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第二名

DIY「全自動」羽球發球機

市售羽球發球機價格十分昂貴,所以我們想製作便宜又實用的「羽球發球機」。老師曾提到「力」可以讓物體運動,在資料收集和討論後,畫出設計圖並製作。 過程中遭遇許多挑戰,但我們都一一克服。為了讓羽球發球機功能更完善,經過不斷研究和改良,最後製作出自動送球機和自動夾取機,讓羽球可以自動發球。此外,我們還進行改變不同電壓、改變發射臺角度、改變發球機高度和改變不同電流的實驗,以找出羽球最佳的飛行距離。 實驗結果,羽球發球機放置高度140公分,發射臺傾斜35度,並以3號小馬達在電壓12V電流1.5A下運轉,羽球飛行的距離最遠。最後還將製作成本低廉的「羽球發球機」實際應用於練習,既方便又實用呢!

有趣的對數螺線

小時候常常去海邊撿貝殼,那時我總是被貝殼上特殊的紋路深探地吸引著。上了高中無意問發現貝殼上的紋路很接近對數螺線的形狀,並且在科學月刊上看到趙文敏教授的文章,引起了我的興趣,可是在文中黃金螺線的部分並役有詳細的證明,於是我便探入地研究,在翡波那契數列那本書中看到了部分證明,我試圖補全所有的證明,經過多次的試驗,我意外發現黃金矩形所引出的螺線,一般書上的圖形並不嚴謹,這個發現讓我下定決心好好地研究對數螺線的性質及其推廣圖形。

香灰的研究並找出幫助燃燒的物質

一、 廟宇的香爐〝發爐〞(台語)是連香帶灰的整爐燒起來,其原因可能是香灰本身就是能幫助燃燒的物質,使得飄入爐中的有機物或殘留得竹枝發火燃燒。 二、 香灰中能幫助燃燒的物質是溶於水的部分,其殘渣並不能幫助燃燒。 三、 香灰中能幫助燃燒的物質成分為碳酸鉀、硝酸鉀、過氧化物。 四、 香灰幫助燃燒後的紙灰,也能幫助燃燒,其原因是碳酸鉀的分解溫度高,燃燒完後,也不改變它的組成。硝酸鉀雖然分解溫度低,但其生成物為亞硝酸鉀,而亞硝酸鉀也能幫助燃燒 。五、 過氧化物多為強氧化劑、線香腳(有機物)與潮濕香灰中的過氧化物接觸,造成發火。 六、 能幫助燃燒的化學藥品:KNO3、KNO2、K2CO3、KClO3、K4Fe(CN)6、C6H4(COOH)(COOK)、KIO3、K3Fe(CN)6、K2S、KmnO4、K2SO4、K2SO4、K2C2O4 七、能幫助燃燒的化合物且其灰燼也能幫助燃燒者:K2CO3、K3Fe(CN)6、K2S、K4Fe(CN)6、K2C2O4、K2SO3、KIO3、KNO2、KNO3 八、幫助燃燒的化合物但其灰燼不能幫助燃燒者:KMnO4、KClO3、K2SO4 九、將香灰的濃縮物及其晶體做 X-ray 測試得知其可能含有之化合物如下:K2SbS2、KHSO3、NH4Br、CoGeO4、K2Ca(CO3)2、KNO3、KNO3‧5H2O、Ca5Sb5O17、NiMn2O4、Sr3Al2TeO9、BaSnO3

聖嬰現象與颱風生命期之關係

我們透過1970~2010年西北太平洋颱風的資料分析,探討聖嬰現象與颱風生成、路徑、強度和消亡的關係。我們發現,聖嬰現象發生時颱風較晚生成,颱風季較短,且生成後路徑偏北,東北亞國家受到颱風侵襲機率增加,反聖嬰時期颱風則較易侵襲東南亞。在夏季,臺灣於正常期比較容易受到颱風的侵襲,而反聖嬰現象發生時,秋颱侵台的機率增加,臺灣須嚴防秋颱的威脅。雖然聖嬰期颱風生成月份較晚,但生成位置遠離陸地,使平均壽命較長,颱風強度也易增強。統計結果也顯示,颱風的消亡與聖嬰現象無明顯關聯性。

氣體擴散實驗的進一步探討:自然擴散 v . s 通孔擴散

在國中理化課本第一冊,實驗 6 - 3 :「氣體的擴散」一節中,陳述了氨與氯化氫兩種氣體的自然擴散現象,由於擴散速率不同,故其反應後之產物氯化銨比較靠近氯化氫一邊,但經過多次,多組的實驗所得結果不盡相同,即氯化銨所產生的位置,有的很靠近氯化氫這一端,有的卻較靠近玻璃管中央,其原因如何?是否與實驗所用玻璃管徑有關?長短有關?甚至於是否與鹽酸或氨水的濃度或使用量有關?為了了解這些問題,我們作了以下的實驗。

聞香下馬—精油提煉與分流

利用生活可見的水電五金材料組裝設計精油蒸餾器和精油分流器,來提煉精油並運用精油於生活中,本研究所設計的「自製精油蒸餾器」在加熱出現液滴的效率方面(第一滴液滴所花時間的倒數),是「實驗室制式蒸餾器材」的四倍,並且可以在較短的時間產出量相近的精油量。透過「自製精油蒸餾器」,本研究成功提煉出四種精油,分別是柚子、檸檬、柳丁、樟樹精油,精油提煉的材料是收取菜市場榨完果汁丟棄的果皮、營養午餐食畢的果皮、以及校園中樟樹葉,可以說資源再利用,提煉出最環保的精油。本研究也嘗試將精油運用於手工精油皂,有不錯的效果,未來可嘗試運用本研究所設計的「自製精油蒸餾器」來提煉更多種類的精油,或開發精油的運用。

數學 101~河內塔變身!

本次的研究主題是由河內塔遊戲延伸而成的,我們除了增加河內塔的柱數探討外,並另作形狀變化,探討最少步數間的規律,並歸納推論出數學式。

與蜘蛛共舞─────蜘蛛絲強韌度與溫、濕度的關係

將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中,控制濕度,在不同的濕度下,取其所吐的絲,以微量天秤測量其強韌度,發現濕度越大,蜘蛛絲的強韌度越小,同種但不同個體之蜘蛛皆有相同的結果,可以以公式 1/ F = k H ± Ho 表示(F:砝碼數,k:斜率,H:濕度,Ho:常數)。另外,將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中,控制溫度,取其所吐之絲,以微量天秤測量其強韌度,發現溫度太高或太低,蜘蛛絲的強韌度皆降低,在 20℃~ 30℃時絲的強韌度最大。另於不同溫濕度下,觀察蜘蛛網,發現在適當的溫濕度下,肩斑銀腹蛛會正常結網;溫度太高或太低、及濕度太高或太低的環境中,皆只吐少量的絲。

海蟑螂的生態探討

奏湖是個海島,在這兒隨時的可以看到一大批為興趣、為娛樂、甚至為生活的垂釣者。釣魚是一門很大的學問,釣某種魚一定要用某一種餌料都是固定的;海邊垂釣,海蟑螂是用得最普遍的活餌之一。仔細觀察海蟑螂我們發現了很多有趣的問題,例如:(一)海蟑螂的雌雄如何辨別?(二)如何產生下一代?(三)牠們以什麼為食?(四)為什麼在堆滿垃圾的岸邊最多?( 五)為什麼太亮、太乾燥的地方很少?(六) 夏天時數量極多,冬天都跑到那裡去了?是冬眠嗎?(七)在海邊有沒有更省時省力的誘捕方法?(八)有可能在實驗室內繁殖嗎?這一連串的問題引發了我們觀察及做此實驗的興趣!

自製紙杯耳機

一、 紙杯耳機能發出聲音,主要是漆包線圈接上音源線後,使漆包線圈產生了電磁效應,紙杯杯底產生來回振動,進而振動空氣發出與音源裝置所播放相同的音樂聲。二、 經由實驗發現,要製作音量大的紙杯耳機,可掌握幾個原則:(一) 使用磁力強一點的磁鐵。(二) 漆包線圈纏繞 20 圈的效果較好。(三) 磁鐵擺放的位置使磁鐵的圓面與漆包線圈的外端交接時效果最好,兩者的距離增加或磁鐵深漆包線圈中,都會使音量減弱。(四) 漆包線圈的直徑大小愈接近磁鐵的直徑大小,產生的音量愈大。(五) 漆包線圈的直徑大小,小於杯底直徑的 1/2,產生的音量較大。(六) 紙杯耳機的主體使用飲水用的紙杯效果最好,其次飲水用的塑膠杯亦可考慮使用。