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佳作

非齒輪式減速機之研究

在高職機械科二年級專業課程機件原理中有討論齒輪減速機內容,以章節內容我們知道工程應用上減速機以齒輪式的設計使用最為廣泛,但除了齒輪外是否還有其它以機械方式來達成減速的可能。本專題將探討設計、製造非齒式且相同尺寸只需更動少數零件即可達到不同的減速比之減速機的可能性,藉由創意機構設計方法及流程,來設計非齒輪式的減速機。本裝置共有五個零件分別是支撐座、自轉子、立體凸輪基座、波形產生器、鋼珠相互配合,藉由波形產生器對鋼珠產生壓力而促使鋼珠延底座之特殊曲線而作圓周運動,達成減速的目的,此裝置速比可藉由調整底座鋼球數量達到不同的減速比,本專題經測試後可達到減速的功能及穩定的轉速輸出。

廢棄電蚊拍回收應用

電蚊拍因電源開關故障而導致不能使用,我們往往就將電蚊拍器丟棄,其實只要稍加修理改裝即可拿來做靜電實驗。國中課程曾簡單介紹靜電學,為了進一步研究這課題並讓學生可作中學,我們利用回收廢棄電蚊拍加以改良組裝成教具,並設計以下幾個實驗組:電蚊拍電壓測量 、尖端放電、靜電除塵器、電子風、靜電單擺、電子風車、靜電馬達。以幾個元件簡易組合即可做數個靜電學實驗,這是我們主要創意。

百黏好合-動物性與植物性蛋白質製成蛋白膠水的探討

本研究探討由奶粉及黃豆製作合乎環保需求天然蛋白膠水的可行性。在奶粉或豆漿中加入食用醋,產生凝固物,經分離後,以小蘇打調整至中性,即生成牛奶酪蛋白膠水或植物性大豆球蛋白膠水。研究中以黏著物體能承載彈珠顆粒數(重量)的重力拉扯來評估其對不同材質的黏著力,並以接著物體浸泡酸鹼液體後的承載重力拉扯來評估其耐酸鹼特性。結果顯示:以室溫萃取蛋白膠水黏性最佳,黏著時間愈長,承載重量能力也愈高;測試黏於木板24小時後,可承載7~9公斤重;浸泡實驗中,亦可承受2.5公斤重以上,其黏著能力勝過工業使用之樹脂膠水。因此天然蛋白膠水的製備是可行的,它以常溫製作無毒性、合乎環保需求。若以過期奶粉來製作,更是資源再利用。

天方葉談–利用葉錠浮沉來測定植物的光合作用速率

本研究以葉錠浮沉實驗來測定植物的光合作用速率。由文獻探討發現,影響植物行光合作用的因素很多,但如何以葉錠浮沉實驗來了解這些因素的影響卻鮮少被討論。在這次研究中,我們找出進行葉錠浮沉實驗所需的最佳方法及條件,再以此比較不同光源、不同的植物特性以及不同葉齡等變因下的光合作用與呼吸作用速率的差異。 由實驗結果可知,0.24%的碳酸氫鈉溶液具有最佳的時間穩定性。此外,陽性植物的光合作用速率較快,陰性植物的光合作用速率較慢,耐陰性植物的變異較多,這些結果與植物生理特性一致。為了追根究柢,我們進一步做了葉片的組織切片,發現不同的葉片組織結構與光合作用速率快慢有關。

抗UV福音

本研究利用紫外線光度計以及簡易自製觀測裝置,探討影響太陽紫外線輻射遮蔽效果的相關因素。實驗方法為使用材質及顏色不同的布料,以及材質不同的紙張,使用自製裝置觀察紫外線光度計的數值,並比較觀測地點高度及陽光照射角度對紫外線數值的影響。實驗結果說明,影響紫外線遮蔽效果的原因包含布料顏色、布料材質、厚度以及太陽照射角度,而地面的紫外線遮蔽數值較222公尺大樓頂端紫外線數值低。此外,本研究自製之觀測裝置,具有操作簡單及結果容易觀察之特點

再造生生不息的世界—鹽化植物大作戰

鹽害及乾旱是限制植物生長和分布的重要因素之一。據估計全球三分之一以上的灌溉土地均有鹽害的問題存在,肥料的使用與海水倒灌一直是土壤鹽害的兩大元兇!鹽害對植物的傷害到底多大呢?若以不同濃度的鹽水培養植物,則因植物耐鹽性的差異,仍可發芽,但發芽率很低。若先以清水催芽後,在以不同濃度的鹽水培養植物,則可大大提高發芽率。可見催芽對植物的重要性!然而,鹽化的傷害在初期最嚴重,中期與後期因植物較能調節使傷害降低,但不論初期、中期或後期在模擬海水的濃度下生長都有抑制!植物對鹽害的生理反應是:首先葉片開始變形、捲曲,莖部失去水分而枯萎,到萎縮而死亡。根部吸水量的減少,細胞的溶質相對提高,使細胞滲透壓提高,雖然提高滲透壓,仍無法吸收外界的水分,所以植株會因吸不到水而響生理作用,走向死亡的命運! 在水耕植物鹽化的即時處理的實驗中雖然初期的生長有所抑制,但仍可恢復生機!而其決定關鍵在鹽化後5-6小時之內!另外,在模擬土耕環境下土壤鹽化的恢復對植物的影響,得到了很好的結果,決定關鍵在鹽化後4-5小時之內,對植物而言仍可恢復生機,且生長良好! 雖然如此,我們仍希望能搶救垂死的植物,實驗證明促進植物的呼吸作用可促進植物長出新根。電解水的灌溉可救活更多更嚴重的植物。而我們找到一些吸收鹽類的植物,在不影蠻生態平衡下,以最經濟的做法解救他們!相信未來能有所貢獻於社會!

探討碘仿反應的反應速率定律式

本研究主要在探討在定溫下,以丙酮進行碘仿反應,探究其反應速率定律式。由我們實驗結果得知丙酮反應級數為0.91544 及0.45459;碘反應級數為-0.02585 和-0.53667;氫氧化鈉反應級數為0.9173。我們發現當MI2I2>0.02M 時,MI2>0.15MNaOH 時,反應級數呈現碘有參予反應速率決定步驟; MI2NaOH時,反應級數呈現零級反應;。

台灣欒樹下的紅杉軍

本研究是針對紅姬緣椿象(Leptocorisangur)的生活習性及牠們的群聚現象,做生態調查及成長週期的探究。經過七個月的觀察,在群聚現象方面,我們發現,紅姬緣椿象會因為溫度降低,聚集的數量增加,因台灣欒樹開花結果的季節而改變出現的時間,且聚集在一起的紅姬緣椿象多半是1-4齡蟲,棲息環境會選擇在有雜草落葉的石頭底下。在生命週期的觀察,發現牠們的生命週期(卵-成蟲)約七週,單獨一隻飼養死亡率偏高,尤其是在1-3齡階段。在交配產卵研究結果發現,野外的紅姬緣椿象交尾時,如果受到打擾並不會終止他們交配的行為,但如果捕捉野外的雌、雄蟲放置一起也不一定會交配,交尾後會選擇在隱避或易取食的地點產卵,室內和野外的卵的變化不太一樣,室內的卵是從古銅色-橘-金黃才孵出、野外的卵則是從金黃-橘-古銅色孵出,本研究更發現,紅姬緣椿象也會孤雌生殖。

『空氣與燃燒』的再研究

本項研究是延伸自五年級上學期「空氣與燃燒」這一單元﹐ 我們以雙氧水和水果作用之後產生氧氣為研究的重點﹐從實驗中發現課本中以線香燃燒的時間來測量氧氣產生量的方法不容易做出結果﹐所以我們也研究出氧氣的測量計﹐可以比較準確的測量出氧氣的產生量﹐此外﹐我們也實驗出常見的水果中﹐哪些水果產生的氧氣比較多﹐哪些水果產生的氧氣比較少﹐PH 值較高的水果﹐氧氣產生的量比較多﹐PH 值較低的水果﹐氧氣產生的量比較少﹐此外﹑除了水果之外﹐校園內的植物的葉﹑根﹑種子及莖也可以和雙氧水作用來產生氧氣﹐而且效果更好。

垃圾變黃金~廚房裡隨手可得的滅火器

牡蠣殼、蛤蜊殼、蛋殼、蜆殼等廚房裡的廢棄生物殼都含有碳酸鈣的成分,它們和酸性溶液反應都會產生二氧化碳。酸性溶液的酸度越高,廢棄生物殼產生二氧化碳的量越多。在相同的酸性溶液裡,廢棄生物殼粉以牡蠣殼粉和蛋殼粉產生的二氧化碳量較多,蛤蜊殼粉次之,蜆殼粉最少。廢棄生物殼粉顆粒越細,產生二氧化碳的量越多;廢棄生物殼粉量越多,產生二氧化碳的量也越多。以600ml容積的汽水瓶,設計一個廚房裡最佳比例的二氧化碳滅火器,無論酸性溶液為何,和廢棄殼粉的調配滅火30cm距離最少比例均為小蘇打粉<泡打粉<蛋殼粉=牡蠣殼粉<蛤蜊殼粉,這與廢棄生物殼粉所含的碳酸量多寡有關。