全國中小學科展

國小組

廚房發現氧氣罩---兼談自製簡易測量氣體生成反應速率裝置

本研究在探討火災發生時,利用常見及多種澎湖當地的季節性食材、簡易容具及雙氧水,來製作逃生用氧氣罩的可能性。在探討食材催化雙氧水產生氧氣的實驗過程中,需要自製簡易測量裝置來測量無色氣體生成反應速率,可以提升測量的精確度,以此裝置在眾多食材中探究出地瓜催化生成氧氣的速率最快。製作氧氣罩方面,自製了「密封袋氧氣罩」及「洗衣精空瓶氧氣罩」。因為須討論到氧氣濃度過高過低及二氧化碳濃度太高問題,因此各有其特殊的使用方法,來調節適宜呼吸的氧氣及二氧化碳濃度。

利用上升氣流滑翔的紫斑蝶1:1比例模型-揭開紫斑蝶飛行的秘密

我們想探討小紫斑蝶(1)、斯氏紫斑蝶(2)、圓翅紫斑蝶(3)、端紫斑蝶(4)四種紫斑蝶翅膀的結構、特性與長程飛行的相關性,從研究結果發現:一、翅膀面積依序是:(3) > (4) > (2) > (1)。二、展弦比值是:(4) > (2) > (3) > (1)。三、定點飛行距離比較依序是:(4) > (3) > (2) > (1)。四、四種紫斑蝶在風洞實驗中(紙板坡度20∘)時高度並無明顯差異,但隨著角度升高,上升的高度漸漸產生差異,上升高度比較依序是:(4) > (3) > (2) = (1)。五、上反角較低時紫斑蝶飛行距離較遠。六、後翅在針對縱向平衡方面有較顯著的影響,尤其是後翅的後緣下降對紫斑蝶模型造成直接下墜的影響。七、生態保育應用:以擋板模擬護網比紗網的效果來的好,其中檔板上端的角度在60度時,可達到最佳的飛行效果,且可以避免紗網造成的沉降現象,達到保育的目的。

「蕉」點話題

一、成熟、不成熟的香蕉先做糖及澱粉的定性分析。(一)分用碘液、本氏液來檢測澱粉及糖。二、購買後五天內的香蕉做糖量分析。(一)先製作存放不同天數的香蕉溶液。(二).利用過濾的方式將香蕉的纖維與液體分開(三).取出部份的液體加熱得到糖(四).最後秤重再比較糖含量的多寡。三、在不同水溫下,不成熟的香蕉糖量分析。(一)先將不成熟的香蕉磨碎後,分別放進不同水溫的香蕉溶液。(二).利用過濾的方式將香蕉的纖維與液體分開(三)取出部份的液體加熱得到糖(四).最後秤重再比較糖含量的多寡。四、觀察香蕉果肉變色於成熟度、水溫、酸鹼性、接觸的物質的關係。(一).設計各種不同的操作變因後,觀察並紀錄再加以討論。

砂的研究

在某個星期日,我們班上的同學在老師的領導下,到防風林烤肉,我們準備了許多的東西,大家吃得津津有味,這時候海水退潮了,我們到沙灘上拾貝殼,我發現在沙灘上有許多的腳印,乾的砂與濕的砂顏色部不一樣,也發現這些砂非常的細,與我家建築用的砂大不相同,於是我心裏想:「難道砂還有不相同的嗎?」因此,請問同學,還是得不到答案,祇好一塊去請教若師。老師說:「各種砂的確不一樣,河流中、海裏的、北部的紅砂……都不相同,它們的特性也不一樣,如果大家有興趣的話,共同來研究。」因此,我們在老師的指導下,進行研習活動。

換”屋”方程式—綠色細螯寄居蟹Clibanarius virescens之生態與殼戰研究

綠色細螯寄居蟹(Clibanarius virescens)是潮境潮間帶常見的一種寄居蟹,透過每月穿越線調查與方框採集實驗,發現牠們聚集出現與繁殖有很大關連。三-九月是牠們的繁殖季,母蟹體型小但數量多,且會有將近一個月的抱卵。 裸蟹選殼會以空間優先考量,過大過小都會想更換,小體型的多半選擇海蜷螺殼,大體型的則會以珠螺、鐘螺為主。殼戰要發生必須有一些共同存在的條件:1處在容易碰到的環境;2本身殼內空間不足或有破損;3體型比對方大;4對方的殼是自己喜歡的。殼戰行為模式:檢查-口對口-攻擊-出殼-換殼-離開,需在雙方獲利情況下,才會有較高的換殼機率。 透明的3D列印螺殼,雖然有助於了解殼內行為探究,但仍無法取代天然殼,天然螺殼還是牠們最好的家。

來電吧!推動未來氫能源

將水電解產生氫氣,可以供給至燃料電池,如此可將「水」看成是未經轉化的燃料,而只要不停的供給燃料給電池,就可不斷的產生電力。本實驗想利用再生能源即太陽能及使用日常生活中容易找到的水果與水溶液搭配金屬後產生的電力,希望能做到將水電解產生氫氣的目的。經由各種電極材料測試選擇後,利用三用電錶測量水果與水溶液製成電池之電壓與電流。系統化地測量後,找出其中效能最佳的電池組,再將水電解產生氫氣。透過實驗找出自製電池的最佳做法、選擇適合的電池材料包括水溶液和正、負極材料的各種組合。本實驗發現:(一)電池電壓的大小隨電極材料而改變、(二)電池電流量的大小與電極深度、距離、水溶液種類有關係、(三)電池串聯時,電壓能增強、(四)紅銅加鎂及紅銅加鋅的電壓值最大、(五)運用不同的能源,將水電解產生氫氣,再讓「燃料電池」運作的目的是可行的。

月曆密碼大作戰

月曆上的數字會隨時間流逝,我們試圖觀察並展現出月曆中等差數列數字間的規律,並在月曆上畫出二維平面對稱幾何圖形找出變化規則,讓大家了解日曆數字的變化的規律過程,也讓學習的過程更為生動、多元有趣。

延伸正多邊形的一邊一筆畫出各種圖形

從word2003的圖示中,我們看做畫圖時每次將四邊形其中一邊延長,其他邊的長度不變,然後畫出四個邊。按照這樣的方法可以畫出許多圖形。我們將每一邊編號後,發現各種圖形的延伸方向和代號有關。因為有一些結論可以從圖形的延伸方向來看。 接著,我們將研究重點放在起點和終點都在同一個位置的封閉圖形。因為這些封閉圖形的代號組合會形成環狀排列。 從環狀排列發現到一些結論:一組環狀排列只有一種圖形,圖形不同,代號不同。畫圖次數有幾組環狀排列,用不盡相異物環狀排列來算。哪些畫圖次數會有環狀排列組合,可用邊數的最小及次小質因數來算。鏡像圖形代號可以算出來。 最後,我們利用發現到的結論來做應用,畫出更複雜的圖形。

朝『腎』之旅二部曲---鹿角溪人工濕地水棲生物初探

溼地是大地之腎,鹿角溪人工溼地的設立目的為淨化水質。水域環境中的水棲生物是許多生物的食物來源,在水域食物網中扮演重要的角色,不同水域環境中所出現的水棲生物種類和數量,是本研究所關切的重點。 為了調查水域環境中的水棲生物,嘗試各種撈取的方式,如流動定置網、大網子撈取、小網子撈取、大網子定置法和管心抽取法,進而得知並非每種方式都適用,海域潮間帶使用的「管心法」,和溪流常用的「蘇伯氏網」,在人工溼地並不適用;最後結論是一般的小撈網及魚網最好用。從撈取日的天候狀況,氣溫及雨量變化對照生物的出現率,發現這兩者有重要的關係。希望藉此次的水棲生物初探,對人工溼地中常見卻不相識的水棲生物有更進一步的了解。

不用加油的車子

五下自然課本(康軒版)第二單元電磁鐵與電動機中,提到「電能」能透過線 圈轉成「磁能」,產生磁力再轉變成「動能」使東西移動,於是激起我們想研究利用 由電能→磁能→動能,使車子移動的念頭,透過大家搜集資料、實際操作實驗後, 發現了以下的結果: 一、 磁浮車就是利用電與磁的交互作用使車體前進、後退,但這是須要非常強大的 磁力,其最有效的方式則是以電磁鐵作為磁力的來源。 為了避免能量的損失,還須要以沒有電阻的超導體,來達成高效率的能量傳導。 二、 日本的磁浮車就是利用線型馬達使車子前進 ,但車子必須滑行到一定的速度才 會飄浮,所以車底裝置車輪作為車子啟動及緊急煞車的輔助。 三、 目前我們無法使用超導體來傳導的高能量,於是改採以電磁鐵製成的簡易馬達, 加裝車輪使車子前進,希望將來能研發出屬於我們自己的磁浮車。