生活與應用科學科

市面上有許多省水器材，我們研發的環保水龍頭省水效果更佳。學校要求進行營養午餐前需先洗手，校園中高年級男生洗手用水量普遍比女生較少，但仍需1 公升以上的水量，若於學校安裝省水龍頭則可達到省水效果，以集中式水柱且噴霧的省水頭效果最佳，約需480毫升水量。利用自製環保省水龍頭可達到比噴霧式省水頭更好的省水節能效果，僅需約300毫升水量即可洗淨手。在製作環保水龍頭時，應注意進氣孔的位置及大小，以製作於瓶蓋且口徑等於出水吸管為佳。可利用凸出的出水管來控制流速，出水管愈長，流水量愈大。環保水龍頭是利用環保材質自製而成，花費少，再加上安裝方便，將水管接上水龍頭即可，是個值得在校園中推廣的節水方式。

本研究藉由浴室滑倒的例子，結合國小課程「摩擦力」與文獻資料，探討浴室地板、室內鞋和水溶液等三大因素，並交叉組合測量摩擦係數大小，試圖找出最防滑的搭配。研究發現乾燥的環境最為安全，潮溼環境和平滑的浴室地板都比較危險，尤其在佈滿潤髮乳的地板和含水溶液的光亮磁磚地板上，室內鞋的防滑效果有限，不能過度依賴。我們有以下建議：一、浴室採用乾溼分離設計，以減少溼滑的地板面積；二、使用水溶液將增加滑倒風險，使用完畢應沖水潔淨並擦乾地板；三、浴室地板應該使用具有凹凸不平的防滑磁磚；四、慎選浴室防滑拖鞋的種類，以塑膠硬底鞋的防滑效果最佳，紙質室內鞋容易滑倒，需要特別小心，並且不要過度依賴廠商宣稱的浴室拖鞋防滑效果。

淤泥的處理和再生能源的議題近年來大受重視，本研究首先利用校園生態池底泥自製微生物燃料電池（Sediment Microbial Fuel Cell，SMFC），進行前置實驗，確認此裝置可產電且電壓為泥土中的菌所產生，才能進行接續的探討。在前置實驗中，我們進行新舊土、陰陽極中間的隔層材料的電壓大小比較，進而找出發電效率最高的設置條件。根據前置實驗的結果，我們改良裝置，結合魚缸和底泥微生物燃料電池，設計出一個會發電與自循環的小型生態缸，並分別針對魚種、電極種類、電極表面積、底泥種類、添加硝化菌進行電壓大小或菌數的比較，並以串連方式提高電動勢，結果發現利用底泥微生物的確可作為生態缸的發電源，且不影響魚的生存，未來將可應用在發展發電與自循環的魚缸上，也可擴大應用範圍至野外溪流與湖泊。

近日颱風頻繁，家家戶戶常停電，手電筒成了必須之品。有時找到了手電筒，卻忘了放電池，又要摸半天，加上電池放久了，又容易沒電，且電池的電能終將會用完，那時又該怎麼辦？有鑒於諸如此類的狀況，我們利用國中理化第三冊十二章與十四章裡，所學到的磁場改變可以使得線圈產生感應電流，在此我們利用整流器把感應出電流變為直流電，又由於磁鐵及線圈的運動速率不同，使得所產生感應電流值不均勻，磁鐵運動至線圈每一個地方感應出來的電流值不一樣，所以我們利用加上電容器將電能儲存再慢慢放電；在此電容有充電作用及兼具有濾波作用。再者我們使用發光二極體當成電光源，因此加上 1.5k 歐姆，1/2W 電阻及齊納二極體是穩壓作用，使負載工作電壓穩定，不使負載燒壞。另加上 2.2K 歐姆 1/2W 電阻是限流作用，保護發光二極體。於是我們做出了非常實用的不用電的手電筒，甚至做出了有趣的洋娃娃玩具，成功的收集並利用電磁感應所產生的電流成為一種不耗費資源的環保能源。

掃描器用久了，各項元件難免會老舊，掃描出來的影像色彩與原稿有不小的差異，或許可用色彩管理軟體來校正掃描影像與原稿間的色彩差異，但是其價格昂貴，非一般使用者可以負擔。本篇研究以便宜的標準色彩導表，配合使用多項式迴歸分析法發展出針對掃描影像的色彩校正方法，無論從理論數據上的探討以及實際影像上的測試看來，我們的方法確實有效，能讓原有的色彩較精準地重現。

一群勇於探索的學生，想要以酸鹼變色的原理製作出一組簡易可行的變色筆。探索的過程中，一路從指示劑的材料、筆桿的製作方式、提升書寫效果一直延伸到了防腐的方法。在這為期八個月的探索中，師生們無不絞盡腦汁想辦法使變色筆變的更好，其中細緻如熬煮指示劑的方法，都是有待克服的難題。經由不斷嘗試，找出了八種指示劑裝填進自創的吸管筆。以鹼性溶液變色，又以酸性溶液復原。並試著以簡單的材料防止指示劑的腐壞。師生們無不期待研究成果能普及化，讓看過的人也能利用隨手可得的生活素材，簡易地做出一組實用的變色筆。

本研究是利用「熱聲效應」來探討聲波冷卻的原理，並製作一個簡單的聲波冷卻裝置，而此裝置分別由揚聲器、共振管、片堆及熱交換器等四個主要部分所構成，並利用聲音編輯軟體讓揚聲器產生所需的頻率之聲波，讓共振管內產生共振駐波使工作氣體能作壓縮及膨脹，並且在片堆內能將聲能轉換成熱能以達到降溫的效果。本研究針對不同的聲波頻率、片堆間隙及熱交換器高度來探討聲波冷卻的效率。研究後發現下列幾點：一、聲波頻率愈高並不能提升冷卻的效率根據聲波冷卻的原理發現工作氣體在進行熱交換循環時有一定的週期時間，當聲波的頻率愈高則工作氣體進行熱交換的週期時間愈短，反而無法有效的進行熱交換使得冷卻的效果降低。二、片堆的間隙大小與共振管內的工作氣體性質及聲波頻率有關本研究的片堆間隙是以 357 Hz 的聲波頻率計算而得，並根據聲波冷卻的原理將片堆的間隙的大小設計成接近四倍的熱滲透深度。經實驗的結果發現在 357 Hz 的頻率下，片堆間隙愈接近四倍的熱滲透深度時所得之冷卻效果愈佳。三、熱交換銅片的高度愈高其冷卻效果愈好本研究在加裝熱交換器的實驗結果發現，於相同的片堆間隙及聲波頻率的條件下，高度較高的熱交換器之冷卻效果確實會比高度較低者佳。

上數學課的時候，老師教我們如何計算體積和容積。為了加深學習的印象，同學們利用下課的時候，計算各式各樣文具及簿本的體積，並利用上完課的大字報，摺出各式各樣大小的紙盒，來貯存各式各樣的文具及簿本。但是經過幾天的觀察後，卻發現這些紙盒並不實用，不但不方便攜帶，而且也很容易破損。正當大家陷入沉思的時候，突然有同學發現，佈告欄上的林林總總的宣傳海報和回收的壁報紙，似乎比大字報更耐用，如果再加上提把的設計，就可以帶著走，不但可以資源再利用，而且更貼近生活需要。在經過不斷的努力蒐集資訊及不斷觀察、試驗和改良後，終於利用學校佈告欄的回收紙，設計出符合自己使用需求的紙袋。

本文旨在研究螢光棒內的物質對於生物的影響；選擇以蝦的胰臟細胞、B.cereus,S.aureus, V.damsela, Streptococcus, E.coli, V.alginolytious, A.hydrophia 等七種細菌及三斑鯛魚、斑馬魚等作為生物的代表，在實驗室內培養細胞及細菌並觀察螢光棒的內含物是否會抑制細菌的生長、細胞及生物個體的生存．當我們每每在電視上看到無數隨歌手節奏舞動的螢光棒，在一場大型演唱會後被隨意丟棄，我們便不禁自問，它們是否有被適當的分類及處理呢？在對七株不同的菌株進行不同濃度的抑菌圈實驗以及將不同量的螢光棒內含物加入蝦胰臟細胞培養液共同培養後得知，僅要微量的螢光棒內含物質，便可以對上述兩種對象產生相當的損害以及影響；接下來，我們還將以三鯛斑魚及斑馬魚的魚苗來進行生物個體的實驗．然而以目前的結果可初步得知，以一般的掩埋及焚燒法來處理螢光棒，可能不是一項明智的舉動，有待政府相關機構來深入研究，並提出更好的解決之道．

將各種飲料倒入植物中，會有什麼結果，是這次實驗的重點。首先，我們篩選植物樣本的條件，最後選擇石竹；接著，討論出控制變因，才能決定放置植物的地點，和工作分配；第三，再討論澆灌的液體，不但要方便使用，還要性質相近，以便後續做數據分析時，能兩兩互相比較；最後，則是歸納記錄的項目，做成紀錄表。前面的實驗結束後，我們立刻整理紀錄表，做了橫向和縱向的多項數據分析，了解植物生長的好壞變化，用這些數據，對人體飲食態度當做參考，這一段是整份研究重點。第一回合縣賽結束後，再做第二回合實驗，除了全面改進，也延伸許多項目。以下將會一一列出來。