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國小組

冷氣位置對教室內溫度影響之探究

溫室效應導致夏季愈來愈炎熱,為提高學生學習成效,2020年行政院頒布「班班有冷氣」政策,但也可能造成電力過度使用與缺電問題。為解決缺電問題,除了持續發展綠能發電科技外,如何節能或是提升冷氣設備效能,也是有效的方法。本研究以冷氣裝設位置、教室風扇風向、室內二氧化碳含量為實驗主軸,藉由Arduino UNO與溫度感測器記錄教室內溫度分布,搭配二氧化碳檢測儀偵測二氧化碳含量,以科學數據找出最佳的冷氣裝設位置,可使教室內溫度達到最均勻的分布。研究結果發現在相對位置裝設冷氣,風扇不要運轉,同時打開窗戶,可避免冷空氣的聚集,加強冷空氣在教室內的流通,有效提升冷氣的使用效能。

臺灣氣候變遷現象探究

本研究是探究臺灣在1998~2021年的氣候變遷現象,主要是以國小學生生長階段的視角將中央氣象局臺北、臺中、臺南測站的氣溫和降水觀測資料分組和統計,藉以比較近6或12年與出生前12年或氣候平均值的差異。結果發現:氣溫方面,三測站近年各月平均氣溫多為加劇上升,出現警報高溫的時間倍增,並以5、6月和臺北測站最顯著;日最高溫和最低溫的眾數落點皆上升1℃,但三測站日溫差升降趨勢完全不同。降水方面,三測站近年的降水增減趨勢不同,但各月平均降水量距平值皆小於50mm。此外,扣除颱風影響,豪雨等級的強降水發生次數在三測站都有增加,並以臺北測站豪雨占強降水比例增加12倍的變化最劇烈。綜合上述,可以得知臺灣近年的確發生劇烈的氣候變遷。

聖誕「數」好好玩

本研究的目的在探討以90°直角展開直立的立體聖誕卡片中,做為聖誕樹的等腰三角形,底部的中點在凸出時傾斜的原理。我們發現立體聖誕樹底部的中點傾斜的程度和等腰三角形的高度與寬度比例有極大的關聯性。我們發現當等腰三角形的寬度固定時,若它的高度愈低,則在立體卡片以90°直角展開站立時,底部中點凸出時會愈傾斜;相反的,若等腰三角形的高度愈高,則底部中點凸出的角度會愈接近水平。我們推導出如何利用等腰三角形的高度與寬度計算出底部中點凸出時上升高度的公式,以及如何裁切等腰三角形,進而做出底部呈現水平的立體聖誕樹。

數一數 - 方格紙上的正方形和長方形

運用方格的格子點試著連出正方形和長方形,我們發現這些連接方法的類型和規律,並歸納出正方形和長方形數量的通式。(1)正方形︰奇數邊長總數=(N2+4N-1)/4;偶數邊長總數=(N2+4N)/4。(2)長方形分三種結果︰(a)正長方形總數︰(N2-N)/2、(b)斜長方形45度角總數︰奇數邊長(N2-1)2/4、偶數邊長(N2-2N)/4。(c)斜長方形非45度角總數有規律,但無通式。

「均濕」的妙計–等壓出水等量灌溉裝置

本研究主要探討在同一條灌溉管線上,不同情況下各孔洞的出水量、管線前中後水壓的情形。為了要準確測量水壓,我們自製【微量水壓計】,解決外購水壓計刻度太大的問題。 研究發現,造成管線前後端出水量有很大差異的原因:j孔洞過多;k管線向上傾斜; l管線轉彎,它們的共同點就是:管線水壓前大後小。 因此「水壓」是解決問題的關鍵!我們利用針筒、彈簧設計了【孔洞等量出水裝置】,運作方式為:開水à累積水壓同時推開活塞à各孔洞同時出水à關水à水壓降低à彈簧推回活塞止水。 管線裝上等量出水裝置後,出水量的差異有效降低了:j孔洞過多61.5%à15.3%;k管線向上傾斜85.9%à15.7%;l管線轉彎98.9%à16.3%,最後也實際運用在蔬菜盆栽灌溉上,希望為省水盡一份心力!

以「獨」攻「獨」—探討獨角仙的格鬥模式

根據文獻搜尋顯示本研究為首篇發表探討獨角仙的打鬥模式。本研究透過採集、飼養台灣亞種獨角仙,觀察獨角仙的身體構造與打鬥行為的關係,分析獨角仙在夜晚七點到十點間的打架機率,找出獨角仙較會打鬥的熱點,再以手機或平板錄下獨角仙打鬥畫面、分析影片、探究打鬥模式。研究結果顯示獨角仙擅長以頭部獨特構造攻擊對手,雄蟲攻擊以「頭角」為主;雌蟲擅長以「頭部」攻擊對手,較量力氣。雄蟲與雄蟲打鬥模式為「插入式」、「拋摔式」、「掀翻式」、「互頂式」、「棒打式」;雌蟲與雌蟲間打鬥模式為「頭頂式」、「腳攻式」、「爬壓式」;雄蟲與雌蟲打鬥模式為「插掀式」、「爬壓式」、「頭角攻式」、「頭頂式」。

煮泡麵「粉」有趣—探究類沸騰現象

粉末的類沸騰現象在烹調過程中常會造成許多困擾!本研究發現許多常見的調味料粉末與麵條都會產生類沸騰現象,此現象應列入生活安全教材,提醒大家在烹調過程中,投入調味料的時機是達成安全烹調的關鍵。首先我們使用imageJ對類沸騰現象進行量化數值,在AI浪潮下,借助ChatGPT,我們完成了類沸騰比值的Python程式碼。研究過程中,我們發現溶液酸鹼性及鍋具蓄熱能力都會影響類沸騰現象,藉由此特性我們利用類沸騰現象來推算溶液PH值,自製PH計,相較於廣用試紙,它可以提供數據資料表達溶液酸性程度;同時,利用類沸騰現象跟鍋具的蓄熱能力相關性,對於一些新型複合材料的鍋具,亦可以利用類沸騰現象進行鍋具蓄熱能力的驗證,理解廣告行銷術語的正確性。

自動智發-寵物氣壓飲水機

為了改善寵物用水的問題,提高寵物飲用水的安全性、貼近使用者的生活方式及設備零件的替換性,我們結合了大氣壓力原理與電子科技,加入智慧判斷與殺菌裝置。我們第一代飲水機雖然能持續供水,卻無法保證飲用水的潔淨度,故在設計第二代時,加裝了紫外線殺菌燈及超音波距離感測來避免紫外線燈傷害。實測時,由於有些寵物的速度較快,超音波感測的距離太短,於是又設計了第三代紅外線偵測,使其距離增加到100公分,以達到實際使用安全,並且改用3D列印設計產品,避免被水潑濺與被寵物拉扯的狀況。為了更加貼近人性化,經過問卷調查後,在第三代上加裝飲水量計算、掀蓋設計和UPS不斷電系統,使我們的寵物飲水機更加符合寵物及飼主的需求。

黑白有段

本研究題目源自科學研習月刊 ,原題討論將N節黑白毛毛蟲依顏色分成P段的種類數,可視為兩相異物的直線分段排列。 我們的研究由直觀而規律整合進而推出通論,第一個突破點為以長條格的切割找到將n節分p段的方法數。並將這個方法數以二維的思考解決N節黑白毛毛蟲分成P段的種類數。 並延伸研究為兩相異物環狀分段排列,而有以下發現: (一) 環狀分段排列受珠數與段數最大公因數f影響,而有非循環直線排列與循環直線排列不同的環狀轉換模式。 (二) 非循環直線排列需扣除循環的直線排列再轉換為環狀排列。 (三) 循環直線排列需扣除子循環的直線排列再轉換為環狀排列。 (四) 若f質因數的個數大於 ,則子循環直線排列數可用文氏圖幫忙分析。

就「塑」這個光~海洋塑膠微粒含量之探討

塑膠微粒影響著人類日常,但家鄉沙灘滿是塑膠垃圾,促使我們進行研究,得到以下結論: 一、比較沿岸海域不同深度的海洋塑膠微粒數量。 表層>1m深>>2m深。 二、比較人造港埠對海洋塑膠微粒的影響。 (一)數量方面:龍門>尖山。 (二)深度方面(塑膠微粒數量):表層>1m深>>2m深。 (三)最大顆粒粒徑大小:人造港埠>開放水域。 三、比較潮間帶不同位置海砂的海洋塑膠微粒數量。 (一)低潮線>高潮線>飛沫帶。 (二)龍門後灣沙灘低潮、高潮線多於尖山烏泥沙灘。 (三)塑膠微粒數量(深度)0-4cm>4-8cm>>8-12cm,且海砂中含量多於開放水域。 四、比較不同受風面的海洋塑膠微粒數量。 迎風面多於背風面。