全國中小學科展

國小組

來電酷果汁-水果電壓的探討

四年級在上實驗課時,發現檸檬會導電,課程結束後想試試其他水果是否也有相同的情況產生,於是,請老師協助開始動手做實驗。經過了幾次的實驗下來發現:一、蘋果、柳丁、檸檬、蕃茄、楊桃、接上不同的金屬片後均會產生大小不同的電壓。二、接上電池後不一定能使電壓增強,甚至可能小於電池的電壓。三、水果的狀態(汁狀、泥狀、固體)對於電壓並無規則性的影響。四、溫度對於水果電壓的影響大多是:溫度愈高,電壓愈大。經過了這次的實驗後,我們也發現了一些問題:一、什麼是電壓?二、為什麼金屬片和水果接觸後會產生電壓?三、為什麼接上電池後,有些電壓反而變小了?四、為什麼溫度愈高,電壓會愈高?以上這些問題都值得我們做更進一步的深入探討。

藍晶閃耀~探索單結晶、雙結晶、包心結晶形成的條件

模擬自然界各種環境形成結晶的差異,以「緩降」晶體最大顆且硬度最大,加磁、加壓晶體最小顆,加壓密度最大。濃度越高角度越大,加磁會擾亂結晶生長而有各種角度,晶形不規則。緩降、加壓、加磁有助於晶體顏色變深,低溫顏色最淺。雙溶質溶液抑制雙方結晶生長,使雙方晶體都變小顆,雙晶重量也均降低。單晶體積均大於雙晶體積。飽和雙結晶硫酸銅晶量約60%多於明礬結晶量約40%。在緩降、急降、加壓下,包心結晶外圈雙結晶均為硫酸銅結晶量多,晶量多當外圈,晶量少當包心,即為「外晶銅、包心礬」;以「緩降」外圈晶最大顆。加磁無法幫助包心結晶。回收液再製晶明顯比新製晶的體積、密度和硬度均小、顏色淡很多,廢液經處理後無毒性可排入水槽。

土地龜裂的研究

研究:土地為何會產生龜裂?同樣乾燥無水的土地為何有些地會龜裂,有的不會龜裂?為何形成龜裂的土塊大小、裂痕寬度、裂痕口深度會不同?研究結果:從調查後勁溪、滾水坪、烏山頂和萬丹泥火山的龜裂土地及用同面積、不同厚度土塊及同厚度、不同面積的溼泥進行日曬,觀察龜裂的形成。泥地因日曬水分蒸發,體積縮小,並且由於表層乾縮速度和底層不同,於是產生龜裂現象。持續的日曬,裂痕會越來越多,龜裂形成的土塊也越來越多。越厚的泥塊和越大面積的泥塊,形成龜裂的泥塊也越大,裂痕寬度較寬,裂痕口深度也較深。龜裂泥塊的形狀以四邊形和五邊形較多。風乾、曬乾、燒乾、烤乾都能造成泥塊的龜裂。將龜裂土塊泡水、灑水、沖水都能造成龜裂的消失。

洞悉真相~探討各種不同因素對大型看板穩定性的影響

路上看到挖了許多小洞的廣告看板,激起了我們的好奇心,著手探討各種不同因素對大型看板穩定性的影響,希望找到一種可以增加看板穩定性的方法或建議。進行實驗探討獲得重要結論如下:一、看板上挖洞的總面積越大(包括挖洞數量增多或挖洞直徑變大),風對看板的阻力就越小。二、看板如果只是挖洞在某一角落,會使看板的單邊受到較大的風阻,容易發生倒塌或破損,因此,建議挖洞最好挖在中央位置或帄均分布在整個看板上,不要因為避開圖文而挖洞在某一角落。三、在有限的看板面積下,可以設計『挖洞小而數量多一點、採全挖方式分布於看板周圍』的挖洞方式,將可以使看板所受風阻較小,增加看板的穩定性,又可以避開看板中央的圖文區域,達到最有效的設計與利用。

「果」不其然!電來了~環保再製果汁電池之研究與應用

本實驗是要發現影響果汁電池發電效能的因素,結果發現電極距離越近,電極深度越深,電極接觸面積越大,所得到發電效能會比較好。至於電極金屬片種類以鎂-銅電極組合最好,但價格比較昂貴,一般以第二好的鋅-銅電極組合比較適合。還有影響發電效能的果汁濃度與溫度,發現濃度及溫度越高,所得到發電效能也會比較好。還有串聯越多果汁電池,電壓越高,電流則幾乎沒甚麼劇烈變化;並聯則剛好相反。最後在探討果汁電池日常生活應用時,發現可以推動螺旋槳船,並且把果汁加了酵母菌做成果汁酒;還可以加乳酸菌做成果汁優酪乳;更可以加入醋酸菌做成果汁醋,進一步做成各種不同金屬電極組合形式的電池來代替一般市售的乾電池,成為最環保的新能源。

焦點在這裡-凸透鏡焦距之研究

我們利用透明片、珍珠板、玻璃及水等材料製作出水凸透鏡,利用這些自製的水凸透鏡,我們針對凸透鏡折射原理、凸透鏡厚度、單凸及雙凸透鏡的比較、凸透鏡曲率、凸透鏡材質等相關問題來研究焦距的關係。根據實驗結果我們找到了凸透鏡曲面的法線,發現鏡片厚度、曲率、材質會影響凸透鏡的焦距,且單凸透鏡會是雙凸透鏡焦距的2倍。最後我們利用自製的水凸透鏡設計出太陽能熱水器,並發現我們的水凸透鏡太陽能熱水器吸收太陽能的效率是比目前市面上的太陽能熱水器要好。

酸鹼「照」的著-天然酸鹼試劑反應顏色數位光學分析法之研究

本研究在探討天然酸鹼指示劑的顏色變化,一般在教學上使用目視的顏色變化,但由於目視顏色變化顏色說明非常的困難,本研究改以數位化編碼RGB(紅綠藍)描述顏色簡單且實用。利用數位相機拍照實驗樣本,利用影像處理取得數位化編碼RGB變化值,再對於數位化編碼RGB變化值轉化為圖表,並建立標準酸鹼水溶液的RGB值,做成酸鹼水溶液RGB值試算表,再利用我們建立的標準試算表,算出未知水溶液酸鹼度,研究結果發現使用照相數位光學分析法計算酸鹼溶液的PH值結果,比BTB指示劑效果佳,另使用照相數位光學分析法,利用切割色塊、RGB數位碼、圖表、試算表說明酸鹼水溶液的變化,使水溶液酸鹼檢驗更有趣及具體化,操作也簡便,可做為酸鹼檢驗的方法。

亮不亮沒關係—解開「重度近視」與「夜視」之謎

媒體有超重度近視者變成夜視人的報導,我們感到新奇與不可置信,便用凸透鏡模擬近視、並用相機進行測量研究,以解開「夜視」之謎。 首先我們測量各凸透鏡的焦距,找出度數與焦距的關係。並得知相機光圈口徑越大,單位時間進光量越大,則快門時間越短,其次在「字」與背景的各顏色中,發現以白底黑「字」的亮度最大,便以此「字」卡進行以下實驗。 接著發現,凸透鏡的度數愈大,則「字」與透鏡的距離愈短,愈能看清楚字。「字」與透鏡的距離愈短,則亮度會愈大,愈能看清楚字。此外,凸透鏡的度數愈大,則看到的「字」會愈大,愈能看清楚字。 最後我們用眼睛實際來觀測,結果發現,利用度數較大的凸透鏡,真的可以在較少亮光下,清楚地看見「字」。

我們的降落傘

1.去(68)年新聞報導我國主辦國際降落傘比賽,分別在台北和高雄市舉行表演跳傘技術。我和幾位同學也深深被這件事吸引著,但是由於要在學校讀書,不能親眼去看,失去了大好機會,至今仍後悔不已。 2.聽說台北市青年公園內跳傘的組織與設備。可惜當我們趁學校舉辦的旅行活動機會去參觀的時候,恰巧是休假期問,不能親身體認,深入了解。3.所以我們幾個,憑著一股深誠,懇請老師指導下,決心做一些有關的實驗,作為我們自然科學的課餘活動。

林間隱者—影響棉桿竹節蟲生長因子之探究

以『棉桿竹節蟲』為題材,曾多次在科展中出現,其重點在於棉桿竹節蟲的避敵行為探究(49屆〉及生活史觀察(49屆〉。而我們以深入探究影響棉桿竹節蟲生長的各項因子中發現: 棉桿竹節蟲會因食草、環境溫度的不同而在生活史上產生長短的差異,產卵量及卵的孵化率亦有不同,且在產卵期的平均總產卵量在100~200顆/隻。若蟲體色會因低溫改變原本翠綠的體色自然轉而成為麥褐色,與前報告中:須作人為因素改變(49屆〉有不同觀察所得的。 在本研究中另發現:專一食用朱槿全花的棉桿竹節蟲遠較吃其他食草的棉桿竹節蟲可存活天數明顯長許多。食用朱槿全花的棉桿竹節蟲也會產卵,但卵的孵化率極低,若蟲存活率為『0』。