全國中小學科展

國小組

抽絲剝繭的新世代嫘祖—棉花糖機的製作及棉花糖潮解探討

在經歷自製十代棉花糖機的過程後,我們將孔徑2mm、洞數192個、孔洞呈螺旋排列的轉盤(放糖容器)組裝在轉速8000 rpm馬達上,然後以酒精燈提供將糖融化的熱源,接著拿起長竹籤收集糖紗,成功自製棉花糖,完成一部組裝簡單、製作量多的棉花糖機。 以各種糖品做成棉花糖時,硬糖方面建議用以檸檬糖為原料做出的棉花糖最快做好。若將白砂糖加上葡萄糖漿、奶油、油(細水柱狀)、油(噴霧狀)融在一起能做出延緩潮解時間的棉花糖,其中又以在棉花糖外噴上微量油霧,能有效隔離外層水氣,效果最好。

發光萬色筒

研究結果:光有三原色『紅綠藍』。色料三原色『紅黃藍』。紅與綠光呈黃色、紅與藍光呈紫色‧‧‧‧‧。如果各光的混合強度不等亮度,則會形成不同色澤的色光。這些色光會衍生更多色光,彩虹顏色『紅橙黃綠藍靛紫』就是這樣形成。白光照射各種色料物品顏色不會變:紅就是紅、綠就是綠。色料只反映自己顏色,吸收其他顏色,只要沒有光線就是黑色。所有色料顏色混在一起會成黑色。透過LED燈,把光有三原色『紅綠藍』組合形成一支光色萬花筒,可照射出各種光色。

不用點第二次了

每到夏天,我家就要買很多蚊香,好在睡覺時驅蚊用,而且製蚊香業者故意把蚊香製短些,使它約在我們要起床前一小時左右燃燒完了,他們的目的是要我們去買較貴的大卷蚊香,而大卷蚊香在起床後常剩下二、三圈,如果忘記熄掉,真是一種浪費,因此,我在想,如果有方法使它多燃燒一個小時左右,那該多好!加上我也想知道市面那種蚊香較有效果及燃燒上的情形,所以,就約了幾位同學共同研究,並請老師指導,做了一些實驗。

狩蛛待物

本研究在天然環境及人為環境中分別以採集、觀察、飼養、實驗等方式實際去接近、探究蜘蛛,並在為期長達約半年的詳細觀察紀錄、歸納下,得到以下結論:一、徘迴性蜘蛛和結網性蜘蛛二者在身體構造及生活環境上有明顯不同,但在雌雄分辨、生育及卵囊孵化過程上差異不大。二、藉由定期、定時、定量、定類的餵食過程中詳細紀錄,比較出徘徊性和結網性蜘蛛因為生活環境及視覺、嗅覺、觸覺上的差異,而有不同的食性;令其對於獵物的體型大小、捕食方式、活、死體及種類上也有不同的偏好性。三、再天然環境下結網性蜘蛛具有一定的結網形式及順序,並可依此推論出其當時的生理狀態。四、在人為環境飼養下的結網性蜘蛛,通常有著溼度高時收網,濕度低時結網的特性。五、在自然環境下結平面圓網的蜘蛛,捕獵時會停留的形式,多為頭胸部朝下而俯在網心偏上方處;依據實驗結果證明:這即是以相同時間能到達圓網各部位撲捉獵物的最佳地點。

「排水口」上見真章

本研究是從自然與生活科技領域中「晝夜與四季」單元出發,先探討地球自轉所造成的科氏力是否對排水時的漩渦有所影響,再探討排水時的各種現象,實驗後我們有幾個重要發現:「排水口」排水時所產生的漩渦位置會因樣式的不同而有所差異,漩渦的方向也會因水槽的對稱性、水管的擺放位置而有所改變,和科氏力無關;更有趣的是,只要「排水口」上小圓洞的總面積一樣,水槽內的排水時間就會相同。自從完成本研究後,我們開始要對生活中平凡不起眼的「排水口」刮目相看了。

酵順地球

這次的研究是要了解如何利用新鮮果皮、黑糖,發酵三個月來製作環保酵素。首先,本研究先製作酵素,並利用不同比例及發酵時間長短不同的酵素來探討。在清潔功能等實驗,我們發現效果十分好;分解實驗,我們還發現酵素可以讓美工刀變銳利、分解鐵鏽和汙垢。最後,探討酵素對生物的效果,發現酵素可以較快讓種子發芽。從各項實驗中大致上綜合酵素的效果最好,發酵越久的酵素效果也越佳;比例方面則是各有不同的比例,其中1比10的比例在大部分的實驗上效果是最好的。所以從以上的實驗,我們發現酵素擁有神奇的功能,另外在製作酵素時所產生的臭氧還能修補臭氧層呢!製作酵素、使用酵素、少用化學清潔用品,「酵順」我們的地球!

不是「懦」夫─古建築黏著材料之研究與探討

本研究主要針對古建築黏著材料進行研究與探討,實驗結果顯示:一、煮熟的糯米具有黏性,為主要黏著劑;而石灰、明礬、糖、砂土、稻草等材料,則具有抑制發霉、防治螞蟻、減緩龜裂、增強黏著力量、增強結構強度等功用。二、採用當季剛收成的圓糯米,加以蒸煮熟透並攪拌,黏著效果會更佳。三、古建築黏著材料尚可應用在木頭類、紙類等材質的黏合用途上;其次,以其為黏著劑的結構體室溫較現代水泥材料組低;此外,古建築黏著材料在施工時的二氧化碳排放量較少。

公因數的妙用

本研究在探討任意二個正整數 a , b 的最大公因數與 a – b、b ( 或 a )的關係;並將公因數的觀念應用於解決日常生活中的數學問題。一、結果發現:(一) 若 a、b 不互質,即 ( a,b ) = d > 1,則必須 d 為 c 的因數,ax+by = c才有 x、y 的整數解。並且找出如何得到 x、y 的整數解的具體方法。(二) 若 a、b 互質且 α , β 是 ax+by = c 的一組整數解,那麼 x 的任意整數解就可表成是 α + bk,y 的任意整數解就可表成是 β – ak。其中 k 為任意整數( 或 x 的解是 α – bk,y 的解是 β + ak 亦可)。二、在公因數的應用上則得出:(一) 任意給定二個容量為 a , b 的容器時,可先判斷能否量出容量為 c 大小的溶液;若能量出,則由 ax+by = c 的整數解,就可以有一相對應的準則,能很有規律地倒出容量為 c 的步驟與方法。(二) 如果要將一容量平分成二等分,第一步驟仍要先判斷是否有解;有解之後,再求出一整數解,然後再仿(一)的方法進行平分動作。(三) 利用求整數解的過程,也順道解決了:某整數 x 除以 m 餘 a , 除以 n 餘 b ,但 m – a ≠ n – b 時, 我們找到至少一組求出整數 x 的方法。

迷途知返?-圓內彈性碰撞回歸問題

本研究探討的是圓內彈性碰撞回歸問題,我們規定軌跡只能跑直線,而且限制碰撞是彈性碰撞,這裡所謂的彈性碰撞,指的是入射角等於反射角,在這兩個條件下,我們將針對不同的入射角,探討有沒有可能於出發後,再度回到原來出發點。本研究的內容涵蓋入射角是整數、有限小數、分數、有規律的無限小數以及沒有規律的無限小數。而且經過我們的研究,得到了一些簡易法則,判斷是否能夠再度回到原來出發點,以及在能回到原出發點的情形下的最少碰撞次數。換句話說,只要給我們一個入射角,我們就可告訴你,在圓內彈性碰撞後,能不能再度回到原來的出發點,如果可以再度回到原來的出發點的話,我們可以進一步告訴你,出發後到下一次回到原來的出發點之間,總共碰撞了幾次。

紙糊的房子蓋在哪裡好呢?—研究長腳蜂屬(Polistes sp.)的生態行為

長腳蜂屬於胡蜂科,長腳蜂亞科,本研究發現長腳蜂築巢高度與當年雨量有關:雨量多,蜂巢高度較高。築巢的位置有遮陰、照度較低。長腳蜂的警戒距離很短,不會主動攻擊人。對長腳蜂噴水可以暫停牠的動作是保護彼此可行的做法。 長腳蜂的主要行為:飛行、捕食、餵食、築巢、覓食、用口器排水等。一天中活動有2個高峰期,分別是上午7:00~9:00與下午17:00~19:00。長腳蜂回巢後的工作與其是否為主要繁殖期有關:繁殖極盛期時,長腳蜂上午餵食的工作次數頻繁;繁殖期進入尾聲,長腳蜂回巢後多在休息或探查巢室。此外,長腳蜂飛行路線同一天有共通性,受風速的影響很大。我們也可以從繭蓋數量的消長看出蜂巢生命力是否旺盛。