全國中小學科展

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第51屆--民國100年

有「氧」生活

每逢冬天寒流來襲、氣溫大幅下降之際,一氧化碳中毒事件總是在新聞媒體上頻傳。雖然目前市面上已經有許多的一氧化碳警報器,但一氧化碳中毒事件在新聞報紙上的篇幅卻不曾遞減,所以我們想要設計出一套擁有新功能的一氧化碳偵測器,來杜絕此類的悲劇。本系統是由一氧化碳感測器與微電腦控制電路,統稱中控電路,加上通風系統以及警報與操控電路結合而成,將一氧化碳偵測器感測的結果傳至中控電路,若一氧化碳濃度過高時中控電路接收到訊號後,就會自動開啟通風設備,利用窗戶的開啟加上排風機快速排除屋內的一氧化碳,大幅減少一氧化碳滯留於屋內的時間,排除人們因為吸入過多一氧化碳而中毒死亡的機會。 因本系統的防護機構是全自動作用,所以能排除各種不預期人為失誤而造成系統失效,做到全方位保護的作用。根據實驗本系統能在半分鐘內排除一氧化碳,效果良好,確實能避免一氧化碳中毒,固本系統能全面杜絕所有一氧化碳中毒事件。

飛蝶視件—探討雄大白斑蝶之視覺與辨識的行為

視覺是動物辨識同伴時所運用的重要感官。然而,在自然光照下,人類無法由翅膀外觀來分辨大白斑蝶成蟲的性別。於是我們設計一系列的實驗來探討雄大白斑蝶之視覺與辨識同種雌蝶的行為。結果發現雄大白斑蝶可以看見亮度很低的光源,且對於UVA紫外光有明顯的偏好。當我們隔絕同種雌蝶標本的氣味時,雄蝶仍可以利用視覺辨識出雌蝶;但若將隔絕氣味之雌蝶標本放置於無光線的位置時,雄蝶便無法辨識。除此之外,在不同波長光源之間,雄大白斑蝶對於UVA紫外光照射下之雌蝶最為偏好;且在UVA紫外光的照射下,雌雄大白斑蝶所反射出的光線不同。本研究顯示視覺是雄大白斑蝶在近距離辨識同種雌蝶時所運用的重要感官,而UVA紫外光則是其所利用的光波。

尋找小水滴

水是萬物生命的泉源,是一切生命的基礎。而水在大自然中會以許多不同的狀態呈現在世人眼前,這些不外乎就是固體、液體、氣體。在國高中的課程中我們學到了水的三相圖,了解了水在溫度或是壓力的改變下所產生的變化。

綠色建築環境因子之研究

本研究主要要提升校園及社區綠色建築生活環境因子,依費氏數列奧秘,研究植物葉序的自然玄機,用以了解太陽光能營養植物成長能。依費氏數列奧秘得知,許多生物外部形態構成測量數,後數據減(或除)前數據,其間有—自然性正相關,且其間有恆等式產生,測量準確度很重要,葉柄、葉間距、葉面積,正逆旋轉90°、180°、270°、360°其間葉序重複關係,均有奧妙知識,為一項值得再深一層研究的價值。依風水法則提供學校居家軟硬體結構,不如法的規劃,提升綠色生活品質。且藉此研究期間,建立校園及社區同心家園庭園植物基因庫資料。以便全校師生導覽解說,社區民眾認識居家附近植物生態,加強環保生態保護知識。

水來土掩—毛細、入滲與黏滯度

日常生活中,我們可以看到許多不同種類的土壤,土壤也與生活息息相關。因此我們利用簡單的器材,進行了砂子、陽明山土壤、泥火山土壤及黑壤的毛細現象、入滲現象和黏滯度實驗,比較四種土壤的特性,發現不管是黏度,或是最大靜摩擦力,數值最高的都是黑壤,其次是泥火山土壤、陽明山土壤,最後則是砂子。這樣的特性,讓我們瞭解平時要盡量避免踏入溼黏的泥土,以免腳陷入土裡造成困擾;練跳遠之前也必須將遇水後變硬的砂子挖鬆,以免危險。

大放異彩

為配合國家產業發展及綠能節能環保政策,我們提出此一作品:『大放異彩』,試圖藉由所學的「色彩變變變」及「燈泡亮了」此二單元,來進行有關發光二極體 (Light Emitting Diode, LED)之混光的研究。經由本作品的研究成果,可以發現到:當我們在各三原色光 (R、G、B)之LED各別以不同電流予以驅動時,便可以混出各種不同顏色的光。若分別在R、G、B之LED通以適當的電流,就可以混出白光。如此,我們就可以將其應用在照明使用上。由於LED具有節能省電、壽命長、體積小、環保、響應快、抗震動等等優點,對講究環保節能的今天,著實為一相當良好的照明元件,其可用於照明、汽(機)車燈、交通號誌、資訊看板、液晶面板、數位照相機、數位攝影機以及醫療用燈等領域上。

不『溶液』的華爾滋

太白粉溶液這類的黏稠液體受到外來驅動而產生溶液表面波或整體震盪;其圖形看似紊亂,但實際上是亂中有序的!我們使用訊號產生器連接喇叭並將溶液倒入固定於喇叭上的燒杯,利用攝影機拍攝溶液波動圖形,並使用Windows movie Maker來分析影片。探討不同初始條件下(Ex:濃度、深度)改變訊號源(驅動源)之頻率,發現相同濃度下波動種類隨溶液深度上升而增加也越複雜,但相同深度不同濃度下,則無太大關聯,於濃度Ⅲ 有較多波動現象。發現溶液具有分層的現象;發現溶液擁有記憶效應。當f=5~15時,一定頻率下的電壓值會愈來愈低;但當f>15時,一定頻率下的電壓值會增加。