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科展作品檢索

弦機妙算

我們利用雷射光測量微小位移的方法,配合太陽能板及電腦,組合成弦振動的量測系統,以 Gold Wave 軟體把訊號展開來分析聲音的頻率、音量、音色。我們驗證了弦振動頻率與弦長成反比,弦越緊、越細則弦振動頻率越高,藉由調整弦長可容易的找出音階。我們發現振幅越大音量越大,在相同力量撥弦下,弦越長、越鬆、越細所撥弦的振幅會越大,音量也就越大。此外,我們研究發現同樣的弦音色會相同,音色是由基音及幾個泛音所組成的。最後,我們利用研究結果,設計了一些光通訊系統裝置。

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操盤手全面翻紅

本文試著討論,在一個 3x3 的棋盤上放置九個兩面棋(一面為紅色、一個為黑色),規定其中任何一個棋子翻面時,則與它相鄰的棋子也必須同時翻面,依照這個規定,我們要研究:翻那幾個棋子才能過關?我們先以 2x2 棋盤,來看看會有什麼蛛絲馬跡?在一面歸納一面嘗試之後,發現 3x3 棋盤快速過關的祕訣,以及那些棋子翻動後就無法過關。另外,如果棋盤擴增為 4x4 或 5x5 時,我們試著先翻棋盤上對角線的棋子,全面翻紅的成功率比較高,在尋找 4x4 或 5x5 的過關翻法時,我們察覺到 4x4 棋盤過關翻法的前幾步與有規律的一直下去,那我們真的就是無敵「操盤手」。

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快速體溫計

這是利用兩種不同的金屬焊接在一起,當電線兩端有溫度差時,線裏就有電流產生,因為兩條電線一條是合金,一是白金,兩條電線因受熱,內部的電子便開始游離,又因游離的電子數不同,所以才有電流產生,兩端溫差意大,所產生的電流也愈大;如有電流產生時,可以用安培計測出,看所測比的電流大小,來決定溫度的高低。

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「快還要更快!」—跑步分配速度之研究

跑步測驗觸發靈感,光線照射決定實驗設計及研發方向:一、研究並測試雷射光與光敏電阻所組成光電開關現象,了解結合電子碼錶的速度測量效果為何,包括:設計<光敏電阻感應管>、創作<光電測速計時器>,證明研究方法的可行性。二、整合雷射光、光敏電阻感應管、碼錶研發出光電測速實驗組模型,進行所設計測速靈敏度實驗,證明與歸納最適合計時工具為何。三、運用創意設計與建構雷射分段測速系統環境,包括:設計<改良光敏電阻感應管>、製作<分段電子碼錶記錄器>、安裝<雷射發射器>、整合系統研發出<雷射分段測速系統>,作為實際跑道測試運用。四、最後實際跑道測試十分成功,有效測量與分析田徑隊員100M分段速度,以提供更合適訓練課程。

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線上教學資源

後疫情數位學習共享世代——歐洲數位教育發展之脈絡與實踐

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模擬蟑螂腳的機械構造

本研究以探討蟑螂腳的攀附方式,研究蟑螂腳和接觸面不同角度對載重量的影響,結果發現以下現象:一、蟑螂腳與接觸面角度不同,其載重量有明顯差異,其中又以地毯的載重量最重,因此推論蟑螂腳與接觸面角度和攀附能力有關。二、實驗中,無論固定哪一腳,載重量最重者,皆為蟑螂實體攀爬時的原本角度,因此推論生物體攀爬時的原本角度為最佳攀爬狀態。

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拍攝自然科學教學幻燈片的研究

多年來,視聽教具在教學上的成效,一直被從事教學活動的教師們,或研究教學級的專家們所認定。由於科技的發展,使視聽教其的重心,由原始的書本、粉筆、黑板等移向影片、幻燈片、反射投影器、錄音帶等電化的視聽教具。作者平時教學時,對於其中的幻燈片一項較常接觸,並認為利用教學幻燈片,其有很多優點。但因為在市面上不易找到合意的幻燈片,要不然就是價錢太貴,學校買不起。由於教學的需要與個人對攝影有興趣,也就有了自己動手製作教學幻燈片的意念,並著手研究。

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方陣之美

本研究主要在探討奇數階平面方陣及奇數階立體方陣的規則,我們發現奇數階平面方陣及奇數階立體方陣有一定的規則可循。建構奇數階平面方陣可依據兩個規則:〈一〉平面方陣中的正中央所填入數字一定是數列的中間數。〈二〉每條直行及橫行中,各行數字所代表的座標依循著一定規律方式,座標依照A→B→C 或C→B→A,以及1→2→3 或3→2→1 的規則,並且都不重複。建構奇數階立體方陣可依據四個規則:〈一〉依據階數,將所有數字平均分組,接著將所有數字座標化。〈二〉數列的中間數字必落於中層,選取各組數字時,由中層先選取,其他層選取各組數字時,依據平面方陣建構之規則來選取。〈三〉各層數字選取後,先由中層開始建構,建構之規則與平面方陣之規則相同。〈四〉中層建構完成後,其他各層與中層的座標需要交錯,然後依序所對應的填上數字。

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噪音殺手就在你我家中

去年我們研究校園噪音問題,在全國科展中大出鋒頭,不但勇奪第一名,還獲頒環境保護特別獎及中華建築學會特別獎,給我們很大的肯定。 大家獲得很大的鼓勵,決定再接再勵進行研究噪音問題,調查地點,則走出校外,讓大家回到自己家中實地尋找,並研究怎樣才能減少「家庭噪音」。

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膜上功夫─談肥皂膜

有一天,我去參觀自然科學博物館,看到一個實驗,把正立方體和正三角錐的鐵絲框浸入肥皂水中再提起來。本來我認為肥皂水會在鐵絲框上形成肥皂膜,結果竟出乎我意料之外,膜向框的中心凹進去了,形成一個三角形、梯形、正方形的小面積,而且每次浸泡的結果膜形、膜數都相同。這引起我很大的興趣,我決定做各種形狀的鐵絲框,和同學一起研究,探討肥皂膜的秘密。

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檸檬汁知多少

一個週末的下午,同學到教育學院玩,看到球場上正有一場球賽;中途暫停時,一方球員們把切成片的檸檬,直接放入嘴中嚼。裕洲說:「好酸喔!我家通常都是把檸檬切成薄片,然後加糖再沖熱開水喝,好過癮!」韶萱說:「我媽媽都把檸檬榨汁後加糖水,放冰箱中,隨時拿出來加冰水,喝起來酸酸、甜甜、涼涼的。才好吃呢。」 檸檬到底要怎樣做才好吃又有營養呢?我們一同去請教郭老師,老師認為這是一個好問題;於是,我們大家一起來,在郭老師的指導下,共同揭開維生素丙的奧秘。

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太陽能滅蚊燈

近年來隨著科技進步,工業的污染越來越嚴重,造成全球暖化、溫室效應…等環保問題、原來只存在於熱帶的病媒蚊慢慢傳播出去,造成登革熱越來越嚴重,病毒藉由病媒蚊子的叮咬傳染開來,而這些病媒蚊都生長於積水容器、廢輪胎、花盆、水槽、冰箱底盤…等,造成了許多人生命、財產的威脅。然而,現今市面上有許多的防護設備,像是補蚊燈、電蚊拍、殺蟲劑…等,並不能完全的消滅這些病媒蚊,人們大量使用殺蟲劑還有可能造成蚊子基因突變,產生出抗體,反而造成了反效果。我們所設計的太陽能滅蚊燈,特別利用昆蟲的向光性,蚊子喜愛燈光的波長,再加上綠色能源太陽能來進行能量轉換,達到節能的效果,將病媒蚊加以消滅,進而減少登革熱的病例發生,維護大多數人們生命財產的安全。

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