全國中小學科展

最佳團隊合作獎

無線控制交通安全警示系統

以往的道路施工人員,都是單單靠著施工現場前方的警示牌或著燈號來保障他們的生命安全,不過儘管如此,時常還是會有駕駛人因酒駕或著失神,未察覺前方有施工路段,進而造成嚴重的車禍以及施工人員的傷亡。本交通安全系統,能夠讓施工人員免於暴露在危險當中。每一位施工人員身上的反光背心都搭有一組隨身警報器,當車輛接近施工現場時,對施工人員發出警告,大大降低了發生事故的機率;此外,我們為了車輛設計了一套車機裝置,當車輛搭載車機裝置後,就能使這套系統達到更大的警示效果。當車機接收到主機所發送的警告訊號後,警示裝置會同時對駕駛人以及施工人員進行警告。我們使用三角錐,並搭配ZigBee無線傳輸裝置、光電開關、高亮度LED、以及高響度蜂鳴器構成本系統,本系統主要分為有車機與無車機兩種模式,搭配兩種不同的警告模式。

凡走過必留下痕跡

在此作品”凡走過必留下痕跡”中,我們探討了任意三角形的重心G與其對各邊對稱所得到的三點G1,G2,G3形成的軌跡。使三角形二頂點固定,一頂點於單位圓上繞行,並探討重心G,G1,G2,G3這些點形成的軌跡。我們發現了許多有趣的性質,在這些軌跡中我們找出了近似於蚶線、心臟線、類似彎月等各種奇妙的現象,我們深感有趣,因此繼續深入探討下發現了許多有趣的結論。

杏仁 可以喝了嗎?

杏仁要飲用的健康,宜破壞苦杏仁?防止苦杏仁?大量水解,如此可以保留指標成分苦杏仁?亦可減少大量的氫氰酸分解產生。因此市售的杏仁飲品如杏仁粉是否經過加熱炮製?如果沒有經過炮製,那在沖泡的過程,是否會產生大量的氫氰酸?又若沒有經過炮製,其有藥效的指標成分是否在沖泡的過程已經分解殆盡,而影響了杏仁的保健功效?沖泡杏仁飲品的水溫對氫氰酸與苦杏仁?(Amygdalin)的量有無影響?攪拌時間的多寡有無降低氫氰酸產生的安全性? 本次研究目的希望藉由實驗的設計,針對市售的杏仁飲品模擬沖泡過程,並對其中的氫氰酸與苦杏仁?(Amygdalin)進行分析檢驗,而能提出一個較為安全有效的杏仁飲品沖泡模式。

反尤拉過程

使用尤拉函數尋找某一個自然數n互質個數k,Ψ(n)=k是大家都以精熟悉的方法。而,我們有一個想法,某一個互質個數是k的情況下,則對應於自然數n的情況是如何?如何從Ψ(n)=k反推Ψ-1(k)=n?Ψ-1(k)=n有沒有解?對於Ψ-1(k)=n有哪些性質?Ψ-1(k)=n解的範圍如何?在本研究將逐一研究及討論。

變形的太陽

太陽西下,接近地平面之際,它的形狀由圓形漸漸變為橢圓形,原來是空氣折射所造成。

角與線的邂逅----三角形作圖

三角形有角(angle)、邊(side)、高(height)、中線(median)以及內角平分線(angle bisector)各3個,總共15個條件,從其中任取3個,有95種不同的組合。研究中應用尺規作圖與國中所學的幾何性質,可以作出所有不含內角平分線的48種組合的三角形,含內角平分線的47種組合中,只作出9種,共作出57種組合的三角形。作出的組合中,有27種組合的三角形是唯一的,不唯一的組合中,有16種條件中只包含一個角,而當這個角為直角時,有15種的三角形會變成唯一。也就是說,研究中找到27個三角形全等條件以及15個特殊的全等條件。

萬物的起源-探討海表面溫度變化與影響

本研究在探討赤道地區、東海長江出海口的海表面溫度變化情形及其影響因素,且當海水溫度有所不同時對人類以及烏魚有何影響。利用美國海洋研究中心(NOAA)之衛星資料與其他國內外研究單位相關資料統計分析及繪圖後,得到赤道地區的高溫區域會隨著季節有所南北移動且這片高溫海水都聚集在太平洋赤道的西邊,會有這個現象是因為赤道地區終年受到信風的影響所導致。東海長江出海口的海表面溫度也會隨著季節有所變化,是因為東北季風將北邊冷水團往南帶所導致。烏魚洄游習性與海表面溫度的高低有關。最後則透過相關係數的探討得知城市氣溫與周圍海域表面溫度有顯著正相關。

「圓」來如此-看我88變

從十片看似形狀不一的圖形(圖1)組合成圓形是我們挑戰的目標。經由實際的拼組操作及多次討論,我們發現可以利用圓的外型特徵以及全等圖形交換的方式,組合出許多好玩又不同的圓。從第一次成功拼出圓,接二連三大家又陸陸續續發現不同的拼湊方法,再經過老師的指點,整理出菱形、正三角形和四分之ㄧ圓的對稱規則性,找出之前遺漏的部份,越拼越多,彷彿進入拼圖世界,讓人一探究竟!

方陣之美

本研究主要在探討奇數階平面方陣及奇數階立體方陣的規則,我們發現奇數階平面方陣及奇數階立體方陣有一定的規則可循。建構奇數階平面方陣可依據兩個規則:〈一〉平面方陣中的正中央所填入數字一定是數列的中間數。〈二〉每條直行及橫行中,各行數字所代表的座標依循著一定規律方式,座標依照A→B→C 或C→B→A,以及1→2→3 或3→2→1 的規則,並且都不重複。建構奇數階立體方陣可依據四個規則:〈一〉依據階數,將所有數字平均分組,接著將所有數字座標化。〈二〉數列的中間數字必落於中層,選取各組數字時,由中層先選取,其他層選取各組數字時,依據平面方陣建構之規則來選取。〈三〉各層數字選取後,先由中層開始建構,建構之規則與平面方陣之規則相同。〈四〉中層建構完成後,其他各層與中層的座標需要交錯,然後依序所對應的填上數字。

散光彈--探討溶液性質對擴散行為的影響

擴散作用的發生,是因分子的運動,使其均勻擴散開來。當物質在兩相鄰區域不能均勻地分散開時,就會產生濃度差,而當此濃度差不存在時,表示已達擴散平衡。本文除了探討上述之性質外,更深入去研究溶質與溶劑的性質是否會對擴散行為產生一致的影響。此外為了能夠精確的量測溶液的擴散行為,特別設計了由:(A)綜合光學組、(B)光度計、(C)輸液器三者組裝而成的一套量測系統,以此來量測溶液的擴散行為。本實驗採用了墨汁、過錳酸鉀、酚紅及亞甲藍等四種溶液,並分別滴到清水、食鹽水及糖水等溶液中,而得到以下的結論:欲滴溶液與被滴溶液的溶液性質相似(同為分子化合物或同為離子化合物)時,擴散速率較快;此外在實驗中更發現到墨汁在高溫的食鹽水中會產生鹽析的現象,因而無法觀察到擴散行為。