全國中小學科展

佳作

蟹蟹光臨 ~ 皺紋陸寄居蟹(Coenobita rugosus)探究

皺紋陸寄居蟹不喜歡一直泡在水裡。能忍受待在海水的時間比待在淡水的時間長。換殼後新殼的殼口長/左螯寬的值介於1.7-2.3,殼口寬/左螯寬的值介於1.1-1.9,殼的容量/左螯寬的立方值介於3.1-4.4。寄居蟹脫皮時偏好的砂礫顆粒大小為2mm,躲入砂中的深度多為2cm - 4cm,最深到7cm。能以嗅覺覓食且喜歡味道較濃郁的食物。沒有趨光性,以綠色玻璃紙處理光線能避免對他們造成過度影響。寄居蟹緊抓海樹時力量很大,體重10克的寄居蟹能施力450克,推測是海樹能讓寄居蟹容易施力,可藉此逃避天敵的捕捉。警戒範圍約為2公尺。牠們的警覺性高,隨時會縮入殼中或有”定格不動”的行為,影響的程度由大到小為:震動、影子、光線、聲音、風。垂直震動的影響大於水平震動,對低頻聲音的反應較高頻明顯。

裏海怪物之謎-地面效應

本實驗係架設風洞製造穩氣流,將平板和機翼模型置於風洞前,改變其攻角,並調整移動地面來觀察兩模型在風扇開啟前後於電子秤所顯示出的數值變化,再算出所受升力,以探討「地面效應(Ground effect)」發生的高度,並且和無地面效應時之升力比較。 實驗發現,在靠近地面時,機翼及平板模型升力皆增大,平板及機翼模型發生地面效應的高度相近,而且在機翼攻角愈小,愈接近地面時,相對升力就愈大。 另一方面,實驗結果也表明:在地面效應發生的情況下,平板模型所受升力,會超過無地面效應時的機翼模型,顯示出地面效應驚人的效果,未來若能應用於日常的交通工具上,便可提高能源使用的效益,而達到節能的目的。

我開『窗』你納『涼』--探討不同形式溫室屋頂與其開窗位置的降溫能力--

一、降溫率好壞受屋頂形狀和窗口位置有關。山形和斜頂式頂高較矮、角度大的屋頂,降溫率較好。風場分析得知對開迎風面和背風面窗口,風速較大。因屋頂角度平緩,可能有伯努力效應形成,使它降溫好。 二、圓拱型屋頂並非弧型越圓越好,頂高16cm頂開上下層的降溫效果好,增高或降低都會影響降溫率。 三、以小風車圈數測量屋頂上方風場變化,推測溫室氣流走向。圓拱型頂高16cm頂開的窗口正上方3cm的轉速最快,即該處有個低壓中心,容易帶走熱空氣。山形150度對開平均降溫率比其更好,但是下層的降溫效果不如圓拱型頂高16cm頂開。 四、(一)平均降溫率最佳的三名:山形9cm對開>圓拱型16cm頂開>圓拱型9cm對開。 (二)上下層降溫率最一致的是圓拱型16cm頂開。

【非常好色,左右紅圓】---火龍果皮色素萃取之應用

本研究取火龍果皮萃取色素,進行物理性質、抗氧化性、金屬離子反應、加工條件試驗,應用於食品加工製作,並且行官能品評。結果顯示,樣品pH 5.0~5.6,糖度0.6~1。Brix。清除DPPH自由基能力92.55%,大於12.5 ppm的VitC、相當於339.37 ppm BHT及361.87 ppm BHA;萃取液還原力相當於175.48μg/mLBHT;類黃酮含量27.97μg/mL Quercetine;總多酚含量162.23μg/mL Gallic acid。取1mL稀釋16倍萃取液,加入16種金屬溶液20滴(1 mL針筒),其中10-2 M Ni、Cu、Hg、Pb、Fe3+金屬溶液產生變色或褪色現象。將樣品控制在pH 6.0於100℃中分別加熱1、1.5、3及5分鐘,測量A538殘存率分別為83%、80%、74.5%、59%。湯圓及紅龜粿添加萃取液接受性各為71.43%及64.29%。顯現樣品應用的可行性,可增加健康、自然環保,及提高農民經濟利益。

視覺訊息與精選熊蜂學習行為的關係

本實驗藉著給予精選熊蜂不同視覺訊息以了解其學習行為,並驗證臺灣精選熊蜂(Bombus eximius)是否也能像國外的歐洲熊蜂(B. terrestris)一樣具有學習更複雜行為的潛能。臺灣精選熊蜂最偏好藍色、直徑3.2cm的花。接著藉不同視覺訊息理解其學習行為,發現經訓練後,受顏色刺激前往較不偏好人造花的比例高於尺寸的刺激(顏色:94.92%、62.5%,尺寸:37.07%、36.84%);在認知回復方面,因顏色刺激產生的反應改變較快(顏色:75.53%、41.53%,尺寸:8.78%、13.76%),說明熊蜂對顏色刺激較敏感,且其對顏色刺激的認知改變較快,有較明顯學習行為。在驗證精選熊蜂能否學習更複雜行為實驗中,發現精選熊蜂能透過人為訓練學習複雜行為。綜上所述,期望能對熊蜂學習行為更深入了解,將其應用於農業。

錢進商機富貴萬年-『萬年青』發根研究

本研究藉由植物生長調節劑 奈乙酸 (α-naphthaleneacetic acid,NAA),對萬年青不同節位插穗進行生長發根之觀察。結果顯示以頂芽節位為插穗浸置於1000 ppm之NAA溶液5分鐘,長根數為25.6根為最佳。實驗結果發現除頂芽節位外綜合觀察其他不同節位插穗的長根數中,發根效果依序是500ppm>1000ppm>2000ppm>250ppm>0ppm。建議量產萬年青,以濃度500ppm的NAA溶液處理全株不同節位的插穗,其生育狀況最佳且發根率最好。

船過水「留」痕─船尾波的成因探討

船舶行經海面、運動選手游過泳池時,總會在移動中散發出幾道狀似翼形的波動。 這種波在學術上被稱為「開爾文船波(Kelvin Wake)」,英文上可簡稱為wake。對於wake至今已有不少相關研究成果,但是就我們所查詢到的資料中很少有文獻是針對尺度較小的船尾波做探討的。於是我們自製簡易器材模擬低尺度下環境(低船速、低水位、觀察範圍小)的物體在水面移動產生wake的型態,再使用相機拍攝後以Tracker、GeoGebra程式測量速度及分析波紋細節,並以GeoGebra將理論的結果圖形化,和實驗照片進行比較。我們發現低尺度下的wake和Kelvin的大尺度模型有所不同,因此我們將Kelvin模型修正後提出新的「波峰直線Kelvin理論」來解釋wake在低尺度下的型態,並由修正的過程中來探尋wake的波動來源。

圓舞曲

在△ABC邊上,以一頂點A為圓心任意邊長為半徑畫弧,再以順時針(或逆時針)的方式選定下一個頂點C,以之為圓心CD為半徑畫弧,依此法繼續做圖,直到軌跡交於起始點,此為以下探討之基本作圖。 一、在三角形中,依此作圖法會有: (一) 在第一輪回到起始點:初始以A點為圓心,半徑=1/2(b+c-a)作圖。 (二) 在第二輪回到起始點:初始以A點為圓心,半徑≠1/2(b+c-a)作圖,且中途無超出三角形。可與各邊各交兩點,分別與內心連線,可得三個全等的等腰三角形。 二、任意n邊形有內切圓,則: (一) 若n為偶數,則必能一輪回歸。 (二) 若n為奇數,則有必能一輪或兩輪回歸。 三、任意n邊形之一般條件,則: (一) 若n為偶數,且隔邊邊長和相等則必定一輪回歸。 (二) 若n為奇數,則有必能一輪或兩輪回歸。

廢棄木屑催化水解的探討

本實驗以不同類型酸作為木屑纖維素水解的催化劑,以及在不同反應條件(如加熱溫度、時間)下,探討木屑纖維素催化水解的成效。 \r 我們利用催化劑加速木屑纖維素水解成葡萄糖後,一部分溶液加入定量的斐林試液,觀察Cu2O(s) 沉澱量變化,另一部利用旋光度計測定醣類的旋光度。進一步,想要利用催化效果佳的催化劑,改變操作時間、溫度時,找出一個最佳的反應條件。同時利用最佳操作條件,改變水解液與木屑原料之比值,使木屑纖維素轉化為再生性能源能有效被利用。 \r 結果顯示,木屑於不銹鋼容器中加入小鋼珠,以質子酸與路易士酸(0.3 N HCl + 4.0 AlCl3) 為酸性催化劑組時,木屑纖維素催化水解產生葡萄糖的效率最佳。

多面體之外接球

研究各多面體在哪些條件下才會有外接球。我們探討出以下三種類型:一、不需要檢驗法的,某些多面體是全部皆有外接球,如:四面體、圓錐、類圓錐(請參考:肆、研究過程中的定義)、圓柱。二、有些是有兩種檢驗法,檢驗它是否有外接球,二種檢驗法,只須取其中一個檢驗即可,因為一個成立,另一個也就成立,只須選擇較易檢驗的即可,此種的有:a-類三角柱(請參考:肆、研究過程中的定義)、a-六面體。三、還有一類是我們目前只找出一種檢驗法的,如:b-類三角柱(請參考:肆、研究過程中的定義)、類圓柱、b-六面體、四角錐。以上的檢驗法,在數學上是屬於充分且必要的,若不滿足任一檢驗法,此多面體即沒有外接球。