全國中小學科展

佳作

兩平面鏡任意夾角成像公式推導

若有兩平面鏡( 面鏡I、面鏡II ),兩面鏡間夾角為α,物體與兩面鏡交點連線段與面鏡I的夾角為β (α、β單位為「度」)。在已知α、β的情況下,算出所能形成的最多像數,利用數學輔以所自行撰寫的C語言程式推導公式。

蛋生希望—廢棄蛋殼的再利用

利用食醋浸漬蛋殼,蛋殼比例越高,鈣溶出量越多,其pH值上升,酸度下降,以30%蛋殼含量之醋酸鈣的鈣溶出量最多,40%時則降低,另外以16及50天浸漬蛋殼,16天的鈣含量較多,因此鈣含量不因時間增加而增加。 利用鈣含量最高之醋酸鈣製作豆腐,鈣含量(3.24%)明顯高於一般豆腐(1.57%),證明添加醋酸鈣可增加豆腐鈣含量,且在水份測定上,仍保有原來水分,且在物性分析中發現鈣含量增加雖使豆腐硬度與咀嚼性略微增加但整體上並無顯著性的差異,而以SEM及解剖顯微鏡觀察,內部呈不規則孔洞且表面稍微粗糙。 在感官品評消費者試驗中得知,消費者對因鈣增加而較硬之醋酸鈣豆腐喜好度稍低,但整體喜好上仍可被接受,因此醋酸鈣可取代石膏製成天然豆腐。

哪個離子跑得快?

基礎化工這一門學科對於高職化工科學生而言是一門重要的科目,但其中不乏充滿深奧且抽象的理論。在電化學這一章的內容中主要敘述著電與化學之間的關係,並介紹電解質溶液的特性以及將電極浸入電解質溶液中所產生的一些現象。在電化學這一章節之中除了介紹電解質溶液的特性外,並結合物理及化學的知識,對溶液的導電性及離子遷移速率等作一番闡述。本實驗設計主要引用課堂中及基礎化工書本內所學習過物理及化學的知識,利用惠斯登電橋(Wheastonebridge)的原理架構為基礎設計出導電度計,利用此導電度計測量不同種類電解質、不同濃度的溶液及不同狀態的溶液,藉以了解各種狀態下的離子運動。

超 級 來 電 王

五上第三單元「奇妙的水」,讓我們認識水溶液酸鹼性及導電性。當電腦課上網發現「水果能導電也能當電池」的資料時,我們也希望能自製應用在生活中的水溶液電池。我們研究的內容包括:透過實驗找出做水溶液電池最好的方法、選擇適合的電池材料包括水溶液和正、負極材料的各種組合。經過實驗及討論發現:(一)使電力增強的方法有:1.選擇導電性佳、濃度較高(糖水例外)、串聯數目較多、溫度較高的水溶液。2.增加金屬片接觸面積、適合的正、負極材料和水溶液的組合。(二)漂白水和正、負極為(銅、鋁)的組合產生的電壓最高,只要串聯3杯就能使用LED燈、小鬧鐘、Call 機、計算機、電動玩具、小收音機,也是這次研究中的超級來電王。

空穴涼風─「窮人冷氣」進化性能版

英國《每日郵報》報導「窮人冷氣」引發我們的研究興趣。 我們查閱相關研究與專利,發現空氣降溫設施,都是利用「理想氣體方程式」或「液態水蒸發吸熱」的原理。 經過長時間的實驗、驗證,獲得了以下結論: 1.窮人冷氣機要「風從室外加壓吹入室內」才會有降溫效果。 2.以「金屬片代替寶特瓶」可以增加降溫效率。 3.「水蒸發吸熱」達到降溫的裝置,以「霧面鋁片、間距0.6公分」的效果最佳。 4.「窮人冷氣進化性能版」在越高溫的降溫效率越好、耗電量約一般冷氣的1/5,且「降溫空氣是乾燥的」,可以避免因為空氣潮濕而導致家具發霉。 「窮人冷氣進化性能版」的製作比冷氣機簡單、便宜,還能減少電費與溫室氣體排放,為地球環保盡一份心力!

魔力?膜力!泡膜形變力之研究

我們觀察到泡膜使光纖線彎曲變形。因此,本研究目的在觀察泡膜張力測量過程的變化情形。結果顯示: 1.清潔劑泡膜面積越大張力越大,但達一定面積(10 *10cm)以後,張力維持在一定值(0.027gw/cm)接近理論值(0.028gw/cm),可排除泡膜重量造成的誤差。證明:測量「水面對泡膜的拉力」計算表面張力,是簡便可行的測量法。 2.水面對泡膜拉力的大小與水面對框架的鉛垂寬度有關。 3.泡膜高度超過7㎝時,會使表面張力變大,應是超過毛細現象的高度上限,泡膜變薄,表面張力變大。因此,藉泡膜張力可觀測毛細現象。 4.泡膜張力可以微量天平法或光纖線入射光吸收率法進行簡易的測量。運用本研究之表面張力簡易測量方式,可測量膠態溶液的濃度或是觀測不同泡膜間張力之合成模式,提供薄膜塑形技術之改良。

尋找冰寶寶收容所---保冰器DIY

本研究從探討在相同溫度與開放無加蓋的條件下,做不同材質的容器與冰塊融化速度快慢的比較。再將求得最好的材料,增加一個新材料---遊民寒冬裡最佳禦寒用具--「報紙」,來做更進一步的保冰效果實驗,果真求出環保又便宜可供做「保冰器DIY」的兩種材料。在愈見暖化的現代環境下,以後夏天可想而知一定會很酷熱的。所以為了便利又能符合節能減碳的前提下,我又查閱各方面書籍資料,得到一個容易、省錢又有效的「冰寶」製作方法。實驗下,加了冰寶的保溫效果果真如虎添翼。夏天出遊所需的「保冰器」,或是臨時需要「保冰器DIY」來保持食物冰度和新鮮度的時候,請跟我這樣做,就成了!

食飲“涼”方?#--研究傳統降火氣食品是否具有抗發炎效果

在炎炎夏日總希望來點可以「降火氣」的食品,依據古籍記載某些中藥材具有降火氣的效應,而中醫所謂的降火氣與西醫的抗發炎反應密切相關。本實驗利用巨噬細胞株受到LPS(Lipopolysaccharide,革蘭氏陰性菌細胞壁表面所含有的脂多醣體)刺激後,會分泌發炎介質的現象,再分別加入各項傳統認為可降火氣(以菊花、薏仁、仙草作為樣品)或上火氣(選用龍眼作為樣品)的中藥食材,來評估中藥材對巨噬細胞分泌發炎介質能力的影響。經由實驗,我們發現市售的『降火氣』中藥食材,在適當的濃度下,確實具有降低IL-6、TNF-α分泌量的能力,但濃度過高時卻會造成細胞凋亡。另外,我們將樣品萃取方式分為「水萃」及「冷凍乾燥」兩個部分,發現傳統以水熬煮的方式比冷凍乾燥取得的樣品有更好的降低IL-6、TNF-α分泌量的能力。我們期望以此一系列的實驗,來建立篩選『降火氣』食材的抗發炎效用的研究模式,並在後續實驗中可用以篩選出更多具抗發炎效應的中藥材。

從高鐵紀念車票注入感熱紙新生命

由高鐵紀念車票的新聞,讓我們徹底研究感熱紙的特性:從紙上文字的出現到消失的各種因素。我們發現感熱紙真的可以製成紙色均勻的再生紙,並不會污染環境。最重要的是文字消失後的感熱紙可以再次使用。別以為文字消失就很安全,它可是無字天書呢!大家也不必再擔心便利商店的繳費收據變為白紙後,會發生認證上的困難,家庭必備的電熨斗可以讓證據再現!

拍出液體的表面張力

液體從滴管口被擠壓出來的液滴,形成「水滴狀」,這是液體表面張力作用的結果。我們感興趣的是在不同液體的表面張力作用下,所形成的液滴形狀和張力大小的差異。我們的研究使用「拍照法」測量液體的表面張力,實驗誤差在16 %以下,是一種創新和準確的測量方式。藉由此方法我們研究影響液體表面張力的因素,使用純水測量「溫度」和表面張力的關係,結果顯示:溫度愈高,其表面張力愈小;溫度愈低,其表面張力愈大。其次,我們使用離子化合物水溶液 (NaCl(aq)、KCl(aq)、CaCl2(aq)),測量其「濃度」和表面張力的關係,我們發現:其濃度愈大,表面張力愈大;濃度愈小,表面張力愈小。最後,我們使用醇類水溶液 (CH3OH(aq)、C2H5OH(aq) 、C3H5(OH)3(aq)) 測量其「濃度」和表面張力的關係,結果發現:醇類水溶液的濃度愈大,表面張力愈小;濃度愈小,表面張力則愈大。