全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

最佳團隊合作獎

絕妙好「磁」-磁浮現象在緩降機之應用

德國磁浮列車以磁的排斥力來反抗重力使行駛時速高達 500 公里,如果將磁的排斥力用於逃生緩降機上,更可確保逃生的安全。根據冷次定律當磁鐵靠近金屬導體,產生排斥力阻止磁鐵進入,於是選擇導電佳的非磁性鋁銅管來測試。直徑 16mm、長 30mm 磁場強度 4000 高斯 50 公克的磁鐵在管中運動,使用超音波測距儀發現磁鐵先加速運動,受到渦電流影響呈等速度。在 3mm 的銅管負載到 1100 克,仍維持在 1.4m/s 的安全速度。利用疊加原理在雙層及雙夾層銅管,最大負載更提高到 1.35 及 4 公斤重。分割為相斥的磁鐵在夾層鋁管中,得到相同 4kg 的負載,取代銅管大幅降低固定式磁緩降機的成本。在夾層銅管中更高達 8kg 的最大負載,此結果設計成移動式磁緩降機,對逃生安全及便利性是項很大的突破。

種子飛機-飛翔果實的構造分析與飛行模擬

飛翔種子、果實的優勢是低翼載,有風就能隨風散播,其主要的飛行模式是旋轉與滑翔。\r 旋轉模式是以增加滯空時間來延長受風吹襲的機會,滑翔模式的優點是散播距離長。研究發\r 現造成旋轉的原因是翼面重量分布不對稱。滑翔類種子、果實的翼載小,展弦比不大,重心\r 不位於形狀中心,而是比較靠近翼前緣,才能產生向前滑翔的力矩。

不登高山,不顯平地

「不登高山,不顯平地。」這句話清楚的說明了地形之間的差異,我們必須登上高山,才能清楚的看到:平地與高山之間的差異。「高處不勝寒」則是指高地的寒意(氣溫)令人無法承受。 我們從五年級的社會課本中,讀到:“平均每上升1,000公尺,氣溫約下降6℃”。因此,我們想深入研究:最近這十年的溫度變化,是不是還適用這個公式?如果不適用,那平均每上升1,000公尺,氣溫應該下降幾度? 根據分析的結果,與我們從課本中讀到,有明顯的差異:(1)北緯23.5°,每上升100公尺,溫度大約下降0.5度;(2)北緯25°以北,每上升100公尺,溫度大約下降0.7度。這個研究結果,可以讓我們更準確的推估:平地與高山之間的溫度差異。

黏黏有魚!魚鱗灰取代水泥砂漿試體試驗

「黏黏有”魚”!魚鱗灰取代水泥砂漿試體試驗」是將魚鱗灰取代部分水泥測其對抗壓強度和抗拉強度之影響,進而瞭解魚鱗灰是否可以取代部分水泥,將其廢物利用,並達到綠建築永續之主旨。同時降低建築工程材料成本並提高經濟效益。前期試驗用未燒結之魚鱗粉,但抗壓強度表現不佳,分析後發現魚鱗內含膠原蛋白對水泥強度並無預期之幫助,因此將其燒結成魚鱗灰,成分為無機磷酸鈣鹽類,實驗結果顯示磷酸鈣對其抗壓強度及抗拉強度都有較佳之幫助。若能結合研發中心萃取膠原蛋白後,高純度之魚鱗灰利用於生醫,而回收廢棄之低純度魚鱗灰作為土木建築材料之利用,相信魚鱗灰水泥將為工程材料史上一項創新材料,並賦與魚鱗回收再利用的新價值。

手機電磁波對果蠅生長發育之研究

以果蠅作為實驗對象,果蠅生命週期短、飼養繁殖容易,以其生命週期為主要實驗對象。把裝著果蠅的寶特瓶放在兩支手機中間,然後以同一支手機作為電磁波發射器,另一支為電磁波接收器的方式開始撥打實驗。每天記錄結果,持續記錄十四天。結果發現手機電磁波對果蠅的影響甚大,主要為生命週期的羽化率延後10.6%、死亡率高達18.0%,並且藉各種變因的設計、實驗,提供了電磁波器材使用方式參考,以降低科技對人的傷害。

膜粒通道---蛋膜粒子通道滲透速率之研究

這是一項以蛋膜為對象的研究,並配合化學課及生物課所學的滲透原理。藉由電導度計測量電導度的變化,間接推得濃度以探討粒子經由蛋膜的滲透速率,分別探討不同濃度的電解質溶液、相同陰離子不同陽離子的溶液、及相同陽離子不同陰離子的溶液,並且探討離子溶液受磁場N、S極、不同位置的影響,以及其他粒子溶液通過蛋膜的情形,加以分析討論。一開始使用電導度計測量實驗裝置一號蒸餾水端的電導度變化情形,研究後發現問題,改善成新的實驗裝置二號,確定它的滲透速率情形。再度發現問題,設計實驗三號,測量離子溶液端及蒸餾水端距蛋膜0 cm處的電導度變化情形,企圖了解各種離子的蛋膜滲透、擴散與磁場的相關性。

探討碘仿反應的反應速率定律式

本研究主要在探討在定溫下,以丙酮進行碘仿反應,探究其反應速率定律式。由我們實驗結果得知丙酮反應級數為0.91544 及0.45459;碘反應級數為-0.02585 和-0.53667;氫氧化鈉反應級數為0.9173。我們發現當MI2I2>0.02M 時,MI2>0.15MNaOH 時,反應級數呈現碘有參予反應速率決定步驟; MI2NaOH時,反應級數呈現零級反應;。

影響菇類菌絲多醣體生成的培養條件研究

本研究以簡易的天然物或食品(馬鈴薯、阿華田)為培養基,來培養松杉靈芝、鮑魚菇、杏鮑菇、金針菇、松茸菇、白松茸菇、蠔菇、香菇等8種菇類菌絲體,篩選出菌絲體產量較高的菌種:松杉靈芝、蠔菇,並研究影響菌絲多醣體生成的不同培養條件。結果如下:1.不同菇類的菌絲體各有其適合的生長溫度,菌絲體的產量與多醣體的產量,並不成正相關。2.菌絲多醣體的生成受培養基種類、培養溫度、培養基起始pH值、培養天數及培養容器通氣與否影響。3.松杉靈芝菌絲多醣體生成的較佳培養條件為:PSB培養基、起始pH6~8、溫度26~30°C、培養13天。4.蠔菇菌絲多醣體生成的較佳培養條件為:含0.3%啤酒酵母之PSB培養基、起始pH5~8、溫度16~20°C。

『先下手為強』……嗎?

一、介紹一個簡單好玩的小遊戲。二、小遊戲進行時,有人先下;有人後下,但先後兩方對下的勝算卻不同!三、研究分析小遊戲先後兩方對下的勝算為何不同?四、根據研究分析小遊戲先後勝算所得的 4 個發現來推算先後兩方對下真正(實際)的勝算!

咻咻~ 轉吧!風火輪

「風火輪」是1980年代以前兒童的童玩,將酒瓶蓋打扁穿線的風火輪,是小朋友們很喜歡玩的玩具,在玩的過程中容易發生危險幾乎已被遺忘。本實驗是利用簡單便宜的扳手與節拍器取代昂貴的馬達,釐清隱藏在風火輪中的物理。實驗結果得知『扳手往後、繩子被拉緊』時所產生的”波”,原來是繩子「自然頻率」和風火輪「轉動頻率」相同或接近時,所產生的共振現象。因繩子「自然頻率」和所受張力及繩長有關,故左右繩的共振振幅不一定一樣。轉動風火輪圈數為50圈時,繩子發生共振的時間維持較長、共振時的振幅較大。而繩長40cm時,繩子則不易發生共振現象。因風火輪在實驗過程中其位置會改變,在適當條件下,繩兩端都會產生一個完整的共振波。