全國中小學科展

國中組

Golden House……Perhaps!

之前學到了畢達歌拉斯(Pythagoras)著名的畢氏定理,深入了解,發現他更是提出了黃金比例的人。由於我們對黃金比例的好奇,而且為了確認黃金比例是否潛藏在我們身邊,我們特地到大溪著名的武德殿與大溪橋,測量它的長與寬,最後我們發現武德殿和大溪橋拱門都存在著黃金比例,這個結果讓我們大吃一驚,因為這和我們在網路上搜尋到的資料——長寬比或高寬比為2:1,大相逕庭。最後我們小組決定,依造著黃金比例,打造出屬於我們的新天地,我們利用這個數字製作出我們的建築,將所有一切都完美化,從最基底的土地面積一直到細小的窗櫺構造,只要是能遵循著黃金比例的形狀,我們都會盡力做到,期待我們的成果吧!

Cu++與綠豆芽中維他命C含量關係的研究

綠豆芽中維他命C 合量甚多,其生長不受季節地域的影響,所以在蔬菜、水葉生長受限制的地域或季節,綠豆芽是一種維他命 C的主要來源,根據綠豆芽中維他命 C含量測定的結果顯示,在同樣日照的處理下,Cu++及發芽日數為影響綠豆芽中維他命 C含量的變因,由實驗結果顯示1.在適常﹝Cu ++﹞ 處理下可提高維他命 C的含量2.孵綠豆芽以第六天維他命 C 含量最高。

抗震大作戰─建築結構耐震研究

我們的研究包括兩部份,第一部份是實地調查訪問。瞭解地震成因、傷害及現有防震方法,並調查坊間各種建築物類型,及常見私自改變建築物結構現象,做為研究的基礎。第二部份為建築物抗震實驗。研究發現:牆面挖空、頂樓加蓋、樓層挑高,建築物會在該處產生弱點,由此斷裂。柱子數量相同下,散開時支撐力較弱。不對稱建築物遇震時會不自然扭轉且易倒。隔震素材恰當,能有效提高耐震力,本實驗以滑軌、彈珠最好。樓頂加裝消能設施亦能減震,但設計極其不易。

大戰黑金剛--小黑蚊追追追

小黑蚊又稱黑金剛,被叮咬後的癢痛使大家都深受其苦。小黑蚊不同於蚊子,是\r 屬於雙翅目蛺蠓科之衛生昆蟲。為了找出大戰黑金剛的策略,先利用問卷調查後\r 找出不同方式來對抗小黑蚊。校園中小黑蚊密度調查比較各區域之地理環境結果\r 為:下過雨後出太陽有微風加上著生青苔之壤土處小黑蚊出現數量最多;創意的\r 戰鬥型、炮彈型吸蚊瓶,內裝有糖水加酵母、尿液且加熱至37℃(味道、溫度),\r 有較好的誘捕效果(物理防治)。窄域油,一種安全無毒之礦物油,在稀釋100\r 倍的濃度中會造成蘚苔物理性窒息,有抑制生長之效果(化學防治)。蔓花生是\r 保水力佳、貼地性夠的植物,除了利用它作為校園中水土保持之作物外,也能達\r 到小黑蚊生物防治之效果。

新能源的領航者-尿液電池

本篇報告主要以尿液為電解質,並搭配金屬片為電極,嘗試組合出可使LED 燈泡發亮的尿液電池,由此證實尿液能發電。再藉由各種金屬片的組合及鹽橋的使用,找出電力超強的最佳條件。經測得銅片與鎂片為最好的電極配對,創造出「尿液手電筒」。

看林葉繽紛-探索草本、木本植物氣孔與蒸散作用之研究

為進一步探討草本、木本植物氣孔與蒸散作用的差異,我們蒐集資料,且設計實驗加以比較,結果發現草本、木本植物之上下表皮氣孔分佈之數量、大小、型態等,因種類不同而異外,氣孔皆散佈於葉的上或下表皮,呈現非均等分佈,而葉脈處無氣孔,且氣孔顯著小於表皮細胞;草本植物於上表皮偶而可發現氣孔,但分佈數量較下表皮少,且氣孔不一定比木本植物小;木本植物之氣孔僅見於下表皮且會陷到下表皮內,其單位面積分佈密度較草本植物多。葉片越成熟其氣孔分佈數量越多,但老化的葉子則較少;水分蒸散主要由葉的下表皮散失,而環境因子如光度、溫度(含日照時段)、空氣移動速度等對植物蒸散速率皆成正影響;不同植物對色光之反應則各有不同偏好。

重疊方格的速算法

有一天在書上看到了一個圖形(如圖一)書上提出了一個問題,究竟這個圖形共有多少個正方形(大小不同)?於是拿出筆來仔細的研究一番,發覺此圓形中每邊一格大的正方形有(如圖二)4 ×4=16 們;每邊兩格大的正方形(如圖三)有 3×3=9 個;每邊三格大的正方形(如圖四)有 2×2=4 個;每邊四格大的正方形(如圓一)有 l×l=l 個故此圖形中共有正方形4x4+3x3+2x2+1x1=4 2+3 2+2 2+1 2=30個此恰合1 2+2 2+3 2+4 2+......+n 2之形式,經請教老師的結果得知1 2+ 2 2+3 2+....+n 2 =1/6n(n+1) (2n+l),因此若欲解決有如上式形式的問題最簡捷的方法是1.算看看每邊有幾格小正方格 2.若每邊有 2 個,則 n=2 ;每邊有 5 個 n=5...再將n個代入1/6n(n+1)(2n+1)很快即能求得答案”解決了上述問題腦中突然浮現了三個問題:(一)假如原圖是個長方形則究竟(如圖五、圖六)1/6n(n+1)(2n+1)是否管用?若不能用究竟又要如何才能很快的求得答案。;(二)如在每邊 n 個小格的正方形中閻挖掘小正方形(如圖七、八) 則在此圖中,究竟合有多少個實心正方形?(正方形面積完整)(三)如在每邊 n 們小格的正方形中問挖掘小正方形(如圖七、圖八)則若單以所劃正方形(空心)為準,究竟又有多少個呢? 為解決心中疑竇遂邋了陳瑞靜來共同研究,皇天不負苦心人”終於解決了這三個問題,以下就是我們兩人的研究過程與結果”

裝『蒜』

本實驗探討大蒜各部位的抑菌及抗氧化的效果,並與薑、蔥和維他命C比較,研究發現對黴菌的抑制以蒜頭最強;大蒜葉最小;實驗發現,蒜頭抗氧化濃度22200(ppm)及蒜葉22200(ppm)的效果最好,蒜莖6660(ppm)的效果最差;在pH=11的環境下,各組抗氧化的效果都增強,而在pH=2的環境下,各組的效果則明顯減弱;溫度對抗氧化影響: 溫度上升後,對大部分實驗組影響不大;添加鹽水、蘇打水與辣椒水對蒜頭、蔥根、老薑的抗氧化效果皆有提升,添加10%米酒對蔥根的抗氧化提升12.4%,白醋對蒜頭、蔥根與老薑的抗氧化效果下降,添加10%葡萄酒對大蒜、蔥根與老薑的抗氧化效果提升40.0~76.2%,10%啤酒對對大蒜、蔥根與老薑的抗氧化效果提升16.7~44.8%。蒜頭和蒜莖的食品防腐效果最佳,可持續10小時不變色,蔥根和南薑二年生的效果最差,4小時就變色;蒜頭、蒜根、蒜莖和蒜葉的效果有明顯不同,而蔥根、蔥莖和蔥葉的效果也有不同,可見同一植物中,不同部位的抗腐壞效果也有所不同。本實驗成功做出蒜頭、蔥根、老薑及維他命C的抗氧化濃度檢測線,蒜頭汁的檢量線 y=0.002x-0.010;老薑汁的檢量線 y=0.008x-0.034;蔥根汁的檢量線 y=0.008x+0.028 ;維他命C的檢量線 y=0.002x-0.049 ,並以分光光度計校正碘液滴定量,減少人為實驗誤差,將老人家的智慧用科學加以驗證,證明蒜頭、蔥與薑都有良好的抗氧化效果。

抽絲剝繭話螢光─探討螢光筆之毒性,並自製無毒螢光筆

每天,我都要使用到螢光筆。有一天:我粗心地將螢光筆塗到了手指,媽媽看見了我的手指,心疼地說:「媽媽吃東西前,都要先將唇上的口紅擦掉,以免食用化學品中毒,你使用螢光筆也要小心才是呀!」我聽了驚覺:是呀:螢光筆塗起來顏色鮮艷,聞起來有收化學味,對人體或其他生物是否會有不良影響呢?於是,我動手做了對螢光筆的探討。

來電用「絲絲」---絲藻在微生物燃料電池之應用

在養殖池中絲藻的增長速度非常快,會影響魚苗的生長,造成漁民的困擾。若將其當作再生能源利用,不也是一種廢物利用的做法嗎?\r 本實驗利用絲藻培養的新菌種「YMJH 一號」,以自製微型雙槽式研究微生物燃料電池的產電效能。以8cm×8cm 半透膜取代價格而貴的質子交換膜、陽極置入台製生化棉及0.005M 葡萄糖當燃料,在陰極12mL/s 曝氣速率、陽極6 小時水力停留時間,在500Ω電阻下最大功率密為34.87 mW2/m2,超越參考文獻中最大功率密度。\r 在不同電極種類下,100cm2 碳織布當陽極、10cm×10cm 打洞碳串當陰極使內電阻大幅降低,因此得到最大電壓為0.63V 而最大功率密度提升至79.38 mW2/m2,超越歷屆科展作品的最大電壓0.09936V、最大功率密度1.9745 mW2/m2 ,甚至是參考文獻最大電壓0.416V、最大功率密度32.9 mW2/m2的2 倍產量。