝百葉窗的主要目的在遮陽,可是我們常看到的情況是:葉片開著讓陽光直接照進室內,又熱又刺眼;或是幾乎全關,室內昏暗大白天也一定要開燈,空氣又不太流通。 我們設計的自動轉動遮陽百葉窗就沒有以上的問題。我們利用Arduino系統來控制百葉窗的葉片轉動,讓葉片能隨著太陽移動的角度跟著轉動以遮住陽光,不讓陽光直接照進室內,但又不會完全阻隔自然光,室內仍然明亮,不必非要開燈不可。為了方便使用的人如果想要看窗外景物,或是不想讓外面的人看到室內情況,我們也提供了手動操作的功能,利用紅外線遙控,可以切換手動/自動開關來改變操作模式。

過定點分割N邊形所形成之直角三角形內切圓半徑和之研究

本研究討論「過一定點P,對一凸N邊形的各邊做垂線,可得N個垂足。利用P點、N個垂足點及N邊形的N個頂點所形成的2N個直角三角形,對應2N個內切圓及半徑,此時若依序每次間隔一個三角形取其內切圓半徑(參考下圖),共可將2N個內切圓分為兩組內切圓半徑和」,經過研究討論發現以下結果: (一) 定義適當區域為:由垂直此凸多邊形各邊的垂線所共同圍出的封閉區域,當圖形為正三角形時,適當區域為正六邊形,較原圖形大,其餘的圖形所形成的適當區域必在原圖形內部。 (二) 兩組相間隔的直角三角形之內切圓半徑之和相等的限制條件 圖形類型 限制條件 正2N邊形 P點在任意位置 正2N+1邊形 P點落在適當區域內 等角且非正N邊形 P點落在適當區域內

「三」不轉「六」轉,「六」不轉機器人轉---從正多邊形翻轉問題到機器人掃樓梯

為了可以設計能打掃樓梯的掃地機,我們需探討正n邊形在階梯上的翻轉,因此我們從試作小正三角形在大正四邊形外圍的翻轉,畫出質心之翻轉軌跡並算出弧長與面積;接著我們擴展到小正n邊形在大正k邊形的翻轉,在千變萬化的軌跡中,找到弧長、面積的通式。同時,我們也探討:當由大正k邊形翻轉小正n邊形的弧長軌跡,並計算出回到原出發點的最小圈數,並發現其規律。最後在應用方面,我們依此發展到小正n邊形及圓形在階梯上的翻轉,並改變階梯之夾角推導出其通式,可應用在機器人掃地機打掃樓梯。