全國中小學科展

國小組

當號角響起~探究影響自製喇叭聲音之因素

我們分別從自製喇叭的組成要件:共振筒、集氣筒、集氣筒薄膜、吹管等四方面,去探究可能影響喇叭聲音的各種因素,我們發現共振筒的材質影響聲音的音色最為明顯,鐵罐音色響亮、寶特瓶音色清脆、紙罐音色直而厚;共振筒的粗細則明顯影響音量大小,共振筒口徑愈粗,音量愈大;而共振筒的長短、形狀對音調的高低有決定性的影響,共振筒長度愈短,音調愈高;集氣筒和吹管對音量及頻率的影響較小;薄膜的效果以氣球最好,鬆緊也會有影響。另外,我們發現可利用改變共振筒長度、口徑及按壓薄膜不同位置等方式讓音調呈現高低的變化。總之,如果能掌握要點,都能利用生活中的各項資源,製作出各式各樣、大大小小的自製喇叭。

有機的「生機」與「轉機」

有機蔬菜,強調生機飲食的概念,一直是現代人追求健康的目標。「有機」真的就比較健康嗎?為了追求與驗證這樣的論述,我們試著以有機蔬菜的施肥為探討重點,嘗試比較校園中栽種的有機蔬菜,與同學家中種植的有機蔬菜,參與市場上所販賣的蔬菜做分析討論。許多蔬菜因施氮肥過量,致蔬菜體內含高濃度的硝酸鹽,吃進我們身體,經消化系統,變成亞硝酸,這是醫學界證明會引起癌症的物質。而一般的化學肥料的使用正是造成氮肥過量的主因。我們藉由硝酸鹽試劑,來測試不同種植施肥方式的蔬菜中,所含硝酸鹽的含量,嘗試說明「有機蔬菜」的健康概念。讓校園有機蔬菜的種植更具「生活性」與「教育性」。

振翅飛翔.御風而行-探究鳥兒「振翅」動作造成的各種現象

本研究經過數十次不斷改良終於研發出能模擬鳥類振翅以及符應實驗需求的「撲翅機」來進行探究,發現撲翅機翅膀下拍時,翅膀每個截面上所產生的空氣作用力會同時在前進方向產生推力及在重力反方向產生升力,也成功藉由量測及推算,量化撲翅機在不同振翅速度下的推進力及升力值。 我們還利用自創的「水平推力/垂直升力檢測儀」,以「重量」形式呈現其數值,透過計算「升阻比」可精確得知撲翅機『翼尖後方』是後面隨行同伴飛行的好位置! 最後藉由「煙霧製造機」親眼看見撲翅機兩翼之翼尖後方產生垂直、方向相反的渦流,再次驗證後方隨行的鳥兒不僅會避開前方同伴的下沉氣流區,還會乘著翼尖後方的上升氣流前進,以獲得額外的升力呢!

樂來悅壯~豆豆你聽懂了嗎

音樂對植物種子發芽生長的影響,這是連音樂專科老師都感興趣的問題。另外國外法新社的一篇報導:為了證明植物在古典音樂的幫助下會成長的更好,英國皇家愛樂樂團對著滿屋子的花草演奏起交響樂!這讓我們產生對這方面研究的興趣,因此經過交流討論,我們嘗試選擇了四季豆、綠豆、稻穀、菜豆、大黃瓜等,分別以重量、胚軸、初生葉等當作操縱變因,來觀察音樂對植物種子發芽生長的影響。

筷裡乾坤

近年來政府有關單位一直加強宣導國人對『環境保護』、『綠色消費』應有的概念和認識,故提出不少政策,例如:“不用塑膠袋,強制執行垃圾分類、自備餐具、、、”等等新政令,這些政策均是要改善整個生態環境,使其受到適度的保護;讓國人在生活環境上可以獲得更舒適安全,讓生活在地球上的所有物種均能延續其生命,進而能在這地球上生生不息。

音樂菇菇 -探討增進菇生長的相關變因

我們在網路上看到菇農在種菇的初期會在椴木上敲擊,因為音頻也算一種震動,所以想確認菇發育時音頻的影響及最佳頻域,我們操縱溫濕度、亮暗、色光、震動、聲音頻率、磁場等變因,並觀測上述變因對出菇總重量的影響。我們發現:最佳的溫濕度為25~26℃、80~85%、暗室比亮室的出菇量好、蕈傘的發育期藍光與紅光比白光與暗室對菇的生長幫助更大、出菇總重量有震大於無震以及磁場對菇有抑制效果。並由一系列的聲頻實驗結果,推測出促進菇生長的最佳音頻約是在200Hz左右(大於200Hz)。希望日後有機會能進一步精準確認,在音頻200~500 Hz 的頻域中,對菇發育的最佳頻率。

紙(漿)磚實用嗎?

能將回收的廢紙做材料,如以回收廢紙漿加入水泥建材的做成紙漿磚來砌蓋房子,在建築使用上會更方便嗎?會不會漏水呀 ! 那大火呢? 具有防震效果嗎 ? 還是有其他的好處..,如果運用在建築物中,將影響我們的生活-安全更是長久深遠的,當然我們也有許多其他的考量及疑慮,因此我們展開一系列製作及實驗,來深入了解是否能找出具有使我們生活安全、價格低廉、施工簡便、防水防火…的種種特性,使得這項更環保的特有優勢的想法訴諸科學驗證,將垃圾變黃金美夢來改進、實現。

兵來將擋,水來土掩–海嘯的成因與影響

此次實驗利用特製水族箱(120cm x 30cm x 45cm)裝載水體,並利用起波器撥動水面,用以模擬海底地震所帶來的能量變化,並將水體染成紅色,方便觀察,藉由水深、坡度、底面的粗糙程度、地型型式等的改變,觀察記錄波速和浪高,以及防波堤型式與位置如何有效降低海嘯所帶來的衝擊,做一探討,讓我們對海嘯有更深一層的認識,也期望此次的實驗能提出較有效的防波堤型式,降低海嘯的傷害,讓我們的生命財產有更大的保障;面對此次日本311的九級大地震,台灣也同樣位於環太平洋地震帶上,相較於日本,我們不得不對它提早有所防範,以及應有一些基本的認識。

老酒的秘密

馬祖地區幾乎家家戶戶都會釀老酒,這也可以算是馬祖地區的一項特色!每一戶人家釀出來的老酒味道都不一樣,有些老酒是酸的,有些則不會,就算是酸的,酸的程度也不一樣。常聽人家說,釀老酒時很容易變酸,材料都差不多,釀出來的味道卻不同,究竟是什麼原因使老酒變酸的呢?怎麼樣才會釀出好喝的老酒呢?常常看到爺爺奶奶在釀酒,可是對於過程卻不是很清楚,這一次就藉著這個機會,了解一下馬祖的傳統文化,我們自己來釀釀看!

垃圾變黃金-以蝦蟹殼抽取甲殼質製成濾水器

在台灣,大部分家庭中都蠻重視飲用水的品質。R.O.逆滲透雖然能過濾掉水中所有的雜質,但是它把所有人體需要的微量礦物質也都去除了,所以對人體雖然沒有壞處但也沒有好處。而甲殼質除了可以去除大量的有機物並保留少量人體需要的礦物質之外,還可以去除重金屬、油脂、防霉抗菌、、、等。目前市面上的濾水器大都是由科技合成的濾心,而這些濾水器的濾心從製造到丟棄,對我們的環境都是一種負擔。所以我們想利用一種自蝦蟹殼抽取出的無污染、可再生及可循環利用的甲殼質,組合出適合我們使用的甲殼質環保濾水器。所以我們利用身邊隨手可得的蝦蟹殼及寶特瓶自製簡易濾水器。辛苦的得到甲殼質後,發現它的濾水效果非常好,既可以廢物利用又可以再回收使用,確實達到環保的要求。