全國中小學科展

第三名

空氣濾清機─尋找呼出最新鮮空氣的植物

老師說植物的光合作用需要二氧化碳、陽光、水和葉綠素,並且能夠產生氧氣和澱粉。育倫好奇的問,是不是每一種綠色植物在相同的時間內消耗的二氧化碳都一樣多呢?這一次,我們要來找出那一種綠色植物所消耗的二氧化碳最多,產生的氧氣也最多,如此一來,這種綠色植物就可以種植在校園裡和馬路上,產生更多新鮮的空氣。

倒立吧!河內塔!

本研究試圖在河內塔的規則改變與最少步數中找出變動的關係式,移動規則和原本的河內塔一樣,不同的是我們在河內塔各層中增加許多顏色,移動過程中只有大小順序要遵守河內塔規則,各層的顏色順序則無特別限制,從單色推及雙色、三色和色,推出最少步數以及相關公式,顏色上下相反(f(x))和顏色不變(g(x))的最少步數仍是一個由使用色數(k)與層數(n)組成的函數關係式,進而研究每一層的顏色順序是否有無法移動的限制。 本研究從研究結果觀察規律,歸納出移動的固定模式,並拆解其過程,進而推導出一般式,也藉由過程的拆解,推導出所有挑戰解的可能性。

精雕花刃的草叢獵人--棕汙斑螳螂

本研究針對臺灣棕汙斑螳進行生活史紀錄,並釐清螵蛸孵化時間與溫度的關係,及螳螂捕食與獵物體型的關係。棕汙斑螳從孵化到成蟲經過九次脫皮,體色多變,雌、雄蟲比例懸殊約8:2,雌螳交尾後可產卵6次以上,螵蛸平均可孵化約104隻幼螳,初期產的螵蛸孵化隻數較多,越晚產出螵蛸孵化隻數越少。 實驗冬天室溫與溫室比較孵化期溫度影響,發現溫度愈高螵蛸孵化時間愈短,與當年度月均溫變化率相同,取用此趨勢線公式將溫度帶入,以積分累積方式,便可預估孵化時間。 棕汙斑螳捕食以本身1/5體型獵物最喜愛,能在光線極低環境仍能捕捉獵物,對於螢幕播放移動昆蟲能區分真實程度,也能分辨不同昆蟲種類,不同顯示器對螳螂視覺感受程度,有顯著差異表現。

植物「氧」氣筒──探尋植物體內氣體

哲維家種了木瓜,帶來請同學吃。在大水桶裡洗木瓜時,木瓜浮起來了。「哈,裡面是空的。」「不對,裡面有空氣,……」這句話引起明哲的注意:「裡面是空氣,那麼,是什麼氣體呢?」許多同學都答不出來,上圖書館找資料,也找不到。\r 一夥人決定自己動手找出答案來,並且還想到許多植物內,都有神秘的空間 ……。

鋅銅電池與光敏差算放大器

(一)我們在理化課本第四冊第 22 章第三節,實驗 22 - 3 製造鋅銅電池,要我們觀硫酸銅顏色變化及鋅銅電極重量變化,並進而了解整個電池的化學反應式。不過全部兩小時的實驗,除了毫安培計轉了 32 mA,其它的觀察全叫人失望。 (二)我們發現電解液及鹽橋的電阻實在太大,所以想到利用生物課本中透析用的半透膜來取代鹽橋,使電阻降低,且電極可更靠近,用以增加電流強度。 (三)我們在理化第 23 章二極體簡介,配合工藝課本電子工部份及老師指導,設法解決了光電轉換的問題。 (四)根據理化課本第二冊第 10 章靜力平衡的原理製造了微量天平,用在電池電極重量改變的探討上,再配合密度及浮力的原理,我們避免烘乾、稱重等繁雜的手續,終於讓我們電池探討之旅,得以展開了。

來人阿!把訊息傳出去

因要轉達消息至全班同學,而開始探討如何有效的將訊息傳達至每一位同學手中,利用圖論中樹的分析架構,轉化為實際的樹狀結構,並訂出最快的處理策略:整合+互補+傳達,找出在m個人中各自擁有一項不同的訊息,每一次對談人數為n個人,則最快讓此m個人擁有所有的訊息的次數為[m-n/n-1]+n+[m-n2/n-1],其中m≥n2 ,並以此思維架構化簡更為精簡圖形架構模型。

對號入座─簡易資源回收分類設備

現政府正大力推行資源回收上作,但因國人嫌麻煩或不習慣作分類回收,以致回收效果不彰。故本研究欲藉由簡單的物理原理,使用者只需投入一個資源回收筒,即可將資源回收物分類回收,以解決資源回收效果不彰之問題。

逆流而上~測量物體於流體中所受阻力之創新實驗設計與簡易方法

本研究主要目的是創新設計一套既實用又簡便的實驗裝置,來測量物體在流體中運動所受的阻力大小,此裝置可自由的改變液體流速並利用聯通管原理控制水位高低,藉以使液體流速保持穩定,並由電子秤的讀數迅速得知阻力之大小。 為了瞭解本實驗裝置之精確性,本組使用鋼製球體及圓柱體分別在水及甘油中作相對運動來實際測試。實驗結果發現,在湍流的情況下,當物體為球體或圓柱體時,其所受慣性阻力大小與物體的橫截面積A及相對運動速度v的平方成正比;而在層流的情況下,其所受黏滯阻力大小與物體半徑及運動速度v成正比。結果與理論相符,意謂著本組所設計的創新實驗裝置是一個能簡易測量物體在流體中運動所受阻力大小的有效方法。

aT 十 bU 的探討

在日常生活或做題目中,常用到數字的運算,而這些數字均是以十進位法來表示,因此不禁產生了疑問?十進位法是「數」的唯一表示法嗎?我們是不是能用其他型式來表示「數」呢?

馬克尼斯現出原形

有一天,到圖書館看到可外讀物,看到一篇有關馬可尼斯發現大磁鐵的童話故事,使我聯想到五年及自然科學到磁場分布,心想,如果能夠看到磁鐵在立體空間的磁力線分布該多好,地是我找遍了所有的書籍,都找到平面的分布停面籠統的磁力線方向分布及那一點是最強?最弱?從此以後,我和三位同學一起做實驗。