全國中小學科展

國小組

你從哪裡來--探究聲音的傳播與影響

聲音是能量的一種形式,在我們生活的環境裡它雖然無影無形卻又無所不在。我們將藉由實驗來探究聲音的特性,利用等分貝線圖來察覺校園內聲音的動向,透過模擬來了解聲音的吸收。

舞動的精靈—多光源的成像變化

多個燈泡或燈管的光源投影時,會因觀察者的位置和觀察角度,在螢幕上會產生各式各樣的光影。線形的燈管會有長短、夾角的變化,多個燈泡光線通過小孔後則會形成多樣化的光影變化,充滿藝術投影的效果,猶如會舞動的精靈。利用自製的觀察器觀察成像,可以發現以下現象:一、孔洞半徑>2.5 公分,物距 191.6 公分時,燈泡的光影會相互重疊,形成不同的影像。二、物距越遠所形成光影越小,亮度越暗。觀察器的像距所能調節差距不大,所以影響較小,像距越大成像的光影也越大。三、彩色燈泡的色光重疊可產生多種的顏色變化,讓投影更具美感。善用面鏡成像與孔洞成像的光線變化,加上改變觀察者的位置和高度,可以清楚的觀察到多樣化的多光源投影。

探討黑色奧妙

有一天,插在口袋上的黑色簽字筆,不知不覺脫了筆套,筆尖碰到衣服,那白白的衣服便染上了一塊黑黑的,真難看”就脫下來,把染黑的地方浸在水裹,稍久,竟發現那塊黑色,便漸漸地向外擴散而顯出淡淡的紅、綠、紫等顏色來。當時我覺得很奇怪,難道黑色的東西不是黑的嗎?其他日常所用的各種黑色是不是也都有這種現象呢? · · 這些諸間題,使我們百思不解,因而激起我們對探討黑色的興趣,所以做了下面的實驗。

科技玩家-安全避震車的設計與製作-我們找到課本「運動的快慢」實作驗?

大家參加學校主辦科學玩家趣味性科技創作競賽-我們應用「動量變化=衝量」的概念,針對物質特性,利用玩具設計製作能緩衝物體從高處斜坡自由轉動到達低處,並且經碰撞阻礙物後車上所載置的物質因震動產生破壞的車體結構。--安全避震車。我們為了安全避震車的設計與製作,因而回憶到三年級下學期自然課學過的力的大小和方向及物體的輕重,以及四下測量力的大小等教材。配合現在(六上)簡單機械的巧妙和運動的快慢課程,設計出8個實驗,再經由實地實驗體認了受力的大小、方向和物體運動關係的理論,利用此理論去設計製作出安全避震車。安全避震車,製作過程採用現場製作,限定材料、材質、規格與數量,但車體結構、物體配置方式等設計不受限制,尤其特別對物體破壞程度(避震效果)的驗證方法列為創意點子,也是本作品的重點:1、 利用液體由衝撞震動而濺出,再依據殘餘量來比較證明其防震效果的裝置。詳細請看製作紀錄簿2、 利用彈簧製作的假人,受衝擊後拉出線的長短來比較震動程度的裝置。詳細請看製作紀錄簿因此,我們認為此研究是我們找到課本力的大小、方向及運動的快慢實作驗證的好資料,也是生活與應用科學的結合研究,可供改進日常生活上避震裝置的參考。

筷子的探討

自從三年級起我們要上整天課,很多同學就帶飯。有一天,我們發覺同學們吃飯時有的很快,有的比較慢,也有同學握筷子看起來很吃力,吃飯時會把飯粒撤在桌上。後來我們又聽到這樣的故事:一位外國人到中國人家裹做客,看到飯桌上使用一支大湯匙舀菜湯就說:「中國人很貪吃,拿那麼人的湯匙舀菜湯,用那麼短的筷子。主人回答說:「中國人也用長筷子!」於是哄人取來一雙炸油條的長筷子。外國人笑笑說:「那麼長的筷子,不好夾菜吧?」主人說:「中國人很謙虛,自己吃飯用短筷于,請客人用用長筷子,方便夾菜給客人呀!」說著,便夾了一塊肉往客人嘴裏,於是那位外國人就無話可說了。於是大家紛紛討論筷子有長有短,質料也有好多種,說到怎樣使用筷子時意見最多,只好請教老師去,老師很高興就鼓勵我們大家來深入研究筷子。接著我們花費長久時問做收集、調查、參觀、實驗、觀察很多的筷子,訥看我們的研習報告:

鹿角溪人工溼地-莫拉克大峽谷初探

鹿角溪人工溼地是一個為淨化生活汙水而改造河川高灘地所建立的仿自然汙水處理廠。在去年98年9月小小河川巡守隊活動時,我們發現了鄰近大漢溪畔的草澤區出現了一個大峽谷。 為了確實測量並描繪大峽谷的範圍,我們使用了行動式繪製法、方塊製圖法、穿越線調查法與制高點觀察法等方式來測量,持續改進測量的方式,終於初窺大峽谷的面貌。 大峽谷是怎麼形成的?我們實作草澤區模型進行各種試驗,發現水流緩急、水流是否停滯、停滯時間的長短、草澤區本身的土質與暴雨侵襲交互影響下,均會產生大峽谷的現象。另外還透過實地勘查,蒐集當時雨量紀錄與洩洪資訊,來推論大峽谷可能形成的原因。希望藉由此次的莫拉克大峽谷初探,能對人工溼地邊坡的維護有更進一步的了解,也讓民眾思索人與河流和諧共存之道。

風馳電赴-突發奇想(風力發電機研究)

很多廠房和家庭的屋頂上都裝設有自然力抽風機的設備,在本實驗中,利用這樣的設備以固定的磁鐵強度找出最佳線圈數,並藉由磁鐵同異極的排列方式,來達到最佳能源效率;並嘗試利用集風的效果,希望獲得更大風速,讓風力發電機產生更大效益。

星空地圖-自製渾天儀(立體星座儀)

星座盤是常見用來觀測星星的工具,它適用在觀察者面對北邊(南邊)的天空,但是平面星座盤上的星座圖案,與我們直接望向立體星空所看到的圖案會產生一些形狀上的差距,如果我們用它比對東方或西方天空中的星座,則變形的問題更大。為了改善星座盤的問題,我們藉由古代中國渾天儀(渾象)的概念,結合現代西方的天球儀,加上透明天空模型(上面標示有經度、緯度線,用來模擬星座盤的方位、仰角網線圖),使它整合成為立體星座儀(新式渾天儀)。只要給定觀測地點的緯度,透過日期盤、時間盤刻度的對齊,就可以知道星星的方位角、仰角,而這原本是需要經過複雜的數學運算才能得到的,所以我們的作品也可以說是簡單好用的手工天文計算機。

不約而同----對稱陀螺與非對稱陀螺

自然界看起來好像遵守對稱性的物體比較多,可是嚴格說來這些物體卻並非真正對稱,對稱物體對我們來說,它就只是一種人為簡化的狀況,但這也引發我們對這兩者間轉動狀態感到好奇。而對於陀螺問題的研究,因為實驗設施的製作困難,所以很難面面俱到,例如以手旋轉、陀螺與地面接觸的摩擦力、軸心與陀螺不垂直等問題。再加上過去討論陀螺的焦點集中在對稱物體上,對於『不對稱陀螺』較少有人討論,所以我們便以「陀螺轉軸定位裝置」找出不對稱物體的對稱軸後,再以自製「陀螺旋轉儀」找出對稱陀螺與不對稱陀螺的物理轉動特性。我們發現:『對稱陀螺與不對稱陀螺』,轉軸於地面上的摩擦力越小、陀螺腳高越低、陀螺旋轉面積越大、旋轉陀螺的線越長、旋轉陀螺的力量越大,轉動的越久。

有了它--我不再「望圖心怕」了

在很多門功課中,最感頭痛的,便是放學後的家庭功課─畫地圖。因為我對繪畫實在不行,又聽到同學們說三指四,心裹好不難過,在心中真存有看「望圖心怕」的感受。於是便邀請幾位同學去請教老師,解決繪圖的煩惱,消除心中「望圖心怕」的感受。