全國中小學科展

國小組

「果」真如此「酵」果十足

一般人多將水果去皮後食用並丟棄,而傳統上含糖量多的水果也是釀酒的主要原料,因此我們嘗試將果皮等食物殘渣或廚餘加以利用,進行酒精發酵。 實驗中我們主要探討廚餘發酵時糖度與pH值的變化,以及將發酵液蒸餾製成酒精之可能性。從實驗得知果皮、果肉、白飯及麵包等在發酵過程中糖度及pH值有下降的趨勢。各種發酵液經蒸餾後所測得酒精度以麵包最高,達10%;白飯為6%;果肉、草莓為4%。而果皮發酵液蒸餾後的酒精度,則以鳯梨皮、西瓜皮及甘蔗皮酒精度為3%較高。若改變發酵溫度及酵母量可提高酒精度,鳳梨在35℃、3%酵母量時達15%;麵包則在25℃、1%酵母量時,達17%。我們發現雖蒸餾出酒精度僅在4~10%,若能二次蒸餾使酒精度達到75%,便可作為藥用酒精,或20%~40%可作為食用酒精,未來潛力無窮。

模「飯」生

本研究主要是研究要如何蒸出好吃的飯。一開始我們查到四種煮飯方法,但是瓦斯、電鍋煮飯的技術有點難,第一次很難成功,電子鍋煮出來的飯又沒有我們去買蒸的飯那麼粒粒分明、那麼好吃,所以我們想研究如何用最方便的方法蒸出好吃粒粒分明的飯。 研究中為了把感覺變成科學的數字,我們設計了「自製測硬度器」、「自製測黏性器」,用科學的方法來測量飯粒的硬度、黏性。 最後我們不但找到蒸出「粒粒分明的飯」最簡單的方法、利用「改變蒸的時間」就可以輕鬆調整飯的硬度;冷飯也只要短短6分鐘就可以變好吃,而且我們還利用蒸飯多餘的蒸氣幫助加熱水來煮湯,節能減碳,飯還是「蒸」的最棒!

察顏觀色有一套,酸鹼『光』看就知道

水溶液在廣用試劑檢驗下會呈現不同的顏色,根據顏色變化可判斷水溶液的酸鹼性質及強弱,但有時顏色相近不易比對,色盲或色弱的人甚至無法辨別色系。利用我們實驗出的廣用指示劑與待測溶液的比例檢驗,再配合自行研發的『光電池酸鹼計』,可將不同pH值水溶液所呈現的顏色予以量化,不僅可判別水溶液的色系來『快篩』水溶液的性質,亦可依水溶液顏色的深淺進而判斷其酸鹼性質的強弱。最後我們設計出【pH值-顏色-電流值】對照表,讓我們所設計的『光電池酸鹼計』在使用時更加方便。

黑心食品去毒妙方~過氧化氫的檢驗與去除

本研究發展比較過氧化氫產生氣體快慢的實驗方法,配合調整過氧化氫的濃度,可有效的區分物質催化過氧化氫的反應速率,同時發展檢驗食物中殘留過氧化氫的方法,調查市售食物中哪些含有過氧化氫,並探討如何清除食物中殘留過氧化氫的方法。

「岸」藏玄機~探討在不同條件下離岸堤的作用

經過實驗的設計探討,我們發現:無設置離岸堤打上岸\r 的波明顯比任何一組有設置離岸堤的波痕高,說明了離岸堤\r 確實能阻擋海浪侵蝕海岸。而離岸堤的設置,在海岸旁的距\r 離、離岸堤間的間距、水中的高度、方位及消波塊的密合度\r 等都會影響到對海浪的阻擋效果。\r 研究結果發現:設置離岸堤較佳的條件是離海岸愈近、\r 離岸堤間距愈小、露出水面愈高、與海岸形成某種夾角、消\r 波塊的密合度越大及增加離岸堤長度都能增加阻擋海浪的成\r 效。但是消波塊使用的個數太多時,將造成成本過高及景觀\r 的破壞,也是值得考量的。\r 建議在未來設置離岸堤時也應將當地海水流動的方向、\r 海水潮汐高度變化等列入考量,以使「離岸堤」發揮最大的\r 功效。

太陽幫我拉窗簾-環保自動窗簾

夏天的晚上,我總是打開窗戶、拉開窗簾,吹著夏夜涼爽的晚風進入夢鄉,但是,每當早上太陽升起時,總是被刺眼的陽光照醒,接著房間被太陽愈曬愈熱,讓人不得不離開被窩,起床將窗簾拉上,真的是非常的麻煩,於是我開始研究一個可以自動幫我拉上窗簾的裝置,我利用太陽能板當做啟動開關,當太陽照射時,馬達開始轉動,藉著輪軸裝置省力,最後成功的閤上窗簾。在這個研究中,也深入探討了太陽能板及馬達的種類及效果、省力的方式、斷電的裝置…等。本作品的概念可以應用在一般窗簾上,不需改變原來窗簾的結構、不需要任何電源、也不用花大錢,是個可以享受自己動手 DIY 樂趣的環保智慧型窗簾!

2D變3D-立體影像形成原理與製作

從雙眼立體視覺檢查圖操作中,將發現問題分為影像位置、大小及顏色兩類。在影像位置、大小中,邊緣差異量對影像位置、大小皆有影響,眼睛到螢幕距離值會影響影像位置,但影像大小不變。物體大小不會影響影像位置,但影像大小會有等比率縮小。結合GeoGebra所建立操作模型,經由兩個面向的實測值及理論值比較,發現使用操作模型來預測立體影像的位置及大小是可行的。色光通過濾鏡時,照度值具有獨立性和累加性的趨勢。從彩虹顏色和3D影像顏色比較,發現3D顏色合成的模式不完全是加光原則或減光原則。運用研究成果解釋問題,都可以充分說明及回答,表示目前實驗成果能說明3D立體影像的形成原理。掌握3D立體影像的形成原理即可製作出3D立體特效。

飛天奇蹟-自製飛行空拍機

我們想在畢業典禮時空拍同學們的影象,並即時投影在大布幕上,因此自行研發出了一個安全的飛行空拍機。我們選擇裝氦氣的中型氣球作為浮力來源;並探究各種市售遙控即時攝影裝置;同時嘗試改裝飛天小鯊魚、直升機、四軸飛行器,遙控小汽車及樂高機器人作為飛行動力。我們的飛行裝置必須同時讓浮力裝置、動力裝置、攝影裝置完美結合,我們在一連串的失敗中發現問題。終於成功研發出二種能在室內安全又穩定飛行的遙控飛行空拍裝置,飛天一號是以遙控小汽車改裝的輕巧型機種;飛天二號則是用樂高機器人,設計出能朝不同角度靈活移動的專業型機種。最後我們探討螺旋槳的大小和馬達的闗係,並改變氣球的排列方式,讓我們的裝置發揮最大的飛行空拍效能。

鼠力發電廠

我們從「附計次器的跳繩」和「手搖式免用電池手電筒」得到靈感,利用楓葉鼠會在夜間跑滾輪的特殊習性,設計了「老鼠滾輪計數器」、「老鼠滾輪發電機」和「老鼠滾輪發電機的充電夾」。實驗過程中,老師指導我們,利用齒輪可以傳遞能量改變力量大小的原理,將鼠力動能,透過「老鼠滾輪發電機」轉換為電能,儲存於充電電池中,再利用充電電池的串聯、並聯技術使電壓、電流變多,供應我們生活需求使用,這個奇妙有趣的實驗,給我們一次豐富的科學之旅。

我知道磁鐵兩側加鐵片能增強磁力的秘密了

三年級上學期,自然與生活科技上過磁力這個單元。不管它的體積很大或是很小,每一塊磁鐵都會有兩個磁極,一個是N極,另一個是S極。磁極上有磁力線,磁力線都是由N極出發,穿透大部分物質、空間,經S極回到磁鐵,形成一個封閉的磁力線。當鐵質物品經過磁鐵的封閉磁力線時,會被磁力線所吸引,因磁極的磁力線最多,磁力最強,所以鐵質物品常常被磁極吸住。磁鐵的N極和S極有另一種特性為同極相斥、異極相吸,人類利用這個特性製造出馬達,為人類的文明和幸福,日以繼夜不眠不休的努力工作。更利用這個特性製造出磁浮列車,快速、節能、無噪音,磁力真厲害、真有趣。