全國中小學科展

第三名

廢物利用 - 自製萬能糊

遠足的時候經過竹東鎮四重里,三重里到二重國小,在公路旁邊發現陶磁公司丟棄很多白色的物體,同學們不約而同的走過去,發現很多丟棄的磁器石膏模型和保麗龍。老師說:「全校有二千多位同學,如果每位同學買一包三十多元的勞作材料就要用去八萬多元,如果充分利用這些廢物製作勞作,一學年可以節省十多萬元。讓我們共同研究實驗,這麼多的廢物有什麼用途?」

碰!看誰贏 (影響物體碰撞反應的原因)

民國六十七年十月十五日天氣晴難得一個星期日,爸爸把辦公室的工作全部擱下,全家到高雄喝小阿姨的喜酒,下午到大統百貨公司買媽媽的衣料,妹妹的洋娃娃以及我的火柴盒小汽車”害得負責付帳的爸爸差點見就「發財」了。在返回屏東的路上親眼目睹了一件可怕的車禍,使我終生難忘,我們的車子以平穩的速度行駛,迎面來了一位「閃電騎士」好像在表演飛車特技;突然一輛大貨車從叉路口衝出,只聽到「砰」的一聲。說時遲那時快,爸爸猛踩煞車,妹妹嚇得大叫;總算沒有造成連環車禍。可是眼前已是血肉模糊,腦漿四溢,「閃電騎士」沒戴安全帽當場死亡,本來是「美麗的星期天」,卻變成「恐怖假期」,爸爸的話使我生難忘:開車一定要小心,寧可慢些不可超速。但是我覺得奇怪?為什麼摩托車被撞得稀爛,而貨車僅是車頭受損而巳?明天上自然課時一定要記得請教老師。

碰─瞬間撞擊

六年上學期,自然第五單元是討論「四輪車與小山坡」老師指導我們實驗時,我們這組的李東慶發問:「四輪車由小山坡滑下撞擊到方木塊,我們能不能知道它的撞擊力有多大?」 我也問老師:「是不是有什慶方法可以減少撞擊的力量?」 在老師的解說和指導之下,我們一起開始做瞬間撞擊力的研究。

非線性光影共振:利用雙振盪器研究其相位耦合特性

在此科展實驗中,我們設計一對耦合的蠟燭火焰振盪器來觀察之間的相對距離改變與耦合相變的關係,並用iphone慢速攝影與Tracker分享軟體來分析同步振盪與振幅死亡的區域,即期導致相位翻轉分叉變化的實驗條件;實驗結果顯示相變區域發生於雙振盪器距離d=0.8~1.2公分間,且在d=0.8公分處觀察到同步振盪(IP)、振幅死亡(AD)、反向振盪(AP)和相位分叉振盪(PFB)的混合狀態,我們成功的利用簡易雙振盪器實驗來解釋此非線性物理特性,而進一步瞭解振幅死亡和相位翻轉分叉之間的這種轉換現象,在未來,此成果將有助於我們避免其他的不適現象發生,例如神經元和腦細胞中的振幅死亡、捕食者系統中的振盪狀態、振盪傳播、或傳染性疾病傳遞等現象。

參觀自來水廠回來後的省思

在國中二年級理化第一冊第三章講到空氣與水對人類的重要性時,有取材自台北市自來水事業處水躍池、遲流池、混凝池等一般自來水廠處理自來水的流程圖,使我們聯想到供應台中縣市、南投、苗栗、彰化等中部地區用水的豐原給水廠。我們幾位同學便央求老師帶領實地參觀豐原自來水廠,並取回七筒水樣,展開了一系列飲水問題的探討。

注射針筒在理化實驗上的應用

塑膠注射筒是現今醫學界利用非常普遍的注射工具,原先的玻璃注射筒由於再次使用,恐會有傳染疾病的顧慮,現已幾乎被塑膠注射筒所取代。塑膠注射筒的價格便宜且樣式多,可以組合成密閉系統,因此亦偶見於理化實驗中。

比比看,怎樣的風車轉得最好

那天我買了一個風車送給弟弟,弟弟很高興地玩著它。突然,我想到:為什麼風車都是四個葉片的呢?多一點葉片或少一點葉片可不可以?因此,我決定來做個實驗,看看葉片的多少與風車轉動的速度有沒有關係?但是,我們玩的風車只能做成四片的,沒有辮法做成葉片數目不同的風車,所以我找了兩位要好的同學一起研究;終於想到這種圓形的風車,我們就做了下面的實驗研究。

染色密碼—紅棕殺手NO2的偵測

二氧化氮對人體是有害的氣體(參考資料1),特別是對呼吸系統有危害。而NO2濃度為9.4mg/m3(5 ppm)的空氣中暴露10分鐘,即可造成呼吸系統失調。 所以我們找到有效的NO2的偵測劑與吸附劑:Griess reagent,當其吸附NO2後會產生深淺不一的玫瑰紅顏色,並且Griess reagent在空氣中、高溫中都很穩定,只有在光照時會慢慢失效。根據比色法我們也發現Griess reagent其吸收率亦會隨NO2之濃度升高而有逐漸上升的跡象,並且我們也根據比色法測量出汽、機在發動瞬間與發動一段時間後,廢氣中NO2含量有明顯的差異,我們推測可能與觸媒轉換器的轉化溫度有關。我們也將Griess reagent加入洋菜粉中製作成果凍,並將其定形成為Griess reagent的貼片(GR貼片),可以更加方便攜帶與使用,幫助人們有更便利的方式來偵測二氧化氮。

長方形交替切割成正方形的問題

國中數學課本第四冊曾提到黃金矩形的意義。如圖,長方形較長的部分剪下長條叫做「橫切」,剩下的長方形,依與橫切垂直的方向剪下長條叫做「直切」,而黃金矩形經橫切即直切交替切割下,可切出無限個正方形。我們便想,什麼樣的長方形可交替切割成有線個正方形。

超級比一比-多種形狀面積比例分配的研究

由學到的三角形全等、等積變換、相似多邊形、比例及二次函數等觀念,與未接觸過的三角函數及Σ的概念,利用逐步推導的方式探索由正多邊形到任意多邊形,當每邊以相同比例取分點時,依序連接各分點所形成的新多邊形與原多邊形是否相似,是否可並找出面積比值的公式及範圍;當每邊以不同比例取分點時,依序連接各分點所形成的新多邊形與原多邊形面積比值是否有公式及範圍。過程中透過Microsoft Excel及GSP繪圖軟體的運算分析來互相驗證結果。