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第47屆--民國96年

熱電發電的探討及熱電元件之新應用

本研究是利用Seebeck效應使熱電元件經由兩端的溫差產生電能,以太陽能為元件之天然熱源,發現除與紫外線的強弱有關外,也與地面氣溫有密切關係,實驗中以改善實驗裝置來配合不同的環境。本組發展出新穎的充電方式,以0.50V的初始電壓對充電電池蓄電,在三小時後可得0.30V的電壓。焊槍雖產生了較高的電壓,但為小面積的熱源;而放置於冰箱壓縮機大面積受熱,雖僅有10.8℃的溫差,竟產生了28.3mV的電壓;熱端加裝銅片後,提高了熱端的溫度,熱不易往冷端傳導,增加了兩端的溫差;元件的電壓值與溫差約略成正比,斜率為2.6744,如果兩端的溫差提高至673℃,則可驅動充電電池裝置。另外,實驗中模擬了利用廢熱發電,如能有效的加以利用,相信可以達到綠色環保家園。

一級古蹟再現「蕨」代風華--蕨美古城

「左營舊城」是台灣首座土石城池。緊鄰學校邊的東門牆垣是座東北朝西南的走向,長約180 公尺高2.4 公尺。位於校園內的牆面,濕氣重,光照弱,植物生長茂盛。城牆上孕育蕨類多達十八種,分布區域面最多的是鞭葉鐵線蕨、鱗蓋鳳尾蕨、鐵線蕨、小密腺小毛蕨等。依城牆高度來區分,蕨類則喜歡分布在離地面160 公分以下。透過探索深深體會到蕨類生長的奧秘,我們製作蕨類簡易檢索表、標本、書籤及網頁,為學校師生及家長導覽解說「蕨美古城」上曼妙的蕨類生態。台灣屬於蕨類王國,處處可見。但當古蹟與蕨類結合成一體時,那才令人讚嘆!但我們發覺古蹟經過維護修補後的地方,蕨類就長不出來了,因此古蹟的維護與生態保育要如何兩者並存,是個值得探討的空間。

百變天王-白頷樹蛙的傳奇

「樹上的卵泡、水族箱裡的蝌蚪」野外自然的奇景,讓我們見識到生物的多樣性,也引起我們濃厚興趣探討台灣最性感的蛙類----穿著網紋絲襪的白頷樹蛙。歷經近一年的觀察與實驗,發現蝌蚪生長階段會受到環境中的溫度、水質、食物等因素影響。另外白頷樹蛙也會受到氣候、天敵、人為破壞等因素的干擾,造成牠們生存的危機。牠們可以說是環境的指標生物,對於環境的變化非常敏感。也為有大家共同努力做好生態保育,避免環境危害,才能讓牠們繼續生存下去。蛙類的飼養觀察過程,讓我們對於台灣蛙類生活史,及與人類社會的關係有深一層的認識,同時也對生命有更深入的體驗與尊重。

Hofstadter-Conway $10000 數列

某一次在YLL 數學網站看到一串數列如下: 1,1,2,2,3,4,4,4,5,6, □------------□為多少?這可讓我想破頭了,最後得知□為7。我當時並不知道為什麼,但是看了解釋之後,得知數列剛開始為1,1,那第三項怎麼來?數列最後一個數為”1”,表示由數列數來第”一”個數加上數列由後數來第”一”個數,所以第三個為2,數列變為1,1,2,第四項怎麼來?數列最後一個數為”2”,表示數列第”二”個數加上由後數來第”二”個數,所以a4=1+1=2。因此有此關係: 其中 a1 =1, a2 =1。後來我去網路上,發現此數列曾經上過紐約時代雜誌科學頭版,是什麼原因能夠上美國時代雜誌科學頭版,在此不詳述。 在mathworld 網站查此數列,結果發現真的有這種數列,名稱為 Hofstadter-Conway $10,000 Sequence。

圓錐曲線的『平均』

作品中,首先證明了下列命題:「一橢圓中心為O ,在橢圓上取多點 P1,P2,...,Pn (n≧3),使得 將圓周角n 等分,則。」又利用極座標上圓錐曲線的標準型:

昆蟲也會大小眼!?

本研究目的主要在瞭解昆蟲的複眼(compound eyes)結構,比較晝行性與夜行性昆蟲複眼之差異,探討其視覺遠近和複眼結構的關連,及進一步觀察其對不同波長光源反應的差異。本實驗使用反射式及倒立式顯微鏡來觀察複眼及其小眼的結構,及觀察其成像情形,並使用攝影式接觸分析儀與放大管來探討視覺遠近和小眼表面曲率之關連,另外在暗室利用不同波長的光源照射蝴蝶以觀察其反應。實驗結果顯示複眼是由數千至數萬個小眼組成,小眼表面曲率半徑隨選用物種在 25.3μm 至 117.6μm 之間,蜻蜓複眼上半部和下半部小眼曲率半徑分別為 30.6μm、117.6μm,印證了蜻蜓複眼上看遠下看近的說法,也發現蝦子小眼是正方形,其他實驗物種則皆為六邊形,而蝴蝶對光的反應程度則是隨波長漸增而遞減。

智慧型停車控制系統(Control System of Intelligent Parking)

本研究設計一智慧型停車控制系統( Control System of IntelligentParking)。係有關於一種智慧型停車控制系統,特別是指其可輔助車輛煞車及停車,可與原先車輛煞車控制系統並存,且無須再加裝任何手煞車系統及變更原煞車控制油路系統,本研究可於車輛等候紅綠燈或塞車時,自動適時切換煞車及排檔,可省掉駕駛者一直踩著煞車的負擔,能減少駕駛者反覆的動作,而且能增加安全性。本研究係根據車輛停車時之輪胎速率、煞車踏板踩下時間及排檔位置的需求,利用簡單的單晶片程式及繼電器,自行設計停車控制系統進行油壓控制及自動換檔設計與調整,來提高停車系統之整體效率。其次,並探討不同停車情況與停車控制系統的差異情形,歸納出最適合之系統。

蜘蛛網

為了能夠了解在什麼樣的情況下,蜘蛛網狀結構所能承載的力量最大,於是我們利用以下的實驗步驟來做探討:一、比較六種不同形狀,相同材質、網距蜘蛛網結構的承載力二、比較六種不同網距、形狀,相同材質蜘蛛網結構的承載力三、比較三種不同材質,相同形狀、網距蜘蛛網結構的承載力

Magic Bubble Bobble Show-泡泡秀

泡泡看起來很漂亮,可惜的是泡泡水吹出來的泡泡,幾秒就消失了。我們想研究,用什麼方法才可以拉出又大壽命又長的泡泡龍?為了達到我們研究目標,我們著手進行了許多方面的討論與實驗。在實驗過程中,我們主要研究洗碗精的濃度比例、不同添加劑、加入甘油比例、鐵圈的口徑大小、相同長度作出的不同形狀、纏上紗布與否或拉向等因素是否會產生任何的影響。透過本研究,我們研究出影響泡泡壽命的因素,讓小朋友可以在玩泡泡時更加的快樂。

高屏豆娘知多少?

高屏豆娘有兩科四種,細蟌科有青紋、紅腹和白粉;幽蟌科有短腹。靜水域以青紋最多,紅腹次之,白粉最少。流水域只發現短腹。成蟲雌雄比較,短腹和白粉雄性色彩富變化,雌性則無;青紋、紅腹細蟌則相反。交尾狀況,都是雄上雌下,交尾呈心型。水蠆淺褐色,羽化為紅腹;黑褐會羽化為青紋。其經卵、稚蟲、成蟲三階段,屬於不完全變態。無尾鰓羽化時間較短,可能被迫加速成年。?水域較瘦長。?水域和流水域豆娘水蠆下唇都有 1 個可動鉤與 5 個及 3個明顯齒痕。?水域尾鰓較薄,呈葉片狀;流水域厚,呈肉質狀。在髒水中的水蠆,尾鰓擺動次數較多;反之較少。難怪豆娘可做為水質污染的指標生物。以最易辨別的尾鰓,整理出檢索表,以供日後鑑定參考。