全國中小學科展

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高職組

汽車彈簧避震器拆卸裝置改良與增進使用者安全

一般汽車維修廠習用(傳統式)汽車避震器彈簧拆卸裝置,僅用C型壓板壓縮彈簧易 彈出,拆裝時不方便且非常不安全。原先以習用拆卸裝置作改良,從操作上的缺失及 安全考慮設計改良。經測試使用,檢討改進設計出一新結構,以四向軸裝置,增進使\r 用方便性及安全性。改良製作的與原廠的拆卸裝置做比較[如表一]:

氣壓式答案卡計數機

紙張的計算,所使用的機器,不是電機電子線路、昂貴伺服馬達控制、就是使用複雜的凸輪機構,我們讀機械科,依目前我們所學科目是的無法勝任。純粹用氣壓控制非常少見,氣油壓學是高一開的課程,我們已通過氣壓丙級證照,老師說氣壓控制功能可以是變化莫測、無限寬廣的,我們經由老師同意,以機械科現有設備,開啟了這一個不知過程有多麼遙遠的研究-氣壓計算答案卡機。

飼料添加印度莕菜對魚生長的影響

本實驗以紅色吳郭魚作為實驗對象,抓取約1公克的吳郭魚80隻,將其分為8個缸子飼養,每個水族箱放養10尾,並以0%、1%、3%、9%比例的莕菜加入飼料予以飼養,每組二重複,並以1天2次的餵食,飼養期間為3個月。 由成長曲線明顯看出3%組優於對照組、1%組、9%組;若比較每組之每尾魚體重、體長、體高,經統計測驗三者均有顯著差異;在體重方面3%>1%=0%=9%,在體高方面3%>0%=1%=9%,在體長方面3%=1%>9%=0%;而各組體長與肥滿度指度(體重/(體長)3)之間在超過一定長度之後均有遞減的趨勢,造成出現0%=9%>3%>1%的結果,並不符合預期,若改用BMI值(體重/(體長)2)則出現3% = 9%= 0%>1%結果。整體而言添加3%之印度莕菜於飼料中,對吳郭魚的成長有最明顯的助益。

歡迎光臨不打烊無邊界博物館—「大地生態導覽系統」的建立與應用

此次研究透過一種新的嘗試,建立一套原則上應用於可無限擴充空間範圍(地球地面)且不限時間的導覽系統,利用全球衛星定位系統將解說目標物(以木本植物為主)所在點之座標做為導覽資訊的一組索引值,透過「區塊解說」與「定點解說」兩種策略連結至解說內容(圖文、影音檔案),配合「委眾策略」(crowdsourcing)與行動科技設備的運用,一種不打烊無邊界的博館—「大地生態導覽系統」於焉誕生!

除濕輪在空調上之應用研究

在溫室效應的影響之下,全球氣候不穩定及溫度不斷地慢慢向上攀升,而台灣又屬亞熱帶海島型氣候,氣溫偏高且潮濕;使得人們在日常生活當中對空調設備的需求更加依賴。市面上的機械式冷凍空調系統,冷卻過程雖然可以很容易達到降低溫度的要求,但在夏季時卻有四成以上的電力要供應現今的機械式冷凍空調系統,又氟氯烷冷媒也對環境破壞造成很大的傷害;而吸附式除濕空調系統可在潮濕高溫狀態下,達到減濕降溫之目的。本實驗將跳脫傳統機械式壓縮機氟氯烷冷媒之冷凍空調系統,朝環保節能吸附式除濕空調系統來著手。此次研究在設計上共分三個循環系統:除濕系統、再生系統、冷卻系統。除濕系統是利用除濕輪的吸附原理來達到減濕目的。再生系統是將吸附在除濕輪的水分通過加熱的空氣,用以除去吸附劑中所吸收的水份。冷卻系統是把除濕輪除濕完的高溫空氣,經由冷卻系統來達到空調要求之溫度。而實驗結果後,我們在環境模擬室上測得的溫度皆可達到舒適的溫濕度(25℃~27℃、50%RH~70%RH),更提高此實驗的實用性與價值性。希望藉由此次研究結論,提供給冷凍空調相關製造廠商參考,並可供相關學術單位做更深入的探討,進而規劃設計出節能環保且有競爭力的空調系統。

電池的深入探討及廢電池的應用

一、由指針偏轉方向可知,相同電極時,電解質濃度低的一邊是陽極,濃度高的一邊是陰極,而且濃度差愈大,電流愈大。 二、一般而言,任何一個濃度差電池,我們能寫出下面的公式:E= Eo - 0.059 / n * log[Mn+]稀 / [Mn+]濃 三、不同電極時: (一)如果陽極電解質的濃度大於陰極電解質的濃度時,則電流隨著陰極電解質的濃度減少而電流減少,且兩電解質的濃度差愈大,電流愈小。 (二)如果陽極電解質的濃度小於陰極電解質的濃度時,則電流隨著陽極電解質的濃度減少而增加,且兩電解質的濃度差愈大,電流愈大。 四、由第三點可知,純就Zn-Cu電池來講,要使電流加大,則需ZnSO4的濃度小於CuSO4 的濃度且兩者濃度差愈大愈好。 五、由指針偏轉方向可知,相同電極、相同濃度的電解質時,溫度高的一邊是陽極,溫度低的一邊是陰極,而且溫度差愈大,電壓愈大,電流愈大。 六、不同電極,但電解質濃度相同時,陽極電解質的溫度大於陰極電解質的溫度,或陰極電解質的溫度大於陽極電解質的溫度,對電流影響都不大。 七、由第六點可知,純就Zn-Cu 電池來講,要使電流加大則溫度影響不大。 八、棉線鹽橋產生的內電阻,和棉線鹽橋長度有正變的關係,和棉線鹽橋截面積成反變關係。 九、由第八點可知,純就Zn-Cu 電池來說,要使電流加大,則鹽橋長度要短,與溶液接觸面積要大。 十、廢電池不必急著丟掉,隔一段時間可再使用,或底部挖洞浸鹽水,再用蠟燭油密封,可使用一段時間,或在酒精燈旁烤一下,即可再使用兩三次。 十一、廢電池真的不能用了,拆開裡面有碳棒、鋅殼、電解質,可再利用: (一)碳棒:做電解水、電解CuSO4的電極。 (二)鋅殼:可做Zn-Cu 電池的鋅極,或可作為改良式的Zn-Cu 電池。 (三)電解質:包括MnO2、ZnCl2、NH4Cl、碳粉,其混合可作為2H2O2→2H2O+O2的催化劑,可作為MnO2+4HCl→MnCl2+ Cl2+2 H2O的氧化劑。 十二、本次研究內容,不像以前全國科展如何增加Zn-Cu 電池的電流、電壓,我們只是探討課文的文字敘述及廢電池的再利用。 十三、應用實驗: (一)製作出一棵不必插電,卻能閃閃發亮的聖誕樹 (二)探討電線著火,不能用水滅火的道理

硬碟分割Fdisk模擬軟體設計(擴充版)

在「電腦硬體裝修丙級檢定術科第一站」(以下簡稱「硬丙檢定」)解題過程中,硬碟分割是一個很重要步驟,本專題題目為「硬碟分割 Fdisk 模擬軟體的設計」,分兩階段進行,在四月份「高屏澎地區科展」之前的第一階段,我們的原始構想很簡單,只想利用 Visual Basic來開發一套硬碟分割的模擬軟體,讓學生能夠在 Windows 視窗下透過模擬軟體做互動式、重複性的練習,最後可以知道自己所做操作的正確性,而且不會傷害原本的硬碟。在四月份至今的第二階段中,我們進一步改進本軟體,並把本專題題目更新為「硬碟分割 Fdisk 模擬軟體的設計(擴充版)」,希望把「硬丙檢定」中有關「電腦多重環境規劃及視窗軟體安裝」解題步驟,整合設計成一套整合的模擬軟體,讓它成為老師從事「硬丙檢定」教學時的一個輔助教學軟體,並且能實際應用於計算機概論教學中。在計算機概論(I)的課本中,提及 MS-DOS 系統命令時,除了 Fdisk 命令外的常用命令幾乎都有很詳盡的介紹[1],而 Fdisk 命令有關硬碟分割的知識和技巧,卻往往簡單的帶過甚至無法實際操做,主要原因是執行 Fdisk 分割硬碟練習會傷害硬碟,造成電腦原有資料流失,所以不適合在一般計算機概論課程中提及。但是在接受「硬丙檢定」的訓練過程中,我們發現硬碟分割其實是電腦組裝一個很重要的步驟,面對一顆全新的硬碟,首先要做的就是硬碟容量的分配與分割,現在硬碟越來越便宜且容量也越來越大,硬碟分割可以使空間的使用率大大提升;把一些資料備份放在不同分割磁區(Partition)可以避免因作業系統毀損而整個資料不見,因此一顆硬碟往往必須分隔成數個分割區。有關硬碟分割的軟體相當多,例如: Fdisk、Spfdisk 等都是可以分割硬碟的工具軟體,而這些軟體功能都比 Fdisk 強大許多,但是在Windows 98 開機片裡面就有 Fdisk 的軟體了,所以它的普及性還是比較高,因此我們選用Fdisk 當作是我們硬碟分割的一個主要工具。在第一階段中,我們設計了一個互動式的 Fdisk 模擬介面,讓學生可以實際操作,最後透過「硬碟分割統計圖」可以知道自己分割是否正確,進而了解操作的正確性。在第二階段中,我們改進在「高屏澎地區科展」中監評所給的建議,加入操作步驟的示範教學、錯誤提示與操作時間計算的功能,並且整合「硬碟格式化(Format)」、「安裝 DOS 作業系統」、「安裝 CD-ROM 驅動程式」、「安裝 Windows 作業系統」、「設定 Windows 的內容」、「作業系統啟動模式設定」、「DOS 的多重環境規劃」等功能的模擬,讓本軟體成為「硬丙檢定」的輔助教材與解決方案。

八方風雲輪風換發

在原油短產與飆漲的時代下,且生質油的發展反造成全球物價急速攀升,能否在最節能與最具效能理念下,替代電能的來源搜尋與研發成了全球最關心、最迫切的要事。在全球要事目標下,本研究探討被遺漏的工廠廠房免電力自然通風設備,將其改造成自然風力發電機組,朝支援都市建築環境照明設備所需的電力進行研究。本研究後發現免電力自然通風器發電機頗具可行性,靠著穩定風量讓葉片能順利轉動,驅動轉磁式發電機產生電力,同時具有原有排熱、排濕氣與通風等功能。並有效解決一般風力設施受風場限制所造成發電量不穩定的困擾,藉由輕巧風力發電機補助家用太陽能發電組的供電效能、期盼能有更進一步的研發,使其成為都市建築環境電力供應主角。

偷窺阿嬤的染缸

本實驗探討植物藍染之建藍發色、染色過程與染後處理三部分。建藍發色:不同 pH 值之木灰水、不同染液體積、還原劑量及溫度比較,發現 pH13 以上染液發色效果最佳,pH12 以下無法發色;不同染液體積和還原劑量,因外在因素無還原藍色;溫度的比較因實驗環境溫度相差不大,無明顯差異。染色過程:染色時間和次數、布質、染後氧化時間不同比較,得知染色次數多及時間長顏色越深;布質比較,含棉量越高染色力越好;紙類以宣紙染色力最好;細棉布 10 分鐘後氧化完全,不再有染液漂洗出。染後處理:不同環境放置、清潔劑之清洗比較,放置牛皮紙袋中效果最好;而用洗衣精清洗後的布無明顯褪色。為了驗證此實驗中染出的顏色是否準確,故最後又做了色階為標準。

膨脹性粒料造成結構物破裂原因探討及處理方案研究

興建工程之初,在品管工作上,即要求粒料品質,然而工程誤用如頁泥岩等吸水膨脹性粒料,造成結構物劣化問題,仍時有所聞。前述劣化情形,過程緩慢,因此,本研究以萬能試驗機加載,模擬粒料膨脹力,藉試驗所獲得之參數,驗證破壞模式之理論推導合理性。另藉試驗結果量測出之膨脹壓力及砂漿試體束制能力,可輔助提供誤用膨脹性粒料時,結構物維修決策參考。對於承壓結構物,應可不必全部拆除重建,處理之深度以淺層挖除膨脹性粒料再進行修補,應可滿足需求;若屬承拉結構物,則應審慎評估其安全性,再決定採取拆除重建或其他補強措施。