全國中小學科展

臺灣

溫度與電的魔法師

地球能源危機日漸嚴重,石油、媒礦、天然氣,漸漸消耗地球本體能源而不可逆,核廢料的產生、空氣汙染的造成,如何找出兼具環保的再生能源,為未來能源方向主流;在校溫差發電實驗,一塊晶片,成本低、安裝方便,透過溫差竟然能發電,好奇心驅使,我們將晶片帶往日本,更極端氣候的北海道,嘗試更佳的發電效果;透過老師指導,我們學會運用物聯網晶片,轉換成實際電壓值、找出不同的安裝位置,期許達到更佳發電及儲電目標。在不同地點安置溫差晶片,觀察並紀錄電壓,發現車輛排氣管溫度非常高,在沒有強烈冷源的情況下靠散熱風扇跟行駛水箱護罩的風量散熱;一再實驗,在老師建議下,加裝蒸發器改善冷源來源並穩定儲電於行動電源也可以幫手機充電。

廚餘In,臭味Out

本次研究利用自然與生活科技上課所學的過氧化氫經催化產生微量臭氧,針對廚餘的各種臭味作除臭效果的研究,並結合光觸媒消臭方式,以達到雙效除臭效果。 研究結果顯示,在高濃度過氧化氫(28﹪,20mL)及6克二氧化錳的催化下所產生的微量臭氧,便足以有效去除多數的廚餘臭味。 在實際應用上我們將二氧化錳製作成伏打電池,讓二氧化錳同時扮演催化劑與伏打電池正極的雙重角色,設計出既環保且可以重複使用的雙效除臭裝置,本裝置最大特色是,不需插電就能同時擁有臭氧與光觸媒兩種除臭效果,我們將它稱為:自動發電雙效除臭廚餘桶。

鹽鹼土的碳封存法則

本研究以台灣三大岩類做CO2吸附實驗,以期能了解其吸附效果.其中以火成岩(Igneous Rock)的玄武岩(Basalt)與石英安山岩(Dacite);變質岩(MetamorpHic Rock)的蛇紋岩(Serpentine);沉積岩(Sedimentary Rock)的長石砂岩(Arkose);亦以岩石風化物的鹽鹼化土壤(Salinized soil)作為反應物。由酸鹼度pH值、溫度變化CO2吸收量得知,鹼性土壤封存二氧化碳的效率最高,同時有助於中和鹽鹼化作用,進而改良地質,且CO2吸附能力與實驗粒徑呈負相關,實驗物中化學成份含的 Ca、Mg量越多,CO2反應速率愈佳,CO2吸附效果依序為鹽鹼化土壤>蛇紋岩>長石砂岩>玄武岩>安山岩。

形中有形

一、本研究探討正方形內有一個同中心的正方形,由外部正方形邊上的一個點出發,反覆對內部正方形的頂點作連頂線註一所產生的圖形。 二、我們發現原正多邊形和其內部同中心的正多邊形的邊長比例會有一個臨界值,若小於等於這個臨界值,反覆作連頂線的結果會產生原正多邊形的內接正多邊形,若大於臨界值,則在一定的條件下會產生多角星。 三、原正n邊形與其內部的正n邊形會產生內接正n邊形的邊長比值臨界值為{csc[(n-2)×90°÷n]}2。 四、整理出Xn、外部正方形邊長a及內部正方形邊長b與繪製出來圖形三者之間的關係。

三角形周長平分線之探討

我們藉由尺規作圖尋找三角形的等周線並且推導出等周線包絡曲線的方程式為一拋物線圖形。此外,為了簡化複雜的方程式計算,我們透過圖形的「旋轉」以及「平移」的方式模擬繪圖於GeoGebra上,找到分別對應於三個角的等周線包絡曲線拋物線圖形。最後,我們延伸尋找包絡曲線拋物線與三角形之間的相關性質,並且加以證明。

花現小精靈--大花咸豐草花朵上之長鞘寬頭實蠅的生態初探

長鞘寬頭實蠅經常出現在大花咸豐草上,在彰化縣沿海地區、1號省道沿線及八卦山區的九個調查鄉鎮市皆可發現,沿海地區統計的數量最高,約29.05%,從107年12月至108年5月在學校附近調查長鞘寬頭實蠅,發現在六個月內,長鞘寬頭實蠅穩定的出現在大花咸豐草上,而在三大調查區域內個體間並無地域性的差異,雄蟲體長約3.58mm,雌蟲體長約4.76mm,僅有翅膀上的黑色斑點有些許差異,雄蟲有極短的交配器,約0.1mm,雌蟲有較長的產卵管,約0.5mm,雄蟲會主動尋找雌蟲進行交配,交配前並無求偶行為,交配時雌蟲會將產卵管以90度垂直往上和雄蟲交配器結合,在生殖行為實驗中,每隻雄蟲都會找到雌蟲交配,雌蟲大都會和裝置內所有的雄蟲交配。雄蟲有明顯的空間競爭行為。

吃軟不吃硬-探討麵粉與膨鬆劑對馬芬蛋糕結構的影響

本實驗之研究目的在找出馬芬蛋糕的最佳配方。以不同比例的泡打粉、酵母粉和麵粉種類,設計出11組不同配方,找出麵粉和膨鬆劑對馬芬蛋糕的影響。本研究利用電腦軟體ImageJ測量氣孔、物化分析儀測量其硬度和咀嚼度、體積置換法來測量體積的改變,以科學化數據方式觀察,量化紀錄資料比較蛋糕本體外型和品評口感,同時進行大腸桿菌含量實驗測量其保存後的新鮮度。綜合比較結果,酵母粉馬芬蛋糕硬度均大於泡打粉馬芬蛋糕,相較之下也較難咀嚼。所以最佳配方建議以「4.5g泡打粉+低筋麵粉」為本研究最喜愛的配方。若要添加酵母粉,則建議搭配高筋麵粉提高彈性增加風味。最後無添加膨鬆劑的馬芬蛋糕也廣受到受試者的喜愛,可做為另一健康食譜的新選擇。

名「茶」秋毫辨布色

本實驗主要的目的是透過改變茶染的不同變因,來尋找出可以染出最鮮明顏色的方法,了解利用各式茶類當作染料素材造成的顏色不同,也使用各種媒染劑來找出最適合的染色方式。在研究中發現了泡過豆漿的布染色效果較好,也發現了棉布的染色效果最好、在有關染液濃度的實驗中發現了染液越濃效果越好,但也要注意水量不能太少,否則會被蒸發、媒染劑也會對染色成品的明暗度造成影響。植物染很有趣顏色也很美,可以得到一定程度的舒壓效果,是一種良好的休閒活動。

紙電路印刷機研發及其運用於教學之可行性分析

本研究為紙電路印刷機之研發,我們將紙當成電路板的基材,以銅箔與銀箔為佈線的導電材料,透過自行開發的機台研究銅箔與銀箔在製作時,所需的時間、溫度、壓力、印刷電路完成度、耐流值與耐熱值等因素,來驗證我們研發的紙電路印刷機適合用於學校實習課程教學,培養學生LAYOUT的能力,同時也在獲得數值曲線的關係式之後,再加以製作更大作業面積的機台,以期能製作出更大的電路,而整個研究除了自行開發儀器及數據驗證外,亦可以把學生實習課程融入環境保護的概念以及文創商品整合的知識。

盡可能擁擠

給定一個有n個頂點的簡單圖 G,將頂點標號為1,2,…n;考慮 任意相鄰的兩頂點標號和中最大值的最小值,稱此極值發生時的標號為圖G的擁擠標號。在這個研究中,我們得出方格表、m×n×l長方體、環狀圖、圓柱圖及樹圖的擁擠標號和其極值的通式,並討論相關的問題。 Given a simplicial graph G of n vertices, label the vertices with 1,2,…n. Consider the minimum of the maximum of the sum of any two close vertices’ labeling, and we call the labeling that has this extremum the “crowded labeling”. In this study, we found out the “crowded labeling” and the common equation of the grid, m×n×l cuboid, cycle, cylinder, and trees. And discuss the correlative questions.