陽明國中瑞琴老師的部落格!
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1. 美濃賞蛙遇蛇之旅
2010/11/29 下午 11:18:22
2. 第三章教學簡報檔已經上傳
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3. 到底是誰的蛋?
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5. 5-6章複習檔案已經上傳
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1. 1-1~1-2  生物上第一章
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類型: 共3頁, 第

美濃賞蛙遇蛇之旅

天氣晴朗的選舉日,大夥約好到美濃賞蛙,原本只是想冬天可能連個蛙影都沒,趁著還不是太冷出發碰碰運氣,沒想到不僅蛙況不錯,連毒蛇也不少,赤青竹絲、龜殼花都被我們遇上了!這次看到的蛙種有:

拉都希氏赤蛙、盤古蟾蜍、梭德氏赤蛙、澤蛙、日本樹蛙

第三章教學簡報檔已經上傳

3-1~3-2的教學簡報已經上傳囉∼

到底是誰的蛋?

寄生蜂在這白嫩嫩的蛋上徘徊,不知這群蛋是否已被寄生蜂產卵?我看是凶多吉少,否則這寄生蜂為什麼一直守在蛋附近呢?可見牠的寶寶在裡面...

果然白嫩的蛋不久變黑了!孵出的果然是寄生蜂,那到底原來是那個可憐蟲的蛋呢?好不容易找到一群沒被寄生的蛋,等著等著...哇!沒被寄生的蛋有奇特的蓋子和花紋耶!

到底是誰的蛋呢?下回再告訴你...

歡迎一年級新生加入陽明國中

嗨!各位新同學好!

生物老師的部落格提供同學老師上課用的簡報檔,希望同學能善加利用喔!

5-6章複習檔案已經上傳

2003版本的已經上傳,需要的同學可下載複習

聚光又追日 提升太陽能電池功率

太陽能電池的供電受太陽仰角影響,若能保持讓電池朝向太陽,或以透鏡聚光,將可大大提升效益。
文/楊嘉慧
審稿/高雄女中高瞻計劃教師邱崑山、台大機械系教授顏家鈺、研究生吳紫微、汪彥瀚


鎖定太陽 只要一個概念

 

簡易追日式太陽能板是利用兩組太陽方位感測器分別判定太陽東西向及南北向的方位,當感測器測得右方光線較強時,就會向右偏轉。右下角為太陽方位感測器示意圖,隔板上下各有一個燈泡型太陽能電池。(影像來源:楊嘉慧;電腦繪圖:邱崑山)

 太陽能一直被認為是最具發展潛力的綠色能源,不過由於太陽能電池轉換效率低,且供電受太陽仰角、位置及日夜影響,使得它遲遲難以被推廣。為此,不少發明家絞盡腦汁,試圖用各種方法提升它的效益。高雄女中高瞻計劃教師邱崑山和學生方怡琳、蕭渝庭、蔡芙苗、林紀吟共同設計了一個成本低、額外耗電量少的「簡易追日式太陽能板」,利用四個燈泡型太陽能電池,即可做出太陽方位感測器,鎖定太陽,並獲得第八屆旺宏科學獎銀牌獎。

 方怡琳表示,簡易追日式太陽能板是利用「向陽面和背陽面的太陽能電池產生電流大小不一樣」的原理。她設計兩組方位感測器,每組兩個燈泡型太陽能電池,一組電池分別朝向東、西方,另一組分別朝向南、北方。假設太陽偏西南方,則朝西、南方的電池接受到的太陽能,相對較朝東、北方的高,電流較大,由此判斷太陽方位,讓太陽能板朝西南方運轉,直到兩組電流差值在某個範圍內才停止轉動。而根據實驗測試結果,簡易追日式太陽能板的功率約可提升 75%。

構造簡易,難度不小

 簡易追日式太陽能板的造型非常奇特,是安裝在 CD 桶上,並以玩具馬達及齒輪帶動針筒來移動太陽能板,如此克難的原因是因為方怡琳等人不善製作機械,因此在將此追日構想落實成可運作的成品時,遇到不少瓶頸,苦思之後才想出可直接取材生活中常見用品。當整套系統組裝好之後,又遇到其他問題,例如太陽能板轉動過程會左右搖晃,必須調整結構;太陽位置隨時在變,感測器會一直運轉,也使太陽能板不停轉動,極耗電能,直到改成每隔數分鐘偵測一次,才解決問題。

 此套簡易追日式太陽能板整個結構不需針對各個緯度做任何調整,且電路簡單,維修容易,成本低廉,未來若能搭配蓄電池,應用範圍將可更廣。




聚光、追蹤焦點又結合光纖的太陽能電池

 

軌跡式聚焦太陽能電池追蹤陣列正面照與側面照(影像來源:楊嘉慧)

 為了提升發電效率,市面上有一些利用透鏡聚光,又兼具追日功能的太陽能板,不過有些產品在追日時,易消耗較多電能。為此,台灣大學機械系教授顏家鈺及碩、博士生吳紫微、汪彥瀚、顏柏青等,利用透鏡、光敏電阻等,製作出高聚光且低耗能的太陽能電池,名為「軌跡式聚焦太陽能電池追蹤陣列」。

計算焦點移動軌跡

 

菲涅爾透鏡聚光示意圖。(電腦繪圖:姚裕評)

 吳紫微表示,該系統是使用法國物理學家菲涅爾(Augustin-Jean Fresnel)發明的菲涅爾透鏡(Fresnel lens,又名螺紋透鏡)聚光。此透鏡和常見的透鏡一樣,可將光聚到某一點,增加太陽能電池接收太陽能的效率,同時具備材料用量少、重量輕、體積小的優點。一旦將太陽光匯聚成一點,不僅可提高太陽能電池接收的能量,而且所需電池面積只要 0.5 x 0.5 公分,可同時達到提高效能、降低成本的目的。

 由於聚光焦點會隨太陽移動而改變,因此透鏡與電池的相對位置必須隨時調整,才能達到最佳聚光效果。目前常見的聚光且具追蹤功能的太陽能板多是透鏡與太陽能電池一起移動,由於透鏡厚重,會耗費較多能量。軌跡式聚焦太陽能電池追蹤陣列是透鏡不動,只移動太陽能電池至聚光焦點下方,以大大降低追日過程消耗的能量。在透鏡不動時,焦點隨陽光移動的軌跡為一類似 V 形曲線,而且是由西向東移。因此,只要設法增加追縱焦點功能,並讓電池沿 V 形軌跡移動,即算大功告成。

 

陣列式太陽焦點循軌追蹤集能系統示意圖,其結構主要是將9顆太陽能電池放在承載平台上,利用平台上方 9 透鏡聚光。使用時,右邊的伸縮管會隨太陽位置的改變,控制太陽能電池承載平台按照事先設定好的運轉軌跡移動,讓太陽能電池維持在聚光焦點。(影像來源:台灣大學機械系)

光敏電阻追日光、判陰晴

 汪彥瀚表示,此系統追蹤焦點的方法是利用放置在太陽能電池東西兩側的光敏電阻判別焦點位置。光敏電阻是一種對光敏感的電阻,受光照時,電阻內的電子易受激發成自由電子,因而降低電阻。當陽光偏西,東西兩邊的光敏電阻受的照光程度不同,太陽能電池承載平台即會沿著 V 字形軌跡移到偏東的聚焦位置,且移動過程,承載平台永遠保持水平,直到兩側的電阻一樣。目前該系統設定每 15 分鐘偵測一次。

 此外,菲涅爾透鏡旁還有兩顆用來判斷陰晴的光敏電阻(避免只用一顆時可能發生誤判),當兩顆電阻同時大於某一個值時,表示天氣為陰雨天,系統自動停止追日,以避免追日耗電大於太陽能電池所產生的電量。根據實驗測試,此套系統若和全天位置固定又不聚焦的太陽能板相比,約可提高 24 倍的發電效率。

 這套系統還有一項附帶作用,即將太陽能追蹤系統陣列置於一透明壓克力多孔平板上,每個孔穿上光纖,可收集未被透鏡聚焦的光,利用光纖做為傳遞光的線路,最後將光纖拉出便可用於照明或其他用途。

實驗過程的酸甜苦辣

 汪彥瀚表示,這項研究已經進行了 2~3 年,他們花了很多時間研究在水平透鏡固定的條件下,太陽東升西落所造成焦點的移動方式及焦點的大小,除了藉助光學模擬軟體,還必須實際到戶外實驗,才能找出接收效能最大的軌跡。

 

太陽能磚示意照。(影像來源:台灣大學機械系)

 此系統剛做出來時,還有承載平台不平衡的問題,因為伸縮管是控制電池承載平台的中心軸移動,平台容易以中心軸為支點左右搖晃,在試了各種方法後,才想出可藉由磁浮解決,即利用磁鐵同性相斥的原理,將磁鐵分別放在多孔平板與電池承載平台上,使平台在運行時可以與底板保持相同的距離。

 由於台灣地狹人稠,研究團隊希望此套系統未來能應用在大樓的牆面上,就是將此系統裝置於透明壓克力盒中,製成太陽能磚,發揮供電作用。不過以現在的組裝方法,太陽能磚還相當厚,這是未來尚待解決的難題。

公園的阿勃勒盛開

走出家門看到公園的阿勃勒盛開,拿起相機捕捉這短暫的花期,一陣風吹來,竟下起了黃色的花瓣雨...

4-6動物界的檔案已經上傳,同學們可以下載預習囉!

我的檔案中有4-6動物界最新檔案,請同學善加利用!

恭喜102鐘曜謙同學參加高雄市智力運動--橋藝菁英賽榮獲第二名

高雄市智力運動--橋藝菁英賽

國高中組迷你橋牌第二名-- 102  鐘曜謙 114賴彥瑋  131蔡秉軒

 

國高中組迷你橋牌第三名--113 陳羿寒 110陳怡如 132張珧瑋 130邱榆淨

 

實驗課看到蟲子吃孢子囊堆

5/5日下午第七節1-6班生物實驗中看到蟲子正在吃孢子囊堆,有照片也有影片提供在我的文件檔案中