全國中小學科展

國中組

無聲動力–線圈砲的發射分析與應用

組裝線圈砲,發現主要的發射因素由電容、線圈、電壓、發射物形狀等變因所影響。因此實驗上探討以上變因,並且發現以下三點:一、線圈內的磁力有對稱性且對發射物產生加速與減速作用。二、適當的電容量,配合高電壓,即可讓發射物有較佳的發射速率。三、發射物的形狀會影響線圈內所受磁力,也影響發射速率。最後加上紅外線感應器,來探討線圈砲對物體的加速與減速應用。

酸雨腐石

本研究以電子天平、電導度計、PH 儀、鹽分計等儀器,來研究由不同地區所取得的雨水,對於不同建材(石版、紅磚頭、大理石、瓷磚)的腐蝕程度、鐵金屬片的氧化效果,及不同金屬片在不同的食用鹽溶液、不同重量百分濃度,所組成的反應系統之金屬氧化反應及電化學性質。依據所測得的數據,得知以下的結果:各地區雨水的 PH 值以仁武地區最小並達到酸雨標準,其電導度最大,也是最容易造成建材腐蝕及金屬氧化。我們發現建材對於酸雨的抗腐蝕性依序為 瓷磚>紅磚頭>石版>大理石不同食用鹽中,就金屬氧化程度而言,不同金屬中以鐵金屬最大,鋅金屬次之,鋁金屬第三,而銅金屬最小;以加速金屬氧化程度而言,高級精鹽最快,美味鹽次之,無碘鹽第三,而低鈉鹽最慢。

錯身而過-錯車瞬間壓力變化之探討

搭火車於火車交會列車時會感受到左右晃動,好奇這是如何發生的,查閱了相關文獻,發現白努力定律與康達效應的解釋不同。所以我們設計模擬實驗:兩車一靜一動、兩車交會、兩車同時前進,觀察其發生的現象,並利用白努力定律以及康達效應進行推論,解釋錯車時車子晃動現象。實驗結果發現:當車子通過另一靜止的車子時,會先向外側晃動;同向前進的車子,會向內側晃動;反向交錯前進的車子,會向外側晃動。我們得到的結論是:發現白努力定律未能完全解釋錯車時車子晃動的現象。若以康達效應則較能解釋。

請重視我們的健康─石綿心網的替代品

韋恩颱風過後 · 石綿瓦灑了滿地,報紙上大肆討論“存在我們四周的無形殺手─石綿”濫用的嚴重性,看完它的內容後,我們知道在日常生活中石綿的用途極廣,如:石綿瓦和以石綿為原料做成的輸水管,而使用這些物品時由於右綿會脫落,飄浮在空氣中或水中,使人們把這些石綿屑吸進體內,而影響我們身體的正常機能,引發疾病,甚至導致癌症。 自從加重實驗課程的理化新教材實施後,我們在實驗室的時數增加了,我們接觸石綿心網的機會也就多了。為了維擭我們的健康,我們決定要找出石綿心網的替代品。

你可以再“白幕”些~修正帶的結構功能探究

設計問卷調查統計國中同學使用修正帶的狀況及意見。募集廢料並蒐集數十種品型修正帶,經細心拆解,充分了解共同的主要結構功能。歸納為數個傳動環節及部件,以力矩、功率、摩擦力等科學概念由動力面向及速率面向分析其中的輪軸、齒輪、皮帶滑輪等機械裝置,設計相關十個實驗進行探究及驗証。其中最關鍵的是迫緊載帶機制及強制滑動界面的傳動探討。也細膩解析棘輪阻逆、手動緊帶、替換內帶、塗抹頭的設計,凸顯各部件的改良歷程,及許多仍待改進的重點。並比較日常生活中類似修正帶的二輪互動裝置的異同,如腳踏車、錄影音帶、膠捲底片。應用修正帶的設計,經歷反覆思索及實作修正,發展完成以簡易材料製作可持續通用一般雙面膠帶的機身設計。

酢漿草睡眠運動捉秘

酢漿草的葉片白天張開,傍晚卻都閉合,這是怎麼回事呀?!

三角錐的「容錐 」、 「容心 」與「心線 」

在三角錐中有很多性質,這可以由數學書藉中找到在此不再陳述。現在僅就我們研究所得結果,定義出「容錐」在此不「容心」與「心線」,再把此心線與極著名之歐拉(Euler) 線作一比較,並研究其在四角錐五角錐以至 n 角錐中是否成立。

夏綠蒂的母愛---探究溝渠豹蛛的產卵與護幼行為

本研究在北壽山地區及人為環境中分別探究、歸納並比較溝渠豹蛛的產卵與護幼行為,配合時序持續約二年得到下述結論: 一、 溝渠豹蛛和他種蜘蛛在雌雄特徵及卵囊孵化過程上差異不大,為了適應育幼則有特殊的外形及生活習性。 二、 天然環境及人為環境飼養的溝渠豹蛛,都表現出一致的產卵及護幼行為,但卵囊大小及孵出若蛛數量則不同。 三、 溝渠豹蛛在育幼過程遇到干擾時,對於負掛卵囊及背負若蛛仍克盡職守,不離不棄,期間共約三週之久。 四、 徘徊性異於結網性蜘蛛的若蛛數量及獨立離群方式。若蛛空飄的方向與當天的光源有關。 五、 溝渠豹蛛在帶卵時期有趨向較溫暖環境的習性,但無趨光性。 六、 溝渠豹蛛明顯在育幼過程中較其他種類用心,若蛛的存活數也增加,未來生物科技領域研發蛛絲或蛛毒的用途時,可將溝渠豹蛛作為繁殖量產的種類之一。

美麗背後的危機-體檢佐倉步道護坡

原為台泥採礦道路的佐倉步道,隨礦區廢棄現已規劃成生態步道,成為花蓮市郊登高健行、拜訪自然的絕佳選擇。但是,去年的冬颱過後造成滿目瘡痍,暴露出此處有崩塌、地滑的疑慮。藉由實地的地質調查,分析此處可能造成的地質災害,觀察邊坡的防護工程,尋找需補強改善的地段。步道全長3950 公尺,距入口處約450 公尺與約820 公尺兩處的擋土牆,前者因設計不良而後者因地質敏感有高度崩塌的危險性,需立即改善。此外,整段步道的護坡工程也有設計不當與施工粗糙的問題。建議有關單位加強護坡工程體檢,並於地質敏感區設立警告標示,以維護遊客安全。附帶一提,此處的生態豐富之外,也有珍貴的石灰岩地形,希望有關單位能設立解說牌以增進遊客的地理知識。

完美正方形

「完美正方形」是指在一正方形內切割出大小都相異的小正方形。而我們的研究,則放寬條件,允許同樣大小的正方形不超過三個。我們先估算出正方形中可切割的最大正方形邊長範圍,再以方格紙手畫的方式找出邊長1至25 的解,在過程中,我們發現可用放大的方式解決邊長為合數的正方形。因此我們將重點放在邊長為質數的正方形,我們將正方形分割成兩個連續整數邊長的正方形,則剩下少一單位的缺角正方形區域。我們探討缺角正方形區域的解,再討論分析回原來的正方形。最後解出了邊長1 至100 中全部有解的正方形。對於更大邊長的正方形,我們的方法也可行。所以我們以流程圖來表示解決問題的過程,並用電腦試算邊長1 至1000 的完美正方形。