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國小組

神奇的穿越術

本研究透過實測,找出實心圓穿越空心圓張開的最大值,並歸納出比值,再利用畢氏定理將此通則發展成公式。藉由空心圓直徑與空心圓張開最大值的比值所發展出的公式,預測實心圓可以穿越的最小空心圓直徑,並將本研究發現的公式應用在日常生活中,例如:撲滿、收納袋、收納箱等。

「銅」「鋅」協力

追本溯源找到伏打當時發明出的伏打電池,我們開始就追尋研究伏打電池之旅,一一找出水溶液導電的答案,伏打電池具有環保、省電節能又減碳的特性。因此我們使用常見的飲料進行研究,實驗變因有不同水溶液(電解質)、不同材質的金屬片、不同材質的鹽橋、不同排列的組合層疊,都可能影響電池電壓的因素,進而發現不同的金屬和鹽橋層疊而產生的「電位差」而有不同的電壓和電阻,特別的是我們發現堆疊的【鋅+不織布(食用醋)+銅幣】層數越高,產生的電壓就越高,但是堆疊到一定的層組數後電壓會開始下降,所以堆疊層組數越高,電壓不一定會越高,有一定層組數的限制;同時發現每組電池的續電力,也會隨著鹽橋的溼潤度減少而持續下降。

東引卡蹓骨牌風景

在這個研究中,我們想瞭解重力及骨牌間距對骨牌倒下速度的影響。為了減少變因,做坡度變化時統一使用相同木板放置骨牌。在做了間格、上下坡、錯位、改變轉彎半徑實驗後,我們由實驗得出的結論來完成數個東引的骨牌圖案。

最小能量~探討水晶膠花的特性與應用

本研究藉由高分子水晶膠造花液的表面張力來沾附銅線形成膜面進行探究,目的在:1.找出影響最小能量成膜的原因;2.尋找合適的稀釋液;3.找出最佳的操作方法。 研究中選擇「面積」、「銅線粗細」、「夾角大小」、「支架數量」、「稀釋液」之變動變因來探討,透過觀察「沾取容易度」、「膜面厚度」與「抗穿刺強度」來探究水晶膠的最佳操作方式。 研究結果發現:1.「縮小線圈面積」、「選用較的銅線」、「增加支架數量」可獲得較厚(至少0.0049mm)且抗穿刺強度較佳(至少1.33級)的最小能量膜面。2.「乙酸乙脂」是較理想的稀釋液。3.為達成或克服水晶膠表面張力形成的最小表面積。4.本作品可應用至生活飾品及擺飾精品,並重複環保使用。

看誰「ㄍㄧㄣ 」得久~探討冰和冰棒棍的表面效應與外界環境因素的影響

水有三態變化,液態、氣態及固態。平常我們常食用的冰品會因為溫度升高而溶化,由固體轉變為液體,難道只有溫度會影響冰的溶化及掉落嗎?還是有什麼不同的因素會影響冰的溶化及掉落呢?因此本研究設計了不同的實驗,來探討冰在各種不同的變因之下(冰棒棍刻紋、原料溶液、濃度、風速、風溫、水溫、容器中、冷劑添加物等)觀察冰的溶化及掉落情形。

因數小子

為了從遊戲中獲得勝利,進行研究的過程中,我們發現:挑戰者的贏牌策略為每張數字牌都比莊家大,除了一定得不到的質數牌外,設法拿到最多張數的數字牌。挑戰者的估計最大張數為(總牌數-位於數字範圍內一半以上的質數牌張數+1)÷2。但實際最大張數為估計最大張數-(拿「雙因牌」次數+「合數牌」張數)×0.5。挑戰者抽牌時應先抽最大質數牌,再抽最大質數平方牌,依序抽因數牌張數較少且與前一張有公因數的牌,以此類推,若最後有剩餘牌,觀察其中是否有合數牌再做試驗。 挑戰者的理想最高分為(最大牌分+1)×總張數÷2-〔(1+實際張數)×實際張數÷2+剩餘牌分+牌分差〕。

寓濁於清

基隆,總是演奏著多雨的篇章,雨水帶來生機,卻也造成影響。在下雨的日子裡,發現原本清澈的瑪陵溪水,水位上漲、溪水汙濁。透過氣象局雨量資料,與我們下雨天進行溪水採樣的結果相比較,發現當雨量增加時,溪水的濁度也同時增加,而溪水中的懸浮物質也呈現增加的現象,證實雨量影響到溪水的濁度與懸浮物質濃度。 河川的整治為降低河川氾濫的發生,但對溪水造成的影響與下雨的情形相雷同,甚至更嚴重,溪水的濁度與懸浮物質濃度的數值遠大於下雨時的數值。對於水生生物而言,無疑是產生緊迫,經實驗發現汙濁溪水影響溪蝦的攝食,甚至產生病灶。透過本研究可提供給相關單位,在維護河川環境、保障人民安全的同時,對自然生物的保育也應須考慮。

草籽糖

「草籽糖」針對植物種子發芽時能轉化澱粉為糖,而在哪種狀況下,澱粉較容易化糖?實驗內容設計在小學生能完成的部分:草籽與澱粉的擇選;芽的部位;澱粉與芽的比例;進而探討環境的影響如溫度;光線;時間等因素,過程不時呈現看不見的、有趣的化學現象,草籽在過程中施了甜蜜的術法,糖在實驗中偷偷的變化著。

「看我的吸星大法」-運用虹吸鐘於發電之探討

虹吸鐘裝置常被運用於魚菜共生系統中,本研究將它結合發電模組,發展新型態小型水力發電的雛形,以下是本研究主要的發現:(1)虹吸鐘裝置之循環可概分為注水、排氣、虹吸及注氣四個階段。(2)適當的注水速度、略大的虹吸鐘與虹吸管的間隙以及方向垂直的2公分內徑虹吸管較易產生穩定的虹吸現象。(3)加裝注氣管能有效解決注氣階段無法停止的問題。(4)空氣室高度愈高、虹吸裝置高度愈低、虹吸管愈長可增強虹吸階現象排水沖力。(5)使用5片扇葉以及適度彎曲的水輪有利提升發電效益。(6)使用虹吸鐘產生虹吸現象,可推動較大發電設備,提升發電成效,最後我們建議可以運用虹吸鐘發電於如下圖之降雨或小溝渠等小水源之情境中,增加能源取得方式的多樣性。

植物的掙扎

本實驗在於觀察植物受到的不同的汙染源種類,蔬菜是否有著不同的生長情形,經過第一次試驗發現化學的水質影響空心菜的生長比正常水質影響大。另外植物適應環境的能力驚人,受到化學實驗水影響的植物生長的意志力比較強,實驗顯示澆灌實驗水空心菜植物適應的能力比澆灌正常水的植物能力強。但是若是土壤已遭受汙染對植物發芽與後續生長一定會造成不良影響,尤其是以洗碗精汙染的土壤。延伸實驗中發現經過中和處理的鹽酸水、和以天然清潔劑黃豆粉處理的植物生長情形與一般水灌溉的對照組生長情形差不多,但是明顯比未處理鹽酸水灌溉的植物生長好很多,證實家用廢水若經過處理再排出可減少環境與植物的傷害,而使用天然清潔劑也可以減少環境汙染。