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不「球」「滲」「解」

針對海藻酸鈉與鈣離子反應時,可以包覆多種物質的特性,我們探討了含有二氧化錳、碘化鉀或酸鹼指示劑的膠球與膠條,將其應用在國中理化的雙氧水製氧、電解與沉澱等實驗;也直接使用海藻酸鈉與銅離子反應形成的膠球,進行電解或置換實驗。其中,製成好清理又能方便實驗的二氧化錳膠球,進行一系列雙氧水分解製氧的控制變因實驗,可以取代目前國中理化實驗中所使用的粉末狀二氧化錳。最後進一步觀察海藻酸鈣膠球膜對不同離子的滲透現象。統整以上結果,利用這些小「球」,可以進行基本的「滲」透實驗,雙氧水分「解」實驗,還有電「解」實驗,這些設計可以達到方便處理、收納、觀察的效益,以及環保又省錢的目的。

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整數分割

本篇研究主要在探討「將n顆相同的球放入m個相同箱子的方法數fm(n)的性質」。我們先利用「正三角形內部任一點到三邊的距離和」及「正三角錐內部任一點到四面的距離和」為定值,求出f3(n), f4(n) ,進而得知fm(n)的公式是由一系列的多項式所構成。接著證明fm(Lmq+r)是q的m-1次多項式及當m≧2k-1, k=1, 2, 3時,第k高次項係數所構成的數列〈Akm, r〉為k階等差數列並求得ΔiAkm的一般式。 接著引進階差運算,證明在m是偶數的條件下,若〈Akm, r〉是k階交錯等差數列,則〈Akm+1, r〉是k階等差數列,進而保證〈Ak+1m+2, r〉是k+1階交錯等差數列,最後得證m≧2k-1, kϵN時, 必為k階等差數列。 若Akm為Lm的單項式,我們找到一個系統化求ΔiAkm的方法,藉此可求得數列〈Akm, r〉的任一項。最後給出一個關於Akm為Lm是單項式的猜想。

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三角錐展開圖形之研究

本研究主要在探討三角錐的展開圖形,我們首先討論三角錐的所有展開圖共有幾種(十種),接著從這十種展開圖的立體圖形開始研究,然後討論這十種三角錐的限制情形及相關性質。本研究發現如下: 1.三角錐的所有展開圖共有十種(平平平、凸凸凸、凹凹凹、平凸凸、平凹凹、平平凸、平平凹、凸凸凹、凹凹凸、平凸凹)。2.部分的展開圖有其相關限制條件。根據以上的發現,我們還發現了三角錐的其他相關性質及特性。

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簡易型多角度砂輪修整器

磨削為金屬切削加工中常用的精密加工方法之一,利用高速旋轉的砂輪,磨除工件材料欲除去的部分,由於砂輪磨刃甚小,工件材料移除量比起其他切削加工如車削、銑削少,因而常為機械加工的最後加工步驟。當工件製作好時,需要用磨床做到更精密的尺寸,又遇到角度需要研磨時,在學校的作法,就是為了一個工件製作一個治具,製作一個治具花費的時間大約是再三小時至四小時,這花費的時間似乎有點太長了,而如果要使用角度規的話,一組角度規的價格並不便宜,所以我們就研發這個砂輪修整器,能夠方便做出想要的尺寸,而且價格不高,這樣不但能節省時間,也能夠省下製作治具的成本,不管是想要什麼角度都只要一樣東西就能完成了。

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離心作用下植物生長情形之探討

(一)自從我們學過了國中生物( 上 冊)第六章第八節植物的感應後,使我們了解植物雖是無神經系統,但仍能對刺激發生感應(但不若動物的感應靈敏罷了)。於是導引了我們對身邊四周環境如光、地心引力和水等對植物的根和莖生長時發生的反應,產生了濃厚的探討興趣。(二)在去年( 23 屆)所做的「光由植物體下方向上照射對植物生長影響的探討」之實驗,為在“靜止 〞 狀況下植物的趨性生長。很榮幸的,在全國科展中獲得了生物枓國中組第二名,使我倆對繼續深入研究之計劃增加了很大的興趣及信心。我們一直想,假使植物生長的環境改變了,由 "靜" 態變為 "動" 態的環境裏,它們受了離心作用的影響,其生長又會怎麼樣的呢?於是我們就設計以電風扇的轉動作為 "動" 的環境來做實驗,加以探討植物的生長情形。

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筒中求翼 ─研究飛行筒投射條件對於飛行狀態的影響並探討其飛行原理

本實驗使用PPE板及橡膠圈來仿製X-Zylo飛行筒,藉由改變飛行筒的形狀和製作筒翼來了解陀螺儀原理在飛行筒中的作用。再改變飛行筒的構造,以增厚橡膠圈、加裝透明片、製作半內側半外側飛行筒等方式,來探討伯努力原理在飛行筒中的效果。實驗結果發現,陀螺儀原理可使飛行筒穩定旋轉,伯努力原理則在本實驗中看不出明顯效果,攻角有助於飛行筒產生向上的升力,使飛行得更遠。

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化工單元操作教具~自動控制聚合反應器

作者相信一些基本的自動控制,只要設計出一簡單的電路,便可達到目的,不一定需要用電腦。

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洗澡時,鏡子怎麼霧霧的?

洗澡時,浴室的鏡子上佈滿了霧氣,怎麼都霧霧的看不清楚呢?我們模擬在浴室中洗澡,來進行鏡子與浴室之間一系列實驗。從實驗中,我們發現洗澡水的水溫越高,鏡子上的霧氣也就越多。浴室的磁磚、壓克力材質會吸附小水滴,使得鏡子上霧氣會較少,能見度較佳,但還是看不清楚。我們發現肥皂水可以破壞小水滴,變成一攤水,能見度效果良好,如果在洗澡前,在鏡子上先塗上肥皂水或牙膏,這樣一來,以後就可以在洗澡時照鏡子了。

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不同形態之銀奈米結構及銅銀雙金屬對電催化二氧化碳還原產物的研究

近年來全球暖化與能源危機成為眾人關心的議題,將太陽能轉換成電能並電解還原二氧化碳,生成運用於替代能源的產物,可同時解決兩個議題。本研究以水熱反應製備銅奈米線,以無電電鍍將銀鍍上銅奈米線,並以油浴反應、改變硝酸銀與聚乙烯吡咯烷酮的莫耳數比,合成銀奈米材料。塗布至玻璃碳盤電極後,以穿隧式電子顯微鏡、紫外光-可見光光譜儀、X射線繞射儀鑑定、以氣相質譜層析儀分析其電催化還原二氧化碳之產物與法拉第效率,發現產氫之法拉第效率以奈米銀立方電極 ,在電壓為-0.65 V至 -0.7 V時最高;產一氧化碳之法拉第效率以銀奈米粒,在電壓約為 -1.1 V時最高。銀奈米電極可以產熱值高的氫氣以及可進行多種反應、作為工業原料的一氧化碳,而銅鍍銀之奈米線電解之產物多元,包括碳氫化合物、一氧化碳、甲醇、乙醇等。

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小球大功用

全世界最高的大樓--台北101 金融大樓--熱鬧開幕了,大樓中有顆重達680 公噸的大鋼球,堪稱目前全世界最重的調質阻尼器(Tuned Mass Damper),這顆大球,引發我們極大的好奇心,因此我們透過一連串的模型演練實驗,來粗略了解這個大重球掛在高樓上的功用,以及大樓擺動頻率和大球懸掛位置高度之間的關係。從實驗結果中,我們發現了同樣重量的鋼球,受到相同的擺動幅度下,球掛的越高(懸掛長度越短),影響大樓震幅的現象就越顯著,亦即能較有效減緩大樓的擺動。而在同樣的懸掛高度,及相同的外力擺動幅度下,鋼球的重量越重,對大樓擺動振幅的影響也越顯著。重量及懸掛高度相同的鋼球,在受外力擺動頻率越低時,對於大樓的減震效果會越佳。此外,在大樓上層懸掛重球,確實也能有效減緩大樓受強風影響所產生的搖晃程度。實驗結果證明了阻尼器對大樓確有其抗震防風的功用。

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比天還要高─竹蜻蜓的研究

在上完有趣又好玩的自然實驗後,瞧見走廊圍集著同學興高彩烈的玩著買來的竹蜻蜓,看到同學的竹蜻蜓飛高飛低,此起彼落的,我也好奇的在旁觀實。放學回家後,我著手用竹子也做了個竹蜻蜓,可是怎麼也飛不上去。我心想,為什麼一個小小的竹片會飛呢?它有什麼特別的地方?我的竹蜻蜓又為什麼不會飛呢?一連串的問題引起我研究的興趣。因此,在老師指導下,協同幾位同學做了這個研究。

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寄人籬下的流浪客

有一天,我和幾位同學到海邊遊玩,當我們玩得正高興的時候,忽然我的眼睛被一樣東西吸住了,「好奇妙,貝殼會走路」奔過去,將它拾起來一看唉,縮進去了,只剩下硬硬的殼擋在外面,於是把它湊進嘴巴呵氣,吐!好痛,嘴曆被夾了一下,到底這是什麼怪物呢?我很不甘心的拿去問老師,老師說這就是寄居蟹,我覺得很奇怪,為什麼要叫寄居蟹呢?於是我就去找了幾位同學,在老師的指導下,一起研究這「寄人籬下」的東西。

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