全國中小學科展

生活與應用科學科

風之舞

運動會不斷揮舞著雙手的「舞星人」,引起我們好奇,如何製作出可不斷舞動的「舞星人」,成了我們共同的目標。我們利用日常生活中的吹風機、玩具小馬達風扇、電動氣球打氣機,到效果頗佳的直流軸流扇做為舞星人的風源;棉紙、塑膠袋、布做為氣舞(風管舞星、舞星人)的材料;經過各式實驗發現:* 風管舞星:材質、風力大小、風管舞星與水平面的夾角、出口的型態,都會影響風管舞星的擺動頻率與擺動效果。* 舞星人:材質、風力大小、剪裁方式,則會影響舞星人的擺動頻率與擺動效果。特別是醒目的黃色防水布,搭配並聯的直流軸流扇,產生奇佳的擺動效果。縮小版的風管舞星及舞星人,不佔空間又平價,卻可達到引人注目的廣告效果。

尋找金門高粱酒的另一個春天-蒸餾米酒

我國於民國九十年加入世界貿易組織後,為了配合國際的稅制導致米酒價格不斷的飆漲,且米酒的純度不高,目前市售的米酒,濃度不太高,且口感也不甚理想,因此我們將藉以蒸餾的方式粹取出高濃度、即接近金門58 度的高梁酒,並且使用品質較佳的米,外加使用我們熟悉的化學知識,改善米酒裡的一些成份,使蒸餾出來的米酒口感更好,希冀將來能大幅推廣,就如同目前的金門高梁酒一般熱門,成為炙手可熱的酒類產品。

植物?動物?動植物!-植物自我照護系統

窗台上的盆栽需要注意日照、細心澆水,但是如果照顧者太忙,或是出遠門,這些植物就危險了。我發展出一套植物自我照護系統,讓植物能像人一樣自己照顧自己,每天控制自己的日曬量和飲水量,這樣一些怕熱、怕曬、怕水多、怕光照不均而長歪、什麼都怕的嬌貴植物就能長得好。 在第一階段,我先找出特定植物所需的最佳日照量和澆水量,建立一個植物的日照水量資料庫。第二階段時,我再設計出一個由馬達與控制器組成的移動平台,可載著植物自由行動,利用放在盆栽上的光感測器和濕度計的數值自動控制移動平台,讓盆栽能根據建立的日照水量資料庫的數據自己決定要回涼亭躲太陽或去喝水,也能自己每天轉半圈讓日照均勻,從此植物就可以自己照顧自己了。

瞭解它,「笛」確可以DIY

我們學校是少數有國樂團的學校,在小二升小三時,就可以參加國樂團了,到了三年級的音樂課,也開始學習直笛吹奏。在國樂團眾多的樂器中,就屬笛子,每次都是報名人數最多的,究其原因為它是入門樂器中價格較便宜的,構造極為簡單,卻能吹奏出美妙的音階。 在學習一段時間後,我們觀察到笛子粗細及長短,對聲音的高低有影響,為什麼笛子的直徑、長度或笛孔的大小及位置不一樣,吹奏出的音階就會不同呢? 我們嘗試製作許多PVC水管笛、並分別做了不同直徑、長度、笛孔大小及位置的四項實驗後,根據研究發現,以PVC管來製作笛子,直徑較大的可吹出低音,直徑較小的可吹出高音;而笛子的長度改變,也能使聲音產生變化,長度越長,笛音是越低音的。

人工向日葵

由於太陽仰角隨著時間不斷變換,太陽能板的接收率因此無法隨時達到最高。如果太陽能板能像向日葵一樣持續面向太陽轉動,那麼將會大幅提升太陽能板單位面積的吸收效率。我們設計一個附有凹槽的面板,使特定方向的光源只能完全通過特定的一個凹槽。而這個特定方向的光源會到達驅動裝置,此裝置是利用在常溫下的平衡態在受熱後總莫耳數增加的原理,使氣體總壓增加,進而推動水,使驅動裝置對面板造成的力矩增加,帶動整個面板轉動,讓目標面向陽光。經數次測試發現,雖然面板會朝向光源轉動,但總與正確方向有些微偏差,沒有辦法很精準的指向光源,推測造成此狀況的因素不只一個,有待更進一步的改良。

麻煩屎了

常常看見有人帶著小狗散步,但飼主卻通常讓小狗隨地排泄而不清理,因此希望可以自製一種便利的工具來提高飼主清理狗大便的意願。首先調查日常生活中清理狗大便的方式並探討各種器具的優缺點;接著自行設計簡易狗大便清除器,並研究自製清除器與它種間的差異,以及各種器具在不同場地使用的差異。發現各種器具有它便利的地方,但是通常需要彎腰、操作後會弄髒工具而需要清洗,便利性不高。而自製簡易狗大便清除器雖然在攜帶上有一點較大且操作時間多一點,但是它操作方式簡單且無死角、可以重複與連續使用、不用清洗、不會弄髒手、不用彎腰、省力、清潔度佳且適用於各種場地,兼具便利與環保的訴求。

愈走愈來電-腳踩發電機之研究

全球暖化愈來愈嚴重了,當大家開始注重環境保護及能源的開發時,日常生活中的能源更要善加利用。人們每天上學、上班、逛街或郊遊,皆少不了走路,若能利用走路來產生能源,確實能減少電力的消耗呢!在實驗中,將先研究原理和腳踩發電機最類似的手壓發電機的構造,觀察其電壓及電流,並依序利用二極體和橋式整流來調整它的電壓及轉換它的電流,最後接上可穩壓的電容,裝置在鞋底,就製成了能讓電池充電的「腳踩發電機」了。

防範蒼蠅新武器

有一天我和媽媽到菜市場買菜,發現有許多的攤位上方吊著許多透明的水袋。肉攤、?攤、水果攤、剉冰攤紛紛可見水袋和電動旋轉的塑膠繩。我知道利用電動旋轉的塑膠繩是用來驅趕蚊蟲蒼蠅的,但是哪些一包包的水袋到底裡面裝的是什麼東西?用來做什麼用呢?賣挫冰的老闆告訴我那是用來防範蒼蠅的?真的嗎?而且裡面裝的居然只是清水!我們請教老師之後,老師建議我們不妨做個實驗看看,於是我們幾個同學在老師指導之下,展開實驗。

「秤」「新」如意!?--自製磁鐵秤

本研究實驗利用磁鐵的相斥力,產生磁鐵懸浮的狀態,利用施加重量於上端磁鐵,使上端磁鐵懸浮高度下降的原理,以學校自然教室的設備與器具物品,設計組裝可量測物品重量的磁鐵秤。 在實際設計組裝的過程中,選擇環形磁鐵及圓形玻璃棒克服無法讓磁鐵維持懸浮狀態的問題;以上端1個磁鐵下端6個磁鐵的配置,製作4個相斥磁鐵組並確認其相斥力相同,以組成自製磁鐵秤;利用砝碼組量測重力大小與本磁鐵秤磁鐵懸浮高度差的關係,發現重力大小與磁鐵懸浮高度差並不是成正比例的關係。 以實際量測物品重量方式驗證,並改進磁鐵秤設計與量測方法,經實驗發現本磁鐵秤準確度與學校使用的彈簧秤相當;另依本實驗實作之數據,以EXCEL軟體找出重力大小與磁鐵懸浮高度差之趨勢線,並以此作為量測物品重量之依據,藉由EXCEL軟體有效的提升操作本磁鐵秤的準確度與方便性,最後提出相關之檢討與建議。

一線生機-天線與數位電視訊號的探討

目前電視訊號分為類比訊號和數位訊號,而政府於民國101年6月30日結束類比訊號發射,因此我們想在教室裡的液晶電視安裝室內天線以收看數位電視節目。在實驗中我們發現,自製天線和市售天線在面向數位訊號基地台發射的正確方位以及空曠無阻礙的地方,都能接收到良好的訊號,如果天線設置在室內,想要接收到數位電視訊號來觀看電視節目,除了要尋找最近的數位電視發射台還要面向發射台方向,實驗中在教室內安裝天線以自製天線四邊形邊長14公分銅製天線加上鋁箔紙,比市售天線所接收到的數位電視訊號品質穩定。