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國中組

『零』來風-太陽能排熱風扇發電機應用之研究

學校、屋頂上的排熱風扇不管颳風下雨24小時皆在運轉,本研究主要以日常生活可見的馬達、齒輪進行排熱風扇發電的可能行。自製的排熱風扇主要分成發電組與排熱風扇組兩部份。透過葉片數、葉片角度、風扇間的距離、馬達種類等因素的探討設計排熱風扇。最後進行實際的模擬發電與電池的充電,在天氣晴天、平地無風的情況下最大的發電電壓值為1.713V,對1.5V容量1500mah的充電電池的充電功率為0.191W。足見排熱風扇動充電的可行性與其應用價值。

觸電知多少

有一天,爸爸在修理抽水馬達時,嗡……轟……一陣一陣,馬達轉動的聲音引起了我的好奇心,因此,在好奇心的驅使下 ,我輕輕地摸了一下馬達。唉呀!我觸電了,好麻呀!原來是馬達漏電了,此時我心中立刻產生了成千上萬的間題,而這些問題的答案,正等著我一一的解答。

運用之妙,存乎於「心」

在三角形第三點繞半圓的研究中,我們求出三角形五心座標的相關性質及公式,其中重心的軌跡是所繞半圓縮小1/3的半圓;垂心的軌跡圖形較為多變,其圖形和固定兩點所在位置有著高度的相關性,我們並試著用不同的方法證明垂心的軌跡方程式;外心是中垂線的交點,因此不論如何移動第三點,其交點總落在固定兩點的中垂線上,所以其軌跡不是一點就是一直線,且直線出現的位置也能證明出來;內心和旁心的軌跡類似,只有在固定兩點分居於直徑兩側時,才真正是一個90°的圓弧,而其餘皆不是圓弧。研究過程中出現許多繁複的代數運算,我們也嘗試用幾何的方法加以證明,希望”心”的性質更平易近人。

與複擺共舞

本實驗主要目的是為了瞭解影響複擺運動的因素。實驗中分別以擺長、質量和擺角為操作變因,利用馬錶及電腦測量複擺的週期。在小擺角10度以內,複擺具有等時性,擺長的平方根與週期成正比,質量對週期沒有影響。較大的擺角對應較大的週期。電腦配合滑鼠測量複擺的運動軌跡,顯示擺動大小受阻力隨時間遞減,末端處的運動可近似地視為簡諧運動。此外我們對複擺進行強迫震盪的實驗,當強迫震盪與複擺的自然振盪兩者的週期相同時,擺動大小不會隨時間遞減反而有略微增大的現象、當兩者的週期不同時,複擺的運動軌跡變得很不規則。實驗結果說明當發生共振時,複擺本身能從外界獲得能量、而非共振時,其運動會受到干擾,無法有效地從外界獲得能量。

落葉變黃金—創造永續生活

在地球環境日益惡化與氣候變異天災不斷的今天,創造環保永續的生活,無疑是全人類要努力的課題,延續「堆」出生機-落葉變黃金實驗,改良落葉堆肥的製程與了解其肥效,實驗實際運用於栽培蔬菜、花卉上了解是否能創造價值,推廣家戶利用,除解決落葉垃圾問題外,讓大家一起把地球環境變得更美好。

風神,綁!

冬季時校園中強風橫行,我們很想知道社區中防風林對風是否具破壞力。本研\r 究採風阻實驗裝置模擬防風林,並對校園附近約28 ha 的土地與社區中防風林進行實\r 地調查,推測風阻對風速衰減的影響。風阻實驗裝置結果中,中央測點的最大風速\r 受風阻影響範圍約可達6 倍風阻高度的距離,受風阻寬度的其他區域,當距離在風\r 阻高度的4.5 倍內出現平均風速有衰減。調查鄰近研究地區主要為草生地、建物地\r 區與菜園及水田耕地等三大類型。在研究地點中的防風林共有11 座,有雙排林的林\r 地相鄰6~7 倍樹高,林向皆在315°±45°至135°±45°的範圍內,北風及東北風對於些走\r 向的林地近乎成垂直夾角,至於當風向為東北及北向時,影響研究國中校園的林地\r 共有3 座,再由訪查民眾,了解防風林對人們的價值。

運動學直搗化學速率~從鹽酸與碳酸鈣粉筆的反應中,追縱〔H+〕與CO2 的動態

以國中理化課本常見的製備CO2為起點,用電子天平量化反應過程(研究一),比照運動學設計簡易數據分析的方法,動態追蹤CO2生成速率對時間的關係(研究二),並以pH 計追蹤pH 值變化對時間的關係(研究三),再以斜率處理方法,利用運動學分析方法分析RCO2 對應[H+]的關係,並進一步分計算起始反應速率,比較不同[H+]的實驗中下,[H+] 對RCO2 的影響(研究四)。 在研究二三四的基礎下,試著用數學中對數的觀念及作圖法,計算R = K[H+]n(研究五);有別於RCO2的實驗方法,也求出RH+與[H+]的關係式 R=K[H+]n(研究六),最後以真實數據套入不同方法作出的RH+三反應速率方程式作比較 (研究七)。期待能以簡單易懂的分析法,做出完整深入且具有價值的研究。

“橋”與“路”

本文主要是要探討在兩岸平行河流兩側(或同側)的兩個地點間,應在河流的何處造橋,方可達到首要要求(1)造橋經費最省,次要要求(2)各地與各地之間造路經費最省,即以「最短總路徑」建立道路及橋樑之間的聯絡路徑、進而推廣至多地時應於何處造橋與如何構造「最短總路徑」。

萬象「羹」新-探討勾芡液的黏度變化

本研究旨在探討各類芡粉糊化後所形成的勾芡液黏度與芡粉性質之間的關係。首先觀察測量並比較各芡粉的澱粉粒大小、直鏈澱粉含量、糊化、老化現象等特性,並自行發展製作旋轉式黏度計,用以測得實驗中蓮藕粉、樹薯粉及不同支鏈澱粉比例的玉米粉勾芡液在不同條件下的黏度,並與芡粉特性做綜合討論。支鏈澱粉含量高的勾芡液黏度大、耐剪切;芡粉糊化前加酸即難起糊,加鹽、加蔗糖對不同種類芡粉的黏度變化有不同效果。

混合式進位及其應用

有一天我想寫一個會讓電腦玩猜數字的遊戲,就是出四位數字(更多更少位也行),每個位的數字互不相同,然後由玩者(可以是人或電腦)猜數字,由出題者告訴玩者幾個數正確,及幾個數有在四位數內,卻位置不對。