全國中小學科展

第三名

無線寬頻WiMAX 2.4GHz電磁波對線蟲老化的影響

照射WiMAX2.4GHz功率1瓦特的線蟲,從卵發育至L4晚期各階段所需的時間均比對照組長。顯示卵發育過程中接受照射電磁波會減緩其發育速度。從L1發育到L4延遲8.25小時是延遲最多的一個發育階段;但從L4晚發育至成蟲所需的時間卻比對照組短。卵發育過程中接受照射會減少其壽命。照射10小時組壽命縮短了4.48天,縮短了30%的壽命。實驗組SOD與CAT活性都比對照組低;時間愈長,SOD活性愈低,可看出氧化壓力的傷害有累積效果,但非線性倍增的關係。顯示WiMAX確實會降低體內抗氧化酵素的活性,對正在發育中的線蟲產生氧化壓力。也會延遲嗅覺恢復正常,造成其被捕食的機率增加以及尋找到正確食物的機率減低。

拿破崙的四角戀-----將「拿破崙定理」推廣至四邊形的探討

此作品中,主要是研究「拿破崙定理」在四邊形條件下的各種推廣,將拿破崙定理在三角形條件下發現的各種規律類推到各種四邊形,並發現了許多有趣的結果。我的研究內容主要包含和拿破崙定理相近之重心連線;在其圖形中稍加變化而得的外接圓交點性質、面積性質;結合螺旋槳定理、愛可爾斯定理探討的頂點連線中點性質、和意外發現的共點性質。其中甚至有發現適用於任意四邊形的一般性質。目前在我找到的資料中,對於四邊形的討論著墨極少,大部分的文獻內容都針對三角形的性質做討論。

電磁感應-無接點充電

本件作品主要是由目前最新穎的一種充電方式──無接點充電──出發。先了解其基本原理──電磁感應,再應用此原理,使用可發出電磁波之裝置,搭配感應線圈,產生感應電動勢。之後並探討各種變因對此裝置輸出之影響,設法找出其最佳情形,同時利用此原理尋找生活週遭之電磁波來源。最後,利用此裝置之原理,實際作出生活化之成品,與傳統發電方式加以比較,再思考此種發電方式之優缺點與未來發展應用方向,對此裝置加以改進。

揭開空氣中水汽的奧秘

從自然與生活科技課本的第四冊第三單元「空氣的秘密」中,我瞭解到空氣是聞不到、看不到、摸不到的氣體。它的組成份以氮氣(78.08%)和氧氣(20.95%)為主,另外還有二氧化碳(0.03%)、少量的惰性氣體(氫氣、氦氣等),以及水蒸汽和懸浮微塵等混合組成。因此我們針對混合在空氣中令人看不見的水蒸氣進行研究。但該如何製作攝取空氣中水蒸氣的實驗裝置呢?在老師的指導下,我們設計由抽氣機、U型管、漏斗和橡皮管連接起來攝取空氣中的水蒸氣。經過冷凝後,U型管內的水蒸氣會凝結成為水。如照片所示。實驗器具製作完成後,我們先在校內不斷嘗試,運用熟練後就到校外,如住宅區、公園、市場、十字路口等地區攝取水蒸氣液化水,並比較各地區的液化水量,同時利用化學試藥來檢測這些液化水中所含有的物質,及這些物質含量的多寡。由於液化水的檢驗,讓我們瞭解各地區的液化水中含有二氧化碳、硫化合物及有機物等,這些物質的含量如果過高,會造成空氣汙染,進而危害我們的身體健康,由此可知清淨環境中的空氣是非常重要的。

階差數列的代數結構及級數和

(一)在許多智力測驗的題目中,都有數列填充,用來測驗我們的歸納能力,而“降階法”是發現一般項規律的方法,有時需要多降幾階才會發現規律性,這些高階數列有那些性質?能不能定義二元運算?數列的運算保留了那些性質?改變了那些性質?能建立起什麼層次的代數結構?階差級數有沒有求和公式?(二)追求數學結構之完美”也是支持我們深入研究的動機。

降落傘阻力大追查

物體在流體中受到的阻力(Drag force) F=1/2CρAV^2(C 是常數,和物體的形狀有關,ρ是空氣密度,A 是垂直投影面積的大小,V 是速度)。但是我們在實驗室中檢驗降落傘的阻力,得到的結果並不是和垂直投影面積成正比,而是和降落傘面所包住的空氣體積大小成正比。進一步,我們發現體積的高度太高也不好,它存在一個最佳高度,此一高度和底面的邊長有關。此外,我們把降落傘頂端開一小洞並製作兩層的降落傘,希望增加降落傘下降的穩定度和阻力,得到很奇特的結果。希望我們的研究能夠對想要自製降落傘的人,提供氣流流動的基礎認知。

你被捕了—蛋白質?

有一次,我們和同學在家裡的電視上看到一則洗髮精的廣告,上面說洗髮精之中含有百分之八十幾的蛋白質,所以我們對蛋白質產生很濃厚的興趣,我們到了學校以後,我們就去請教老師,老師教我們一些檢驗蛋白質的相關實驗,我們就開始依照老師所說的和書上所寫的實驗一步一步的去探討並研究,在實驗過程中也發生許多令我們百思不解的問題,這就成為我們做實驗的念頭!

好冷唷!怎麼穿衣服才會保暖

妤冷唷!在這樣寒冷的天氣裏(室溫攝氏13度-1 5度),我們天天都要穿著好多的衣服到學校去。可是,仍然不覺得很溫暖,而且又笨重,活動起來又不方便。因此,我們便去請問老師:冬天裹,衣服穿得越多,是不是越保暖?倘若不是,要怎樣穿衣服才會覺得既舒適又保暖呢?於是,我們便做了以下的實驗和研究。

化學中的灰姑娘─硝酸銀

在操作理化第二冊實驗9─1時,不小心硝酸銀容易濺到了手及課本,經過一段時間後,沾到銷酸銀的手及課本的紙張都出現了黑色的污點,且實驗中產生的氯化銀白色沈澱稍後亦變成灰黑色,老師說是因為銀離子還原成銀原子之故,但在理化第一冊談到的保溫瓶結構中指出保溫瓶膽處鍍銀以防止熱因輻射而流失,老師提到,這層銀是利用所謂的「銀鏡反應」鍍上去的,然而同樣的銀離子還原成銀原子的反應,為何會有不同的顏色產生呢?種種現象引起我們的好奇,於是便著手實驗,探究原因。

重力加速度簡易測量法

當我們由課本的理論及他人所作的實驗分析,我們知道了重力加速度,但當我們想求取「重力加速度」時,才發現並不是很容易的一件事。這促使我們有無論如何要克服技術上的困難,使每個人都易於操作,並求取更精確數值的決心,因此設計出實驗(C) 之測定法。在約半年前,剛接觸到物理,使用電鈴型計時器,以測量運動物體的運動狀況,我們就想到以此簡單的裝置來求重力加速度,但因電鈴型計時器的不穩定,以及紙帶與計時器或其他的摩擦,使實驗結果與公認值出入甚大(參考後述實驗 A ),若落體在短距離內的運動確為等加速度運動,則任意相鄰兩時距的位移差應相等,結果不甚理想,加以分析紙帶亦稍嫌繁冗,因此為了觀察短距離內的落體運動,是否為等加速度運動,才設計出實驗(B) 予以證實。寶驗(C) 原理簡單,操作容易,且每個有興趣的讀者皆可自己動手製作此裝置,實驗結果已使外力影響達到極限,希望我們提出能引起大家的興趣,並共同追尋科學的新發展。