全國中小學科展

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生活與應用科學科

別讓風兒就這樣溜走

一、每年秋、冬二季,沿海漁村東北季風強勁,令人非常難受。二、研究利用風力來發電,製造無污染的能源。三、利用簡易的「電動機和發電機」是一體兩面的原理,因此我們以直流電馬達做成的風扇來當「風力發電機」。四、電的傳輸通常需要電線,電線難免要接續,而電線接續的方式,會影響電能的傳輸情形。

我怕光-螢光棒的照光研究

近幾年來,由於臭氧層破洞日漸嚴重,使得紫外線對皮膚的傷害力愈來愈強。皮膚是生物接觸外界的第一層保護膜,因此每個人對防曬觀念愈來愈注重。我們將對螢光棒的好奇心轉為測試物品防曬效果的動力。我們發現螢光棒裡的雙氧水和螢光染料在光的照射下,會對螢光棒的發光程度有所影響。所以我們將螢光棒的主要成分分成兩部分後,進行不同光線與不同時間長短的照光反應。經由分析可以得知雙氧水對於光線會有分解的現象。而在分析過程中,不經意地發現在螢光棒中加入洗衣粉會使發光強度異常增加,且可維持一段時間的發光。藉由螢光棒照光的分解特性,我們進一步地探討一些防曬用品的防曬效果。

神奇的溫泉魔法球

臺灣堪稱世界溫泉博物館,從溫泉、冷泉到各式各樣的溫泉源頭,不但質好、量多、種類齊全更勝於日本,故臺灣可說是溫泉國家。本(宜蘭)縣內即有二處聞名國內外的溫泉景點,一為礁溪溫泉、一為蘇澳冷泉。溫泉為本縣之最重要資源,本次科展特以縣內溫泉為主題,對縣內之礁溪溫泉、蘇澳冷泉進行研究分析,進而開發具本地鄉土風格特色之特產品。

愛作怪的「電」

我們這一次的研究目的主要在探討如何降低或去除塑膠滑梯靜電的產生,讓校園裡的同學們能安心又快樂地使用滑梯器材(圖一)。為方便在實驗室裡操作,我們決定以與滑梯材質相似的塑膠板替代操作。從實驗結果得知,生活中所見的滑梯材質(塑膠、木頭、鐵)和常用衣料(化纖、毛皮、棉?)取樣做摩擦實驗,發現塑膠尺和毛皮摩擦後會產生較多的靜電,鐵和木尺經摩擦後卻不會產生靜電。進一步了解導體能傳導電子的特性,能大幅減少摩擦表面的電子聚積的現象後,進行改善塑膠板蓄積靜電的實驗:將導體用不同形式(導線、薄片貼附、粉末塗佈)貼附於塑膠尺面上。發現靜電只產生在摩擦部分(摩擦後之靜電沒有傳導或跳躍情形)、金屬塗料可以改善塑膠蓄積靜電的情形。總結實驗結果得知:穿棉質衣物,慢速溜下塗有導體塗料的塑膠滑梯,可以有效減少或去除靜電。 經過實驗的結果,我們不僅改善滑梯了靜電效應,也發現了許多有趣的現象,更打破了一些我們以前既有的錯誤的想法,例如:木頭在靜電的領域屬於導體。至於,還有一些我們意外發現到有待探尋的問題,因時間、器材以及技術上的問題有待克服,所以留到下次做另一專題研究討論。

這裡真安靜-隔音材料的探討

前言 科技的進步帶給我們便利的生活,然其所造成的噪音污染已經是相當嚴重的問題,且威脅著我們的生活環境品質。重視環保的今天,隔音牆已經成為公共設施─尤其是交通方面─不可或缺的裝置。所以我們對本主題進行研討。

讓紙尿布綠起來

若以每年三十萬嬰兒出生來計算,紙尿布一年的使用量高達上億片,再加上成人紙尿布及女性生理用品,為這些產品,目前每年要生產約九億公斤的聚丙烯酸。交錯連結成網狀的聚丙烯酸鏈具有強大的親水性,它可以吸收等於本身重量800 倍的蒸餾水,為了避免吸水之後不回滲,科學家們將此高分子物質製成小圓球,並將鹽巴包在其中,此高分子本身是一種半透膜,水易進不易出,同時內部鹽水濃度高於外面,也可以避免水份滲透出去。問題在於,這巨量極穩定物質,最後都被拋棄於垃圾掩埋場裡。這種拋棄式又不易被分解的消耗品,在環保替代品量產前,若能得以再利用,應能為地球的生態環境貢獻一份心力。本實驗利用切碎紙尿布當介質使綠豆發芽,證實紙尿布成份對植物生長應該沒有不好的影響;並驗證出將紙尿布切碎混入泥炭土中,能有效延長鐵線蕨及圓幣草之澆水時間間隔;最後找出最適合鐵線蕨與圓幣草的泥炭土尿布比,分別是3:1 及1:3。

肌膚的貼身保鑣-防曬乳

市售防曬產品種類繁多,本研究目的欲從實驗得知有無塗抹防曬乳的差異?各種廠牌防曬產品防曬效果優劣?以及防曬產品的防曬時數?將酵母粉置於表玻璃上,以紙片覆蓋。紙片上塗抹不同品牌的防曬乳,放置於紫外光下照射一段時間。藉由收集酵母菌活化產生二氧化碳量的多寡,判斷各防曬產品的防曬效果。實驗證實塗抹防曬產品確實有防曬效果;相同防曬係數(SPF30)中,以C5 組資牌的防曬效果較佳;且相同品牌中防曬係數愈高防曬效果愈好;各防曬產品隨著照射紫外線的時間增加,其防曬效果皆有下降的趨勢。

學校會再淹水嗎

本研究以調查、測量學校地勢高低、周邊水溝、加蓋屋頂、與抽水機設施為研究對象\r 與範圍,研究結果發現:一、學校加蓋斜屋頂隔熱防水,造成雨水急速流入排水溝\r 導致校內淹水。二、學校西側人行道設計不良與正門連接市公所主排水幹,若發生\r 急雨或大雷雨時,會再淹水,甚至倒流入校園。三、建議市公所設於本校東門的水\r 位偵測器應每個月定期維護,防止儀器失靈導致淹水。四、研究建議往後研究可自\r 行設計雨量計,蒐集本校雨量資料,並在雷雨或急雨時收集斜屋頂透過排水管流入\r 本校校內排水溝的水量資料,建立應變預警措施。

能源的有效利用

能源費用約佔電爐煉鋼業之加工成本中的三分之一,不但直接影響到煉鋼業之生存與獲利,同時如何有效利用能源應為缺乏能源之台灣更努力的方向。本實驗的目的就在探討有效利用煉鋼作業中排放之熱氣來預熱廢鐵(廢熱回收)之方式及其效果。礙於實際操作之費用過於龐大,且基於冰塊由 0 ℃至沸騰所需之熱量和廢鐵由室溫至熔解所需之熱量幾乎一樣。因此利用冰塊及沸水來模擬電爐之熔煉作業中之廢鐵及鋼水,並藉固定加熱能力之家用電碗模擬電爐。經數次不同之實驗結果,得以比較出最佳的廢鐵預熱方式為連續性的預熱及加料,不但可以節省能源的耗費達 28.4%而且進一步縮短熔煉時間達 28.26%,對降低成本及增加產能均有甚大的助益。

SARS大檢測─影響體溫測量的因素探討

SARS 是世界衛生組織 WHO 在 92 年 3 月 15 日公布具有傳染性的新疾病,中文翻譯為「嚴重急性呼吸道症候群」,它的主要症狀是乾咳、呼吸急促和發燒(體溫大於 38℃)。其中以發燒症狀為較適合的初步篩選判斷方式。而測量體溫以判斷發燒的較佳部位、方法及影響因素為何?實驗結果得知:測量部位的溫度是口溫>耳溫>腋溫;測量工具中以水銀溫度計較耳溫槍穩定,而又以口溫的穩定性最佳。會影響體溫的變因有「性別的不同」、「運動前後」、「施測前進食冷熱食物」等。