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本實驗利用玉米粒加熱會爆開變成爆米花的原理來測試,因為加熱會使玉米粒內的水分、氣體膨脹,當玉米粒的外殼承受不住時玉米粒就會爆炸成爆米花。實驗中發現,以白沙(加蓋)加熱是最快的,因為白沙受熱較平均,比熱較低使得加熱速度較快、且具有足夠空隙供熱對流,導致玉米粒較快爆炸。最終發現以鋁箔紙包覆玉米粒的方式會讓爆米花的形成較大顆,原因是因為將鋁箔紙包住玉米粒加熱時,其中約占玉米粒2成質量的水氣與部份物質將蒸散衝出,造成鋁箔紙內的壓力變大,也因此使得爆開時爆米花會變得比較大顆。
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物體落入水中時,中央處會激發水柱,這和水面下形成的空腔密切相關。空腔體積變化愈快,水柱激發速度愈大,高度愈高。由於一般落體入水的狀態難以控制,無法定向鉛直落下,導致觀察結果有限。本研究的裝置透過3D列印及滾珠軸承組的設計改善了這個問題,藉由高速攝影並結合自行發展的分析方法,可獲得上、下腔的體積、氣流流出的速度…等重要資訊,擴大觀察的可能,對空腔形成過程的物理機制有更深入的了解。研究發現:落體入水的速度、截面積的大小、外觀的形態、溶液的種類以及周圍的氣壓高低都會使落體入水後空腔的形成有所差異,進而影響氣流流出的速度及激發的水柱高度。此外也發現下腔周圍在腔頸接合前後,會有波動產生明顯的S節及L節。
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本研究使用Arduino,此作品在秤重的部分,是透過拉力秤裡面的元件拿出來後加以改良讓秤重後的數據可以傳到藍芽模組再把數據傳輸到手機上,最後可以利用手機來計算價錢,計算價錢的方式是以測量出重量來去換算成價錢的,電源供給的部分,是以鋰電池為主,把鋰電池裡的電利用充電模組讓裡面的各個模組通電,還可以利用充電模組上的usb頭來對手機進行充電,讓手機沒電時也能當行動電源使用,鋰電池沒電時,也可以利用充電模組來進行充電,另外手機外殼是使用3D列印,因為考量到了材質會不會把物品勾在拉力勾上面的時候一拉就斷掉,所以選比較堅硬輕巧的PLA材質來支撐,來增加他的負重能力。
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線上教學資源
STEAM創新教具設計與教學實踐-恐龍鎖
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我們主要研究眼斑海兔,以建構出一套完整的海兔防禦系統。實驗方向大致上有三: (一)基本防禦機制:藉由刺激牠的各個部位來觀察牠們不同的因應方式。最後我們發現,當我們刺激牠的頭部或尾部,牠會將頭尾縮進外套膜中形成球狀。而當我們刺激其背部,牠會進行縮腮反射,若繼續刺激,牠會噴出紫紅色液體禦敵。 (二)海兔防禦的記憶行為:我們定時刺激海兔的頭部,紀錄海兔將頭完整縮進外套膜內所需的時間。最後發現,隨著刺激的次數增加,海兔將頭縮進外套膜內的時間拉長甚至不再反應,顯示海兔的防禦亦具有記憶效應。 (三)墨腺與蛋白腺的作用:我們將海兔的混合液體滴入美國螯蝦身旁的水中,並觀察牠的活動狀態與食慾狀況。
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IMPACT OF FIRE WOOD COLLECTION ON WEATHER AND CLIMATE OF JIRDIN VILLAGE
Climate is the average weather in a place over a long period. The changes in climate may be due to natural forces or from human activities. There is growing concern among the scientific community regarding climate change. Biodiversity, forest, monsoons, weather are now at risk due to climate change. Today climate change is happening at an increasing rapid rate. One of the causes is deforestation. Firewood collection in one of the major means the felling of trees. Excessive emission of CO2 by burning, which is a green house gas, responsible for increasing the temperature and causing drastic climate change. Hence, to know the impact of firewood collection in drastic climate change we have undertaken a project entitled, “Impact of firewood collection on weather and climate of Jirdin village.”
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我變、我變、我變變變 -炫風卡的秘密
在一次班上校外教學到海洋生物博物館,在參觀的出口附近,我們看到一面很大、很有趣的牆,牆上的海豚會隨著我們移動而移動且有動作的變化。這令我們想到和一種餅乾所附贈的「炫風卡」有著類似的現象,當轉動「卡片」時會有圖案和顏色的變化。對於「卡片」圖案變化的秘密我們感到相當好奇,於是興致勃勃跑去找老師討論,並利用六年級上學期所學過的第四單元「簡單的生活工具」中的齒輪,製作一個簡易的燈架來從事一連串有趣的實驗與探討研究,希望能找出圖案變化的秘密。
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採集安南區的泥砂,觀察此地層是否有分層的現象?比較分析此泥砂各有哪些特徵?測定地層中泥砂是否含有鹽分,並進一步探討是否為食鹽及其含意?觀察泥砂中是否有生物遺骸並探究其意義。最後,探討此地層的特質並推論此地是否為台江之範圍。
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聲聲不息?探討各種變因對硫酸銅晶體的影響
一、晶種在試管內,距底部4cm為最佳的結晶位置,結晶後的量較多。二、不同樓層高度(50m之內)對結晶量的影響並不大。三、硫酸銅的結晶在自然狀態下,反應時間以兩天的結晶量最佳。四、不同聲音頻率下的環境,以300Hz的音頻,結晶量最多,1200Hz的音頻,結晶量最少,我們推論1200Hz為硫酸銅水溶液自然震動的頻率。五、300Hz的音頻環境下,反應時間為三天的效果最好。六、銅線共振頻率為600Hz,銅線共振的結晶量均較硫酸銅水溶液自然震動下的結晶量少。七、六字大明咒與打擊樂音樂型態,結晶量較佳,噪音對結晶量為最差。八、使用乙醇與水的雙溶劑對結晶量的影響比單溶劑效果好。九、酸鹼值對硫酸銅對結晶量有影響,但無規律性,加入濃硫酸,硫酸銅的結晶量特別明顯。
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「層」次「分」明—濃度與色素吸附力關係之探討
本實驗藉由濾紙色層分析法,以水性黑色顏料為混合物,探討各種沖提液在不同濃度下對色素吸附力的影響,並得知鹽類是鑑別展開距離的關鍵溶質。我們也發現,以氯化鈉為沖提液,「低、中、高濃度」都有其各自的區間,並有不同斜率。斜率的改變,是由於正、負離子互相吸引程度不同,而導致靜電力的消長。只要找到濃度區間交界點並做分段,就可得到極佳的線性關係,並且可以應用於未知濃度的檢測。 最後我們發展出解釋模型,根據「水合離子」的性質、條件,可說明沖提液中的離子在本層析實驗中的關鍵作用;也能完整解釋離子種類、濃度、帶電量多寡所造成的影響。
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層層疊疊-雙心多邊形面積的一個有趣性質
本研究從「三角形的面積是其旁心三角形面積與內切圓切點三角形面積的等比中項」出發,我們發現圓外切多邊形如果也有外接圓時(雙心多邊形),會有相對應的結果。其中的關鍵因素是雙心多邊形的旁心多邊形和內切圓切點多邊形會相似。設雙心n(n≥3)邊形為A1A2A3⋯An,其旁心n邊形為B1B2B3⋯Bn,內切圓切點n邊形為C1C2C3⋯Cn,則A1A2A3⋯An 面積=√(B1B2B3⋯Bn 面積×C1C2C3⋯Cn面積)。也就是說,這三個多邊形的面積會形成一個等比數列,等比中項正好是雙心多邊形的面積,且此等比數列的公比為(sin((A1+A3)/2))/(sin A1/2 sin A3/2 sinA2 )。 此外,雙心n(n≥3)邊形的外心O正好是內切圓切點n邊形的外心O1和旁心n邊形的外心O2的中點。且任意三角形的外接圓正好是其旁心三角形的九點圓,而其它雙心n(n≥4)邊形也有相對應的結果,其外接圓正好是其旁心n邊形的2n點圓。
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本研究旨在探討磁鐵的特性,從實驗中,我們得知磁鐵兩端的磁力最強;斷裂後的磁鐵,磁極在兩端的磁鐵可以接回去,但是磁極在兩面的磁鐵則不行;大部分的材質板都不能隔絕磁力,但我們卻意外發現高炭鋼材料板的書架卻可以阻隔磁力;高溫和撞擊都會使磁鐵的磁力變小,而且將鐵釘高溫燒灼,置於一個磁場冷卻後,鐵釘就漸漸帶有磁性了。
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