全國中小學科展

最佳鄉土教材獎

果香國度

水果皮富含酯類,摩擦後會散發出令人愉悅的氣味,目前水果精油已廣泛應用在食品或香水等產品中,透過午餐廢棄水果提煉出芳香酯類添加在金門高梁酒及指甲油中成為另類商機。 本研究利用酒精溶劑來初步萃取鳳梨、檸檬、香吉士果皮中的芳香酯類,經過濾蒸餾冷凝來萃取芳香溶液,結果顯示越晚蒸餾出來的溶液,芳香味道愈濃郁,且折光甜度計測出之甜度數值也隨之降低,間接證明天然水果芳香酯類濃度愈高,甜度數值愈低。利用廣用試紙檢驗萃取蒸餾溶液酸鹼性,愈晚蒸餾出來的,試紙呈色愈偏深綠色,推論產生的芳香酯類導致溶液偏向中性。 利用水玻璃與萃取出來之檸檬或鳳梨芳香酯類互相混合後製成指甲油,不需使用任何揮發性毒性有機溶劑的環保性指甲油。

誰與爭風

風力發電的原理是利用風力吹動風車的葉片,將風能轉變為機械能,產生的動力可以\r 轉動旋轉式發電機輸出電能。我們依據風速與發電電壓的關係數據,製作一個簡易的風速\r 計,作為各項實驗,測量風速的工具。首先,利用生活用品製作的環保可攜式風力發電機\r ,對2 個1800mAh 3 號鎳氫電池充電,將電能儲存起來,結果是可行的。這是我們研究設\r 計風力發電機系統的入門。經過檢討,選用適合風力發電的軸向磁通發電機,以此做了風\r 車葉片半徑、角度、材質對發電機轉速、輸出功率之影響的各項研究。再依研究結果製作\r 了一組最有效率的葉片。並與發電機等組件,組裝了一台理想的小型風力發電機,連接充\r 電控制及監測系統,對12V 7AH 的鉛酸電池充電。最後再測試、評估它的發電效率。

從太武山上、看世界

從太武山上望向前方,到底可以看多遠呢?利用三角形的相似性質,用對應邊成比例的特性,將我們要求的距離算出來,並考量實際光穿過大氣的折射率,調整成更符合實際情形。

比較生長在紅土或黑土之花生根瘤菌株種類及其固氮活性與其對非豆科植物生長之影響

近年來微生物肥料漸漸被廣泛使用,在高中課程學習到根瘤菌與豆科植物之間的共生固氮作用後,我們想進一步探討在紅土或黑土環境中共生的花生根瘤菌相關特性。研究結果顯示,不同花生品種及不同土壤環境皆會影響到根瘤內菌株的種類,且分離自紅土或黑土中的根瘤菌株對種子發芽皆有顯著促進效果,分離自黑土的花生根瘤內的根瘤菌對胚根的影響較顯著。此外,Paraburkholderia以及Ensifer兩種根瘤菌屬的游離固氮活性較高,而Rhizobium、Ensifer、Paraburkholderia、Pantoea四種菌屬的游離固氮比活性皆高。希望這些結果能實際應用在日常生活中,對作物生產及微生物肥料的研發有所幫助。

金門變透明了-磁土和蚵殼的活用探討

我們先實地勘查了解金門磁土的分布狀況,和金門石蚵產地及蚵殼的處置情形,再以自製的簡易光電比色器,加以比對溶液的透光率,以及透光的強度,對金門磁土和蚵殼粉是否具[脫色]成效?作一系列的實驗比較。

鳳仙花果實的物理機制

鳳仙花的果實,平常維持一類似橢球狀之形狀生長,但若加以些微擾動,即爆破開來。討論鳳仙花的果實是以何種機制維持此困難之平衡,提出三項假設:雙面尺模型、果實皮束之力平衡、及果實內氣壓不等於外壓。雙面尺模型證明非主要原因;果實皮束之靜力平衡為維持平衡之主因;果實之內外並無壓力差。

擋得住的魅力—看你往哪逃

所謂的阻隔點是指將圖上的點標記,而該標記可使其他點無法與之連線。我們將研究『在圖A中欲使其子圖B不存在所需的最少阻隔點數。』其中討論的圖A、圖B為完全圖Km、完全二分圖Kmn、圈圖Cm、路徑圖Pm 及其組合。 一、推導出『在圖Km、圖Cm、圖Pm、圖Kmn中使圖Kx、圖Cx、圖Px、圖Kxy 不存在』這十六種組合所需最少阻隔點數的一般式。二、『在圖Km*Pq中使圖Cx不存在』中發現,當x-m>2時,圖Km*Pq中的阻隔點數需逐層討論。當x-m≦2時,圖Km*Pq中最少阻隔點數的擺法為『使每層Km的點數小於x且任相鄰兩不同層Km上的點間最多存在一連通路徑』。 三、『在圖Kmn*Pq中使圖Cx不存在』中發現,欲使阻隔點總數最少,需將阻隔點放在Kmn的短邊且隨著n與x值不同,阻隔點的擺法有其規則。四、『在圖Pm*Pq中使圖Cx不存在』中,x=4時,可以分割方式得到阻隔點的擺法。在x=6時,改以固定q值討論橫線上的連通路徑方式討論阻隔點數。

神奇的碳素送話機

實驗結果發現在校園中樹木的碳化溫度要在 500℃以上,若燒至 800℃以上時如未做好阻隔氧氣之工作,則樹木容易氧化成灰燼;高溫爐如果乾餾溫度愈高、乾餾停留時間愈久及樹材乾餾減重量愈多則導電性愈好意即愈有利於碳變成石墨結構。在 700℃乾餾後比較各材料之導電性為石墨碳棒>電池碳棒>>鉛筆芯>福木>榕樹>桃花心木>阿勃勒>印度紫檀>台灣欒樹>相思木;碳素粉末顆粒愈小及粉末間愈緊密則導電性愈佳,但是愈緊密導電愈好有一極限值存在。另導電性碳素材料需量多對電磁波之阻隔效果才會有效。我們可以成功製作出可清晰通話之碳阻式送話機,亦可以據此充當測量聲音大小之自製分貝計,從測量結果可以瞭解聲音的傳遞確實是需要介質的。

夢幻「泡」影-如何降低泡泡的持久性與直徑大小

1.濃度越小,泡泡維持時間越短,但發現金屬離子雜質越多以及加酸皆會破壞Marangoni效應而降低泡泡維持時間。 2.對於最大直徑,可以發現加入酸、鹼電解質會降低最大直徑,且濃度越大越明顯,非電解質則會增加直徑,而鹽類則有不一樣的表現,例如硫酸鎂與碘化鉀反而會增加最大直徑。 3.電解質中的酸容易破壞Marangoni效應而降低泡泡維持時間,且強酸降低的效果比弱酸佳;而對於縮小泡泡直徑,添加電解質濃度越大效果越好。 4.對於厚度來說,可發現隨著添加酸、鹼的莫耳濃度越大,起始厚度越薄,同時也發現隨著時間過去,Marangoni效應會變慢。 5.添加溶質的保濕度越差,維持的時間越短。 6.濕度與溫度越低可以降低泡泡最大直徑與維持時間。

新型萬用太陽能環保除蟲器

本研究設計出一具有創新結構的新型萬用除蟲器,此一除蟲器設置有一可旋轉之柱狀物,柱狀物上設置有複數根鐵絲(擊殺器),當除蟲器上之吸入風扇旋轉時,設置於上之柱狀物也跟著旋轉,柱狀物上之複數根鐵絲亦被帶動旋轉,當除蟲器運作時,被除蟲器之吸入風扇吸入之害蟲,同時將被此旋轉之擊殺器擊殺,而達到消除害蟲的效果。本設計之電力來源由太陽能板提供,並配合電瓶的使用讓此除蟲器可以置於戶外智慧型運作。智慧型運作模式為配合害蟲之生物習性,當夜晚來臨及未下雨時,此智慧型除蟲器將籍由白天所收集之太陽能電力開始運作並將害蟲吸入除蟲器並以旋轉之細鐵絲將之擊殺。由於戶外果蠅等白天出沒之害蟲亦是造成農作物損失的元兇,因此本除蟲器利用果蠅等白天出沒之生物特性,利用正中午時太陽能板所產生的的多餘電力來驅動除蟲器,將被吸入除蟲器之白天出沒害蟲以擊殺器擊殺。因此本新型萬物環保除蟲器可以全方位應用於白天及夜晚出沒之害蟲防治