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國中組

守護神

台灣位處於亞熱帶,多雨多霧是它的特色,再加上冬令時間晝短夜長,學童上下學的時候往往造成險象環生,傳統式的書包僅用簡易式的反光條作為安全裝置,並不能有效防止交通意外的發生,於是;我們將超音波感測器裝於書包後方,以利偵測後方物體的距離並配合 應 3C 產品的使用,加裝USB 座,提供緊急電源使用,讓傳統的書包增加更多新的功能,使學童上下學在安全防護上更上一 層樓。

不離不棄的保麗龍箱-模擬高速行駛下小貨車後斗空氣流動的變化及應用

我們發現了一段離奇的新聞:貨車上的保麗龍箱在快速道路上掉落後,竟反彈回車上,究竟是什麼力量造成的呢?實驗發現,當小貨車行駛時,後端因為形狀而產生卡門渦街,當靠近後斗口中間的渦街把空氣帶入後斗口內,就會造成一個往內的吸力。且隨著速度變快,吸力也逐漸增強(約可增加1.2-2倍)。我們經過不斷測試,發現風洞兩側鑽洞後,會在後斗口除卡門渦街外,另外造成一個上進下出的氣流,所以最後成功的還原出當時比中獎機率還低的新聞畫面。我們也研究這個吸力是否能成為車子前進的助力,經實驗發現,其空氣阻力減少率不論是無門後斗或是另外兩種改良型,都比有門後斗多出20%以上,其中V型後斗門甚至可以接近40%,明顯達到減少汽車油耗的效果。

帥哥美女看過來,美白防曬靠這台!!太陽能晶片用於紫外線強度偵測之可行性研究

為了開發以太陽能晶片做為感知器的紫外線即時監控自動防護系統,我們研究了兩種太陽能晶片發現,使用多晶矽Multicrystalline)型太陽能晶片即可利用太陽輻射強度與紫外線強度強烈的相關性達成紫外線偵測的目的。 若使用III-V族三接面太陽能電池(GaInP/GaAs/Ge)特有之物理特性,磷化銦鎵(GaInP)吸光層更可針對太陽光譜中紫外線成分(波長<400 nm)作偵測。實驗證實電池之電流輸出將受限於磷化銦鎵(GaInP)吸光層。利用上述太陽能晶片特有之物理特性,配合簡單電流檢知電路設計,即可設計出即時偵測太陽光譜中紫外線強弱的裝置。 本裝置另外加入以紫外線強度作為參數控制的伺服馬達,可以自動啟閉遮陽罩,以達成即時偵測紫外線,與室內紫外線防護自動化的目的。

飲料黑白配「胃」何「藥」不得-飲品對於制酸劑藥效之影響

小時候因為藥苦,想用飲料蓋過,又聽說「藥苦可以配果汁」,但真的可以這麼做嗎?本研究以常見的制酸劑做為實驗反應物,透過與飲品溶解、與模擬胃酸反應後的沉澱量以探討飲品與制酸劑的相互作用關係;此外再以RO水、酸性、鹼性不同性質的飲品,分析制酸劑在不同飲品下對模擬胃酸pH值的變化。 研究發現:傳統飲料冬瓜茶在本實驗中對於中和胃酸有顯著、正向的效果。在與氧化鎂制酸劑搭配下,這個陪伴我們共同成長的台灣特有飲品具有相當好的中和能力!因此,根據我們的結果,多飲用冬瓜茶,不僅能使胃中的pH值提高,也能提醒國人重視這個古老的傳統食品!另外台灣人泡茶文化風行,若是服用固胃好制酸劑則搭配鹼性離子水或綠茶的中和效果也相當不錯。

『水』心所遇 —探討不同濃度液滴在處理過載玻片表面的互動

我們發現了一個有趣的實驗,丙二醇液滴在處理過的載玻片上會像小蟲一樣互相推擠追逐。設計實驗去了解這樣的現象,探討的變因包括液滴的大小、液滴間起始距離、濃度、濃度差、其它溶質、還有可能的原因。我們主要的發現包括 一、 大小液滴都可能會發生,但模式會有一些差異。 二、 丙二醇液滴一開始邊緣的距離不能太遠,超過4mm以上就可能會失敗。 三、 高濃度時不易發生,低濃度比較容易發生。 四、 濃度差大和小的結果是不同的模式。 五、 不同溶質的液滴也可能會有類似的現象。 六、 除了丙二醇溶液還有乙酸、甲醇、乙醇和異丙醇也有類似現象,食鹽、氫氧化鈉、蔗糖溶液就沒有這種情形。 七、 液滴的蒸氣可能是這個現象發生的重要的原因之一。

人參與紫外線的對決

本次研究主要在比較經不同種類人參(紅參、花旗參、東洋參)培養後的酵母菌(真菌)牙斑菌(細菌)對紫外線的抗性。此次研究分別採用天然紅參、花旗參、東洋為研究對象,加熱至110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃,取相同體積添加於酵母菌菌液與牙斑菌菌液,於30℃震盪恆溫培養箱中培養2天,塗菌液於固態培養基上,置於32℃培養箱中照射紫外線,照射時間分別為10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30分鐘。實驗結果發現,加熱溫度在120℃~125℃時,經人參(紅參、花旗參、東洋參)培養後的酵母菌(真菌)牙斑菌(細菌)對紫外線的抗性均明顯提升。

高砂鋸鍬形蟲幼蟲環境適應、攝食行為及影響其成長因素的研究

鍬形蟲幼蟲期的成長是影響成蟲體型大小的關鍵,本研究探討幼蟲適應行為、攝食模式以及影響其生長的各種變因。研究者設計結合蛇管攝影的飼育箱觀察幼蟲土壤下的行為,並探究食材、空間大小、溫溼度等變因對幼蟲生長的影響。 研究發現,幼蟲剛換新環境時會往土壤下鑽,並在2-3天以內,滯留於土下12公分深的位置不再下鑽。幼蟲的光反應為負趨光性,遇到光及干擾,會用口器及前腳夾取混雜排遺的土壤,擋住光源並將自己包在封閉環境中。 幼蟲口器結構分為觸鬚、上顎、下顎,上唇、下唇。攝食模式依時間先後分成「偵測」、「剪食」、「夾取」及「送入」四階段。幼蟲最佳飼育環境為:溫度介於20±2℃間、濕度介於濕度計3-6格的中濕度土壤。

白殭軍笑談色光素-白殭菌的習性探討

本實驗採用野外木蠹蛾殭蠶、市售偏紅及偏白三種殭蠶作為材料,並討論殭蠶特性及其體內成分對黑色素生成。其真菌菌絲皆深入體表層內,偏紅者由青黴菌產生胡蘿蔔素所致,偏白者有石灰。木蠹蛾及偏白殭蠶皆有小球孢白殭菌寄生,實驗結果發現藍光可刺激該菌孢子萌發。偏紅殭蠶上青黴菌有暗紅色及白色兩種菌落,發現紅光會促進白殭菌菌落萌發,且會誘發高比例的暗紅色菌落;而藍光有抑制暗紅色白殭菌的效果。投入白殭菌液或木蠹蛾殭蠶萃取液至0.17%黑色素水溶液中,能有效使墨魚黑色素分解,另偏紅殭蠶萃取液使黑色素分解能力勝於偏白殭蠶萃取液,能減少黑色素比例。

今晚你想來點什麼?漂浮的地球還是幻視旋風—探討浮空投影的效果及應用

本組的研究是關於浮空投影,藉由不同形體、不同比例的投影器實驗,得出透明膠片製成下底邊長1cm、上底邊長6cm、高 4cm 的梯形所組成的四面柱投影器為最佳比例。進而實驗改變投影器顏色、材質以及不同內容物和重疊擺放的效果。實驗顯示:以透明光碟盒及透明膠片為投影器,投影效果佳。投影器盛裝透明碳酸飲料,不影響成像效果,且透明碳酸飲料有氣泡,投影效果較為絢麗,進一步可應用於飲料吧牆及飲料瓶投影。利用環氧樹脂製成立體投影器,投影效果佳可做成的模型基座,應用於生活。再將投影器具製成治具,成本低廉又方便教學及推廣。最後因應現在疫情,浮空投影可提醒家人小心防疫;或是讓顧客在購買東西時透過浮空投影廣告,減少接觸進而防疫。

不規則凸四邊形對切面積的比例關係

討論凸四邊形被奇數等分點及偶數等分點縱切與橫切後面積與總面積的關係。