全國中小學科展

第三名

睡針床

我曾經在電視上看過睡針床的表演很是懷疑。一個人躺在針床上,並且在人的腹部上放一把椅子,教一位女子爬上椅子上跳舞,難道尖銳的針不角刺破他的皮膚嗎?如終想不出所以然,這是我想探究的問題,於果請教師指導開始研究它。

凹透鏡焦距測定的新方法

學校中之物理實驗,其測凹透鏡焦距時,僅用一種“視差法”。我們認為“視差法”並非良好的測焦距的方法,因此,考慮到何不應用凹透鏡發散光線的性質,進行測焦距的實驗呢?因此,我們開始研究這種測定凹透鏡焦距的方法。

長方體上的螞蟻--兩點間最短路徑之最大值研究

由一個常見的數學考題:【找出20×20×40 的長方體中,兩相對頂點A、F 從表面上走的最短路 徑min AF】,從此題中提出不同的想法,進而去思考是否有更大的min AF,並作探討與分析 並發現在1×1×2 長方體中,頂點A 到長方體表面上一點P 的最大值min AP 的位置為當P 點 在A 點對面之1×1 面上對角線下 1/ 4 處有最大值為 √130/ 4 約2.85。從1×1×2 延伸至1×1×n 及1× m×n 的長方體,找出固定頂點到長方體表面上一點P 有最大值min AP 的位置與距離,並求出 其通式。最後希望能推廣找到在1×1×2 長方體上的任意兩點使其有最大值min PQ 的點的位置 與距離。

筒”機取巧--不用電池的手電筒

近日颱風頻繁,家家戶戶常停電,手電筒成了必須之品。有時找到了手電筒,卻忘了放電池,又要摸半天,加上電池放久了,又容易沒電,且電池的電能終將會用完,那時又該怎麼辦?有鑒於諸如此類的狀況,我們利用國中理化第三冊十二章與十四章裡,所學到的磁場改變可以使得線圈產生感應電流,在此我們利用整流器把感應出電流變為直流電,又由於磁鐵及線圈的運動速率不同,使得所產生感應電流值不均勻,磁鐵運動至線圈每一個地方感應出來的電流值不一樣,所以我們利用加上電容器將電能儲存再慢慢放電;在此電容有充電作用及兼具有濾波作用。再者我們使用發光二極體當成電光源,因此加上 1.5k 歐姆,1/2W 電阻及齊納二極體是穩壓作用,使負載工作電壓穩定,不使負載燒壞。另加上 2.2K 歐姆 1/2W 電阻是限流作用,保護發光二極體。於是我們做出了非常實用的不用電的手電筒,甚至做出了有趣的洋娃娃玩具,成功的收集並利用電磁感應所產生的電流成為一種不耗費資源的環保能源。

磚製綠能-以水庫淤泥及回收資源為例

台灣水庫淤積問題相當嚴重,總淤積量約蓄水容量的17.44%,高達479,000,000m3,並持續淤積。而當清除水庫淤泥時延伸出的淤泥棄置問題及工程棄土問題,我們擬定一種加勁磚,以淤泥或工程棄土為主要填充材,添加第一型水泥為黏結材,加入適當水量可製成景觀磚,但因土體強度不足,而透過天然植物及環保回收料作為加勁材,藉此強化其抵抗外力之能力,達到減少淤泥或工程棄土問題兼具資源再生之功效。研究目的為探討使用淤泥或工程棄土,添加兩大類加勁材(天然、環保類),研究加勁材對土體之抗壓、抗拉及抗折強度提升率之影響因素。經實驗模擬後,發現水泥添加量(W/C=2.0↓)與養護齡期(7天↑)為強度提升率之主要因素,而土體之握裹力以纖細加勁材具有最佳強度提升率。

舒適的高空之旅--探討貓空纜車車廂通風方式與空氣對流、溫度的關係

貓空纜車車廂在通風方式進行了三個階段的改善,究竟效果為何?又有多少效益?而在\r 夏天車廂行進時該以何種通風方式最好,冬天又該以何種通風方式最佳?經由實驗與數據的\r 分析結果,我們得知夏天搭乘纜車行進時,想要最涼爽、最舒適的通風方式,就是將迎風面\r 上方的兩扇窗戶都開到最大為九十度,同時也把車廂門上方的窗戶打開,而將背風面上方的\r 窗戶關閉。冬天希望保持車廂內通風,但又不會覺得寒冷,則以穿保暖的衣物再將迎風面上\r 方的兩扇窗戶都開到為四十五度,同時也把車廂門上方的窗戶打開,而背風面上方的窗戶也\r 打開,為搭乘纜車時最佳的方式。而在夏天纜車車廂行進時,比起車廂全部封閉的情況,改\r 善後的最佳通風方式可高達48.68%的效益。

點石成金:鋁銅電池—廢鋁罐的第二春

前年的九二一集集大地震,慘痛的經驗都讓我們記憶猶新。因為停電全國幾乎都?罩在黑暗之中,電池成了最熱門的搶手貨; 價格當然水漲船高,居高不下!可能是平常的二、三倍,至還可能有錢買不到呢!災區的人們更可憐,不但停水還斷電,沒有電~他們幾乎與外界隔絕,生活變得非常不方便,簡直是寸步難行;而電池在此時,更凸顯出它的重要,但是停電時,不一定家家戶戶都有儲備電池;於是我們便想:利用日常生活中,隨手可得的物品,製做成簡易且實用的電池; 如此一來,就不必害怕沒有電池了!在各界極力倡導資源回收的同時,3R:Reduce' Reuseu及Recycle還清晰地印在腦海中,某日,喝完飲料後正準備鋁罐壓扁丟入回收筒時,突然靈光乍現~為什麼不利用廢鋁罐製作電池呢?況且,現在全球正值能源危機,油品沒幾天就漲價一次,工業發達使石化燃料及各種原料的消耗劇增,研發新能源與廢棄物的回收再利用,就是我們刻不容緩、責無旁貸的課題

蜘蛛

每當打掃清潔區的時候,同學們常被蜘蛛網黏得滿頭是蜘蛛絲,有時候想消滅牠,但又找不到牠躲在什麼地方?把網清除了,明天又結了一個新網。自然課本裹對這紡織的能手也沒有詳細的提過,因而引起了我們對牠觀察研究的興趣。

微波爐測光速之迷思?-微波干涉的探討

在微波爐內,微波經由內壁的反射,和原來的波形成干涉的現象。有資料指出:藉由此特性,我們可利用微波爐來測量光速。本實驗旨在探討微波在微波爐中的干涉形式,利用巧克力及氯化亞鈷,測量爐內微波振幅強弱的分佈。實驗發現:微波加熱後巧克力上的熱點以及塗有氯化亞鈷溶液紙巾上的條紋,皆顯示微波在其中有穩定的干涉現象。雖然其形式頗為複雜,但是利用虛擬鏡像波源的探討,可得到和結果相近的分析。

豆奶優酪乳之開發

黃豆俗稱大豆,是一種很神奇的穀物,含有豐富的營養成份,它除了對人類逐漸面臨因蛋白質與熱能缺乏所引起的食物危機,提供了解決之道外,很多研究報告也指出黃豆具有降低罹患某些癌症的風險,而美國食品藥物管理局更正式核淮黃豆製品上,可標示降低膽固醇的訴求,這些在在說明了黃豆的高利用價值。然而可惜的是,目前全世界的黃豆只有12%用於食品,其它88%竟只是當作飼料來應用,實在太浪費了。\r 黃豆製成的豆奶,香甜可口,是東方人早餐中的重要食品之一,可以說是我們中國人的"牛奶"。\r 吾人突發奇想,若能以價廉物美的豆奶取代牛奶,製成目前很流行的健康食品-----優酪乳,或許能使人們更充分的利用上帝賜予人類的珍寶。由於目前市面上尚未有豆奶優酪乳的產品販售,於是在老師的指導下,展開"豆奶優酪乳"的研究開發。