全國中小學科展

第一名

液體波速的測量及探討

在國中理化第三冊第一章中提到了介質的狀態會影響到波速,而在課程中接觸最多的是水波,所以我們就試著從實驗中來研究水深度,溫度及溶質濃度對水波波速的影響,並為求測量上的準確性而設計利用電腦做為測量時的輔助工具,進而達到實驗電腦化之目的。

多功能虎鉗之研究

在二、三年級中,分別上到機械工作法及機械製造,尤其在鉗工工作法及銑床工作法中,老師授課有提到如何使用各種不同的虎鉗來夾持各種不同之工件來進行機械加工,遇到特殊形狀工件時,如圓球、斜度或不規則之工件就無去夾持,就必須使用特殊虎鉗或夾具才能夾持加工,感覺到非常麻煩又浪費時間且必須準備各種虎鉗,所以引發同學想研究設計一台多功能虎鉗可省時又方便且能夾持各種不同之工件。 另一種研究動機因素就是在加工過程中如果有加工程序錯誤時,有些加工部位就無法加工(如一件工件有直槽又有斜度,旦斜度把工件切成三角形,如果先將斜度完成,這樣直槽就無法加工),所以整個工件就可能報廢,學生練習是無所謂,但如果是外面工廠,加工一批大量之工件,因為員工的疏忽而加工程序錯誤導致工件必須報廢或需製作模具來加工,這對工廠而言是一種隕失,如果這時有一台操作簡單方便的多功能虎鉗,就能減少慢失及節省成本。 種種的因素,因而讓我們產生了興趣,著手研究設計改善對工件夾持的問題,達到我們所頂期的功能,對教學或工廠有所幫助的多功能虎鉗。

田字面正方體著兩色類型之研究

對於一個由四個小方格組成的田字正方形,可以任意將小方格塗黑或不塗黑,而且將旋轉後會相同的塗色方法視為同一類型,那麼這個塗方格的問題,共可歸納為下列六個類型。 \r \r 如果將類型 1 貼在正方體的六個面上,則可產生一個田字面正方體。若將類型 6 貼在正方體的六個面上,也可產生一個田字面正方體,但是若正方體的六個面貼的是類型 3 的田字正方形,則它可產生的類型就不只一種,我把這樣的正方體叫做雙黑斜型正方體,把滾動後會相同的視為同一類型。這樣的問題,引發了我們研究的興趣,我們也希望其他類型的田字正方形貼在正方體上,看看它又可產生哪些類型?

渾身是勁─以廢電池改裝為高功率的鋅銅電池

由於實驗課本的鋅銅電池裝置,輸出功率不及一毫瓦特,以致不具實用性。在歷屆中小學科展中,已有不少改良鋅銅電池的作品,但仍不具有實用性。而且仍有許多可能影響電池電流的變因未經探討,因此引發我們進一步研究的動機。由於市售乾電池已具有鋅極,所以我們希望能回收廢電池,將其改裝為功率與市售乾電池相當的鋅銅電池。

上皮細胞礁的研究

真空濺射技術,提供人們新的表面結合技術。極性和非極性的物質在真空下可以緊密的附著,高熔點及低熔點的分子即使在常溫下也可以互相黏合而不會破壞之間的構型。利用電子槍將親水pyrex glass濺射到polystyrene的表面,得到最合適哺乳類上皮細胞細胞生長的材料,進一步由這個塗層表面得到成功的正常鱗狀上皮,過渡細胞上皮,和子宮內膜的圓柱上皮細胞養殖。

「小洞洞,大學問」─高爾夫球面之探討

有一天我在放學的途中撿到一顆高爾夫球,我拿在手中撫玩著,忽然間,我覺得有一個疑問,為什麼高爾夫球的表面會一個洞一個洞的呢?第二天到校後我請教老師,老師說:有洞洞的表面可能可以增加在草皮上的滾動能力,也可能可以減少它在空氣中飛行時的阻力,所以才能把高爾夫球打得很好。真的是這樣嗎?我有點懷疑。如果真是確定如此的話,那麼什麼樣的凹洞才是最理想的呢?多深?多大?多密?什麼形狀?……為解決這一連串的疑問,於是和同學們在老師的指導下一起做這項研究!

穿越網格愛上你.

在平面上,行數為 n 列數為m(表成n ×m )的長方形網格中若有一由單位長水平或垂直線段連接所有相鄰格子點的折線,同時不重複經過任一格子點,這樣的折線稱之為n ×m網格中的漢彌頓路徑,簡稱路徑。 我們研究了當m = 4,5時,在n ×m網格中,所有從左下角(1,1)出發,右下角(n,1)結束的路徑總數T(n,m)以及從左上角(1,m)出發,右下角(n,1)結束的路徑總數U(n,m)。在過程中我們也計算了n×3、n×4的網格中由左下角出發,左上角結束的路徑,分別以M(n,3), M(n,4)表示總數。 我們得到下列的結果:

我的嘟嘟號

而一天我去老師家三樓頂看海天日落的景像,看見老師和師母正忙著操縱自製的儀器,對準太陽,不知在測量什麼?樣子很像需射砲,引起我很大的好奇心,也想探個究見。老師要我幫忙注意儀表上的數字變化,好讓他們隨時調整儀器的角度;結果因為眼睛直視太陽過久,造成了日盲,有很長一段時間看不見儀表上所顯示的數字。老師笑著說這段時間裹數字已變化了十多次了,而且這種情況老師也遇到好幾次,失掉了許多寶貴的觀測機會。於是我在想,為什麼不利用電腦做一部自動追蹤太陽,自動記錄的儀器呢?

珍珠膜來膜去-天然快煮粉圓之研發

本研究利用自製包覆薄膜裝置,在濕粉圓表面包覆雙層海藻酸鈣薄膜(內層1.0%海藻酸鹽+外層0.5%海藻酸鹽),經自然乾燥製成新型粉圓,可浸泡冷水不會崩解或破裂,且水分完全滲入粉圓內部僅需25分鐘;新型粉圓在泡水25分鐘後,其內部水分含量高達51.67%。新型粉圓要達到100%煮熟率之時間,僅乾粉圓的37.80%、濕粉圓的42.75%,省時效果十分明顯;而所消耗電能,僅乾粉圓的25.57%、濕粉圓的28.81%,節能效果極為顯著。新型粉圓經全質構分析(TPA)之彈性已達到商品化之水準,並經官能品評驗證,受試者對新型粉圓各項目之喜好程度均優於濕粉圓。最後,測試新型粉圓之水活性僅為0.684,其Aw值明顯低於一般微生物生長界限0.8,可在常溫下長時間貯存。

女媧的七彩石─談平流層中臭氧的雙高峰

「位於平流層的臭氧有破洞」,此一問題在近年來實在非常熱門,偶然在資料堥ㄗ麈銈魊H緯度的分布圖(見圖一),似乎不如我所預期,即「南北極最多,赤道最少」(圖四十三)或「南北極最少,赤道最多」(圖四十四)的單純關係。為求瞭解臭氧在平流層內,受污染物破壞前後隨緯度的分布趨勢,於是我就聯合一些好友,一齊從網路上找尋一些資料,並設計一些實驗,希望能解釋為何臭氧隨緯度的分布有此種情形。 \r