全國中小學科展

國小組

化腐朽為神奇的多多笛

廢棄的養樂多罐可以做成樂器嗎?應如何鑽孔?它可以吹出哪些音?令我們感到十分好奇!實驗結果得知多多笛的「吹管口」形狀對聲音高低的影響不大,但是得將管口壓扁些才能吹出聲音來;「吹孔越大」聲音越高。「按孔位置」越靠近吹孔、「按孔越大」、「垂直或水平方向的按孔數目越多」時聲音越高。在按孔位置固定的情況下,多多笛的聲音高低主要決定在按孔的大小和數目,也就是開孔總面積。根據這樣的關係,從已知的標準音頻率反求開孔總面積來決定按孔大小,我們終於做出可吹「Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si」七個標準音的多多笛了!

蚊子剋星:蟛蜞菊的環保系列應用

蟛蜞菊為校園常見的植物,也常栽種於行道樹旁、公園內、海濱地區及大樓造景花園等地,是一種普遍的植物,過去我們研究發現蟛蜞菊具有防霉、消腫(蚊蟲釘咬)的功效,煮沸過的蟛蜞菊原汁在殺死孑孓亦具有一定的功效。本研究又持續進行第二階段兩年的研究,探討蟛蜞菊味道是否具有驅蚊的效用,並經由學習化學萃取溶液進一步驗證其成效。我們利用對蟛蜞菊效用的綜合研究成果,結合前人或網路更多蟛蜞菊效益的經驗,希望發展出蟛蜞菊效用的系列環保應用。經諮詢相關廠商指導技術,製作出一系列蟛蜞菊相關的環保用品;例如蟛蜞菊消腫防蚊液、灑粉(殺孑孓)、蚊香、廁所清香劑、肥皂、痱子粉、洗濯液、枕頭等。希望藉由蟛蜞菊四年多來的研究,可以在健康環保工作上,貢獻一分心力。

「鹹」入「蛋」心-----鹽與蛋的融合研究

本研究在探討傳統食物-鹹蛋,它是風味特殊、食用方便的加工蛋,應該每人都吃過,尤其是美味的鹹蛋黃更是其它料理的添加物。但鹽含量很高,對於養生的人們而言,是不好的食物。本研究先從分析市售鹹鴨蛋含鹽量,再以不同濃度鹽水泡漬鴨蛋,量測鹽在蛋裡滲透擴散速率及含鹽量。及用紅土鹽泥製造鹹鴨蛋,找出使用紅土的原因,並找出本地的紅土實驗;探討鹹蛋黃快速生成法,找出以低鹽製造鹹蛋黃的方法。

DIY「全自動」羽球發球機

市售羽球發球機價格十分昂貴,所以我們想製作便宜又實用的「羽球發球機」。老師曾提到「力」可以讓物體運動,在資料收集和討論後,畫出設計圖並製作。 過程中遭遇許多挑戰,但我們都一一克服。為了讓羽球發球機功能更完善,經過不斷研究和改良,最後製作出自動送球機和自動夾取機,讓羽球可以自動發球。此外,我們還進行改變不同電壓、改變發射臺角度、改變發球機高度和改變不同電流的實驗,以找出羽球最佳的飛行距離。 實驗結果,羽球發球機放置高度140公分,發射臺傾斜35度,並以3號小馬達在電壓12V電流1.5A下運轉,羽球飛行的距離最遠。最後還將製作成本低廉的「羽球發球機」實際應用於練習,既方便又實用呢!

鈣多晶球

本研究主要在探討海藻酸鈉與鈣液交聯作用形成的晶球所具有的特性與應用。發現影響晶球成形及晶球膜厚度的因素是含鈣物質的種類、濃度及作用時間。並驗證晶球的構造以及研究正向、反向晶球的方式與差異性,藉以研發不同型態的分子料理。此外探討膜的通透性,尋找晶球的保存方法。也發現做為海藻酸鈉促凝劑的鈣液,除了氯化鈣之外還可以用乳酸鈣、自製的檸檬酸鈣、自製的醋酸鈣、牛奶、優酪乳等較適合食用的含鈣溶液取代。這些鈣液的鈣離子越容易解離、鈣離子含量愈高,愈容易使海藻酸鈉晶球化。因此可以晶球化程度做為測試乳品的含鈣量,也可以利用晶球的結構與特性製作各式分子料理和變色晶球飲品,並利用蛋殼水果醋等天然鈣源製作晶球。

神奇的果皮

環保新契機,節水節能,垃圾回收再利用,是政府政策和民眾努力的目標。學校午餐,提供當令水果,便宜又新鮮,含豐富維他命,幫助我們健康成長。餐後廚餘處理—果皮回收—廢物再利用,讓學習生活更有趣。利用天然漿液,作為廚房碗筷、器皿等的天然洗潔劑,既護手又無人工化學物質殘留,省錢又健康;整潔活動也嘗試用柳丁皮等漿液清潔教室地板、玻璃及廁所、馬桶、磁磚等,洗滌後,乾淨清香又明亮。更因為沖洗容易,減少帄日去除泡泡的困擾,省水又輕鬆;污水排放也降低界面活性劑的負面影響,健康又環保。尤其計算省下的水量,更叫人驚訝,對缺水的澎湖,可真是一項福音。這一舉數得的新嘗試,值得我們推廣運用。

你真的知道凹陷乒乓球是為什麼復原的嗎?

針對乒乓球凹陷後,放入熱水中可以恢復圓球面的現象,不論是課堂、書本,或是網路上的資料,都將原因歸咎於氣體的熱脹冷縮效應,似乎都忽略了乒乓球殼本身的受熱效應。我們因此設計了四個實驗,希望透過實驗結果的分析能夠確實了解乒乓球凹陷後能夠復原的原因。我們測量了(一)乒乓球在不同水溫下,可復原的最大凹陷深度與水溫的關係,(二)水溫與乒乓球內氣體壓力的關係,(三)純粹氣體壓力作用下,凹陷乒乓球的復原結果,(四)無氣體壓力作用時,純粹乒乓球殼受熱的效果。實驗結果說明,乒乓球受熱增加的氣體壓力遠低於足夠使凹陷球殼復原的壓力,因此簡單以氣體熱脹冷縮效應解釋凹陷乒乓球殼復原的說法並沒有完整呈現背後的物理原因。

光電化學能車~自製電池的探究與應用

高價能源時代來臨。尋求永續、環保、經濟的能源刻不容緩。太陽能乾淨無污染,但遇上陰天或雨天便要罷工。本件作品主要「以水果電池為基礎,尋求安全環保的電解質;普遍、便宜的陰極、陽極材料;以較小的體積自己製作較大電流與較高電壓的環保電池,並加以實際應用於太陽能車上,作為預備電源,使成為全天候不虞電力中斷的光電化學能車」。

科學玩具DIY-神秘地雷包

我們無意中發現有人在玩『地雷包』,由於好奇,想了解地雷包為什麼會爆炸?也想自己動手做地雷包,於是將心中的一連串問題,參考自然課本「酸與鹼」和「氧氣與二氧化碳」二個單元,與同學著手設計實驗,最後我們發現原來地雷包是利用「酸鹼中和原理」產生二氧化碳將其外包裝撐破而達到爆破效果,並發現利用適量的小蘇打粉加上30%~40%檸檬酸或40%~60%的醋酸,便可輕輕鬆鬆DIY「神秘地雷包」。

視機而動-視覺暫留現象探討

進行科學闖關時,製作一種兩面的小扇,快速轉動後,竟然使兩個畫面結合,我們就開始探討這個特別的視覺暫留現象。本次研究內容有:如何形成動態效果的圖像;什麼情況下可以產生動態的感覺。我們的研究結果是:一、畫面在每秒至少呈現12張時,較能穩定的產生動態變化的感受。二、在三個畫面變換時,畫面主體位置若相距過遠,就無法感受到動態變化的感覺;若主體位置不變,僅改變主體上的局部畫面時,比較容易產生動態變化的感覺。三、更換畫面速度相同時,分解動作的畫面數愈多,愈能看出連續動態的感覺。四、視覺暫留是一種主觀的感受,有時感覺會因人而異。五、馬達轉速過快時,無法使用肉眼算出轉速,可利用錄製聲音的方式計算速度。