全國中小學科展

佳作

「蟑」目結舌--太陽能電子捕蟑屋

根據網路怕怕指數調查,蟑螂是家庭害蟲第一名,幾乎每個人看到牠都會聞耳色變,且繁殖能力強身上又沾染許多病菌,帶入家中影響居住環境。我們根據市售滅蟑相關產品缺點,研究出僅需利用家中剩餘食物引誘蟑螂,一旦進入「屋內」被感測到時,即採瞬間高壓予以電擊,最後啟動刷子將蟑螂推入內部所設立的回收盒中,事後處置也不用借助任何清潔工具,只要2步驟即可倒入家中垃圾筒處理掉,而且所需電力完全取自太陽能,研究出超經濟便利兼具環保的太陽能電子捕螂屋。

搖滾的秘密-讓音樂進入電的世界

?音器是一般電吉他重要的?件,它?用弦在其上方振動,而產生微?的信號給?叭,產生電吉他獨特的聲音。首先,我們製作簡?的單弦?器?模擬電吉他,接著著手研究把有可能影響電吉他發出信號頻?(音調)、振幅(音?)的變因一一找出各變因中對電吉他最有?的?態,做一把單弦簡?電吉他。

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;。

機車停等紅綠燈油耗之探討

本研究主要從量測機車怠速與啟動的各種數據,從成本和油耗的角度探討紅綠燈停等的秒數到多少以上,應該熄火才符合效益。在實驗的過程中,我自行設計了各種不同的量測設備和實驗步驟。相較其它學校和機構的量測方法應該較為簡單,準確及直觀。同時我也考量了機車啟動的損耗,增加考量的因素,希望得到一個較準確的結果。我的研究發現:重新啟動一次需要0.01元(啟動馬達)+0.006元(啟動盤)+0.008元(電瓶)+0.009元(油費)=0.033元,而這0.033元約等於怠速17秒的油錢。換句話說,騎乘機車停等紅燈,或是必須暫停怠速,如預期超過17秒,即建議熄火。

雙『蟀』對決-台灣大蟋蟀與黃斑黑蟋蟀型態比較與行為探索

體型最大的台灣大蟋蟀雜食偏植食,穴居在砂土中,一年一代。會挖多樣化的地道,常呈Y字形,有主通道和通氣孔。洞穴深度、直徑隨齡數增加而增大。夏秋交配,雌、雄成蟲在同地道,另闢通道產卵,以卵越冬。齡數愈低,跳高能力較佳。成蟲耐水程度高。翅膀有兩塊黃斑的黃斑黑蟋蟀雜食偏肉食,草棲,一年3~4代,有褐色型與黑色型兩種。褐色型蟋蟀步足呈深褐色與生活在土壤有關。交配時公蟲在下、母蟲在上。齡數愈低,跳遠能力較佳。蟋蟀前足可攝食或挖土,前足的脛節有聽器,後足可彈跳,有咀嚼式口器,革質上翅及膜質後翅。母蟲產卵在土中,腹末尾毛幫助產卵。兩種蟋蟀的若蟲蛻皮七次變為成蟲,幼年高死亡型。皆趨光,偏好藍光,不喜好黃光。

百黏好合-動物性與植物性蛋白質製成蛋白膠水的探討

本研究探討由奶粉及黃豆製作合乎環保需求天然蛋白膠水的可行性。在奶粉或豆漿中加入食用醋,產生凝固物,經分離後,以小蘇打調整至中性,即生成牛奶酪蛋白膠水或植物性大豆球蛋白膠水。研究中以黏著物體能承載彈珠顆粒數(重量)的重力拉扯來評估其對不同材質的黏著力,並以接著物體浸泡酸鹼液體後的承載重力拉扯來評估其耐酸鹼特性。結果顯示:以室溫萃取蛋白膠水黏性最佳,黏著時間愈長,承載重量能力也愈高;測試黏於木板24小時後,可承載7~9公斤重;浸泡實驗中,亦可承受2.5公斤重以上,其黏著能力勝過工業使用之樹脂膠水。因此天然蛋白膠水的製備是可行的,它以常溫製作無毒性、合乎環保需求。若以過期奶粉來製作,更是資源再利用。

「蜊」大無窮-文蛤(Meretrix lusoria)生態資料及閉殼肌拉力探討

本研究探討文蛤的生態資料與影響閉殼肌拉力的原因。分組實驗中,分成四組:10g以下(30個)、10-15g(46個)、15-20g(32個)和20g以上(17個)四組,總數128個;臺灣蜆分成兩組,共29個。新鮮度實驗中發現在活活的組別比值(高頻/低頻)均高於死死組別,顯示可從聲音辨識文蛤的新鮮度。拉力實驗中,(1)文蛤的拉力為2117g,臺灣蜆為1368g,影響最大的是蛤肉重量。(2)單位拉力會隨著總重而遞減。(3)蛤肉比例在10-15g有最高比例(18%),臺灣蜆為18.7%。(4)兩物種的蛤肉含水量約為50%。(5)閉殼肌斷裂位置90.7%發生在鈍端,臺灣蜆則接近50%。(6)文蛤閉殼肌平均重量為0.18g(尖)、0.07g(鈍),比值為2.57,臺灣蜆尖端為0.036g,鈍端為0.023g,比值為1.67,顯示一般人認為文蛤閉殼肌兩邊相似是錯誤的。

北台灣和日本北海道地震之比較分析

台灣北部和日本北海道地區皆位於板塊碰撞隱沒帶上,我們由ANSS 資料庫,下載這兩個地區近40年內的地震發生時間、經度、緯度、深度與規模大小等數據,加以整理,以電腦Excel程式繪製成震源、震央隨經緯度之分佈圖、規模大小、發生次數之折線圖、圓餅圖等;經過了一連串觀察、分析步驟,比較日本與台灣地震在時間與空間的表現,並以取log 值的方式處理地震發生次數繪出的圖形,以理解地震發生的規則,再比較兩地區累積能量隨時間釋放的型態。利用我們所繪製的圖形加以合併自己所學的知識,討論其中的差異。由能量釋放的不同表現、隱沒帶的地震深度、板塊在彎曲下插時的斜率、地震活動次數與深度等不同,比較分析北台灣和日北北海道地震的確有地域性差異的特質。

「果」真如此「酵」果十足

一般人多將水果去皮後食用並丟棄,而傳統上含糖量多的水果也是釀酒的主要原料,因此我們嘗試將果皮等食物殘渣或廚餘加以利用,進行酒精發酵。 實驗中我們主要探討廚餘發酵時糖度與pH值的變化,以及將發酵液蒸餾製成酒精之可能性。從實驗得知果皮、果肉、白飯及麵包等在發酵過程中糖度及pH值有下降的趨勢。各種發酵液經蒸餾後所測得酒精度以麵包最高,達10%;白飯為6%;果肉、草莓為4%。而果皮發酵液蒸餾後的酒精度,則以鳯梨皮、西瓜皮及甘蔗皮酒精度為3%較高。若改變發酵溫度及酵母量可提高酒精度,鳳梨在35℃、3%酵母量時達15%;麵包則在25℃、1%酵母量時,達17%。我們發現雖蒸餾出酒精度僅在4~10%,若能二次蒸餾使酒精度達到75%,便可作為藥用酒精,或20%~40%可作為食用酒精,未來潛力無窮。

太陽幫我拉窗簾-環保自動窗簾

夏天的晚上,我總是打開窗戶、拉開窗簾,吹著夏夜涼爽的晚風進入夢鄉,但是,每當早上太陽升起時,總是被刺眼的陽光照醒,接著房間被太陽愈曬愈熱,讓人不得不離開被窩,起床將窗簾拉上,真的是非常的麻煩,於是我開始研究一個可以自動幫我拉上窗簾的裝置,我利用太陽能板當做啟動開關,當太陽照射時,馬達開始轉動,藉著輪軸裝置省力,最後成功的閤上窗簾。在這個研究中,也深入探討了太陽能板及馬達的種類及效果、省力的方式、斷電的裝置…等。本作品的概念可以應用在一般窗簾上,不需改變原來窗簾的結構、不需要任何電源、也不用花大錢,是個可以享受自己動手 DIY 樂趣的環保智慧型窗簾!