全國中小學科展

國小組

Hold住—解析石墨型燃料電池

燃料電池擁有環保、省電、節能減碳、乾淨能源的特性。我們使用碳棒(鉛筆筆芯、石墨棒)進行研究。實驗的變因有不同水溶液、電極棒間的距離、不同的電解電壓、電解質濃度變化、筆芯成份、並聯石墨棒、粗細不同碳棒進行觀察。討論電解食鹽水時,+、-極各成酸與鹼的變化,其中以紫色高麗菜汁的顯色效果最好。電解水(食鹽、氫氧化鈉)的過程就是對燃料電池充電。實際的環保過程是可以用太陽能板來進行充電。充電完自然可以將電力拿出來應用。加入吸水高分子來延長燃料電池的電力。過程中我們也製作多種的實驗器具,方便我們進行研究。最後有兩款教具費用低廉,特別是水族水管連接的電解水裝置,最容易操作使用!

樹林間的神秘客

我們從小喜歡觀察動物,尤其喜歡鳥類。在校園中常聽見鳥類的叫聲,就想隨著叫聲找到牠的身影,所以我們就決定一起觀察記錄校園鳥類。在我們觀察記錄的這段時間校園中共出現過28種鳥,分屬於18科。我們的觀察記錄經過統計、分析後,讓我們了解校園鳥類概況、校園鳥類行為、鳥類與棲地的關係以及鳥類與植物的關係。另外,對校園的稀客—領角鴞,我們有更深入的觀察,並製作巢箱,希望提供他繁殖的場地。我們的觀察記錄是希望能將校園鳥類的特色讓更多同學知道,進而喜歡牠、保護牠。

蜜蜜交易---沖繩小灰蝶與螞蟻共生的研究

這個研究主要在探討沖繩小灰蝶與螞蟻的共生關係。首先我們透過實際飼養,了解沖繩小灰蝶的生活史,確定幼蟲只有四個齡期,而發育天數的長短與溫度的高低有密切關係。其次利用顯微鏡觀察,可以發現幼蟲身上有一些特殊器官,在尾部有「蜜腺」,還有一對「觸手器」,會放射出「水螅狀毛」,可以和螞蟻進行共生。接著我們採集學校和住家附近的螞蟻共六種,分別辨識,結果發現六種螞蟻都和幼蟲有共生行為,而且幼蟲從二齡一直到蛹期,都會和螞蟻共生。螞蟻會用觸角不斷地拍打幼蟲,幼蟲則會分泌蜜露供螞蟻取食。根據存活率的實驗結果發現:有螞蟻共生的幼蟲存活率比較高。另外我們也觀察到螞蟻有攻擊寄生蜂,保護幼蟲的行為,因此我們認為,沖繩小灰蝶和螞蟻之間是一種互利共生的關係。

小「堤」大作—新竹縣市沙灘消失原因之研究

由於頭城海水浴場沙子消失的事件,吸引我們去調查台灣沙灘消失的地點和原因。並以實驗來研究上中游供沙量和突堤效應對沙子的影響。根據網路調查、實驗、實地探查和訪談,我們得出下列的結論: 1. 台灣多處都出現沙灘消失的情形,消失的原因可分為「天然因素」和「人為因素」。 2. 沙灘消失的主因為上中游供沙量減少和漁港產生突堤效應,新竹縣市沙灘也是。 3. 上中游沙量會影響出海口沙子堆積。水中沙量越多,出海口堆積越多。 4. 突出的漁港一定會引起突堤效應,並無法避免。

感熱紙的第二春

感熱紙是一種遇熱就會變色的紙,但除了加熱,硬物刮或遇到酸鹼溶液都會使它變色。雖然稱為「紙」,卻不能紙類回收再利用。但我們可以利用感熱紙溶液遇強酸會變墨綠色;遇弱酸、弱鹼會變紫紅色;遇強鹼紫紅色會變淡消失的特性,將感熱紙回收再製為酸鹼指示劑。而塗上強鹼的白色感熱紙雖然不變色,但經過加熱後卻因此顯現出白色的筆跡,能製成神奇的隱形信件。

轉不轉不一樣

棒球投手的變化球有伯努利定律的曲球、下墜球、上飄球和卡門渦列的蝴蝶球,其差異就在轉與不轉;若轉的話,會因轉的方向不同而得不同的飛行效果。據了解,棒球曲球是繞著垂直於前進方向的軸旋轉,美式橄欖球繞著前進方向旋轉,全都像陀螺般旋轉,這三者旋轉作用是否相同?為何要旋轉?不轉會怎樣?旋轉球類與陀螺有何關連?為何陀螺旋轉後會站立不倒?有何特質?有沒有其他類似的現象?都很有趣,值得探討。

借風使力 陸上行舟-風帆動力車行進的奧祕

我們利用廢棄的資源回收材料,製作一部以風力為動力的風帆車,並且設計實驗來探討哪些因素會影響風帆動力車的行進速度,以及風帆車在不同風向時的行進能力。我們得到主要結論如下:若要使風帆車行進速度增快,帆面面積要大、風帆形狀要選用三角形,且帆面要有點曲度;風帆桅桿要在車身中間位置,重心才會穩定;車體配重要輕、輪子要小,輪子表面具平滑材質。風帆車的風向要避免行走在正逆風左右各約35 度角內,最佳風向角是90~120 度及相對位置的240~270 度,把風帆角度調整至風向線與車身龍骨線之間的平分線上前進,可獲得最快車速。

「環」原真相-探究雙環潛艇漂移的各種現象

本研究從五年級下學期自然與生活科技領域中「力」的單元出發,想找出影響「雙環潛艇」漂移的因素,並探究讓「雙環潛艇」能在水中漂移的原因,最後研發出能延長在水中漂移距離及時間的創意型潛艇。首先我們發現潛艇重量、管長及雙環直徑、寬度、環位、與管身角度都會影響雙環潛艇漂移距離及時間,也發現潛艇雙環與管身的角度及墊片位置會影響潛艇螺旋降落圈數。我們還設計保麗龍球創意實驗確認潛艇在水中漂移前進時,潛艇各部位水流速不同,使我們更深入了解潛艇漂移現象背後的原因。最後改變潛艇傳統結構使漂移距離及時間更長更久。我們利用一整年的假日、週三下午完成「雙環潛艇」研究,發現物理世界是這麼的奧妙、有趣,付出再多的辛苦也值得。

怎樣才能投的最遠?

有一天體育課,老師教我們「壘球擲遠」,我們練習後,比賽看誰丟得最遠。在班上我的個子最高壯,大家都認為我會得第一名,我自己也這樣想。可是,比賽的結果,卻有五位同學丟得比我遠,使我覺得很意外。我請教老師:「我的力氣最大,為什麼無法丟得最遠呢?」老師笑著對我說:「你丟得太高了,要丟低一點。」第二次比賽時,我便盡量丟低一點,可是成績卻更差。老師又對我「你丟得太低了,要丟高一點。」老師一會兒要我丟低一點,一會兒又要我丟高一點,珍把我給弄糊塗了,到底要怎樣的角度才能丟得最遠呢?除了角度以外又有哪些因素會影響擲遠的距離呢?為了尋求答案,我找了三位同學一起來做實驗。

集集地區氣候面面觀

上自然課「大氣的流動和水的循環」的時候我們決定對居住環境「集集大山」地區作實際觀測來加深了解。