全國中小學科展

生活與應用科學科

數位流量監控系統

本實驗包含兩個部分,一是利用攝影機拍攝圖片,從圖片中物體的長度去判斷實際物體的長度,二是利用一的結果,運用在交通流量上,將攝影機中連續圖片的差異來判斷是否有汽機車通過,進而計算車流量。

以測謊技術偵測環境影響學生閱讀專注力(終級書齋)

本研究目的在研製皮膚電阻及心跳影響閱讀專注力偵測系統,以及分析環境噪音及溫、濕度對閱讀專注力之生理感知與舒適度。採用實驗研究法,首先針對量測數據進行校正,確保本系統能符合信度與效度之信賴水準。徵選有意願參與本研究之三位高職二年級學生為受試樣本,在閱讀「數學」科目下,調節環境聲音及溫、濕度,記錄受試者自律神經作用下引起皮膚電阻及心跳等生理變化。根據研究目的,獲致研究結果如下:(1)指尖皮膚電阻變大,表示閱讀專注力較佳,反之則呈現緊張的情緒;(2)心跳振幅越大,則情緒表現安定;反之則緊張;(3)闔眼後再接受本實驗所偵測之閱讀專注力比較佳。

智慧型遠端插座用電監控系統

在電費日趨上漲的今天,「節約能源」對大家來講無非是必要的事,本專案嘗試利用目前智慧手機APP 的實用功能,以及單晶片微電腦等,探討設計一個「智慧型遠端用電插座系統」,並提出一個有效達到節省用電量以及監控用電狀況的解決方案,本專題探討穫得以下結果:一、利用現有智慧型手機,搭配如插座般的硬體模組,使用於家電的控制上,是方便可行。二、硬體模組可順利與家庭的電源系統及插座相容,居家不須做大幅度施工改善電路工程。三、針對往後新建大樓房屋的電器配線及明線或暗線插座皆可很容易的搭配使用。四、藉由我們所開發產品,使用手機即可容易完成對居家電源進行如拔除插座一樣的隔斷電源動作。

加油站的陰謀

前些日子,因為金融風波造成國際原油價格上漲,使得人民生活開支增加了!在這樣的環境中,如果大家仍不注意生活中的小細節,就容易被既得利益者獲得了更多的利潤,而加油站就是其中之一!我們利用加油的兩種計價方式去探討加油站的計價方式是不是合理?如何才能不被加油站凹走錢,反而能從它們身上賺到錢?並希望能找出一個簡單的方式幫助大家快速的做決定!

竹掃千軍,掃把沒「毛」病-掃把清理機的研發

本研究研發以扭力藉由除髮刷刮除頭髮的機器,處理的對象為塑膠尼龍掃把,清理掃把之餘還能整毛,這種機械力主要是以改變摩擦力來影響清理效果。經由設計不同的除髮刷來瞭解除髮效果,發現竹籤刷材質優於鐵刷和塑膠刷,配合適當齒密、粗細和尖鈍可達到較好效果。以化學藥劑處理除髮刷,發現因油的黏滯性很好,氨水可中和頭髮的電性,溶液可幫助頭髮集束,搭配不同刷齒,可減少頭髮與掃把間的摩擦力,將頭髮集束並使其黏附於除髮刷,增加除髮刷與頭髮間的附著力,提升除髮效果,藥劑對鐵刷及塑膠刷助益大,但對竹籤刷較無影響。考慮實際效果、方便性與環保,建議使用防霉處理過的竹籤刷,過程不沾藥劑。

掀池得點

本研究主要分為兩大部分,原理主要是依照化學課本第六章「電池、電解、電鍍」。其一為拆解廢棄乾電池,取出其中的鋅殼、二氧化錳及碳粉等成分,分別製備出氫氣及氧氣。同時將中心碳棒研磨成細粉使用於燃料電池的電極製作上,再自行製作、組裝燃料電池,在陰陽兩極分別通入從廢棄乾電池而來的氧氣與氫氣,配合三用電表量測其電壓及電流,並觀察過程中各種參數對實驗結果的影響。研究發現鹽酸的濃度對氫氣的產生速率會造成影響,而二氧化錳也確實具有催化功能,可加速雙氧水分解使產生氧氣。若燃料電池的陰極通入氧氣,則電池電壓會比陰極通入空氣時為大,電流方面的數據顯示也是如此。

智立耕生~智慧監控栽培箱之研究

研究主要的目的在設計一套能透過物聯網智慧調控的植物栽培箱系統,並比較人為光照及水耕種植和自然日照及土耕植物的成長表現。 實驗結果MotoduinoU1微處理器可以幫助我們解決問題達到智慧監控的目的。透過我們所學過的圖形化介面程式設計語言控制微處理器延長植物生長所需要的日照時間週期。LED成長燈解決植物所需的紅、藍光波促進生長;智慧調控植物生長最適的溫濕度以及自動補充水耕液的不足;更可以利用WiFi模組發揮物聯網的精神,隨時將監控的資訊上傳到網際網路,方便隨時監控植物栽培箱系統的運作。 透過不同感應模組的組合客製化智慧監控植物栽培箱系統發揮動手做創作的精神達到環保永續的應用。

太陽多功能充電器裝置改良與其實際應用

我們將太陽能發電板合併多功能充電器成為太陽能多功能充電器,並在測試與觀察的過\r 程中,發現了一些有趣的現象。\r 一、光照度是一個重要的因素,我們利用各種光源來進行測試,結果發現照度會影響發\r 電的效率及產生的電壓,照度超過7000 lux 才會有較理想的充電效果。\r 二、晴天時,充電裝置可以達到很好的充電效果,而日照很弱時,如果充電裝置一直在\r 連接的狀態下會讓電池的電力逆流,所以我們以串聯的方式加裝二極體在線路上防止電流逆\r 流,並且並聯充電電池組進行蓄電,在無光照的狀況下則可利用充電電池組的電力。\r 三、充電電池組的電池除了能夠直接使用,更可使連接的多功能充電器(4.3 V 以下)不\r 受日照影響穩定充電。一般USB 電源、手機、PHS 手機以及數位相機等電池(3.6-3.7 V),皆\r 可以完全適用於充電的範圍內。

轉動吧!羅馬競技場-影響自製遊戲機臺進球機率之因素探討

針對學校舉辦的園遊會,我們決定設計一個吸引人又可獲利的攤位。經過實地觀察遊樂場裡球類的遊戲機臺、上網蒐集資料及下載有關的遊戲軟體,設計了一個遊戲機臺並做了以下實驗: 實驗分六方面來實施:1探討哪一種球較適合做為遊戲機臺的用球2不同出球斜板及得分面板角度的進球機率3得分孔的排列形狀、位置、大小及疏密程度的進球機率4瞄準區域位置的進球機率5加上裝飾物的進球機率6邀請測試員進行實測,並改良遊戲機臺。 實驗發現:以彈力球投擲結果較穩定,出球斜板角度、得分孔的排列方式、孔徑大小、疏密程度、瞄準區域位置、得分筒的轉速,對進球機率皆有影響。特別是加上裝飾物及瓦楞紙對改變進球機率有較大的影響。

『濾』得一乾二淨-野外淨水裝置之探究

本研究的目的是利用野外可以取得的材料,製作淨水裝置,並製作一組簡易濁度機檢驗水質。過程中利用照度計和燈泡,比照商業濁度計,發現自製濁度機照度數值愈小,水質愈混濁,照度數值愈大,水質愈乾淨,成功製造出一台濁度機。再比較野外濾床和毛細取水,在相同水量下,時間上以濾床裝置299秒過濾300cc的水,較佳。在濾床取水上,發現以碎石、沙子、木炭、沙子、碎石、棉布各取3公分的排列組合的裝置,可以將濁度962NTU的泥水過濾到7.83NTU,最佳。接著用過濾後的水反沖洗濾床裝置,發現反沖洗後,效果普遍提升,最佳到2.53NTU,過濾的水量也增加六倍以上。最後我們應用最佳取水裝置將拖地的髒水367 NTU,過濾到3.5NTU,證明濾床和反沖洗的裝置可以將水質過濾到非常乾淨。