全國中小學科展

最佳創意獎

植物維管束的電模型建構

植物電訊號目前已在番茄、胡蘿蔔、馬鈴薯上證實可應用作為植物的健康情形、細胞內澱粉分佈甚至於地震偵測。過去文獻研究證明,電訊號可以在細胞間內以及整株植物間藉由原生質絲以及維管束傳導。在一次進行植物電訊號偵測時,發現樹幹有電容特性,因此我們認為必須先找出樹幹正確的等效電路模型依據,才可正確做植物電訊息應用。然而現今研究並沒有正確的喬木維管束中等效電路模型。因此本研究建構喬木中微管束的等效電路模型。此外,本研究也利用實際電路模型做充放電實驗比對樹幹充放電曲線證明等效電路之正確性,以及擴大偵測樹幹橫向面積,發現此等效電路模型符合電阻電容串聯特性,更證實本等效電路的正確性。

飛機草上的寶石---花金龜生態之初探

本研究以本鄉常見的日行性甲蟲:東方白點花金龜(Protaetia orientalis)及藍艷白點花金龜(Protaetia inquinata)為研究對象。兩者成蟲外型、習性和棲息地點皆很相似,容易造成混淆。東方白點花金龜的數量較佔優勢,而藍艷白點花金龜的體色具有較高的多樣性。兩者有種間交配的行為,但不能確定能否繁衍下一代。在本鄉,外來種的昭和草和翼莖擴苞菊是成蟲重要的食物來源。成蟲為日行性,有趨光性。野生幼蟲以腐植土為食,但也可以用甘薯塊根和麥片飼養。兩種幼蟲皆以背部爬行,其朝上伸開的足可能扮演感覺器的角色。儘管不用足爬行,幼蟲仍有攀越垂直障礙物的能力。

三角形內心、重心、垂心的另類推導

本文由三角形幾何開起動機,並結合力學的觀念,來推導幾個已知的三角形幾何,其中包括三角形內心、重心、與垂心,推導的過程主要是以力學中「作用在剛體上的三個共面不平行的力是平衡的,則它們的作用線交於一點」的結論來做推論,三角形內心以力的合成與力的分解兩部份做推論,三角形重心以六個相等力做推論,三角形垂心則以力的垂直分量相加來做推論,而這另類的推導也得到合理的結果。

翹首振翼-再次得力

傳統的薄翼迷你偵察機為了兼顧質量輕及升力大,因此薄型機翼都使用低展弦比機翼,但此偵察機因旋轉力矩小,飛行時不穩定。第一代的風洞,我們改良出了小面積、高展弦比且升力大的機翼,雖升阻比逼近但升力仍無法超越原先偵察機,因此進行第二代改良。第二代採改良式的風洞,獲得更穩定氣流,改良式測試架,可測出拍動式單組及雙組機翼。骨架及形狀對於升、阻力有很大影響,漸縮比0.5的機翼有較好的升、阻力。由測試中發現上反角變大,雖升力下降,但阻力也大幅減小。然後加入振動機翼,並使用兩副機翼,結果升力大幅提昇,且遠遠超越第一代機翼,若改良成雙翅振動的偵察機,將擁有更卓越的機密性,對於軍事的搜索或人質的救援,必定有更佳的效果。

表面張力與最短路徑探討

在實驗中,我們探討表面張力與最短距離方面的問題,研究肥皂膜形成圖形的物理意義。在我們的觀察中,肥皂膜會於支持物間形成連線,若支持物是三支柱子以上,在其間形成路徑的總和最短。我們試著在多柱體間利用此性質修建最短連線,並利用數學模型及力學原理找出肥皂膜最短路徑的原因。整體的研究過程可以粗略地分成下列幾點:一、驗証最短距離二、利用力學解釋原因三、分析各情形所表示的意義四、理論地預測出最短距離連線圖形。

電腦時間管理機

本文所研發之機器,採用VGA信號產生與信號切換的方式達成時間控制,與設定。通過短接主機板接點達成強制關機功能。其運行模式為世界首見,且為目前世界上第一套無軟體介入之時間管理系統。正因為無軟體的介入,這是目前唯一一套沒有任何破解方法的系統,使用者要做的僅僅只是防止機殼被打開。而本系統之核心採用了廉價的8051構成,成本之低廉為目前產品之最。

顏色密碼

顏料是各種不同顏色的混合體,本身含有很多種不同的成分。他是由三原色以各種比例調和而成。透過不同顏料在水或酒精中溶解速度快慢的不同, 能夠將顏料中的組成顏色在粉筆上分開。實驗中我們也得知, 自然界中許多顏色亦是由三原色所組成。

「顧名」就能「思義」嗎?-康樂山的棘渦蛛隱帶研究

『顧名思義』這是個大家耳熟能詳的成語,但如果將『顧名思義』用在蜘蛛的『隱帶』上,好像說不太通;蜘蛛的『隱帶』,這麼明『顯』的掛在蜘蛛網上,怎麼可以說是『隱』帶呢?!我們的研究是以內湖區『康樂山』做為調查的區域,以一年期間,得到蜘蛛和隱帶在數量、種類及生長上的關係;並針對台灣特有種『棘渦蛛』隱帶的形成、特性與功能所做的研究。作品的價值在於幾乎是唯一『對區域內蜘蛛和隱帶的關係』及『棘渦蛛隱帶廣泛的功能驗證』的研究。

囫圇吞「藻」-天價藻膽蛋白質快篩法

本研究的目的在開發一種新的篩藻邏輯-「藻泥+PVA抹盤法」,可以在少量、簡單、快速且有效地的原則下判定藻種是否含有足量的藻膽蛋白;再以傳統萃取方法進行量化的確認。最後結果:(1)在藻株的培養上,若在充足的CO2供應下,泥生顫藻的培養可達到7.016 g/L乾重,濃度遠超過業界所稱具經濟性的指標(5 g/L)。(2)在基因鑑定上,生物資源保存及研究中心確認泥生顫藻是一個新屬,也接近偽魚腥藻。(3)在藻膽蛋白的品質上,來自泥生顫藻的純度為0.72;溫泉藻的純度為0.74,皆大於0.7,已達到食品級的水準;產率大於100 mg/g(值得開發的門檻)。由於藻膽蛋白的單價比黃金還貴,說明本研究發展的新方法所發現的泥生顫藻具有非常大量的藻紅素,整體的開發極具經濟效益。

黑擬蛺蝶的生活紀錄

生物為適應環境求取生存,從親代遺傳許多形態、本能;黑擬蛺蝶(Precis iphita iphita)的生活史就是個很好的例子,雖然文獻報告對黑擬蛺蝶的形態與行為描述不多,但藉由野外長期實地觀察,可明顯區分環境、氣候產生變化時,黑擬蛺蝶不同蟲期的蟲體都有許多外在行為的改變,本研究旨在描述黑擬蛺蝶各種不同的行為與當時環境的狀態,並將實際觀察所得詳實記載供參考。