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最佳團隊合作獎

輕鬆「袋」著走

上數學課的時候,老師教我們如何計算體積和容積。為了加深學習的印象,同學們利用下課的時候,計算各式各樣文具及簿本的體積,並利用上完課的大字報,摺出各式各樣大小的紙盒,來貯存各式各樣的文具及簿本。但是經過幾天的觀察後,卻發現這些紙盒並不實用,不但不方便攜帶,而且也很容易破損。正當大家陷入沉思的時候,突然有同學發現,佈告欄上的林林總總的宣傳海報和回收的壁報紙,似乎比大字報更耐用,如果再加上提把的設計,就可以帶著走,不但可以資源再利用,而且更貼近生活需要。在經過不斷的努力蒐集資訊及不斷觀察、試驗和改良後,終於利用學校佈告欄的回收紙,設計出符合自己使用需求的紙袋。

「硫晶」歲月—自製偵測器探討硫代硫酸鈉與鹽酸之反應速率

本研究利用光敏電阻、可變電阻、比較器、LED光源、蜂鳴器及電路開關等,設計一個簡單又實用的微型反應速率偵測器,進而以此裝置探討影響硫代硫酸鈉和鹽酸反應速率的各種變因。首先,改變硫代硫酸鈉溶液的濃度,實驗得知硫代硫酸鈉的濃度與反應速率約為一級反應;接著,改變鹽酸溶液的濃度,實驗得知鹽酸濃度與反應速率約為零級至一級之間;再者,當溫度升高時,反應速率明顯加快;之後,我們研究添加清潔劑對硫晶體堆積的影響,結果清潔劑明顯延遲硫晶體的堆積;最後,我們又研究添加金屬鹽對硫晶體堆積的影響,結果亦產生延遲現象。為了更精確觀測反應過程中,硫粒子的粒徑變化情形,我們又以動態光散射儀(DLS)發現硫粒子從奈米級漸漸堆積長大。

起「酵」工廠--優格培養與離水性觀察的研究

在五下自然「微生物的世界」的單元,我們知道「微生物」的種類相當多,而且對於人類生活具有相當的多且重要的影響。而優格醱酵與保存過程中會有離水現象,是優格不穩定現象的表徵之一,因此我們決定藉由設計實驗,觀察「優格的醱酵作用」及記錄自製優格的「離水性」(乳清)及PH 變化,以瞭解的微妙關係和變化。經過一系列的實驗,我們發現1.高脂鮮奶植入AB 優酪乳為菌種進行醱酵的優格離水量最穩定。2. 植菌溫度以 40~50℃間為佳,且不宜過度攪拌。3. 以沖泡牛奶製優格,離水量為0。可能與奶粉出廠前即已經過安定程序處理有相關性,值得再深入研究。4. 於培養醱酵過程中,發現離水量與PH 值呈負相關。5.用豆漿為醱酵原料之成本較低,但是需加入砂糖、奶粉,方能使醱酵速度較快,PH 值變化較理想。

果香四溢-植物香精萃取方式探討

酯類化合物一般都帶有令人愉悅的氣味,香水、精油中通常含有酯類;水果的香氣也是由酯類造成。 水果精油日漸被廣泛的使用在食品、醫藥等產品,本研究利用浸泡法、萃取法及蒸餾法提取果皮及香草植物中的酯類,並以酒精濃度不同的白酒作為萃取溶劑,比較其萃取效果的優劣;使用水當萃取溶劑因易滋生黴菌而酒精有殺菌的效果,所以本研究溶劑以酒精溶液為主;其有效力約為水溶液萃取法的2~5倍。結果顯示:萃取法中酒精成分越高的溶劑萃取出來的天然水果精油成分濃度越高、香味越濃,依序為;柳丁皮>檸檬皮>鳳梨皮>百香果皮,推論原因為柑橘類果皮所含的酯類較其他種類水果高出約20%;而香草類則為:薄荷>香茅>九層塔>迷迭香。

螞蟻世界大不同-校園內螞蟻的種類與生態習性研究

本研究主要是要探究校園中各種品種螞蟻的生態習性,研究中選擇了校園中四種不同品種的螞蟻做為研究對象,而整個研究分為觀察與實驗兩大部分。根據初步的觀察結果顯示,校園中的四種螞蟻有相當大的可能性是懸巢舉尾蟻、小黃家蟻、花居單家蟻、以及小黑蟻。四種螞蟻的外型特徵差異明顯,在辨認時都有一定技巧,尤其是小黃家蟻和花居單家蟻在體型上較為類似,因此可以透過頭胸腹三部分的顏色差異進行辨別。而懸巢舉尾蟻和小黃家蟻在覓食時,都會排成整整齊齊的隊伍;懸巢舉尾蟻及小黑蟻的活動範圍較廣,可是小黃家蟻及花居單家蟻就只會在巢穴周圍活動;另外,觀察中也發現每一種螞蟻築巢的方式都不一樣,但大多數螞蟻都能利用附近環境的資源,展現出螞蟻的特殊智慧。另外,在實驗部分的研究結果發現:四種螞蟻的觸角在碰到酸性(檸檬酸)和鹼性水溶液(小蘇打)時,都會出現明顯且激烈的撥動觸角與躲避的反應動作,並且減低了螞蟻與同伴間的觸角觸碰頻率;而懸巢舉尾蟻在發現食物被搬移成懸空時,如果高度是在約自己的兩倍體型身長以下時,懸巢舉尾蟻會透過合作的方式取得食物,但高過一定高度時,懸巢舉尾蟻便會放棄繼續覓食;另外,研究發現並不是每一種螞蟻一遇到異種螞蟻就會互相攻擊,只有小黃家蟻和花居單家蟻一碰面就會互相攻擊,而懸巢舉尾蟻和小黑蟻則不會有和異種螞蟻相互攻擊的行為。

不同色光對海蘭蛋雞產蛋性狀之影響

本試驗旨在探討色光對海蘭蛋雞產蛋數、蛋重與蛋殼硬度之影響並比較以玻璃紙與軟條燈照射對前述性狀之差異。結果顯示,蛋重方面,以軟燈條所進行試驗之結果(綠>紅>黃>藍)與玻璃紙試驗(藍>黃>紅>綠)結果完全相反。產蛋數方面,軟燈條進行試驗之結果(綠>紅>黃>藍)與玻璃紙試驗(黃>紅>綠>藍)結果略有不同,除了藍光組外,其餘組別之產蛋數差異不大。蛋殼硬度方面,無論以玻璃紙或軟燈條所進行試驗,其蛋殼硬度皆以藍光組之蛋殼最硬,其次黃光組、紅光組,綠光組之蛋殼最薄。因此,綜合試驗結果建議若要提升蛋重、產蛋數與蛋殼硬度品質則建議選擇紅光和黃光組為佳。

神秘的水結晶~溫度對水結晶影響之研究

水結晶的現象,不容易用肉眼觀察,我們利用水結晶降溫曲線的測定,分析得知開始結冰溫度、時間及結冰速率和水結冰的現象。並進一步有系統的研究不同的起始水溫的結冰現象,我們發現水的初溫在 60℃時會最快結冰,但結冰溫度、結冰速率(g/s)則與水的初溫並無明顯的關係,而是系統的降溫速率(℃/s)越快,結冰過程時間越短(g/s),即結冰速率越快,我們也發現過冷現象越大,則延遲結冰時間(過冷現象持續的時間)越長。至於結冰外觀的部分,對拍攝的影像進行判讀和曝光率的分析,發現初溫不同的蒸餾水所結的冰外觀稍有不同,皆含有不同量的微小氣泡。冰塊中氣泡越多,透光性越差,此乃因延遲結冰時間短,水分子排列急促所造成;反之,氣泡越少,即透光性越好,則是因延遲結冰時間較長,水分子較能夠排列整齊。特別值得一提的是,初溫 60℃蒸餾水所結的冰透光性最差,更可證明延遲結冰時間越短,水分子調整至適當位置可用時間越短,往往造成結冰缺陷較多的現象。

Sinker的秘密

我們因被伸卡球吸引著,而開始這次的研究,它的偏向原理,可由翰林版自然與生活科\r 技第五冊9-1 節的白努利原理解釋,首先我們從影片中分析王建民的投球動作、風格及各種\r 球路的特性,我們也量出球體的偏向距離,並估算出偏向力的大小,接著進行了下列三個研\r 究。一是球體旋轉方向和飛行偏向的關係,我們將球體和小馬達結合,並固定在彈簧上,讓\r 旋轉球體在有風流動的風洞中,即可看出球體的偏向。二是簡易發球器的製作,我們利用波\r 蜜果菜汁鐵罐、強力馬達及轉盤,讓快速旋轉的轉盤摩擦保麗龍球體的邊緣,球體可以快速\r 飛行並旋轉著,改變旋轉方向的角度,即可模擬各種球路。三是偏向力的測量,我們利用風\r 洞、電子秤、棒球和強力馬達結合及鐵架,可以找到偏向力的大小和風速及球體旋轉速度有\r 關,最後用得到的數據進行伸卡球進壘位置的分析。

真能落得輕鬆嗎?

物體自高處落下真能落得輕鬆嗎?實驗發現鋼珠從高處落下時,其墜落時的瞬間速度會加快,除了重力外,還受到周圍環境(氣體或液體)所造成的阻力影響;而物體著地時瞬間衝撞力會受到物體質量、墜落速度變化及地板材質影響;此外,高空墜蛋實驗瞭解到氣泡布、黏度高的花生醬及果醬能有效保護雞蛋不破損,而以米當包裝材料、以鹽當承接物來保護蛋也能達到較好的保護效果;觀察人偶墜落時,頭部的加速運動及軀幹質量都會影響頭部撞擊地面的受力,下肢墜地時會受到地面摩擦力而影響頭部撞擊地面的時間,頭部提早觸地將使頭部傷害指數升高。

從天秤 — 布拉萬看藤原效應與怪颱的關係

西北太平洋颱風形成後,影響其路徑的因素包括:太平洋副熱帶高壓的外圍環流、鋒面系統、其他熱帶低壓、高空西風氣流的位置、及陸地高山地形等。其中,與其他熱帶低壓之間的交互作用會產生「藤原效應」,往往導致颱風移動方向及速度的改變,其移動路徑也經常變化莫測、飄忽不定,令颱風預報人員傷神,令政府大小官員緊張莫名,也令防颱、救難人員繃緊神經,百姓更是盯著電視、電腦,關心颱風動態、關心災情、關心菜價、關心是否停班停課?首先我們以簡單的實驗模擬並了解何謂「藤原效應」,再針對天秤和布拉萬颱風的相關氣象資料,分析兩者間是否發生藤原效應,及此效應對天秤、布拉萬颱風造成的影響。進而比對歷史上一些有名的怪颱,了解其之所以稱為怪颱是否都和藤原效應有關?