全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

第51屆--民國100年

龜山島海域怪方蟹幼生存活因子之探討

本研究主要探討平原菟絲子產生適應性早熟的原因,發現當平原菟絲子處在不穩定或養份不足的環境中,吸器的生成個數會明顯減少,並加速開花結果的速率。不同於其他植物的早熟,平原菟絲子結空穗機率明顯較低,顯示其對於不穩定環境的耐受度提高,並提升子代存活機率。平原菟絲子適應性早熟現象發生時,常伴隨著產生自我寄生。相對於一般寄生,自我寄生吸器生成時間較一般寄生長,吸器大小並無顯著差異,然而吸器數量較少,且較為深入宿主。起初推論自我寄生為演化中的缺陷,這樣造成其無節制的寄生,對生存有害。但是經過長期的觀察之後,發現其生長狀況並無受到影響,而是週遭環境不穩定,所促使暫時分解自體本身的養分,以度過考驗。

新型汽車無鑰匙系統

「科技」總是來自於人性,為了更便利及更安全,我們使用手機取代汽車防盜器及汽車鑰匙。其使用具藍牙功能並支援Java me或Android 2.x以上系統之手機,利用自行撰寫之程式控制手機藍牙與藍芽模組連線,而間接與單晶片通訊。單晶片接收手機傳送之訊號以控制Lock(防盜啟動)、Unlock(防盜解除)、Trunk(行李箱開啟)及Smart Start(智慧型啟動,其包含電源切換、引擎啟動及熄火控制)。經實車測試,本研究可達到上述之功能。

洞穴十字路—揭開東帝汶近萬年的氣候秘辛

以東帝汶Monkey cave的MC2石筍進行鑽孔,拋光,得到各段的石筍粉末後,以鈾釷定年法得知生成年代,並得出石筍δ18O數值。東帝汶Monkey cave的MC2石筍有81個鑽孔點,δ18O值介於-4.237 ‰~-2.452 ‰之間,δ18O氧同位素的變動範圍約在1.8 ‰之間。 MC2石筍生長時期13542~10740年前,即更新世晚期。東帝汶MC2石筍在早期δ18O較晚期數值較重,而到後期較接近10740年前則是δ18O有一直變輕的趨勢,由此可看出早期雨量較晚期為少,且雨量呈現增加的趨勢,代表溫度上升,上升氣流較強,雨量較多所致。東帝汶MC2石筍和約萬年前中國南京葫蘆洞石筍的δ18O值比較,呈現相反的趨勢,與新仙女木事件發生時(12800~11500年前),大西洋北部大量融冰注入,而造成暖流無法北上,造成低緯度溫度較高,雨量較多的有關。

綠能機--利用回收磁碟機進行小型水力發電之開發研究

2007年根據國際能源總署的統計人類主要能源的供給有83.2%來自燃燒石油及煤碳,而這些化石燃料燃燒過後會釋出大量的二氧化碳造成溫室效應。另一方面,由於科學的日新月異,資訊設備汰舊換新的速度也跟著加速,這些廢棄的資訊設備不僅佔用空間也會因為隨意的丟棄進一步的造成環境污染的情況。因此,我們想利用廢棄的電腦磁碟機與光碟片進行小型水力發電機(以下稱綠能機)的開發,希望藉此推廣,能降低化石燃料的使用減緩地球暖化的速度,以實際的行動來愛護地球。研究發現:一、 葉片數無論是3葉片、4葉片、6葉片、8葉片,當葉片的角度越大時,綠能機所提供的電壓也就隨著角度的增加而逐漸上升。二、 葉片的角度為90o時所產生的電壓均為該葉片組的最大電壓。並且葉片角度為90o的八葉片產生的電壓為4.5伏特,是實驗中的最大電壓。三、 利用電腦磁碟機所製作的小型發電機在三葉片45o時能提供電壓到3V。四、 葉片角度為20o時,綠能機所提供的電壓均為2伏特。五、 上述電力均能有效提供LED燈所需的電力來源。六、 我們將「綠能機」與「橋式整流器」整合在一起,發展成為「綠能機電力儲存模組」,利用這個模組我們不僅能將綠能機所產生的交流電轉變為直流電,更能將綠能機產生的電力儲存起來,讓綠能機白天所產生的電力儲存在充電電池中,並將電力有效的在夜間提供LED燈使用。七、 「綠能供電系統」儲存在充電電池中的電力,可以利用市售「立可充隨身充電器」將充電電池的電力為手機進行充電。讓「綠能供電系統」產生並儲存起來的電力,能多元的利用在其他低電壓需求的電器用品。 結論:實驗證明,利用電腦回收磁碟機所開發的「綠能機」,能產生低電壓電力。因此,颱風季節或雨量豐沛季節我們可以利用這些豐沛的水量進行小型水力發電,所產生的電力可以提供夜間或颱風等多雨的季節LED照明之電力來源。如此,不僅可以減少能源電力的需求,颱風季節停電時也可以增加空間的亮度,以提升夜間活動時的安全。此外,我們將「綠能機」與「綠能機電力儲存模組」結合而成的「綠能供電系統」,不僅可以將「綠能機」所產生的交流電轉換為直流電,進一步的也能夠將電力儲存在充電電池中,讓儲存的電力能夠適時的提供給LED燈作為電力的來源。另外,我們利用市面上販售的”立可充手機隨身充電器”,將「綠能供電系統」儲存在充電電池的電力為手機電池進行充電。表示「綠能供電系統」產生並儲存的電力,能廣泛且多元的使用在許多低電力需求的電器用品中。

手到「禽」來—智慧型「鳴禽類速查檢閱表」觀念和技術的建立與應用

本研究透過一種新的嘗試,將鳴禽類識別、檢索技術與行動科技產品相互結合,其中把鳴禽類識別技術中記憶的部份,採用科技軟體、硬體的方式加以改善或減輕負擔,將以往厚重繁複的書籍及圖鑑,改以只需要攜帶一個電子化、可速查的鳥類圖鑑,就可親身接觸並在自然環境下進行體驗及學習,相信這樣的方法與應用,對於推廣生態教育及生物資源調查,或是用於校園互動式教學,有所助益;進而增進自然與人類的互動與接觸,而體會生命的可貴,讓人們共同珍惜這塊土地,並了解鳥類保育的重要,使它不遭受破壞,讓台灣土地上的所有生物能夠擁有一個良好的生活環境。

虛像你在何處?—視深的深入探討

我們探討的內容有兩項主題:第一是觀察者在空氣中(疏介質)看水中(密介質)的物體,第二是觀察者從水中(密介質)去看空氣中(疏介質)的物體。這兩項主題皆有虛像位置的推導與測量,及分析觀察方向改變時虛像位置的奇妙變動。首先,我們運用簡易的數學與物理知識自創一個『虛像位置』的幾何公式,及自行設計兩種『觀測視角測量器』的工具,進行實驗測量與理論演算的工作。接著引入複雜但精確的微分公式作為檢驗自創公式的依據,最後再全面分析各種實深條件下的測量值與理論值之差距。

豈知潮無信—探討臺灣西南海域颱風暴潮關係

本研究選取兩種最易導致暴潮之颱風路徑(南北向及穿越型),共四個颱風時期的潮位及氣象資料進行分析,結果顯示暴潮有空間上的傳遞性及對氣壓反應的延遲性,以數學工具及物理原理建立網格模式探討流體的運動,再和觀測潮位比較。結論如下:一、暴潮具有空間傳遞性,與颱風路徑、風場結構、地形有關。二、暴潮亦具時間延遲性,且穿越型颱風易造成台灣西部沿岸潮流堆高。三、建立的模式能簡化流體運動並探討因氣壓差導致的海面高度變化。四、建立的模式可印證實際觀測到的潮位,穿越型颱風在水位未達平衡前颱風已移動,故各測站呈現明顯的延遲;南北向颱風水位平衡時颱風才移動故影響潮位的主要因素為氣壓,且切過邊緣的長水溝模式較符合觀測結果。

就「油」自取—風動式海面浮油自動汲取器之製作與探討

本文旨在探討:利用簡單創意,自行研發一款免耗能、免耗材、低成本海面除油裝置的可行性。研發流程劃分為三個研究階段。在階段一的實驗中,我們探究了各式浮具的適用性,發現:配置得當的浮球(板)能提供汲油器相當優異的浮性、穩定性和荷重性。在階段二的實驗中,我們以改變泵浦導管相關變因的方法,探討簡易離心泵浦的基本特性和能力限制,並進一步確認其應用在本裝置的可行性。最後的研究階段中,我們整合了以上的研究成果,成功的研發出一款海面除油裝置-「布袋蓮號」模型。此款風動能汲油器模型經歷波浪、浮油、黏稠環境等模擬試驗,證實在12m/s風速下,可於常浪、中黏稠度浮油環境中執行除油任務。

真有「空穴來風」?—自然力抽風機的探討

本研究為探討自然力抽風機的運作原理及影響效能之因素,製作簡易的自然力抽風機,進行結構、位置、環境及導風片等變因操作,觀察溫度、溼度及懸浮顆粒之改變狀況。得到結論:(1)葉片角度影響熱氣產生的力及逸出間隙,因此抽風機需適當斜角的葉片(2)葉片數量影響重量及間隙,因此不同大小的抽風機需適當數量的葉片(3)房子愈大,需裝設愈多自然力抽風機,使空氣對流更快速(4)抽風機裝設地點,最好是房子最高處,且屋頂具有斜角(5)室外風能提升抽風機運轉,提升空氣對流的效能(6)無自然力抽風機時,室外風對空氣對流並無明顯助益(7)使用導風片適當的遮蔽部份的自然力抽風機,將可提升風對抽風機的推動(8)抽風機的動力為屋內熱氣及室外風,能排除熱氣及室內溼氣與懸浮物質。

移動水杯,水不會溢出來

本研究主要是要找出端拿容器時,如何使其中的液體不易溢出的方法。在實驗中發現,液體會容易溢出來是因為表面震盪,產生和容器的共振波動,使液體溢出,並探討放置不同的物品於容器中,或利用不同的端提方式,來改善液體溢出的現象,發現在液體中放置浮物可以稍微改善水溢出的情況,而利用繩子提盤來端水,則水一點也不會溢出,甚至應用到提水桶也不易溢出。