全國中小學科展

第42屆--民國91年

全方位雙向家電保全監控係統

本文旨在應用電話網路作遠端遙控家用電器及防盜保全監控系統軟硬體之規劃與設計。本系統研製的目的,是希望建立一套系統,讓每個人不管身置何處,都能利用電話透過公眾電話網路,輕易地控制家中的電器設備及進行環境設定,以達到控制家電及防盜保全之雙向監控系統。此外,由於通訊科技的進步與通訊產品的熱賣,使國人擁有手機的普遍性相當高,若能透過隨身攜帶的手機,經由通訊業者所提供的網路通訊管道,連結到家庭自動化與防盜保全系統亦可達到進行遠端遙控的目的,彌補出門在外無法使用室內電話的空檔。本系統利用公眾電話網路經複頻接收 IC(KT3170)連接至單晶片(EM78P451P),透過單晶片驅動外部電路與家中電器及門窗的監視感測器連接,再利用 EEPROM(93C66)記憶體設定電話及手機號碼,藉由電話網路傳輸,以達到控制家電及防盜保全之雙向監控系統。在家電控制部份,採用顯示器可隨時瞭解家電使用狀況及控制其開啟或關閉,且可設定使用時間。在防盜保全部份,可隨時監控家中門窗,若有異狀可即時通告。記憶體可隨時記錄或更新資料,並可設定二十組電話及手機號碼。此外,本系統採用確認碼設定,可防止產生誤動作,系統可靠性高。

回鍋再利用---葡萄糖讓壞油變好油

回鍋油的環保問題始終為討論的課題;重覆使用有健康之虞,廢棄倒入水槽,不僅會黏貼在水管中,孳生蟑螂細菌,排放到河川又污染水質,對生態環境的影響很大;台灣每年廢棄的食用油約有二十萬噸,佔了生活廢棄物的一部份,是不得不注重的環保問題。本研究便是提出一個方法,希望能將回鍋油中仍有某些有用的成份,提取出來再利用。因為脂肪酸的羧基(-COOH)與另一化合物的羥基(醇基,-OH)會產生酯化反應得到酯類;油脂的成分一般為三酸甘油脂,即是三分子脂肪酸的羧基與一分子甘油的三個醇基發生酯化反應所得到的一種酯類。而糖類是具有很多的醇基的分子,我們希望能夠利用油品中脂肪酸的羧基與糖類分子上的醇基產生酯化反應,形成一種分子量更大、穩定性更高的新油品。並進一步嘗試應用在使用過的回鍋油上,以期製成新的油品,如此一來便可以達到降低廢棄油的量、減少污染的目的。實驗結果發現由回鍋油製得的肥皂,較易結塊,且其起泡率亦較佳,洗淨效果最好,所以回鍋油肥皂是絕對值得推廣的。而利用糖類分子所合成新油的部分,我們也合成了許多新的油品,雖然品質及產率還有待改進,但已能證明的這是一個可行的方法。如果有研究機構採用這個方法,也許就有發展成功的一天。

蟲蟲睡袋-捲葉家族與葉子變異的生態研究

捲葉,顧名思義就是捲起來的葉子,裡面有幼蟲居住,而捲葉的葉子是由幼蟲吐絲捲的,為的是要防禦天敵,而且可以防雨水,這樣就形成了一個小生態,但是因為捲葉的生態實在太小了,所以,不是很多人都了解,這其中還有許多問題可以探討,以及和環境的關係,像是捲葉的遮光效果如何、捲葉可以承受多少的力量等等,再進一步了解捲葉內的生物和捲葉的關係。另外,捲葉在小動物的生活環境中,有什麼生態上的意義,更是我們這個研究想要深入了解的。從研究中,我們發現捲葉裡小動物的習性和捲葉內的環境互相配合,像是小動物較常待在黑暗的地方,而捲葉是個黑暗的環境,符合動物的習性;小動物在溫度穩定的環境下,情況也較穩定,而捲葉內的溫度適中,很適合小動物居住;捲葉內的小動物怕濕,然而捲葉可以保護小動物,阻擋雨水,另外,捲葉不但能提供小動物居住,還能幫助小動物避敵,讓小動物居住得更安全;還有,在我們的觀察中發現,小動物捲葉的開口多數是朝下,我們認為是一些自然環境所以影響的,像是陽光、雨水等,既然無法改變環境,就改變自己的習性,捲葉時開口都朝下。

神奇的變色花

本實驗主要在探討與研究,花瓣染色程度與不同花材、染料,不同染料溫度,浸泡時間長短,吸收速度快慢,染料酸鹼值,各式染色方法,染出來的成果有何異同,及對人類日常生活中的影響,如果研究成功將可對相關產業的業者有很大的幫助,更可以讓消費者買到許多奇花異卉將使我們的生活多采多姿。

膠體沉澱效果的新式測量法

要檢測膠體粒子是否存在於溶質中,並不能以一般的光學顯微鏡觀察得出,若是用廷得耳效應觀察光線散出的量決定,則將運用到大量昂貴的精密儀器,與繁複深奧的化學理論,本實驗主旨即在運用自製的簡單儀器測量待測膠體流經強磁場因磁電效應產生電壓,藉著改變沈降劑種類或劑量使電壓產生波動的現象,藉此評估各種沉澱劑對膠體溶液沉降效果好壞與最適當的劑量,並將此結果應用在實際污水處理作業的先期測試上。

透鏡白皮書 ( 透鏡焦距測量與其成像關係)

擬定實驗部分一、量凸透鏡與凹透鏡的焦距。二、測量物距與像距的關係。三、鏡片焦距與近視度數的關係。

都是駐波,為什麼差這麼多?

高中課本中關於駐波所教授的只限於繩波,而且只談兩種情況:兩端皆為固定端 頻率f=nv/2L 時會形成駐波;一端為固定端、一端為自由端時 頻率f=(2n-1)v/4L 時會形成駐波。但我們實際做實驗的結果,無論是直線駐波或是平面駐波,給予一強迫振動,則不管其頻率為何,均可找到節點或節線。另外在課本上亦提到同一介質各點張力相同,傳波速度亦相同,但我們在實驗室發現,弦線可滿足上列描述,但金屬板則否。當外加振源的頻率越大,板的波速亦越大,板的表面張力亦越大。

當海沙屋遇到酸雨...

我們整個實驗主要是針對海沙屋及酸雨來做研究,我們的實驗分成三大項,第一項實驗是比較海沙(白沙灣和沙崙)及陸沙(挖子尾)的特性,我們測沙子的外觀、大小、密度、沙子遇酸後 CO2 產生量和海沙、陸沙遇酸所產生的白粉、紅粉的量比較。結果陸沙的顆粒最大,密度也最大,而沙子遇酸產生的粉末都能溶於水中,又能導電,所以我們認為它們是鹽類。我們第二項實驗是測海沙及陸沙的堅固度,結果發現海沙與水泥做成的石塊被刻字機鑽得最嚴重,而陸沙做成的石塊則被鑽得較不嚴重。第三項實驗是我們最有趣也最重要的實驗,我們發現最近這幾年台北、基隆的雨水常很酸,我們甚至測過 pH 低至 3.5 的雨水,實驗海沙屋石塊遇到酸後,重量會因被腐蝕而變輕,而且石塊上的沙也容易剝落,所以我們的結論是海沙所蓋成的房子確實不堅固,如果遇到酸雨,會減輕重量也會被腐蝕,再加上取海沙又不好,因為海沙是防止海水直接沖擊到陸地,把海沙取走,海水直接打到陸地,會使陸地侵蝕變小,所以最好不要買海沙屋,也不要蓋海沙屋。

磁磚的秘密

1. 由日常生活中觀察圖形,並決定以正多邊形密鋪平面,且觀察其規則。 2. 我們發現要密鋪平面,關鍵在於每塊正則圖形在接合於一點,其內角和是否相當於同頂角(在一相同頂點上,全部的角總和等於360°)。

凍袂條~鋅銅電池之改進實驗

由理化課本 14-1 節中的鋅銅電池實驗,了解電池的基本原理,但是按照課本裡的實驗步驟進行實驗時,所量測到的電流大小不及 1mA(而且數字讀取不易),以及,課本所提的銅原子析出及鋅原子解離的現象也都不易觀察。藉由本實驗,探討出影響鋅銅電池電流大小的因素,主要控制於鹽橋傳遞電子的速度,於是進一步改進課本的實驗裝置,不僅使電流增加高達千倍,並且也明顯地觀察到,正(負)極裡原子析出(解離)的結果。