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多種用途理想桌簡介

由於常往圖書室閱覽書報,有感於書報架之單獨使用,似有浪費及不便之弊,倘施兼作閱讀、書寫或其他多種用途,則常更為理想,故乃萌起研製此「多種用途理想桌」之動機。數月來,利用業餘之暇,絞盡腦汁精心構思與設計,再經製作、試驗等過程,並承本校校長及研究課長謝水吉老師,許多同仁先後相繼提供高見,逐予改善,重行製作後,始告完成了此一多達十種用途之理想桌。

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跳動的保利龍球─聲音的共振現象

我們以電腦程式控制喇叭的聲音頻率,並利用保利龍球的跳動來觀測音叉及金屬片的共振(鳴)現象:、實驗發現音叉、金屬片都有多個共振頻率的情形,而共振頻率彼此之間呈簡單的數學比例關係。、我們利用操縱變因的方式,研究了長度、寬度、厚度、溫度等因素對共振(鳴)頻率的影響。發現隨著長度、寬度減少,共振頻率反而增高;隨著溫度上升,共振頻率反而下降。、移動保利龍球和金屬片的接觸位置,可以測得各點的振動強度,進而繪成振動的駐波波形。縱向(y)上的駐波波形是由多個振動模式的混合組成,這實驗結果可由混波的理論數值作圖印証。研究振動波形,可以得到平面波速的資訊。研究顯示,不同材料有不同的波速。

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海格的爆尾釘蝦-鹼性電池的探討

鹼性電池使用的電解液均為強鹼,電池中的鋅極會與其發生腐蝕反應,使得電池放電壽命降低,並產生氫氣,而大量氫氣使得電池有爆裂的危險,為了改善上述問題,我們自行設計了氣體觀測儀器,用來檢測銀鋅電池充放電與靜置時之氣體產生量,更藉由探討影響變因的過程找出銀鋅電池較合適之使用條件,其中包含電解液種類及濃度之選擇、電極面積與充電電流對使用效果之影響,並改善電池腐蝕程度;我們將鋅極以浸鍍處理(Sn:Pb =1:1 )並搭配電解液添加物(KOH:Zn(OH)42 -= 2:1) 可效率地抑制氣體產生;更用氯化銀粉末取代傳統氧化銀極片為正極,發現氯化銀可代替氧化銀電極,且有不錯的放電效果。;As we know, the electrolyte solution used in an alkalinebattery is a concentrated alkaline solution, which corrodes the zinc electrode in a battery of this kind. The corrosive reaction not only reduces the lifespan of the battery but also produces hydrogen, causing the battery to explode. This study is intended to help us design a device to measure the quantity of hydrogen gas generated in the charging of a zinc-silver battery. We have studied several factors affecting zinc-silver battery, including the variety of electrolyte, the concentration of alkaline solution, the surface of electrode, and the density of charging current, etc. To reduce the corrosion of zinc electrode, we plate the zinc electrode by the immersion electroless plating method, using several kinds of low-polluting anti-corrosive additives (metallic compounds such as lead and tin). We also add zincate ion into electrolyte solution to further reduce the quantity of hydrogen produced. The experiments show a zinc-silver alkaline battery works most efficiently, if the powder of silver chloride is used instead of silver oxide.

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圍地盤遊戲的必勝策略

圍地盤的遊戲一直是學生時代同學們課餘閒暇時會拿來互相較勁的數學遊戲之一。本次的研究將要去探討nxm地盤先下者或後下者之必勝的策略。為公平起見,則加以規定:當總筆數為偶數時,後下者有利,故規定後下者地盤數需大於先下者地盤數才算勝,否則為先下者勝;當總筆數為奇數時,先下者有利,故規定先下者地盤數需大於後下者地盤數,否則為後下者勝。 首先我們從3x3地盤開始,如下圖1。利用窮舉法研究結果顯示 地盤後下者的必勝圖共有四種,如圖2~圖5。相反的,先下者的必勝策略則是破壞此4個必勝圖。 由於3x3地盤為偶數型,而3x4地盤為奇數型。所以接下來,我們先試者研究偶數型後下者的必勝策略,即是先3x5地盤、3x7地盤、…、3x(2k+1)地盤,再推廣至5x(2k+1)地盤、7x(2k+1)地盤、9x(2k+1)地盤、…、(2h+1)x(2k+1)地盤。同理,3x4地盤,3x6 地盤、3x8地盤、…、3x2n地盤為奇數型,對先下者有利,故探討先下者及後下者的必勝策略。而另外2x2地盤、4x4地盤、6x6地盤、…、2n x 2n地盤我們發現有其特殊性,研究的方式我們一樣以不讓地為原則,去探討其先下者及後下者的必勝策略。 其中偶數型地盤推演的想法如下: 其中奇數型地盤必勝圖則分類分為「連續」型、「三筆畫」型、「封閉」型、「兩筆畫」型及「兩行」型等來作歸納及勝負判斷,舉例例如下:

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森棚教官的數學題-湊成1

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兩極乾坤─探討離子在電場磁場中的走向

二年級上學期做「水的電解」實驗時,以注射針頭當正、負兩極的材料,我們感到很好奇:如果換成其他金屬不知是否可以?經老師介紹先認識了第四冊「電解硫酸銅水溶液」的實驗,在這個實驗裏,我們瞭解了:「電解時兩極的化學反應與使用的電極材料及電解質有關」。當我們將電解水裝置中的兩注射針頭改成粗銅線後,發現:兩極銅線皆起了化學變化,但是並未看見藍色Cu2+移動的詳細過程;於是請教老師如何才能觀察到離子在兩極間前進的慢動作;老師在回答問題時,該到「電場」,順便提及「磁場」的觀念;我們就想︰既然離子會受電場影響,不知是否也會受磁場影響?因此在好奇心的驅使下,我們首先以有色的Cu2+開始,設計了本實驗。

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保溫瓶與回鍋油的初戀

生活在能源有限的地球,「節能」是世界各國極為重視的議題。本次實驗是以極為環保的方式,使用學校中央廚房每天剩餘的回鍋油為原料,以保溫瓶裝熱水,讓回鍋油產生皂化反應,取代以往的酒精燈以及電磁爐加熱的方式。另外,再以海水代替食鹽作鹽析、舊絲襪代替濾紙來過濾,達成「環保節能」製造肥皂的目的,期待為維護生態環境盡一己之力。研究結果證實了保溫瓶確實能應用於肥皂的製作上,且亦與一般市售肥皂具有同等的去污力。保溫瓶肥皂在40gNaOH、50ml熱水、40g回收油以及10分鐘保溫的控制下效果極佳,經過鹽析之後酸鹼值也接近中性,且相當平滑,無論是洗手或是衣物洗淨都有不錯的效果。

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環保寵物~祈禱蟲螳螂篇

從螳螂對農業的貢獻看來,它可以稱得上是一種「環保昆蟲」。為了解決飼養箱不夠的問題,我們利用回收物自製環保飼養箱,箱體應設計:通風口、可供螳螂攀爬的物件、置入食物及清理廢棄物的開口。我們設計出來的飼養箱具有省錢、容易觀察螳螂行為、攜帶及管理方便等優點。 運用螳螂除菜蟲的效果不差,母的寬腹螳螂一天最多吃17隻菜蟲;母的枯葉大刀每天食量也很驚人,最高紀錄當天吃完7隻紋白蝶後又繼續吃了5隻紅姬緣椿象。因此飼養螳螂當寵物,可以做為校園及社區生物防治的活教材。 文獻記載螳螂是肉食性只吃活的東西,但我們的研究發現,在活體缺乏的狀況下,利用餵養的方式,螳螂也吃泡軟的狗飼料,甚至質地較軟的水果牠也吃,短暫解決活餌缺乏的問題。

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我切!我切!我切切切!

本研究主要目的在於瞭解不同的「油切」茶飲對於植物油脂的「油切」效果。我們透過資料的蒐集、觀察和實驗來探討不同的「油切」茶飲本身的「油切」效果。首先,觀察和實驗過程中,發現大部分油切茶飲的茶種都是綠茶或烏龍茶,酸鹼值呈現弱酸性。茶飲本身0熱量和無糖的標示,但實際上卻可測出茶飲的甜度在0.4到2.8之間,是因為含有碳水化合物(營養標示為纖維素)此種人類無法吸收的醣類。實驗過程中,我們依據「酸價」、「皂化價」的定義,檢驗不同油切茶飲的油切效果。最後我們發現茶飲本身的酸鹼值和油脂皂化後的肥皂重量,並沒有明顯的關聯存在;同廠牌的油切茶飲,綠茶的油切效果會較烏龍茶的油切效果來的好一些;至於油切效果較佳的茶飲則是愛之味健康の油切分解茶、古道超の油切山茶花綠茶、維他露御茶園每朝健康綠茶;另外在模擬胃液的環境下,胃液會影響油切茶飲的油切效果,降低油切茶飲的油切效果。

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揭開催化劑的神秘面紗-由過氧化氫分解製氧反應談起

在本研究,我們設計了一套「可定量式排水集氣法實驗裝置」,並以標準氣體流量計校正,證明其操作簡便、精確性佳。同時,藉由過氧化氫(H2O2)製氧的實驗,對催化劑影響反應速率進行定量探討,確認二氧化錳(MnO2)和碘化鉀(KI)為過氧化氫分解反應之正催化劑,而苯甲酸(C6H5COOH)則為負催化劑。其次,進一步探討食品中殘留H2O2的問題,並討論常用烹調配料對H2O2分解的影響,結果發現味精、醬油、食鹽無明顯催化作用、白醋為負催化劑;而老薑、芹菜、青蔥、大蒜、辣椒等五種蔬菜類配料均為正催化劑,其中尤以老薑和芹菜之催化效果最佳。此外,我們也發現蔬菜類配料的主要催化作用是「酵素」,而非文獻中所認為的鐵類礦物質。

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學校防疫的作法

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凹面?拋物面?!──\n液體旋轉所形成曲面之探討

放洗澡水時,偶然間見到旋轉中的液面呈現下凹現象,做化學實驗調配藥品攪拌溶液時,亦可看到液面下凹的現象,十分有趣。而數學正學到拋物線的我們,靈機一動,心想:「這下凹的液面,會不會是「拋物面」呢? 因此我們將整個容器旋轉,觀察其中之液體所形成之凹面,並設計實驗及利用電腦計算、繪圖,二者配合,加以比較、證明。若我們能在實驗室中以簡易的方式將拋物面製造成功,並設法產生鏡面,即可利用此結果,自製各式的光學儀器。

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