生活與應用科學科

在本篇研究中，我們利用現今電腦必備的音效卡，將其變身為簡易的示波器，利用音效卡上的麥克風插孔來接收輸入的訊號，並以即時的方式呈現訊號的波形。在使用者介面上，仿照傳統示波器的面板，分成顯示區、水平控制區、垂直控制區與頻譜資料區等四個區塊，使得操作更為順手與便利，另外，為了使得功能更為完備，也提供了頻譜分析及頻率偵測的功能。從峰對峰值的比對、取樣頻率的精確度與波形相似度的比對等各項測試中得知，我們的音效卡示波器能夠忠實精確地接收並顯示輸入訊號的波形，而且在頻率偵測上的平均誤差僅有1.6%。

若以每年三十萬嬰兒出生來計算，紙尿布一年的使用量高達上億片，再加上成人紙尿布及女性生理用品，為這些產品，目前每年要生產約九億公斤的聚丙烯酸。交錯連結成網狀的聚丙烯酸鏈具有強大的親水性，它可以吸收等於本身重量800 倍的蒸餾水，為了避免吸水之後不回滲，科學家們將此高分子物質製成小圓球，並將鹽巴包在其中，此高分子本身是一種半透膜，水易進不易出，同時內部鹽水濃度高於外面，也可以避免水份滲透出去。問題在於，這巨量極穩定物質，最後都被拋棄於垃圾掩埋場裡。這種拋棄式又不易被分解的消耗品，在環保替代品量產前，若能得以再利用，應能為地球的生態環境貢獻一份心力。本實驗利用切碎紙尿布當介質使綠豆發芽，證實紙尿布成份對植物生長應該沒有不好的影響；並驗證出將紙尿布切碎混入泥炭土中，能有效延長鐵線蕨及圓幣草之澆水時間間隔；最後找出最適合鐵線蕨與圓幣草的泥炭土尿布比，分別是3:1 及1:3。

本實驗是借由「安培右手定則」、「電流的磁效應」和「螺形管線圈」，研究電磁場對蔬菜的影響。結果發現小白菜、菠菜、豌豆、四季豆均是在 N 極朝上的磁場中，生長速率較快，且與各種蔬菜的每顆蔬菜之平均質量有一致的關聯性。而各種蔬菜對盆栽的容器亦各有癖好：小白菜、豌豆和四季豆在鐵盆生長情況較好，菠菜對塑膠盆生長情況較好，莧菜則無明顯差別。各種蔬菜在低電磁場的情況下，對萌芽率和生長速率均較好；在高電磁場的情況下，萌芽率低，且生長高度差異性較大。所以不是電流愈大，生長情況就會較好。此外我們比較，在相同電流的情況下，四季豆和小白菜是在鐵盆（通電）中生長情況較好；而菠菜和豌豆則是在塑膠盆（通電）中生長情況較好，由此可知小白菜和四季豆所需的電磁場比菠菜和豌豆所需的電磁場較大。

我們為了研究許多環境因子對洗劑洗淨能力造成的影響，便將變因區分為溫度、水的硬度以及洗衣粉的濃度等等，並控制相機的光圈大小、快門，利用其觀察和記錄實驗過程，最後利用電腦分析所獲得的數據資料，歸納出這些環境因子對洗淨能力所造成的影響，及如何增強洗劑的洗淨能力。

本研究以調查、測量學校地勢高低、周邊水溝、加蓋屋頂、與抽水機設施為研究對象\r 與範圍，研究結果發現：一、學校加蓋斜屋頂隔熱防水，造成雨水急速流入排水溝\r 導致校內淹水。二、學校西側人行道設計不良與正門連接市公所主排水幹，若發生\r 急雨或大雷雨時，會再淹水，甚至倒流入校園。三、建議市公所設於本校東門的水\r 位偵測器應每個月定期維護，防止儀器失靈導致淹水。四、研究建議往後研究可自\r 行設計雨量計，蒐集本校雨量資料，並在雷雨或急雨時收集斜屋頂透過排水管流入\r 本校校內排水溝的水量資料，建立應變預警措施。

本研究的目的有三個：一、.怎樣用『奧斯特電生磁』的原理做出好玩的超強電磁鐵？二、怎樣用『法拉第磁生電』的原理做出好玩的發電機？三、怎樣才會產生電磁波？做『好玩的超強電磁鐵』實驗時，我們自組實驗台，以螺絲、天平等測量磁力大小，探討線圈數、線徑、電壓、電流和溫度之間關係。做『好玩的發電機』實驗時，我們用落地生電、手搖生電、搖搖樂自動發電機和伽利略生電台的方法，觀察電力大小與磁鐵個數、磁鐵運動速度、線圈數、繞線範圍之間關係。好玩的超強電磁鐵和發電機分別以數位玩具 D3 測量，是否會發出電磁波。本研究發現：(一) 好玩的超強電磁鐵是由線圈數、線徑和電壓高低，相互配合設計出來的，不是課本說的，越多圈磁力就越強。電壓越高磁力越強，但線圈很快發燙，磁力卻會變小。(二) 好玩的發電機中，磁鐵和線圈要相對運動才會生電；運動速度越快、個數越多、線繞得越集中，電力就越大，但發現也有極限。速度是否也存在極限？我們會繼續研究。(三) 好玩的發電機會發出電磁波。

能源費用約佔電爐煉鋼業之加工成本中的三分之一，不但直接影響到煉鋼業之生存與獲利，同時如何有效利用能源應為缺乏能源之台灣更努力的方向。本實驗的目的就在探討有效利用煉鋼作業中排放之熱氣來預熱廢鐵(廢熱回收)之方式及其效果。礙於實際操作之費用過於龐大，且基於冰塊由 0 ℃至沸騰所需之熱量和廢鐵由室溫至熔解所需之熱量幾乎一樣。因此利用冰塊及沸水來模擬電爐之熔煉作業中之廢鐵及鋼水，並藉固定加熱能力之家用電碗模擬電爐。經數次不同之實驗結果，得以比較出最佳的廢鐵預熱方式為連續性的預熱及加料，不但可以節省能源的耗費達 28.4%而且進一步縮短熔煉時間達 28.26%，對降低成本及增加產能均有甚大的助益。

本實驗運用法拉第電磁感應原理（Electromagnetic induction），設計無線感應電動模型車。利用電源供應器、訊號產生器、訊號放大器等工具，輸入特定頻率的電壓、電流產生方形波後，可成功使模型車高速前進。第一代模型車因車體線圈匝數多、車體重、軌道線圈纏繞技術欠佳、圓形軌道不平整，雖成功展示了無線充電技術的實用性，但跟我們玩四驅車時車速相差太多，於是著手改良第二代機，希望再提高傳電效率、減少車體重量及避免能源消耗。實驗結果發現系統條件改變時，僅在某一狀態出現電感電容共振現象，因此不宜盲目增加線圈數量。本研究建議，將來設計此類感電系統時，不論微型化或大型應用上，均應注意最佳共振效率的表現，以免造成材料或能源浪費。

利用報廢的光碟機，拆下內部的徑向馬達做為發電機，並善用輪軸及齒輪傳動原理設計\r 齒輪比1：216 的變速箱，加速發電機轉動。以橋式整流器控制電流方線，並以220uF 及2200uF\r 的電容儲存電壓，設計發電效果最佳的發電機組。由9 片扇葉及腳踏車車輪組成攻角40 度的\r 水輪機，有較佳的拉力及轉速。結合發電機組及水輪機組成田溝仔發電機，利用校園源源不\r 絕的灌溉水溝來發電，能使18 個LED 燈持續發光，可用來照明。將改良版發電機組裝在腳\r 踏車上，可為夜間騎車的人提供照明，增加夜間騎車的安全性。

本實驗主要比較不同情況下油脂酸價變化情形。研究內容可分為兩大部分，第一部份先研究環境對油酸價之影響，發現水分的存在對酸價的影響很大；再來為連續加熱各種油脂八小時，以了解加熱時間對酸價之影響。這個部分我們使用了花生油、芥花油、橄欖葵花油、好理油、清香油、大豆油、豬油、豬油加大豆油等八種油樣，其中動物油普遍酸價皆較植物油高，加熱過程中多數油脂之酸價先下降再微幅上升，在第二小時及第六小時的時候，部分油脂會出現明顯的變化。將此油脂再重複加熱八小時，可發現部分油脂之酸價有大幅度變化，其中以動物油酸價變化幅度較小，表現良好。第二部分則探討實際油炸過程中酸價之變化。先使用大豆油炸香雞排、草蝦、高麗菜、花椰菜等物，發現不同油炸物對酸價影響極大，尤以香雞排對酸價的影響最為明顯。再改以清香油、大豆油、豬油、豬油加大豆油等油炸香雞排，其中清香油表現搶眼，油炸過程中酸價變化最小，豬油之酸價則大幅上升，但豬油加大豆油之酸價則介於豬油跟大豆油之中。根據加熱實驗不易預測實際油炸情況，動物油在加熱時表現穩定，但油炸卻變化大。因此建議動物油最好用來做食物之烹煮調理，而非油炸，或至少要做到炸但不重複使用；植物油亦同，如要油炸，最好只使用一次，但後續可再重複利用烹煮食物。清香油在油炸跟加熱都表現很好，如不考慮價錢因素，為最建議之油炸用油。