全國中小學科展

生活與應用科學科

酷筆

同學間流行使用Pilot 可擦拭魔擦筆,經研究後發現魔擦筆墨水含有感溫粉,會因摩擦\r 生熱而溫度升高至59℃以上時導致墨水顏色消失,在0℃以下時會恢復顏色。而放進冰箱\r 冷凍區就可以恢復筆跡。\r 實驗中,我們用安全又易取得的膠水,加上黃色水彩及紅、藍色感溫粉調和成使用的\r 墨水,最佳比例為黃色膠水:紅色感溫粉:藍色感溫粉=3:1:1。且由筆跡顏色變成黃色\r 可知熱湯可能燙手或燙嘴(44℃以上);當顏色呈現咖啡色,表示容器內的溶液還未退冰(19\r ℃以下),最好等到轉變為墨綠色(20℃以上)時再健康飲用。我們可以利用安全、經濟的\r 冷熱兩用之「酷筆」,畫在不同材質的容器上,以達到提示熱燙、退冰的效果是值得推廣。

紙(漿)磚實用嗎?

能將回收的廢紙做材料,如以回收廢紙漿加入水泥建材的做成紙漿磚來砌蓋房子,在建築使用上會更方便嗎?會不會漏水呀 ! 那大火呢? 具有防震效果嗎 ? 還是有其他的好處..,如果運用在建築物中,將影響我們的生活-安全更是長久深遠的,當然我們也有許多其他的考量及疑慮,因此我們展開一系列製作及實驗,來深入了解是否能找出具有使我們生活安全、價格低廉、施工簡便、防水防火…的種種特性,使得這項更環保的特有優勢的想法訴諸科學驗證,將垃圾變黃金美夢來改進、實現。

鹹溼無〝馬〞-海上磁動力船

本實驗之磁動力推進系統是利用磁場與電場,在鹽水中產生交互作用,使電解產生之離子產生偏移、轉向之現象。研究帶電離子排出軌道系統之流速、推力與電極板的高度、長度、種類及電極板間寬度之關係。並利用經計算後最佳、次等及最差效果之軌道系統,實際製作成磁動力船模型,觀察其運動情形。我們實驗了不同變因之軌道所產生之流速、推力及磁動力船實際航行之速度等。依據實驗數據,我們得到了以下結論:一、軌道系統的電極寬度相同時,電極板高度愈高,其流速愈大。二、軌道系統的電極寬度及高度相同時,電極板長度愈長,其流速愈大。三、電極板寬度若超出磁鐵的直徑,會造成兩側磁場分部不均,造成水流不穩而影響流速。

垃圾變黃金-以蝦蟹殼抽取甲殼質製成濾水器

在台灣,大部分家庭中都蠻重視飲用水的品質。R.O.逆滲透雖然能過濾掉水中所有的雜質,但是它把所有人體需要的微量礦物質也都去除了,所以對人體雖然沒有壞處但也沒有好處。而甲殼質除了可以去除大量的有機物並保留少量人體需要的礦物質之外,還可以去除重金屬、油脂、防霉抗菌、、、等。目前市面上的濾水器大都是由科技合成的濾心,而這些濾水器的濾心從製造到丟棄,對我們的環境都是一種負擔。所以我們想利用一種自蝦蟹殼抽取出的無污染、可再生及可循環利用的甲殼質,組合出適合我們使用的甲殼質環保濾水器。所以我們利用身邊隨手可得的蝦蟹殼及寶特瓶自製簡易濾水器。辛苦的得到甲殼質後,發現它的濾水效果非常好,既可以廢物利用又可以再回收使用,確實達到環保的要求。

洗淨分析大進化

我們為了研究許多環境因子對洗劑洗淨能力造成的影響,便將變因區分為溫度、水的硬度以及洗衣粉的濃度等等,並控制相機的光圈大小、快門,利用其觀察和記錄實驗過程,最後利用電腦分析所獲得的數據資料,歸納出這些環境因子對洗淨能力所造成的影響,及如何增強洗劑的洗淨能力。

大水過後~機車大戰三部曲

本研究主要針對泡水機車進行深入的探討與研究,由此出發分別探討(1)淹水的成因、情形及改善方式(2)淹水地區民眾對泡水機車的瞭解與看法(3)泡水機車的各部構造及其生鏽情形(4)瞭解泡水機車零件受損的原因,並提出改進方案(5)分析各種不同性質水質對機車零件的影響等,並在研究最後將所有有關泡水機車之問題與解決方式,以小錦囊方式彙整出來,供民眾參考,避免吃虧花冤枉錢,並提供修復後問題處理。

自動滅火系統

課堂上使用酒精燈的危險,引發我的危機意識,於是,根據課堂上所學的空氣可以被加壓縮,並參考了「原來如此」這本書中簡易抽水排水系統的製作及驅動往復泵的機械等裝置,製作了一套可以自動感應,並能噴灑出水柱,將火熄滅的『自動滅火系統』。希望,當災害真的發生時,這套『自動滅火系統』能派上用場。

當號角響起~探究影響自製喇叭聲音之因素

我們分別從自製喇叭的組成要件:共振筒、集氣筒、集氣筒薄膜、吹管等四方面,去探究可能影響喇叭聲音的各種因素,我們發現共振筒的材質影響聲音的音色最為明顯,鐵罐音色響亮、寶特瓶音色清脆、紙罐音色直而厚;共振筒的粗細則明顯影響音量大小,共振筒口徑愈粗,音量愈大;而共振筒的長短、形狀對音調的高低有決定性的影響,共振筒長度愈短,音調愈高;集氣筒和吹管對音量及頻率的影響較小;薄膜的效果以氣球最好,鬆緊也會有影響。另外,我們發現可利用改變共振筒長度、口徑及按壓薄膜不同位置等方式讓音調呈現高低的變化。總之,如果能掌握要點,都能利用生活中的各項資源,製作出各式各樣、大大小小的自製喇叭。

識破你的「蛙」言巧語

在本篇研究中我們運用現有人類語音處理技術中的能量法與梅爾倒頻譜分析法,發展出了一套利用蛙聲來自動辨識其品種的系統,首先,利用能量法萃取出蛙聲中的音節,然後從音節中計算出梅爾倒頻譜參數 MFCC,利用這些音節之梅爾倒頻譜參數序列建置起台灣地區 32 種蛙類聲音的特徵資料庫。待辨識之蛙聲進入辨識系統後,也可以同樣的方法來處理,取出其各音節的梅爾倒頻譜參數序列後,再透過蛙聲辨識的方法與資料庫比對而得到辨識結果。從程式的實作與辨識能力的測試中得知,我們的方法可以在很短的時間內就獲得辨識的結果,而且可以百分之百地精確辨識出所有的測試蛙聲。

「硫」來「硫」去-「硫」成愁-自製微型化學儀器,檢測檢測空氣中硫化氫含量

在學校上課時,偶爾傳來隱約的臭味,此時我們想瞭解這些臭味是什麼成份?依據所查的資料顯示,硫化氫是臭味主要來源之一。於是我們大家分頭收集資料,發現環保署網站上所公佈環境檢測標準方法是使用「甲烯藍比色法」(亞甲藍比色法)文獻二。我們依據環保署資料實驗,並自製設計「微型攜帶式化學儀器」,實際去偵測學校四周的空氣是否含有硫化氫,並配合LED燈、光敏電阻及三用電錶,可有效的檢測出硫化氫的存在。在自製微型化學儀器對硫化氫檢測分析結果誤差值在4%以內,偵測極限為0.03ppm。