生活與應用科學科

本研究以生活科技課程中製陶的方法，經軟體 Cool Edit Pro 2.1 來討論有關陶板（筒）的聲音頻率。在研究一中，分析陶板厚度與發聲頻率成 1 次線性關係、長度與頻率成 2 次反比關係(與弦樂器不同)而寬度對頻率影響不大。接著在研究二中發現，頻率與陶筒厚度成 1 次線性關係、筒高約成 1.5 次方反比並與孔徑大小約成 1.7 次方反比。在研究三中發現，陶板兩邊的支撐位置在全長的 9/40 處，敲擊後的響度最大。在研究四中，利用砂輪機及磨刀石微調陶板長度後，發現頻率與陶板長度的微小變化量成 1 次線性關係。（此結果與研究一中，陶板總長度與頻率成 2 次反比近似）。最後結合研究一、二所得的數學關係，順利自製 12 平均律的陶板琴及一組８度音階的陶筒琴。

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%。

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。

前言 科技的進步帶給我們便利的生活，然其所造成的噪音污染已經是相當嚴重的問題，且威脅著我們的生活環境品質。重視環保的今天，隔音牆已經成為公共設施─尤其是交通方面─不可或缺的裝置。所以我們對本主題進行研討。

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。

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。

本研究旨在找出影響果汁電池電壓、電流大小之因素，進而改良、設計出一電壓穩定、\r 電流大之簡易果汁電池。綜合本次的研究結果可發現：\r 1. 電壓：選擇氧化還原電位差異大的金屬當正、負極，即可得到電壓大的電池\r 2. 電流：選擇檸檬當電解質並加入食鹽，且電極距離要近、深度要深、接觸面積要大，把握\r 這幾項原則，就可以製作出功率、電量都不錯的電池。\r 3. 自製加鹽奇異果汁的電量為31.5 mA〃h，而加鹽檸檬果汁的電量為70.8 mA〃H（只測試\r 一片鎂-銅電極所做的電池）\r 4. 將電極，像鉛電池的單槽電極般放置，電流顯著增加。利用此種方式，自製一個1.5V、\r 220mA 的加鹽果汁電池。

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。