全國中小學科展

第51屆--民國100年

永留蟲姿-製作鍬形蟲標本探析

近兩年來獨自摸索研究做了十幾隻鍬形蟲標本,有成功的也有失敗的,尤其是展翅標本製作失敗率較高。這項研究結合了經驗及尋找資料不斷在實作中找出成功率高的標本製作法,找出消毒軟化蟲體時的最佳方法,製作時最好的方法及步驟,還有烘乾法的比較及標本箱製作的優缺點探析。

無聲動力–線圈砲的發射分析與應用

組裝線圈砲,發現主要的發射因素由電容、線圈、電壓、發射物形狀等變因所影響。因此實驗上探討以上變因,並且發現以下三點:一、線圈內的磁力有對稱性且對發射物產生加速與減速作用。二、適當的電容量,配合高電壓,即可讓發射物有較佳的發射速率。三、發射物的形狀會影響線圈內所受磁力,也影響發射速率。最後加上紅外線感應器,來探討線圈砲對物體的加速與減速應用。

歡迎光臨不打烊無邊界博物館—「大地生態導覽系統」的建立與應用

此次研究透過一種新的嘗試,建立一套原則上應用於可無限擴充空間範圍(地球地面)且不限時間的導覽系統,利用全球衛星定位系統將解說目標物(以木本植物為主)所在點之座標做為導覽資訊的一組索引值,透過「區塊解說」與「定點解說」兩種策略連結至解說內容(圖文、影音檔案),配合「委眾策略」(crowdsourcing)與行動科技設備的運用,一種不打烊無邊界的博館—「大地生態導覽系統」於焉誕生!

粉筆斷折研究

在生活中我們常因不當的習慣造成資源的的浪費,一個不經意的小動作,使粉筆頭的數量增加許多。藉由可行的科學活動的設計、測量及探討這些問題,粉筆的斷折數是否和粉筆頭數量有何關係,什麼變因和斷折數量有何關係,什麼習慣會增加廢棄粉筆的量。結果(如討論與結論)真的找到粉筆頭增加的原因及廢棄粉筆的量的原因。

一滴一滴亮晶晶—冷氣機霧化加濕之探討

本研究乃針對常用窗型空調冷氣的凝結水回收再利用作專題研究與改良製作。目的在於改善效能、避免污染環境(熱風、凝結水等排放)、及調節室內濕度能舒適健康。改良過程中,分為兩大部分 : 一、結構方面 : 就凝結水設計回收管路及找出霧化之最佳規格及操作。 二、系統方面 : 依據結構作電路系統設計,挑選濕度及水位感測器,搭配電磁閥切換電驛延遲,達到凝結水室內霧化恆濕、室外霧化散熱的雙重功能。 實作研究後分析、比較數據,發現改良後可達到 : 一、環保不滴水--凝結水可以99.9%回收,並且利用於冷凝管之散熱提升效能。二、節能且省電--冷房能力可提升17.6%、E.E.R值提升17.44%。三、健康又舒適--室內濕度恆定在 ±0.5% 以內。無造成過敏、、等疾病之虞。

生命洪道

本研究試圖於道路地層設置雨水疏洪池,達到疏洪保水效益為主題,探討(1)道路兩側水溝孔總面積、(2)道路疏洪管徑總面積與(3)疏洪管徑輸送彎角,三者對應疏洪保水效益關係進行分析比較。使用凡爾旋轉角度控制流速模擬出中央氣象局所定義的單日平均降雨量,並藉由此降雨器模擬出在發生豪雨時,道路2﹪的洩水坡度,透過道路兩側水溝孔總面積與下水道疏洪管徑總面積配置的建構實驗,將道路上的積水迅速排除,並藉由道路下的蓄水設施來進行保水儲存,以達供枯水期的用水目的。經研究實驗分析後,道路兩側水溝孔總面積28.8cm2與疏洪管徑總面積31.4cm2,彎角以15°角疏洪管徑的排水速率較為顯著,可取得最大保水效益。

塑膠袋生氣了—氣體生成反應的研究

一、本實驗最大特點在於使用同一個實驗模式,從事五個不同的研究,分別是 氣體分子量測定;二氧化氮的偶合反應;鐵與稀硝酸反應生成氣體的探討;鋅片及鋁片與鹽酸反應之反應速率及反應級數的測定;鋅片及鋁片與鹽酸反應之反應活化能的計算。二、本研究的分子量測定實驗,亦可用以測定其他氣體的平均分子量,其方法非常方便且精準。三、本研究可經由較方便且簡易的方法來測定出二氧化氮偶合反應的平衡常數與反應熱。 四、經本實驗研究發現到鐵與稀硝酸反應後生成一氧化氮而非氫氣。五、在鋅片及鋁片與鹽酸的反應中,對鹽酸皆屬一級反應。六、本研究所計算出之鋅片與鹽酸的反應活化能為21.5kJ/mol,鋁片與鹽酸的反應活化能則為89.9 kJ/mol。

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。

在五邊形上跳舞

由在五邊形上跳舞這個看似公平的遊戲中,找尋其不公平性,與背後的數學意義,並找出其必勝策略,再由原始遊戲推廣至1~n搶m,找出必勝法則。直覺上,只要想遍整個可能發生的進退,便可走出必勝的一步﹝當其存在時﹞,即是不公平的所在。就此,我們可將其適當轉換成數學之語言符號,進而以數學歸納法證明,必勝法則之存在性。但根據不同的n,或說是某些特殊的n,該法則可能退化較為簡單﹝規律﹞之形式。

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。