全國中小學科展

國小組

除霧‧防霧大作戰--兼作天然防霧拭鏡紙

透過模擬實驗,知道鏡子起霧是因水蒸氣遇到冷產生顯著溫差,在鏡面上凝結成霧。就\r 像從冰箱取出的飲料罐外頭凝結了小水珠(霧)及喝熱湯時在鏡片上形成霧一般。\r 將起霧的鏡子,利用吹風機的熱風吹,可迅速除霧,是因小水滴吸收熱量,及空氣的流\r 動,將水滴蒸發、乾燥。利用吹風機的冷風吹,加速空氣流動,也可較快乾燥水氣。放\r 在室內自然蒸發的方式除霧較慢,是少了高溫蒸發及空氣流動的緣故。\r 防霧劑和各種化學合成洗劑,幾乎都能有效防霧,因含有界面活性劑,可降低或破壞水\r 的表面張力,使水氣無法在鏡面上凝結成水珠(霧)。但這些石化製品,卻會危害健康及破\r 壞生態。因此,我們設法尋找含有天然界面活性劑的洗劑來取代,並用其水溶液養植黃\r 金葛以證實安全無虞,進而研發調配成天然防霧拭鏡紙來防霧,符合自然、環保、健康\r 又方便攜帶的優點。

太陽剋星-七彩智能減光機

我們想解決學校教室「西晒」嚴重的情況,於是利用偏光片設計出加裝在窗戶上美觀又實用的自動減光裝置。首先,我們探究市售膠膜在兩片偏光片中所呈現的顏色變化,找到最佳膠膜製作減光板。接著以自製窗戶模型找出各層減光板的減光率及室內溫度變化情形。接下來,我們摹擬太陽在夏至、春秋分、冬至時的方位及高度角,探究東晒及西晒的實際情況及減光板減光效果。最後,我們利用輪軸動力傳送方式,研發出美觀又實用的自動旋轉減光裝置,第一代:能以紅外線遙控器控製偏光片旋轉;第二代:根據太陽在夏至、春秋分、冬至的日晒情形設定電子定時器,每日自動減光。第三代:利用動力機器人的光感應器及NXT軟體設計出全自動光感應減光機。

光的足球世界

光的足球世界是運用光的反射現象來進行類似足球的遊戲,在設計光的足球場地時,需要平坦的面,以雷射筆照射的光源做為光球,透過鏡子球員旋轉角度傳接光球,可使光球射入球門。 而光足球比賽著重趣味性,規則上比較有彈性,可採用回合制或攻防限時賽,兩人或多人分組比賽,藉由比賽可以學習光反射的特性「入射角等於反射角」,以此結合自然與生活科技相關光的單元。 從這次的試驗中我們發現越接近球場中央,且離球門越近,進球的角度越大,在進行比賽時,最後一位負責射門的球員位置很重要,擺得恰當,進球率就高。

大漢溪曲流地形探索之旅

大漢溪具有豐富的谷曲流地形,是桃園縣山區景點的一大特色。本研究運用「Google 地球」軟體,截取大漢溪從石門水庫至砂崙子及大漢橋間的衛星照片,進行曲流地形判識,並經由野外考察實地驗證,描繪大漢溪流域曲流地形的分佈情形;探討蜿蜒度、坡度、地質與暴雨侵蝕對曲流地形的影響。發現蜿蜒度越大,交切山腳越豐富;坡度與蜿蜒度成反比,而坡度及地質結構影響曲流型態。此外,蜿蜒度越高的曲流,代表受暴雨侵襲的頻率越高,河流開墾應注意地形的特性,避免在蜿蜒度高的河川地及凹岸開墾,以減少洪泛所造成的損失。

小兵立大功—校園與社區區域性風力發電之研究

根據法拉第電磁感應定律,我們進行了一連串的風力機發電實驗:一、我們使用瓦楞紙、木片做出不同片數、表面積、攻角的旋轉翼,探討這幾個變因對風力發電機輸出電壓的影響。二、我們製作了不同匝數的線圈,使用磁場強度不同的稀土強磁,探討這些變因對風力發電機輸出電壓的影響。三、我們還應用模組化的觀念設計出一個可以改變線圈位置的發電機,探討改變線圈與磁場位置對風力發電機輸出電壓的影響。四、為了評估我們的校園及附近社區是否有進行風力發電的條件?我們進行了為期數個月的校園風力評估研究。

拼拼排排七巧板

上數學課時,我們正津津有味的研討「角和全等」這個單元,黃同學忽然站起來:「我知道全等三角形」,就從書包掏出一副七巧板,指給大家看,果然有二組全等三角形,鄭同學靈機一動說:「奇怪!自然課本中的七巧板,只有一組全等三角形,這兩種七巧板不同」。於是我們利用每週五的團體活動時問,請老師輔導我們探討七巧板的奧妙。

摧殘幼苗的兇手-蚜蟲的水態與行為之研究

我負責的環境整潔區域,是團牆旁邊的十幾棵夾竹桃。有一天大掃除,我蹲在樹下清掃夾竹桃的落葉,偶然一抬頭,突然發現夾竹桃的嫩芽上有許多密密麻麻的小黃點,用放大鏡仔細一看,哇!好有趣,竟然是一大堆的小蟲,有大有小,靜靜的黏在芽上動也不動,我感覺很奇怪,它叫做什麼名字呢?它在嫩芽上幹什麼呢?為什麼一動也不動?帶著莫名奇妙的心情,我跑去問老師,得到了一個答案一一它的名字叫蚜虫,其他的,老師說他一概不知,怎麼辦?它已經引起我的好奇心了,我一定要知道它的秘密。只好和組裹的同學商量共同研究了。在六年級下學期的自然課本裏,第一課就說生物和環境,老師講得很詳細,可是,課本上所提到的例子一一深海裹的大魚游到海面上肚子會爆炸,但是我從來也沒看過,因此我們不很相信,恰巧這時候我發現了蚜虫,於是老師告訴我「為什麼你不自己去研究一下,看看蚜虫的生活環境有什麼關係呢?」

氣象入門第一課--相關於地面氣壓的實驗探索

日常生活中經由一些現象常常可以察覺空氣壓力的存在,例如使用吸管吸飲果汁,又如罐裝煉乳只開一個小孔倒不出來……等等,然而這種種體驗只在定性層面,本文透過簡易可行的實驗設計,憑藉測量值檢視氣壓大小,使我們對於氣壓的體驗,提升到定量層面。本文一系列實驗從大氣壓力的測量開始,然後擴及氧氣和水蒸氣的分壓,實驗方法刻意避開了水銀,改用「以水試氣」來測量氣壓。實驗靠著兩根長235㎝的硬質透明塑膠管,平行直立而底部接通,底部短管一側橫出並設有活栓,整個裝置固定在木架上。在氣壓測量的實驗過程中,發現這個自製裝置也可以模擬空氣的流動,空氣流動是一種相關於氣壓的現象。此外,我們另外自製了體積測量裝置,藉著氣壓平衡的機制,以新方法測量落塵的體積。

風狂寶寶巴士-寶特瓶動力車初探

本實驗使用寶特瓶及其他生活中隨手可得的素材製作寶特瓶動力車,藉由改變輪子設計,如輪子寬窄、車輪紋路及路面材質設計等,來了解車輪與路面對動力車行進快慢的影響。再改變動力風扇葉片的構造設計,以改變風扇大小、葉片數量、葉片彎折角度以及葉片造型等方式,來探討風扇葉片對動力車行進距離與速度的效果。實驗結果發現:使用窄輪子的行駛距離比寬輪子長;加裝橡皮筋在輪子上時,胎紋為1條橡皮筋的行駛距離最長;路面部分,動力車行駛在美耐板路面上的距離表現較佳;風扇部分,則以直徑13.5公分、8片葉片、葉片呈現80度彎折角度以及裙子型的風扇葉片組合,能使寶特瓶動力車行進更遠,速度更快。

食紫大動-尋找食在安心的魔法色素

由於食安問題頻傳,為了食得安心,天然色素為我們這次研究主軸。研究可分成三個部分: 一、 相關資料收集:分析衛生署天然食用色素衛生標準,花青素為天然色素中最主要的來源。 二、 選擇最佳萃取蔬果: (一) 從色層分析及在酸鹼環境中的顏色變化,可看出花青素的種類繁多。 (二) 會使植物呈現紅色的不是只有花青素,還有莧素紅與甜菜素。 (三) 紫花椰菜顏色變化明顯,因不普及,我們以紫高麗菜為研究對象。 三、萃取方法與應用:我們以1:3 (紫高麗菜:水),煮15分鐘,效果最佳;事前冷凍處理有助於花青素色澤的穩定。若要改變其色澤以溶質(小蘇打粉或檸檬汁):溶劑(水)=1:100調色;運用在食材中以湯圓為最佳,米飯次之。