全國中小學科展

第三名

利用蔬菜水果製作電池的研究

我們在國中化學課本第三冊14-3中學習到各種電池,並經老師介紹知道有些電池是以稀硫酸微電池溶液,硫酸具酸性。台灣盛產國菜而大部分的果菜均具酸性,於是我們就想到利用各種果菜的含酸性溶液來製作電池的研究,我們將這些蔬菜水果製成的電池稱為「果菜電池」。以達到「就地取材」「學以致用」提高同學對化學科研究興趣,增進學習效果。

我們的觀察---硼砂對生物的影響

我們從報紙、雜誌及華視“跳動七十二”節目報導中知道,目前許多食品均以硼砂、硼酸做為防腐劑,如果長期攝取,將導致硼的蓄積,便人體引起紅斑、嘔吐、腹瀉、循環系統之破壞、休克、昏迷、腦驚厥等病症,因此引起我們的好奇,硼砂、硼酸真的這麼可怕嗎?

管中世界—冷暖自知

我們研究並製作出簡易的蘭克—希爾須渦漩管(Ranque-Hilsch vortex tube),使管子一端產生冷空氣,一端產生熱空氣。藉由改變不同的供氣方式及控制不同的氣體流速,意外地突破了前幾屆全國科展只做出2~3度的溫差,再藉由設計不同的渦漩管大小、長度、孔洞等進一步做了一系列深入的探討,最後成功讓渦漩管兩端冷熱空氣溫差高達57.6度。此外,我們還利用易於觀察的白色溶水油來分析氣體在管中流動的情形和軌跡。

與眾不同的電鐘

電鐘設計外表雖美觀,但卻不能報時,也不能隨意調整鳴叫時間,所以有音響、能提醒人的電鐘,一定受人歡迎。

氣體壓力的變化會影響聲音的傳播速度嗎?

學了理化17章聲音與波動後我們知道聲音的傳播速率在攝氏零度時可行進331公尺,且其速率取決於空氣溫度、溼度以及與當時風速有關,但是,我們不禁要問: (一)聲音速度既然比陸地上任何車輛都快,那麼快的速度,我們如何去測量它呢? (二)溫度、溼度、風速會影響聲速,那麼,起體的密度(壓力)也會影響風速嗎? (三)氣體的傳聲速率與介質的分子量大小有何關係?

掃描器色彩校正

掃描器用久了,各項元件難免會老舊,掃描出來的影像色彩與原稿有不小的差異,或許可用色彩管理軟體來校正掃描影像與原稿間的色彩差異,但是其價格昂貴,非一般使用者可以負擔。本篇研究以便宜的標準色彩導表,配合使用多項式迴歸分析法發展出針對掃描影像的色彩校正方法,無論從理論數據上的探討以及實際影像上的測試看來,我們的方法確實有效,能讓原有的色彩較精準地重現。

奇妙的槓桿

上自然課的時候,老師和我們一起做了很多有趣的實驗,我們知道了槓桿能省力的道理,而且在我們的身邊,有很多工具是利用槓桿原理做成的。我們又使用槓桿實驗器做平衡試驗,發現槓桿實驗器上,.支點兩邊所掛的砝碼個數不相等也能夠平衡,而且可以有很多不同的掛法。可惜每一組只有一個實驗器,很多同學都沒有機會動手。所以,我們就自己製作槓桿實驗器,效果很好,進一步做了更多的平衡實驗。

火車快飛(數學之旅─魔陣秘笈之尋覓:學以致用篇)

在去年的科學園遊會上,有同學拿回乙份數學方面的問題,題目為「用 1 至 9 的數字,填入下圖的方格中,使田字的4個方格數字,加起來的和等於( 1 ) 16 ( 2 ) 20 ( 3 ) 24 。」 當試題落到我們學校去年科展數學研究小組的手上時,學兄學姊都異口同聲說:「啊!哈!只不過又一次“線 ─ 交點法”的應用而已。」因此,引起我們研究的興趣。由於他們的研究正如火如荼,就決定派一位學姊抽空指導我們,向這擂台挑戰。經驗豐富的學姊保證,一定會一樣讓我們找到所有的答案,並知道「為什麼 ? 」,而非僅有一種嘗試成功的短暫喜悅而已。總而言之,也是一趟令人著迷的數學之旅。

「震不震」的住

本研究是探討與地震相關的阻尼器現象,並運用簡單的器材來設計簡易的地震模擬振動平台來測試阻尼器的效用。實驗是用台車、彈簧、樂高積木板來建構地震模擬振動平台,樂高積木來建構建築物模型,砝碼來模擬阻尼器,結果如下:一、利用彈簧拉力,讓地震模擬振動平台能水平來回擺動,模擬水平移動的地震。二、懸掛式砝碼(似擺錘)能減少建築物搖晃情形,且砝碼移動方向會因慣性而與建築物移動方向相反。在改變砝碼重量的實驗中可以發現砝碼越重,越能減少建築物搖晃的情形。三、固定砝碼重量,改變砝碼位置的實驗中發現,砝碼擺放位置越高,越能減少建築物搖晃的情形。實驗結果可用以解釋台北101大樓中重達680公噸大圓球阻尼器設置於88-92樓的原因。

大珠小珠落玉盤:圓珠顯微鏡的製作與研究

本研究首先學習自行燒製玻璃圓珠,在研究二.中經實驗及光學理論得知,圓珠具有聚光、放大的效果。球徑等於厚度,屬於厚凸透鏡。由研究三利用測量裝置及造鏡者公式,取得焦距 f,發現,球徑越大,焦距越大。在研究四.五中根據焦距 f 值,製作七個放大鏡頭,再組合成一台玻璃圓珠顯微鏡。依序觀察水綿標本,再列印於紙上,實際測量水綿管束放大尺寸,發現,球徑越小,放大倍率越大。並與複式顯微鏡觀察倍數互相對照,驗證了自製圓珠顯微鏡具有接近 19 倍至 208 倍的放大效果。最後連接數位攝影機及電腦,可以即時觀看微生物活潑、生動的影像,並作畫面擷取、影片儲存。