全國中小學科展

第二名

巧巧式-整數的神秘結構

如果你對數學有興趣的話,你一定知道什麼是完美,什麼是奧妙。一個數學問題,你能解央了它,它即是完美;若你不能解決,它即是奧妙。數與數之間存在著許多性質,而由數組成的式,同樣亦具有完美的結構。我對於式的討論,便是在每一個式子附以一特定的坐標,用它來討論彼此之間的結構,並像解析幾何一般,建立坐標系,求其幾何意義,這一切都是表明式子與式子之間,必然存在某些共通的結構,和其可以互相推求的性質。

天地之間─測量地球的半徑

根據第48屆全國中小學科學展覽作品:「做一個能輕易測得地球半徑的人-利用太陽光求地球半徑」研究,他們利用影子來測量同一經度南北兩地的太陽仰角,求得地球半徑。我們認為該團隊記錄時,因陽光形成的半影、選擇中央氣象局測候站公布太陽過中天時間為據、測量日期選在一月下旬,這三點令我們懷疑其報告可以求出極接近實際值的真實性。我們改進前人研究的缺點,利用水晶球360°聚焦太陽光的性質,自製一個不受風及半影影響的「太陽仰角記錄器」,並選定同一經度太陽過中天時間相同的「冬至」及「夏至」兩天測量,以所在經度換算測量時間,並輔以當天太陽過中天時太陽方位角180°正南、0?正北方校正,測量出地球半徑為6457.8947km及6336.0477公里,誤差值1.25%及0.66%。

家庭廢水中細菌繁殖之探討

在家裡溫習功課時,偶而陣陣微風飄來撲鼻的惡臭,使我感到非常的驚訝。搬來這新建的公寓只不過一、二個月而已,一切都是新的,怎麼水溝這麼快就發臭了,于是我去請教老師。老師說:「這是細菌的傑作,妳若有興趣可邀幾位同學利用實驗方式求得更進一步的答案。」

簡易星座位移自學機

人類是自然的寵兒,理應主動地接近自然,了解自然。宇宙是自然的全部,包含了天和地,內中還不知道有多少學問,等待看人類去發現,了解和運用,天上的星星雖然只是自然的一部份,但是我們又知道多少呢?尤其是我們這些國中學生,白天看不見星星,晚上又被強烈的電燈遮蔽了星星的面目,深夜嗎?我們要睡了,因為怕明天上學會遲到啊!所以我們想做一們白天也可以看星星的機器,來滿足我們和以後的學弟學妹們的求知慾。我們把構想說給老師聽,經老師們的同意後,就著手做了這一台自學機。

獅頭山以前是不是海底

秋季遠足,經過獅頭山水濂洞附近時,發現學生在獅山藤坪產業道路旁挖川了許多貝殼類的化石,當時我在心裹暗想,在水中才能生存的貝殼是不可能集體到獅頭山來遊覽的,那麼獅頭山以前是不是在海底呢?對這一件事情我產生了許多疑問,於是就約同學共同來探求這個答案。

竹蟬變聲術

在一次園遊會中,看到攤位上陳列著竹蟬,好奇的拿起來試搖一下,啊!這童玩竟然可以發出聲音,真是有趣。於是便買了一個回家研究,並到學校請教老師,在老師指導下,我們幾位好朋友進行了一連串探究活動 。

被吸住了?? ─電磁煞車機制探討

給予金屬圓盤初速度,記錄其在空轉下之煞車過程,可得空轉角加速度,此角加速度為慣性與摩擦力共同作用產生,於本實驗中為極小定值;再進行實驗通上磁場,使金屬圓盤產生渦電流,並配合磁場方向,依安培右手開掌定則,可得和運動方向相反之阻力,產生煞車角加速度,進而使金屬圓盤停止轉動;扣除空轉下即存有之角加速度,即為渦電流效應下產生之煞車作用。由公式推導加以實驗數據的映證,可得下列結論:一、煞車力矩正比於轉速二、煞車常數Kt 與金屬圓盤材質和結構有關三、煞車力矩與電磁鐵輸入電流平方成正比四、高導磁率金屬之煞車力矩與氣隙厚度平方乘積為一定值並根據討論和結論部分,加以探究電磁煞車未來應用與發展。

怎樣才能投的最遠?

有一天體育課,老師教我們「壘球擲遠」,我們練習後,比賽看誰丟得最遠。在班上我的個子最高壯,大家都認為我會得第一名,我自己也這樣想。可是,比賽的結果,卻有五位同學丟得比我遠,使我覺得很意外。我請教老師:「我的力氣最大,為什麼無法丟得最遠呢?」老師笑著對我說:「你丟得太高了,要丟低一點。」第二次比賽時,我便盡量丟低一點,可是成績卻更差。老師又對我「你丟得太低了,要丟高一點。」老師一會兒要我丟低一點,一會兒又要我丟高一點,珍把我給弄糊塗了,到底要怎樣的角度才能丟得最遠呢?除了角度以外又有哪些因素會影響擲遠的距離呢?為了尋求答案,我找了三位同學一起來做實驗。

海格的爆尾丁蝦- 鹼性電池的探討

鹼性電池使用的電解液均為強鹼,電池中的鋅極會與其發生腐蝕反應,使得電池放電壽命降低,並產生氫氣,而大量氫氣使得電池有爆裂的危險,為了改善上述問題,我們自行設計了氣體觀測儀器,用來檢測銀鋅電池充放電與靜置時之氣體產生量,更藉由探討影響變因的過程找出銀鋅電池最合適之使用條件,例如:電解液種類之選擇、濃度的比較、電極面積與充電電流對使用效果之影響,並改善電池腐蝕程度,進一步提高使用功率,以鋅極處理(Sn:Pb 1:1 )搭配電解液添加物(KOH:Zn(OH)42- 2:1) 非常有效率地抑制氣體產生,更用氯化銀取代傳統氧化銀為正極,大大地提升放電功率至原先的數百倍。

填填看

我們很喜歡做報紙上有關數學的益智題目。不過,答案大多亂猜的。有一次,我們看到一個題目如下方,心想:除了胡亂猜之外難道沒有其他的方法?是不是可以像課本上的題目一樣,把答案計算出來?從最簡單的 2 個正方形開始吧!不過我們的能力有限,只研討到 3 層正方形為止。