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最佳團隊合作獎

以H-Alpha日珥望遠鏡探討太陽極大期的日珥

以 H-Alpha日珥望遠鏡可看到:色球層、黑子、日珥、暗條、耀斑。當暗條走到日面邊緣即可見到日珥噴發,可證明暗條就是在太陽盤面上的日珥。太陽的南北極區域暗條出現機率會較少,在太陽的緯度10~45度之間暗條出現機率較高。自製的「H-Alpha日珥望遠鏡日冕儀」模擬「人造日全食」,粉紅色多層外圈是否和日冕或是太陽風吹拂有關呢?這個有趣的現象值得深入探討。磁力線如同橡皮筋具有彈性一般,當磁力線收縮回彈時,可造成能量轉換。我們利用「液態磁力實驗瓶」的實驗,提出『 擴張的磁力線』可引起環狀日珥的噴發。以『 收縮磁力線的完成態』模擬並解釋『寧靜日珥』的生成。以『 收縮磁力線的進行態』模擬並解釋『耀斑』之形成。

愛我,請吃了我吧!

種子被人或動物食用後,經由胃腸消化後會再發芽嗎?而種子經過堆肥的洗禮,會改變它的發芽率嗎?種子的生成、發芽和周遭環境的關係如何?每一個問題,都引起我們的好奇心,於是我們進行一連串的實驗和觀察。

學生證自動辨識及分類系統

此研究的目的以設計學生證自動辨識及分類系統為目標。主要是利用網路攝影機拍攝學生證,將影像進行灰階及二值化處理,並以投影法確認條碼位置、骨架法進行歪斜校正,切割出條碼後,利用黑白線條的寬度進行條碼辨識,並將辨識出的學號比對註册名單以確認註冊與否,最後交由機器手臂將學生證送至不同的分類區。由實驗結果可知,本系統確實能達到自動化辨識及分類學生證的目標。

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。

該淋的跑不掉? ─ 影響受雨量的因素

下雨是我們日常生活中常見的自然現象之一,尤其在台灣北部地區,從冬天持續到四、五月份的梅雨季,因此對北部的小朋友來說,下雨在他們的生活中佔有很重要的地位。本實驗就是要探討在下雨的過程中,物體移動的速度與物體受雨量之間的關係,以及降雨的方向﹝以下簡稱雨向﹞與受雨量的關係,我們發現當物體移動的速度越快時,物體所淋到的雨量確實比移動慢的物體要來的少,且當雨從前方或後方落下有角度時,角度越大物體所淋到的雨也越多,若是從側面時則物體所淋到的雨要比垂直落下時來的少。

記憶的裂痕

本研究從發現有好的讀書方法確實和學校成績(國文、英文、社會)成正比的情形下,繼續深入探討。記憶訊息的量與正確度在沒有重複學習的狀況下,是會隨著時間增加而下降。而使用不同的記憶方法(分段時間記憶優於一次時間記憶、聯想記憶法提升記憶速度)確實對時間的增加影響記憶(記憶訊息的量與正確度)下降的情況有所改善。而外在的讀書環境(聽音樂)也明顯的降低記憶訊息的能力。

三角形到四面體之鑲嵌

在此作品中,我們探討一些三角形、四邊形乃至四面體的鑲嵌問題(意指內切或內接幾何圖形),主要成果如下。給定一三角形,我們指定跟它內接的三角形的形狀,而證出內接指定形狀三角形的「外、重、垂、內、旁」諸心之軌跡皆為線段,且能用尺規作出這些三角形之最小者。相對地,給定四面體並選取其某一面,我們證出「有一面平行於此面並內接於此四面體」的正四面體的重心軌跡為四次平面曲線,並求出諸正四面體邊長最小值。其次,我們導出四邊形的內切橢圓所形成的(廣義)Gergonne點的軌跡是圓錐曲線的一部分,並利用平行截線分解出三角形的內切橢圓中心軌跡及Gergonne點軌跡之幾何結構。最後,我們以連續變動的平行平面來截一四面體,套用前述結果,可看出和此四面體相切的橢圓之中心軌跡及Gergonne點軌跡的一些幾何結構。

簡易型多角度砂輪修整器

磨削為金屬切削加工中常用的精密加工方法之一,利用高速旋轉的砂輪,磨除工件材料欲除去的部分,由於砂輪磨刃甚小,工件材料移除量比起其他切削加工如車削、銑削少,因而常為機械加工的最後加工步驟。當工件製作好時,需要用磨床做到更精密的尺寸,又遇到角度需要研磨時,在學校的作法,就是為了一個工件製作一個治具,製作一個治具花費的時間大約是再三小時至四小時,這花費的時間似乎有點太長了,而如果要使用角度規的話,一組角度規的價格並不便宜,所以我們就研發這個砂輪修整器,能夠方便做出想要的尺寸,而且價格不高,這樣不但能節省時間,也能夠省下製作治具的成本,不管是想要什麼角度都只要一樣東西就能完成了。

天籟之音~超級煙囪叭!叭!叭!

本研究源於自然課時,老師拿出一根管子,加熱過後管子發出像大船發動時的嗚~嗚~鳴聲。向老師借了那根神奇的管子,發現管子中有一面鐵絲網,自此引發一連串的探究實驗。研究結果發現:一、加熱時間越長,管子產生聲音越短二、管子越粗聲音越大,管子越細聲音越小。管子越粗,頻率越小;管子越細,頻率越高。管子越粗振幅越大,管子越細振幅越小。三、較長的白鐵管發出的聲音大,聲音較長(持續較久)。四、不同材質加熱後,聲音大小、頻率與持續時間大致相同。五、白鐵管和鋁管,隨著網子位置距離開口越遠,所產生之頻率越小、振幅越大。六、用酒精燈加熱管子產生的聲音比放入液態氮較大聲,但,放入液態氮管子產生的聲音較持久。

你永遠是我的另一半

我們發現一個組合特殊的圖形,內容包括一大圓、兩正三角形及兩內切圓,其中內切圓半徑比皆呈現 2:1,基於好奇心,我們決定將此圖形推廣至正方形及正多邊形。繼而由平面轉成立體,計算其內切球半徑比,然而藉由觀察軟體繪出之立體圖截面,我們的思考模式有了重大突破:由球半徑比轉至外接等腰三角形之高比,利用此方法,成功將五種正多面體於各種相交情況下之內切球半徑比例算出。接著,我們將此性質推廣至橢圓,最後再將大圓轉換成大橢圓,但因橢圓之內接正多邊形可能有超出去的可能性,所以我們決定以正多邊形的共邊中點作為橢圓中心,利用上述方法求得內切橢圓之比例,並找出比例為 2:1 時大橢圓之長短軸比例。