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

佳作

廚餘In,臭味Out

本次研究利用自然與生活科技上課所學的過氧化氫經催化產生微量臭氧,針對廚餘的各種臭味作除臭效果的研究,並結合光觸媒消臭方式,以達到雙效除臭效果。 研究結果顯示,在高濃度過氧化氫(28﹪,20mL)及6克二氧化錳的催化下所產生的微量臭氧,便足以有效去除多數的廚餘臭味。 在實際應用上我們將二氧化錳製作成伏打電池,讓二氧化錳同時扮演催化劑與伏打電池正極的雙重角色,設計出既環保且可以重複使用的雙效除臭裝置,本裝置最大特色是,不需插電就能同時擁有臭氧與光觸媒兩種除臭效果,我們將它稱為:自動發電雙效除臭廚餘桶。

蚊所遁形—白殭菌對地下家蚊致病力探討

為了解蟲生真菌對地下家蚊之感染情形,我們探討的變因分別為溫度、蟲齡及白殭菌孢子懸浮液之濃度。溫度方面,根據台灣中央氣象局二00三年至二00七年五年來的平均資料,以台灣之最冷月均溫及最暖月均溫為上下限,訂出三個溫度;蟲齡方面,分別取孑孓及成蟲之二齡齡期;菌液濃度方面,分別訂取孑孓及成蟲感染之有效感染濃度。實驗分別為地下家蚊及白殭菌之生活史觀察與其在各種變因下白殭菌感染地下家蚊之情形及累積死亡率。 研究結果顯示,地下家蚊完成生活史約需18天,且在一定範圍內,溫度越低生長情形越好。由實驗得知,白殭菌在一定濃度下可對地下家蚊成蟲與幼蟲造成致病力,而於低溫下感染對成蟲與孑孓的致死率提升較多,感染效果較佳;且致死率與濃度成正相關;齡期方面,因成蟲及幼蟲生活史長短不同,將之分開探討發現在成蟲及幼蟲時期感染效果皆佳。整體而言,我們建議在冬季時用高濃度白殭菌同時感染成蟲及幼蟲,可有效防治地下家蚊。

胞心粉圓

在實驗過程中意外發現特定比例的乙醇水溶液會出現流速的極值,及溶液混濁的現象,因此引發我們進行有關"微胞"的研究,像是廷得耳效應、布朗運動、鹽類對膠體粒子的影響、微胞的形狀,進而探討不同碳鏈醇類長度、不同濃度、不同波長的光以及不同醇類的影響。此外,我們利用分光光度計量與電導度計測不同種類溶液的吸光度與導電度。

微型生物分子偵測器,氧化石墨烯濾紙電阻與蔗糖濃度關係

本研究根基於氧化石墨烯的物理和化學性質,發展出能隨蔗糖濃度改變的氧化石墨烯濾紙電阻。在以漢默方法(Hummer’s Method)製作出氧化石墨烯後,將氧化石墨烯懸浮液滴加於濾紙上,加熱使水分揮發,做成氧化石墨烯濾紙電阻。其電阻表現遵守電阻定律,電阻與濾紙長度有著正線性關係,且其電阻率會因所在環境不同而改變。以濕潤法測量電阻,當蔗糖濃度上升時,電阻率也隨之增加;反之,以蒸乾法測量電阻,電阻率卻會隨著蔗糖濃度上升而下降。在固態電阻中,氧化石墨烯有可能因為與蔗糖分子間的氫鍵作用而彼此靠近,使電子更容易在石墨烯分子間移動。此特性使氧化石墨烯濾紙成為一個可任意塑形、又可敏感於環境變化的偵測器。

方方正正

原始問題:設P為正方形ABCD內部一點,且P到A、B、C的距離分別為1、2、3,試求正方形的面積。利用三角函數的和差角公式即可解出此題,我們想了解的是:若到三頂點的距離改變,正方形是否仍存在?我們先將問題簡化,將最短距離設為1,則距離變數將只剩下二個,再考慮只有兩種距離的情況,我們簡化問題至一個變數,利用平面旋轉變換,及Geogebra作圖猜測結果,成功利用作圖完成存在性證明。將此作法再推廣至三種距離的情況,並思考其他相關的四邊形:菱形、矩形、平行四邊形,發現皆能用旋轉伸縮變換處理。

阿波羅圓漣漪

在平面上,有A、B兩點及一直線L,欲在直線L上找一點P,使得 的比值最大或最小,亦即將視為一單位,若為的λ倍,那麼x的最大或最小值為何?動點P除了在平面的直線上變動外,也可能在圓、橢圓、拋物線、其他封閉圖形如圓的部份圖形或封閉區域如三角形區域內變動,甚至在空間中的直線、圓、平面、球面、或封閉區域如四面體的表面上變動,我們都努力地試著尋求的最小或最大值。

小型單體珊瑚的秘密

本研究對象為台南山區的小型單體珊瑚化石。我們採集一些柳營尖山、大內口林、左鎮竹坑、二寮景觀剖面、關廟仰龍橋等五處地點的單體珊瑚化石,依其特性與外觀分類,進行出土化石的地層調查與型態分析、硬度與撞擊破壞分析。 我們發現,瘤狀和靴狀單體珊瑚底部的孔洞,是星蟲進出螺類空殼的通道,且與星蟲有互利共生的關係,而出現獨特的移動現象;錐狀和杯狀單體珊瑚,有縱橫兩方向的隔壁,所以結構較堅固。 我們也運用酸液蝕刻分析,對單體珊瑚進行環狀剝殼與橫向切面的結構解析,並結合高倍率顯微鏡,發現單體珊瑚的一些構造特點,進而根據分析結果,配合地質資料,描繪出台南地區地質年代的古地理生態環境。

讓變頻現形吧!─四極馬達實驗看變頻意義

本實驗主要探討變頻的意義,利用廢棄風扇設計轉子和線圈互感實驗中發現轉子上渦電流存在的事實。台灣交流電的頻率為60Hz,故四極馬達極速為30rps在實驗中觀察到,本實驗觀察到轉速越大則線圈和轉子上渦電流互感值越大並導致線圈電流變小,進而降低線圈電流熱效應佔輸入電能比例。在分析轉子處消耗能量實驗中發現如果轉速越接近極速則磁力在轉子切線方向分力做功比例會減少,且大部分輸入電能轉變成渦電流熱能,線圈與轉子間的平均磁力和轉子切平面的方向夾角(θ值)會決定線圈熱效應及渦電流熱效應佔輸入電能比例,實驗中發現最佳轉速(最佳θ值)下運轉馬達會達到最佳能源效益比,實驗結果顯示本次實驗採用馬達在轉速約25(rps)時能源效益比最佳。

1021世紀洪災

本研究探討宜蘭縣蘇澳地區颱風或超大豪雨來臨時,地形對淹水程度的影響。結果顯示,蘇澳地區地形中心位置較低,一旦下雨,就會形成平地部分區域的淹水。蘇澳地區於2010年10月21日當天梅姬颱風帶來強大豪雨,造成土石流情況嚴重;水深最高達400cm,研究範圍內1/2的區域淹水。廣泛而大規模的土石流及山崩,導致流水宣洩不良,減緩排水速度是帶來災害的第一個原因;單日的雨量逐年增加,驟雨情況發生的機率提高,顯示出極端氣候是第二個原因。加上東北季風和颱風所帶來的共伴效應,潮位對較高的9.10月,在滿潮時期加上足夠的雨量就會造成淹水。我們所製作的模型選用油土做出平地,用ㄧ般的土做出丘陵,模型縮小比例1/5620(89/500000)是我們認為較準確的模型條件。

通風球發電機之效能最佳化分析

二年前學長姐突發奇想把廢棄吊扇和鐵皮屋頂上的通風球(排熱風扇)結合,製作出一個風力發電機。所產生的電能足夠讓30顆LED燈發亮,接上手機充電器也可順利充電。 吊扇發電機轉動時的波形分析,若沒有穩定的轉動速率,就不可能會有穩定的感應電壓波形,數據量測就不準確。而我們的通風球風力發電機正好解決了這個最大困難。 我們的通風球發電機,因為16組線圈結構是固定的,所以改變不同的磁鐵組合,根據不同實驗設計所得的波形輸出,得到了一些具教學意義的結論。 未來期盼有更佳品質的磁鐵材料,來強化通風球的效能輸出。目前正進行著通風球串並聯及線圈組件串並聯的實驗,也積極尋找結構更大的廢棄吊扇,來最佳化通風球的效能。