生活與應用科學科

本研究運用自行設計製作的器材，測量風力吹襲風車之受力大小。同時探討風扇扇葉裝置角度和扇葉多寡是否影響轉動速度，最後探討擾流板對整體風車的影響。經實驗研究發現：一、大型電風扇吹出固定風量對不轉動的風扇造成彈簧秤約60-140 公克重的施力效果，而轉動的風扇則減少約20％以上的力量（施力）效果。另外，扇葉角度也影響受風力量的大小，扇葉越平行風向，氣流越能順利通過，風車承受的力量愈小。二、扇葉角度在45°以內時，風車旋轉速度較快。另外，從2、3、4、5、6 扇葉風車與轉速關係實驗，發現將扇葉角度固定在40°和80°時，扇葉數的多寡不致影響轉速太大，而扇葉角度固定在10°時則有明顯差異。三、實驗發現，當擾流板高度加高，六扇葉風車偏轉晃動角度變小。另外，比較六扇葉和二扇葉風車發現，二扇葉風車的偏轉晃動角度都較小而穩定。

以隨手可得拍攝影像的工具（如手機、數位相機、攝影機、網路攝影機等）及網際網路的便利性，讓使用者能隨時透過書籍條碼影像向遠端資料庫查詢相關的資訊。本次研究以「ISBN書籍條碼」為例，經過條碼影像的擷取、偵測並分割出影像中的條碼、歪斜校正以及辨識後，透過網際網路，從ISBN書籍資料庫中查詢出該書籍的相關資訊，讓我們體驗行動通訊科技所帶來的便利。

台灣位於颱風、地震頻繁的地區，1999 年的921 大地震更是令人震撼。大家是否有手電筒用到一半就沒電；颱風、地震斷水斷電時，無法充電；電池缺貨時，無法使用手電筒、收音機呢？我們利用廢棄的玩具、家電中的馬達及其零組件與淘汰的蓄電池，組裝出實用的手搖發電手電筒。我們將馬達當作發電機使用，正好逆向操作：1.「電動機」變為「發電機」。2.「高轉速轉換為低轉速」變為「低轉速轉換為高轉速」。我們的作品有：1.手搖發電單一小LED 燈泡手電筒、2.手搖發電三顆小LED燈泡手電筒、3.手搖發電19 顆小LED 燈泡手電、4.手搖發電蓄電一顆大LED燈泡手電筒、5.手搖發電蓄電三顆大LED 燈泡手電筒、6.手搖發電蓄電三顆小LED 燈泡手電筒。我們所使用的大部分材料都來自廢棄不用，本來要回收掉的電器。廢棄物的再利用，化腐朽為神奇，運用一般家庭電器的故障品再生成實用的手電筒或其他有用的物品。推展這樣的觀念與做法，既省錢又環保。

本研究使用自製高斯計來瞭解磁鐵磁通密度的分佈情形，運用各種實驗來瞭解法拉第定\r 律，利用電動起子機與圈數計數器自行纏繞實驗所需要的漆包線線圈，以震動馬達當震動源，\r 將震動中的磁鐵穿越線圈並觀察記錄感應電動勢的大小，最後運用實驗的心得成功的做出「震\r 動電磁發電機」，使用震動電磁發電機來取代燈籠裡的電池，就成為不需要電池的「電磁燈\r 籠」。

本研究目的為設計一款輕巧又方便、環保又有效的「隨行濾水杯」，將水經由我們設計的濾水杯過濾後，便能獲得符合飲用水水質標準的水。為檢驗「隨行濾水杯」的效能，我們選擇六種水源：校外溪水、山泉水、雨水、校內自來水、校內飲用水、X山純水進行實驗。並且觀測六種過濾後的累積水量：0mL(未過濾)、100mL、500 mL、1000 mL、1500 mL、2000 mL，其細菌濃度（大腸桿菌(群)、總生菌數）、化學性質（酸鹼度、導電度、總固體溶解量、鹽度、甜度、餘氯值）、物理性質（顏色、氣味）的變化。本研究設計的「隨行濾水杯」品質不錯，過濾後的水質穩定，且檢測項目皆符合飲用水水質標準。與市面上販售的濾水器比較，不但體積小、價格也便宜，是可普及使用的創新設計。

2007年根據國際能源總署的統計人類主要能源的供給有83.2%來自燃燒石油及煤碳，而這些化石燃料燃燒過後會釋出大量的二氧化碳造成溫室效應。另一方面，由於科學的日新月異，資訊設備汰舊換新的速度也跟著加速，這些廢棄的資訊設備不僅佔用空間也會因為隨意的丟棄進一步的造成環境污染的情況。因此，我們想利用廢棄的電腦磁碟機與光碟片進行小型水力發電機(以下稱綠能機)的開發，希望藉此推廣，能降低化石燃料的使用減緩地球暖化的速度，以實際的行動來愛護地球。研究發現：一、 葉片數無論是3葉片、4葉片、6葉片、8葉片，當葉片的角度越大時，綠能機所提供的電壓也就隨著角度的增加而逐漸上升。二、 葉片的角度為90o時所產生的電壓均為該葉片組的最大電壓。並且葉片角度為90o的八葉片產生的電壓為4.5伏特，是實驗中的最大電壓。三、 利用電腦磁碟機所製作的小型發電機在三葉片45o時能提供電壓到3V。四、 葉片角度為20o時，綠能機所提供的電壓均為2伏特。五、 上述電力均能有效提供LED燈所需的電力來源。六、 我們將「綠能機」與「橋式整流器」整合在一起，發展成為「綠能機電力儲存模組」，利用這個模組我們不僅能將綠能機所產生的交流電轉變為直流電，更能將綠能機產生的電力儲存起來，讓綠能機白天所產生的電力儲存在充電電池中，並將電力有效的在夜間提供LED燈使用。七、 「綠能供電系統」儲存在充電電池中的電力，可以利用市售「立可充隨身充電器」將充電電池的電力為手機進行充電。讓「綠能供電系統」產生並儲存起來的電力，能多元的利用在其他低電壓需求的電器用品。 結論：實驗證明，利用電腦回收磁碟機所開發的「綠能機」，能產生低電壓電力。因此，颱風季節或雨量豐沛季節我們可以利用這些豐沛的水量進行小型水力發電，所產生的電力可以提供夜間或颱風等多雨的季節LED照明之電力來源。如此，不僅可以減少能源電力的需求，颱風季節停電時也可以增加空間的亮度，以提升夜間活動時的安全。此外，我們將「綠能機」與「綠能機電力儲存模組」結合而成的「綠能供電系統」，不僅可以將「綠能機」所產生的交流電轉換為直流電，進一步的也能夠將電力儲存在充電電池中，讓儲存的電力能夠適時的提供給LED燈作為電力的來源。另外，我們利用市面上販售的”立可充手機隨身充電器”，將「綠能供電系統」儲存在充電電池的電力為手機電池進行充電。表示「綠能供電系統」產生並儲存的電力，能廣泛且多元的使用在許多低電力需求的電器用品中。

在這個研究中，我們利用自己設計的「黃金比例」風箏，在實驗室中控制風力的大小，來研究在同樣情況下，什麼樣的風箏面會飛得比較好。然後再研究加上不同的尾墜以後，風箏飛行的情況會不會比較好。我們進行了尾墜數量、長短、材質、位置、側墜和尾墜比例的實驗。最後研究風箏面的提線變化，對放飛風箏的影響。研究結果發現：風箏面的材質要使用比較輕而且柔軟的材質；尾墜的數量、重量、長短都要適合風箏面的大小；提線最好是兩邊一樣長的，在放飛或是風箏飛行的時候，比較能夠保持平衡。我們將自己研究的模型風箏放大三倍以後，實際到戶外放飛，結果飛行的狀況十分良好，風箏可以飛得又高又遠，而且很久都不會掉落。所以證明我們所研究出來的風箏，符合了我們的「好風箏」的標準，可以成為小朋友自己在家製作的休閒玩具。

由於太陽仰角隨著時間不斷變換，太陽能板的接收率因此無法隨時達到最高。如果太陽能板能像向日葵一樣持續面向太陽轉動，那麼將會大幅提升太陽能板單位面積的吸收效率。我們設計一個附有凹槽的面板，使特定方向的光源只能完全通過特定的一個凹槽。而這個特定方向的光源會到達驅動裝置，此裝置是利用在常溫下的平衡態在受熱後總莫耳數增加的原理，使氣體總壓增加，進而推動水，使驅動裝置對面板造成的力矩增加，帶動整個面板轉動，讓目標面向陽光。經數次測試發現，雖然面板會朝向光源轉動，但總與正確方向有些微偏差，沒有辦法很精準的指向光源，推測造成此狀況的因素不只一個，有待更進一步的改良。

本研究目的是利用學校午餐剩餘的米飯，以多種實驗尋找最省時及最高出酒率之製造方\r 法，且可提升廚餘米飯再利用之經濟價值。研究方法：一是以固態酒麴發酵之傳統方法製造，\r 二是以液態酵素發酵之新式方法製造。初步獲得以下結果：1.以固態酒麴發酵之傳統方法製\r 造酒精：米飯、水與酒麴之最佳重量比例為100%：150%：1.5%，整個製程需20 天左右，平\r 均出酒率約18%。2.以液態酵素發酵之方法製造酒精：米飯、水與液態酵素之最佳重量比例\r 為100%：200%：0.2%，整個製程需7 天左右，平均出酒率約22%。3.使用新式方法之液態酵\r 素發酵，快速、省時且出酒率高，為最佳之製造方法。本法初次蒸餾所得低濃度酒精產品可\r 提供廚房做為菜餚調理之用，再蒸餾所得高濃度酒精產品可作為汽油之替代能源。

近幾年來，手機電磁波危害人體成為熱門的話題；本研究製作不同材質、比例、添加量\r 的竹炭銀複合膠片，並測試其遮蔽電磁波的效果。結果發現：\r 一、手機電磁波在撥出後3~5 秒時（撥通前）出現最大值。\r 二、雙面加壓、加熱製成的竹炭銀複合膠片遮蔽效果較佳。\r 三、竹炭銀（1：3）複合膠片遮蔽效果介於竹炭與銀膠片之間。\r 四、50%竹炭膠片比10%遮蔽效果好。\r 五、隨著銀比例增加，竹炭銀複合膠片遮蔽效果越好。\r 六、隨著粉體添加量增加，竹炭銀複合膠片遮蔽效果越好。\r 七、1：9、10%比1：3、20%的手機套遮蔽效果好且便宜。\r 本研究成功研發出竹炭銀複合膠片，利用竹炭：銀＝1：9、1mm、10﹪膠片製作手機套，不\r 僅輕薄柔軟，且遮蔽效果很好。