全國中小學科展

第一名

膜去得掉 膠出得來-愛玉凍新製程

本研究測得愛玉子:水=1:100是製作愛玉凍的最適比例,我們成功拍攝愛玉子加水膨潤後之顯微影像,在愛玉子表面形成一層相當明顯的黏膜,這層黏膜是愛玉凍凝膠之關鍵。藉由電動打蛋器搭配不銹鋼網之測試、調理機搭配木製刀片、調整調理機較低轉速之測試,證明適度的攪打可使愛玉子黏膜釋出,而愛玉子完整未破裂,這是愛玉凍成功凝膠之關鍵。可調轉速之調理機價格昂貴,因而本實驗自行設計組裝精簡便宜的轉速控制器,搭配普通果汁機減速攪打愛玉子,當轉速處於3000~4000rpm範圍時,愛玉凍之凝膠高度、硬度、顯微影像、消費者喜好程度,皆與手工搓洗愛玉凍相似,足以媲美手工搓洗愛玉凍之品質。

天體輻射

平常我們所見到閃爍的星星,其實隱藏著許多資訊。從事了許久的天文研究也只是在觀測和攝影上。關於星星的亮度、溫度等性質書上一向資料不全。為了深人了解遙遠的它們,我決定自己進行研究,利用光譜來分析天文資訊。

東扯西扯一(扯鈴的研究)

前些日子,我在操場上玩的時候,無意間聽到一陣“嗡嗡”的聲音,我覺得很好奇,於是我就到處尋找這個聲音的來源,我東找找西找找,結果被我發現,原來在校園的一角,有一群三年級的學生正在玩扯鈴,使我很疑惑,為什麼扯鈴會發出聲音呢?因此激發了我的興趣,想去學學扯鈴的玩法,我學了一段時間以後,更發覺了很多的疑問,於是我便和同學一起討論這些問題,尋找答案,可是卻始終無法討論出結果,所以我們便去請教老師,並以這個題目和同學開始研究實驗,探尋其中的奧祕。

一人盪,兩人搖—單繩秋千擺盪能量移轉的探討

使單繩秋千擺盪需要能量,能量可經由介質的傳遞移轉給另一個秋千,所以介質的變化,擺〈秋千〉的變化,都是影響能量移轉的重要因素,本研究即在探討如何顯示能量移轉的軌跡及探究影響能量移轉的變因。

電子計數等加速度測定器

一般「等加速度」測定器具,對於運動物體的移動距離及時間資料的取得,有使用水鐘車或電子打孔等等方式,根據實際實驗的結果,感覺讀取資料所需的技巧較為繁雜,所費的時問亦較多,往往使實驗者感受精力的負擔過重,為了排除上述的困擾,設計製作本測定器,以電子計數方式直接山顯示器( LED 顯示精確的時間資料 (可測至 l / 1000 秒),再配合因定表尺上的距離資料,即可計算出等加速度。

棋子排列的研究

若Mn×n(s)表示在n×n 的正方形棋盤中,棋子總數為s;Vn×n×n(a1,a2,a3,…..,an )表示在n×n×n 的正方體棋盤中,每層個數為a1,a2,a3,…..,an,且s=a1+a2+a3+…+an。本研究即在Mn×n(s)和Vn×n×n(a1,a2,a3,…..,an)中探討若要排成每行、列或高的棋子個數均為奇數時s 的變化情形、解答分析並找出其排列方法,最後才推廣到長方形 Mm×n(s)、長方體Vn×n×k(a1,a2,a3,…..,ak)。並以上面研究結果為根據設計遊戲。

請別太『 熱 』愛我們的都市─談熱島效應

這是一個有趣的現象,而且當寒流來襲或天氣變玲的時候,就特別明顯。你知道這是什麼嗎?且聽我們緩緩道來 ─ 每當天冷的時候,總是發覺住在台中市邊緣地區的同學,一來到位在市區的學校,進人教室後,就匆忙地脫下身上厚重的外套,彷彿多穿一會兒,便會汗流夾背一般。反觀住在台中市中心的同學,則不見如此景象。難道,這兩地之間的氣溫真有如此大的差異嗎?是什麼原因造成的?除了氣溫之外,還有那些不同的地方呢?……

利用溶液的導電性觀察溫度如何影響反應速率

在化學課本第四冊第十九章 19~2 的實驗中,介紹「溫度高低如何影響反應速率」,同時上課時老師指導我們以 Na2S2O2的水溶液在20oC,30oC,40oC,50oC,60oC等不同溫度時加入HCl 溶液,觀察反應所產生”硫”的沉澱遠著錐形瓶底"十"字所需的時間,求出時間的倒數代表反應速率,並以探討溫度對反應速率的影響,但實驗結果均令我們師生不很滿意,我們實驗如下:1.實驗的方法及步驟:(由三組同學分別進行)(1)以Na2S2O3,0.1M 25ml ,及 HC1 0.2M 25ml 測量其初溫,並控制在 2OoC,在錐形瓶內混合,並開始計算時間一位同學由錐形瓶口向下看,觀察"硫"沉澱遮著瓶底紙上的”十”字為止,量出所需時間。(2)以相同方法測定兩液在30oC,40oC,50oC,60oC時相混合反應所需時間(以上為課本內實驗方法)。(備註:課本中實驗係以 Na2S2O3( 60g / l ) 50ml , HCI( ZM ) 5ml 反應,溫度只控制 Na2 S2O3使其分別在 20oC,30oC,40oC,50oC,60oC下和室溫的HCL(aq)反應,HCI(aq),並未控制溫度,除非實驗後以計算方法修正(課本中未提到),否則實驗結果更不準確。2.實驗結果如下:(表一)以20oC 時的反應速率為 l 然後依 R=2 t2-t1/10公式推算出30oC,40oC,50oC,60oC的反應速率。上述實驗只靠肉眼觀察,準確性偏低,故實驗只能看出大致趨勢,即「溫度愈高反應速率愈大」,然而實驗結果與理論上的理想值R=2 t2-t1/10(圖四)卻相去甚遠,因此尋找另外的實驗方法,以求得更正確的結果是同學們大家所期望的。

各種地形對氣流有影響嗎?

上學期自然科上到第三課「風的成因」時,老師拿了省立台南高工製作的「空氣對流箱」給我們作分組實驗。實驗中我發覺在實驗箱內放置一個物體,煙霧的流動方向便倉有一些變化。由這一小發現起利用這些空氣對流箱加以改變而放置不同形狀的物體,是否可以看出不同煙霧流動的情形,而進一步探討「氣流和地形」的關係。於是邀請了幾位同學合作,並講自然科老師給我們指導進行研究。沒有想到在研究進行中,又陸續發現了許多有趣而頗有價值的問題。

時間密碼鎖

近來按鈕式的電子鎖不斷為人所研製成功,帶來的革新及方便甚大。由於其為固態元件所製成,所以故障機率幾乎為零,而又因為採按鍵式來控制門鎖,所以也省略了隨身帶鑰匙的麻煩。但不容否認的,任何東西均是有其缺點存在的,例如第一代的電子鎖,其號碼為固定式的,不可改變,號碼一旦為人所知,鎖的保險性即告喪失,即使保密工夫到家,有心人仍可從鍵盤上的痕跡看出那些號碼常用,而推算出開鎖的號碼。後經人改良,研究出可任意變更號碼的電子鎖,並獲得世界發明展金牌獎,其號碼難為可變,但仍是半固定式,只要設好一組號碼,一直到下一次再設定另一組號碼期間,設定的號碼也是固定的,所以在開鎖時不小心為人所見,也是容易喪失其作用。因此,便激發我改良它的想法。