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國中組

數位流量監控系統

本實驗包含兩個部分,一是利用攝影機拍攝圖片,從圖片中物體的長度去判斷實際物體的長度,二是利用一的結果,運用在交通流量上,將攝影機中連續圖片的差異來判斷是否有汽機車通過,進而計算車流量。

自製磁浮馬達應用於發電機之研究

本組實現一個結合磁浮模組、馬達模組及發電模組之自製磁浮-馬達-發電實驗平台Maglev-Motor-Generator (MMG),探討法拉第定律及摩擦力影響。首先,將實心圓鋁柱加工製成感應-同步合一的同軸轉子,再將強力磁鐵崁入圓鋁柱轉子表面及兩端,並藉由下方固定磁鐵斥力達到磁浮懸空之目的。另外,透過變頻器驅動定子旋轉磁場帶動磁浮轉子與旁邊線圈切割磁力線以驗證法拉第定律及發電與轉速關係。為了提高磁浮穩定,磁浮轉子一端以擋板限制其位移量,調整磁鐵角度、磁力大小來達到穩定之磁浮支撐力,並探討在不同材料擋板下,摩擦力對磁浮轉速的影響。 本作品利用上課所學知識,建置MMG實驗平台來探討轉速與摩擦力及發電關係,最後將研究結果加以分析及驗證,達到科學實驗之目的。

先左腳再右腳

本文將斐波納契數列中可無限繁殖的兔子改成加上繁殖一定數量後,母兔會死亡的變因,這形成了新的Di數列,Di數列和盧卡斯數列一樣具有斐氏數列的核心概念,不過比起盧卡斯數列和斐氏數列的線性關係來說,Di數列和斐氏數列有著更複雜的非線性關係。本文利用作者獨創的『自走砲車,交互運算』模式建立了各Di數列和斐氏數列之間的關係式,並經由各Di數列及Ci修正值數列間的比較,找到一個相較起來較為精簡的公式,利用這精簡的公式可迅速的從F(巨大項)的值算出F(兩倍巨大項)的值,遠遠縮短了從前計算F(兩倍巨大項)之值的時間。註:Di表示一隻兔子繁殖i次後死亡。Ci表示各Di與F之交互運算式之修正值。

海中諧星Π~小丑魚的家

從熱帶海洋至寒冷水域都能找到海葵的蹤跡。海葵屬刺絲胞動物門,個體為囊狀,內有一個空腔,身體對外只有一個開口,口的周圍有觸手,觸手上佈滿著許多劇毒性的刺絲胞,可毒殺或麻醉獵物。獵物被觸手送入內部空腔時,進行消化與吸收,食物殘渣亦由口排出。海葵大小與小丑魚數量有直接關係,海葵提供小丑魚產卵與防衛外敵的場所。小丑魚會利用四周物體作指標而巡邏領區,在白天能看見進入領域範圍的魚類,並將牠們趕走。不同種小丑魚的區域範圍有所差異,有些巡邏時離海葵可以遠到 3~4m 左右,有些溫馴小丑魚離海葵較近,但生物侵入海葵時,即會展現猛烈攻擊。我們利用三角定位確定海葵與牠們週遭的明顯指標,也使用指北針的八方位測量海葵的面積大小。去年我們已觀察小丑魚的領域範圍,本次將更進一步了解海葵本身的構造與週遭環境。未來這些成果也可讓我們深入探討海葵及小丑魚的共生生活。

Who焦蝦? 社會經驗對螯蝦壓力反應行為影響之初探

本研究嘗試以螯蝦動物模式探討社會經驗多寡與性別差異對其面臨壓力反應行為的影響。我們成功建置隔離獨居、集體群居之養殖系統;設計競技缸試驗來觀察螯蝦面對優勢個體的互動行為,再透過十字迷宮試驗進行螯蝦壓力反應(類焦慮行為誘發)之評估;此外,我們發展簡單的影像分析方法來解析影像數據。結果顯示,社會經驗(集體群居或獨居)與性別都會影響螯蝦面對優勢個體的互動模式與壓力反應行為,且性別差異的影響力較明顯,公螯蝦有較高比例的迴避、戰鬥狀態,母螯蝦互動以推擠為主,此外,社會經驗多的小公蝦可能因能迴避生存威脅、處理面對優勢個體所導致的壓力,而更趨於探索環境。

核電?NO!河電?YES!

本實驗是找尋適當的材料製作「鈉複合式電極」來利用河川在出海時所造成濃度差的區域來發電。實驗討論的變因有不同的黏著劑不同碳布孔徑不同有機溶劑分別對電極放電度的影響,各個複合式電極完成後先在實驗室進行模擬複合式電極放電的過程,並且利用EXCEL對各項實驗數據逐一討論。接著自行設計出一個適合此電極的裝置。為了確認裝置的可行性還到附近的三條大河(濁水溪、大甲溪、曾文溪)實地取水進行實驗,並討論了此電極的「回收效率」與放電能力以及河流本身的特性對自製電極所造成的影響。經過多次實驗,得知赤血鹽與硝酸銅所製作的鈉複合式電極所產生的電功率以及回收率是最好的,電功率為0.967113瓦特,回收率達到83%。

以自組儀器探討單寧酸與鐵及鉛離子之作用並開發為檢測方法之研究

為檢驗地下水的微量金屬,本研究修飾組裝可同時測定透光度及散射光的LED光電儀,微觀金屬與單寧酸作用,找出單寧酸適用濃度及金屬可偵測濃度範圍。研究中先以手機光譜儀測出單寧酸與金屬錯合的特性光譜,再以LED光電測定儀測定訊號觀察,推測其作用關係,試驗出適合檢測濃度條件。研究結果顯示,單寧酸對鐵及亞鐵離子皆會產生黑色錯合物,與其他金屬則產生沉澱。在低於濃度10-3M下只有鉛離子與單寧酸會產生沉澱。利用儀器的高靈敏度測量鐵離子與鉛離子對單寧酸產生的錯合物,經透射電壓值分析後,可成功量到10-6M鐵離子,而鉛離子則為10-5M。有別於一般的金屬檢驗方法,以單寧酸檢測法為創新且具穩定效果,成本低無污染,可用以測量出鐵或鉛的含量。

加油站的陰謀

前些日子,因為金融風波造成國際原油價格上漲,使得人民生活開支增加了!在這樣的環境中,如果大家仍不注意生活中的小細節,就容易被既得利益者獲得了更多的利潤,而加油站就是其中之一!我們利用加油的兩種計價方式去探討加油站的計價方式是不是合理?如何才能不被加油站凹走錢,反而能從它們身上賺到錢?並希望能找出一個簡單的方式幫助大家快速的做決定!

骰子與棋盤

在一個 m×n 的方格棋盤中,用手將一顆邊長與棋盤一小格邊長相同的正立方體骰子,從棋盤左下角以骰子的一條稜為軸,沿著棋盤向右或向上翻入相鄰方格而滾動到棋盤的右上角。在每一次操作過程中,把骰子和棋盤接合那面的點數記錄下來並算其總和,求這些操作所得總和的最大值及最小值,並探討當發生最大值或最小值時,骰子位於起點的最初擺放面向為何。

飲「鹽」止旱~探討台灣藜抗鹽耐旱的可能原因及囊狀細胞角色

台灣藜為台灣原生種作物,本實驗發現其種子發芽率與幼苗生長,隨鹽度及乾旱程度上升,受到很大抑制;發展至第一對葉,台灣藜才展現較好抗逆能力。花青素與類黃酮比較結果,不論是子葉或是第一對葉,鹽度越高或越乾旱時,含量均較高。但POD與CAT活性,子葉時活性變化不大。生長至第一對葉時,POD在2%鹽處理組,活性上升10.8倍;乾旱w40%組,活性上升3.6倍。CAT在2%鹽處理組,活性上升5.2倍;在乾旱w40%組,活性上升3.8倍,酵素活性的結果與抗逆關鍵時期相符。刷除囊狀細胞後,發現台灣藜在鹽逆境下生長較差。2%鹽處理後,將囊狀細胞刷除,CAT活性下降約82%,POD活性下降約39%。囊狀細胞除了儲鹽能力外,尚有抗氧化酵素存在其中的可能。加鹽的處理能加強抗旱能力。