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國小組

光電拔河罩得住--指針感應拉鋸電流的追日系統

將兩片太陽能板同極對接並改變光照條件,以產生不對稱的光線後,便能在太陽能板之間產生拉鋸性的電流,設計追日旋轉系統: 1.利用斜口遮罩外觀配合光栅板的疏密與長度,便能與光線強度產生幾何的關係 2.四片兩組(前+後、左+右)光電板,可產生拉鋸電流來控制二維立體的追蹤馬達 3.以雙向指針電表作為追蹤控制的切換開關,靈敏度遠優於微型馬達的啟動電阻 4.電表開關可控制外部電源啟動追蹤馬達,或切換將光電板發電回充至外部電源 以上組合設計,產生高靈敏度的追蹤效果可適用在平行光(太陽光)與非平行光(散射光)。實測發現:在日照10000Lux以上,光線偏斜10°以內就能感應產生追蹤效果且誤差在±3°以內,相當靈敏且精確。

電一下就知道

微型電解只能從顏色及氣味來判斷產物的種類與酸鹼性,本研究以不同的電解裝置來解決微型實驗無法定量的缺點。在氣體的檢驗除了氣味外,還以點燃的線香確認。溶液的酸鹼性除了酚酞外,也使用廣用試紙及pH計說明。在改變溫度的實驗中發現,溫度越高反應速率越快,陰極析出的量也越多。以石墨和銅電極電解硫酸銅水溶液,在陰極以銅電極析出較多,可說明活性電極的影響。以石墨電極分別電解硫酸銅與硝酸銀水溶液,陰極析出的量銀多於銅,則可以從法拉第電解定律中,通入相同電量時,析出的重量是和(原子量/電荷數)呈正比來解釋。另以銅電極電解碘化鉀水溶液,電壓由 9V降為3V時,陽極由I3-、 Cu2+變成了只有Cu2+,證明電壓大小會改變陰陽極的產物。

《擦擦筆大變身》~變色的鼻涕蟲

擦擦筆為何不需立可白就可以擦乾淨原來顏色,利用擦擦筆感溫變色的原理加上水黏土自製變色鼻涕蟲。 先由市售的擦擦筆分析調查開始,接著各種擦擦筆的特質,研究感溫材料的特質及與生活中不同材質物品的結合,研究感溫材料與水黏土的結合~感溫鼻涕蟲特質。 最後,利用研究結果,將感溫鼻涕蟲應用在生活上,製作實用奶瓶茶杯感溫器、引擎及電腦散熱器感溫器、感溫鑰匙圈、替代市售彈力球鼻涕蟲的感溫玩具及具環保實用功能的感溫牆壁等,藉由太陽光熱輻射讓牆壁產生變色效果,達到環保綠能永續功能。 由觀察生活中有趣的文具~擦擦筆開始,經歷一連串的研究歷程,歷經許多困境甚至發生爭執,科學發現過程中我們學會最重要的科學態度~謙卑。

好「菇」到~探討光質對菌菇生長之影響

本研究使用LED燈進行食用菌菇栽培之生長實驗,採用波長430nm的藍光LED與波長660nm的紅光LED,製作12顆藍光、12顆紅光、3顆藍光9顆紅光、3顆紅光9顆藍光與6顆藍光6顆紅光五種組合燈,再搭配12顆白光形成六種不同的光質組合,探討不同光質與不同光照時間對藍寶石菇與補血珍菇子實體生長的影響。 研究結果顯示:綜合考量光質與光照時間,光照時間4小時且藍光為主的光照條件對藍寶石菇子實體數量、重量與蕈傘面積的生長效果最好,而光照時間8小時且藍光為主的光照條件對補血珍菇子實體數量、重量與蕈傘面積的生長效果最好。

找頭「序」—Flat cube的平移遊戲的解法之探討

一、 我可以從K值判斷完成狀態的首卡奇偶性及是否可解,也可以判斷從某種牌卡 狀態能否經過有限次移動變成另一種牌卡狀態。當牌卡狀態的K值奇偶性相同,則可經有限次移動完成變換,若奇偶性不同,則需改變首卡奇偶性才能完成。 二、 我找到三階段(偶數張牌卡)及二階段(奇數張牌卡)標準解題流程(以6張卡為例)可將任何牌卡排成完成狀態。 三、 利用號碼平移的方式,在找到一組牌卡的移動最少步數後,一併找出其他組的最少步數,簡化牌卡情形。 四、 5張卡及6張卡的操作過程可作為奇數張牌卡及偶數張牌卡的基本模型,隨著牌卡數增加,只要不斷增加首卡連號數量即可,此兩 種牌卡數之餘卡則固定為3張及4張。

煙消熱散

本研究主要探討如何將車內煙霧及熱氣運用不浪費能源的方式,以最快的速度散去。研究先探討各種車款車內空間,製作等比例之模型車,研究「車窗開啟個數」、「車窗開啟位置」、「車窗開啟大小」及「車速」影響「煙霧散去」及「溫度下降」的狀況。研究結果發現:(1)開窗的個數與煙霧消散速度並不完全相關。(2)車窗開啟的各種組合中,以有開前窗造成空氣流通的狀況較佳。(3)車窗開的愈大,空氣流動愈快,但車子速度對空氣的流動的影響是明顯優於開啟窗戶面積大小的。

錢幣變臉秀

看看我們現在使用的錢幣愈來愈精美,不難想像鑄造這些硬幣的成本,現在我國發行的硬幣有5種(1元、5元、10元、20元、50元),大家也都用的很習慣,但是可曾想過,若改換這些錢幣的幣值,能否讓我們在付任何金額時,所需的硬幣數量減少,如此一來不但可以讓我們民眾的錢包減重,也能讓國家節省鑄造的成本,若可以改換錢幣幣值的話。這是一個突發奇想的構念,也是一個另類的思考與想像,在老師的帶領下,我們投入其研究。本研究的前提是在不找錢的情況下探討幣值組合問題,從中也發現了直覺式組合與非直覺式組合的規律,由大小幣值間的關係,我們可以預測出此組幣值組合的模式為何,抽絲剝繭中也找出了比我們現在使用的幣值更有效益的幣值組合,而且可以有相當多種的選擇呢!其中質數幣值亦是居於一個重要的角色。在分析了國內幣值外,我們也嘗試分析國外各種幣值的使用情形,並提出可能之建議。

乾坤大挪移─數字華容道解題策略與數序關係之探究

本次研究重點於探討數字華容道玩家的共同困境、兩種解題策略適用性、數序相反對數與有無解的關係。綜合研究發現概要如下: 一、受試者無法解出每一列的最後一個數字排列。 二、四格解法適用性:3×3的數字華容道分為四個顏色的範圍,該範圍內的四格,只要使目標數字至特定位置(左半邊B、C,或右半邊C、B),就能解。 三、六格解法適用性:在目標六格範圍內移動,使每列最後的數字滑塊與前一個數字滑塊相鄰,即有解。 四、由3×3解題與六格解法過程中,初探一對數序相反無解。 五、由2×2數字華容道題型進行奇偶關係與有無解之證明,類推3×3、4×4數字華容道題型,皆符合奇數相反對數無解,偶數對數相反有解。

神氣「浮」現—氣浮裝置之原理探討

網路看到彰師大的氣浮球實驗,覺得很神奇有趣,便著手進行探討其中原理。經過多次失敗與改進,終於成功利用自製材料做出氣浮裝置。原理探究過程中,先後自製了風力測量裝置、氣壓測量裝置和斜面裝置來進行實驗。原本以為是產生的風力導致有氣浮作用,經實驗驗證發現,產生氣浮作用的真正原因,主要是利用渦輪扇將空氣吸入使得內部氣壓增加,然後氣體由底部逸出形成氣墊造成氣浮。此外,頂面開口口徑影響的進排氣速率、氣浮裝置高度、底部口徑、底部接觸面積等因素,都會影響氣浮作用。最後發現,雖然氣浮裝置自由滑動時有離開接觸面一微小距離,但與動態氣墊間還是有摩擦力存在,而動態氣墊會因氣墊量、密度、流速等不同,而有不同的摩擦係數。

風去橫生-無葉片電風扇的製作與研究

本研究透過自製無葉片電風扇,了解其構造及原理,並透過改變其基本構造來了解影響其風力大小的因素,而在通過實驗及觀察後發現下列幾點: 一、本研究從實驗中推論無葉片電風扇壓縮的出風口應有一定的距離限制,來確保風可以被最大限度壓縮而放出。 二、無葉片電風扇在從加壓出風口將風送出的時候,無葉片電風扇的中心位置是幾乎沒有風的,而風速最大是在位於離開出風口處一段距離的地方(約4公分)。 三、從實驗可以推論無葉片電風扇的主體材質不同,會影響其風力表現及其所發出的聲音,而實驗中以塑膠為主體的無葉片電風扇表現較紙類為主體的為佳。 四、本研究所製出的無葉片電風扇在風量達到最大平均值時,經過計算已達到氣流倍增的效果。