生活與應用科學科

在去年的暑假期間，杰伸的爸爸、媽媽帶著杰伸和他姊姊一家人到宜蘭參加親水公園國際童玩節，看見了許多不同的童玩，其中，發現最有趣的就是「水火箭」。開學後，他把這件事告訴我們這些志同道合的朋友們，於是，我們就開始研究水火箭的製作方式及過程，並且想實驗看看我們製作的水火箭能夠飛得多遠。

先畫出各種直角三角形並比較發現當某角度相同時，不論對邊、鄰邊或斜邊長固定，其對邊除鄰邊的比值皆相近成正比，我們可以鄰邊長×鄰邊長/對邊長的比值，求出所要測量的高度。再配合雷射光束導向性佳的特性製作可調角度的測量器，不僅較以往省時省力，也克服測量時地面空間狹窄及測高建築物的困擾。又自製可測空間距離測量器，透過兩端雷射光源的交會，順利測得不易丈量的空間距離、不規則物體的高度、深度，無需皮尺作為底部丈量工具。且運用在測量河面寬度、樹的最大直徑、觀測月亮高度、水平?測上…。並利用拆下聚光凸透鏡片的雷射筆可將物體清楚呈像的特性，配合一根頭髮，加裝在測具上後，可明顯觀察到0. 1 度的刻度，提高了精確性。

福壽螺不斷的啃蝕農作物，對農業造成很大的危害。如果我們能主動去捕捉福壽螺，清除螺卵，必可達到抑制的效果。我們觀察福壽螺的習性，知道牠們最常出現在灌溉用小水溝後，希望能以方便又有趣的方式大量捕捉，於是討論想要製作一艘適合航行於水溝，能捕捉福壽螺的船。本實驗探討船體與承載重量的關係、動力對船速的影響、掃除器對清除數量的作用、網子對捕捉數量的影響，最後製作『無敵艦號』，並且改進它的缺點。改良後的『無敵艦號』，捕捉福壽螺和清除福壽螺卵塊的成功率提高了。 我們並且讓船在學校的池塘裡航行，不但可以當個稱職的『水中清道夫』，清除水中落葉，還可以拯救寒流來襲時，池塘裡的孔雀魚兒，真是一舉兩得。

本研究最主要是探討各項變因，如前置處理、加熱方式、冷卻方式等珠螺處理過程中，影響撠珠螺的程度為何，並試著去歸納分析，希望藉此找出能讓珠螺好撠的方法。本研究的概念示意圖如下：

清洗飲水機過程中，當不銹鋼內膽的水倒掉瀝乾了以後，清晰可見一層白白的、厚厚的－「水垢」，想刷也刷不掉，這樣的麻煩幾乎存在於許多有使用飲水機的家庭。於是這次科展我們想藉由實驗比較坊間利用新鮮檸檬、檸檬酸、食用醋（化學方法—酸溶解水垢）和阿嬤提出的創意點子「吹風機」（物理方法熱脹冷縮—不鏽鋼內膽和水垢膨脹係數不同）的清潔效果，從中找出能讓婆婆媽媽們輕鬆清除飲水機水垢又能省時、省電、省錢的方法？從實驗結果我們發現到，用來清潔飲水機不銹鋼內膽水垢最方便、較環保（對環境友善）且節能省碳的方法是—阿嬤的創意點子「吹風機」。

雖然現今科技一日千里，但是仍有需要改善的地方。例如捲筒衛生紙，別以為是一條長長的紙捲在一個其貌不揚的紙筒上就很方便使用。當需要扯斷廁紙時，人們必然用雙手才能做到。所以對於手部肢障的人來說，這個動作便變得困難了。因此，我們因應日常使用雙手扯斷廁紙的原理，運用手邊所能獲得的資源，從各項實驗活動的進行中，製作出一個能協助手部肢體障礙人士使用的自動給紙器。將生活中常見的現象做科學化的實驗和解釋，讓師生們不但可以得到解決問題的能力，更能將團隊合作的精神發揮到極致。本次的研究活動為發現日常生活周遭問題、找出解決方法。希望能藉由探究的活動，嫻熟科學探討的方法，並經由實作過程獲得科學知識和技能，進而結合科技來解決生活中的問題。

從國小三年級開始練習棒球以來，時常在練球時，對一壘、二壘、三壘要擺在球場的那個位置才正確，總是打個問號。在做投捕練習時，最常聽見的對話就是〝教練，投手要站在哪裡〞。這時候就看到教練算著步伐告訴投手，投手板的位置大約是在那裡，這時大家就能快樂的練投。因此如果能夠有一套裝置，能夠方便的量測投手板與球場壘包間的角度與距離，則對於喜歡打棒球的我們，就不會在比賽與練習的時候對投手板和壘包距離是否正確產生懷疑。也不會因為不正確的訓練距離或比賽場地，造成運動傷害及影響比賽成績。

本次科展主要是要研發一組三層式葉扇的風力發電裝置，設計三層式葉扇的目的，是希望能以互轉式系統來達到較高的發電效率。我們針對各種不同設計的葉扇，以不同的角度分別控制電風扇及裝置之間的距離以0.5m/s~5.0m/s的風速下，測量出三層葉扇最佳的轉速。在發電裝置部份，我們對於法拉第電磁感應定律ε=NBAωsinωt中的N、B、A都加強，進而自製了發電裝置並且結合了三層式葉扇以及自製的發電裝置，來達到發電最高的效率。第一層葉扇是以第四組(27:32:22)的10°轉速最佳，在第四組葉扇後面是以第二組(34.5:32:18.5)的40°轉速最佳，而在第二組葉扇後面又以第六組(22:32:27)的30°為最佳，因此以這三組葉扇作為我們第三代的三層式葉扇。未來可推廣到各個家庭使用。

國中生物課本第七章蛋的構造，使我們知道蛋的性狀都不相同，蛋的外觀及內部的色澤、凝固強度差異極大。我們吃的酸蛋、皮蛋、水煮蛋、溫泉蛋，是否受到溫度、酸鹼性的影響？是否蛋浸泡不同酸鹼溶液及加熱會影響蛋黃、蛋白的色澤及凝固性？激起了我們的興趣而去深入研究探討。

我們希望找出風力發電機最好的器材，以求未來可以產生發電的效能。而本次實驗目標是先找出轉速最快的垂直軸葉片形式，所以多方嘗試了各種長、寬、高及不同材質的葉片，以求得轉速最快的風力發電機。