全國中小學科展

第一名

不讓媽媽的愛心變質──廚房的殺手鍋垢

有一天,大家正興高采烈的吃晚飯的時候,媽媽忽然發現:她的拿手好菜──開陽白菜,竟然不暢銷了,弟弟就說:今天的開陽白菜,裡面有很多小小的黑黑的東西,看起來就好像不太好吃,我仔細一看:果然有很多黑黑的碎片滲雜在裡面,使整盤菜看起來就很不對勁。於是我就找幾位同學去問老師,老師說:這是一種鍋垢,如果你們有興趣的話,我們就共同來研究它。

多用途警報器

囚為我家曾經被小偷偷過,因此爸爸常說能裝部防盜器就好了,而一部性能優良的防盜器,就要上萬。而家裏早晨時常鬧鐘不夠響,因此爸爸很想裝一部定時器,接上較小的電鈴,但一部定時器使好幾百元,實在划不來。不久以前對面的鄰居家,因用火不慎,而鬧了火災,幸好沒有人受傷,爸爸感到如果能裝一部防盜又防火而旦沒事還可以做定時器的機器就好了。我便下定決心把這三種家庭用的設備合為一體,這樣價錢一定可以降低,家家戶戶都買得起。

我要喝多少水呢

放假日,幫媽媽整理陽台上的盆裁,可憐的葉子有點下垂的,使我想起花木是不能沒有水的。那麼它們一天到底會喝掉多少水呢?做個實驗看看,一定很有趣的。於是在老師的指導與鼓勵下做了一連串的觀察與探討。

有趣又有用的尺

二年級上自然課的時候,老師曾經教我們做過幾個小實驗,可以比較哪一個磁鐵的磁力強,哪一個磁鐵的磁力弱。去年我把自己收集的磁鐵拿出來玩,同時比一比哪一個磁力強,發現用這幾個方法來比,並不一定準確,不知道是什麼原因?後來,在老師的鼓勵下,我開始用自己學過的科學方法進行研究。

網絡儀作圖的探討

網絡儀( Spirograph )(如相片)的構造是使一小圓在一大圓內部,靠著齒輪囓合,沿著圓周滾動(如圖二)在小圓上((非僅圓周)一點開個小洞,用筆揮入,就可隨著小圓的滾動而描繪出許多美麗的曲線,把玩之際,我們發現這曲線有某些特有的規則性,更有其特殊的數學意義。但一般市面上所見多僅只有一個大圓配合若干個小圓,供人畫圓玩耍而已。事實上,在爾後的討論中,我們將發現,若有足夠的大小不同的大圓與小圓(即不同齒數)供我們選擇時,則網絡儀可發揮極大的作圖功用,在數學上實具有其不可忽視的價值。

再探討風、扇葉、力

上一屆(第23屆)科展我所做的研究,使我知通,要設計一個風車, 必須考慮轉速與力矩。因為輸出功率是轉速與力距的乘積 , 要使功率愈大則力矩與轉速須增加.而上一屆,我探討了葉片直徑與轉速及所生力矩的關係。但由於許多資料都沒提到葉片平面與風向的夾角對轉速的關係。因此 · 我希望進一步瞭解。葉片平面與風向間的夾角若改變,是否對轉速有影。想像中,這個角度應該是四十五度時空氣分子撞撃葉片所生推力最大,轉速也應最大。事實是不是如此呢?同時在這一年內我學會用電腦做很多事如畫星象分佈圖、計算數學等等,因此我也想設計程式來處理實驗所得的資料。

新世紀電腦殺手─電腦病毒(Computer Virus )

電腦病毒曾在世界各地引起一陣恐慌,隨著電腦的普遍,病毒到處感染,造成許多使用者憂心,因此引起我們對病毒的興趣,想了解到底什麼是病毒?而展開一連串的研究。

酯類代謝於花粉萌發及花粉管生長所扮演的角色

本研究初期顯示儲存時間過長花粉萌發率甚低,且亦造成內源性酯類顯著降解。因此我們推測花粉萌發所需的能量可能是由內源性酯類提供。先前研究發現雌蕊柱頭分泌物含促進花粉萌發因子,本研究將探究 (1)花粉萌發過程中內部酯類組成變化;(2)找出柱頭分泌物影響何種酯類代謝進而促進花粉萌發。利用薄層色層分析法比較發現極性酯於花粉萌發較中性酯重要,而柱頭分泌物主要加速了磷脂醯肌醇的降解與雙酸甘油酯的生成。由相關文獻,我們推測其反應為磷脂醯肌醇被磷酸化成4,5-二磷酸磷脂醯肌醇,後者再生成雙酸甘油酯與 1,4,5-三磷酸酯後促進花粉萌發。

拒絕噪音

在建國南北路高架橋的兩旁有一整排的隔音板,另外,在高速公路旁也曾經看見了弧形板狀的束西,我想也是隔音板的一種,但是它們的形狀一點也不相同,也曾經在爸爸的公司看到辦公室的天花板上有許多的圓洞。爸爸說,它具有消音的作用,有許多種不同形式的隔音板或消音板子,到底有什麼不同,我很好奇!所以做了以下的實驗!

神機妙算

本研究源自於第54-4期科學研習月刊上的一道數學題目——神算,我們主要在探討:如何由第一列n個色球迅速判斷出圖形第n列色球的顏色。一開始先從n層第一列n個色球的排列組合方式開始探討、歸納,接下來我們從最簡單的層數開始觀察,慢慢推導兩層及三層公式,並歸納出符合兩層公式系統的層數:am=3m-1+1層、三層公式系統的層數: bm= 2×3m-1+1層。接著我們把所有層數都化為函數式,在過程中,我們發現這並不是一道普通的數學題,因為這個題目竟和三進位有莫大的關聯存在!於是,我們將最少步數結合重新定義的「三進位法」,找出了n層最少步數解法的通式: f∏i=1k(ai+1) (x)=∑i=1k[∏j=0i-1(aj+1)] fai+1 (ai3i-1+1)。除了上述之外,我們還發現只需知道圖形中任一層的組合,即可求出其下方任一列、任一個色球的快速解法。