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第壹部份:選擇題
(一)單一選擇題:(共 10 題,占 20 分)
說明:第 1 至第 10 題為單一選擇題。每題有4~5個選項(A)(B)(C)(D)(E),請選出一個最適當
的選項填答於答案本上。每題答對得 2 分,答錯、整題未答不予倒扣。
1. ( ) 在何種情況下,下圖的LED (Light-Emitting Diode) 將會發亮?
(A) Va < Vb (B) Va > Vb (C) Va = Vb (D) never (E) 此題無解
2. ( ) 如果沒有三用電表,我們可以透過什麼方式來知道一個電阻的電阻值?
(A) 測量其外觀的長度 (B) 測量其外觀的直徑 (C) 檢查電阻顏色代碼 (D) 測量其外觀的長度和直徑 (E)以上皆非
3. ( ) 下列常見的3D列印材料及其特性,何者描述最為錯誤?
(A) PETG:黏度高易列印,抗潮容易保存 (B) PLA:較低的工作溫度,較不易變形 (C) ABS:成品能承受較高應力及溫度 (D) TPU:材質較軟,成品具備彈性
4. ( ) 乒乓球發射器為生活科技常見的專題,有關其描述何者最正確?
(A) 使用高速馬達帶動滾輪將球捲動射出,屬於皮帶輪的應用 (B) 月牙形狀的撥片,可以間歇性的將球送出,屬於凸輪的應用 (C) 裝設減速齒輪箱主要目的為穩定輸出軸的轉速,使乒乓球能平穩射出 (D) 以上皆非
5. ( ) 若欲設計四輪型載具,並使用麥克納姆輪來達到全向移動,下列敘述何者最為錯誤?
(A) 分為左向及右向兩種形狀的輪子 (B) 四個車輪須能獨立控制轉向及轉速 (C) 四個車輪的合力決定車體的移動方向 (D) 同樣轉矩產生的淨推力效率較高,在狹窄的作業環境保有靈活移動優勢
6. ( ) 下圖是泰奧楊森仿生獸的足部連桿圖,請問運動時,哪一個是固定不動的點?
(A) A點 (B) B點 (C) C點 (D) D點
7. ( ) 下圖是利用 Arduino UNO 板,接的調光電路與程式碼。請問下列敘述何者最正確?
(A) LED燈的陽極能接在0到13任何插孔都能有模擬類比輸出 (B) 應用在A0類比輸入的可變電阻器,可任意選擇 (C) 數位輸出最高的數值是1023 (D) 類比寫入數位輸出會產生閃爍的效果
8. ( ) 高中生活科技學科中心近期發佈了 NodeMCU 智慧小車的工程設計思考輔助教材,請問關於 NodeMCU 的敘述,下列何者最正確?
(A) 由台灣聯發科研發設計 (B) 無法透過 Arduino IDE 編寫程式 (C) 透過 ESP8266 晶片作為物聯網平台(D) 與電腦連接的傳輸口是 miniUSB 介面
9. ( ) 下列關於發電機的敘述,何者最正確?
(A) 發電機依據電磁感應原理,將動力所作的功轉換成電能 (B) 發電機依據電流磁效應,透過旋轉把機械能轉換成電能輸出 (C) 手搖式直流發電機接了負載時候轉動手搖柄會比空載時候輕鬆 (D) 汽機車的內部構造當中也有發電機,是用來啟動車輛使用的裝置
10. ( ) 下列有關直流電的敘述,何者最正確?
(A) 直流電透過逆變器能變成交流電 (B) 電源供應器輸出的電不是直流電,因為機器使用交流電 (C) 直流發電機無法並聯輸出,所以被交流電取代 (D) 直流電比交流電更容易產生電磁波
(二)多重選擇題:(共 2 題,占 6 分)
說明:第 11 至第 12 題為多重選擇題。每題各有5個選項,其中至少有一個是正確的,請填答於答
案本上。每題 3 分,全對始給分;答錯、整題未答不予倒扣。
11. ( ) 從理論的角度來討論,若要透過量測一個簡單外型的均勻單一物質圓柱體的電阻,在測量其外觀的長度和直徑後,還需要知道什麼資料,才能決定其電阻值?
(A) 電導率 Conductivity (B) 電阻率resistivity (C) 電位差 (D)順向偏壓 (E) 逆向偏壓
12. ( ) 下列哪一項與歐姆定律無關?
(A) 電阻 (B) 電壓 (C) 電流 (D) 電容 (E) 電感
第貳部份:簡答、申論或短文寫作題 (共 5 題,占 74 分)
說明:作答時請將答案依照順序寫在答案本上。
1. 關於電阻元件的電阻值的教學,三用電表與電阻色碼表,分別在教學策略上,代表什麼不同的意義?請進一步簡單描述你如何分別實踐這些教學策略?除包括描述學習內容、使用工具外,並請說明運用何種教學方法與學習理論。(15分)
2. Kirchhoff 定律,主要有兩大內容:分別是從電流與電壓的角度來描述電路的情況,請分別進一步說明?(7分)
3. 家中牆壁上的兩個相鄰的電源插座,它們之間是用何種電路連接的方式連接?若要引用這種生活經驗來教授答案的內容,如何用生活經驗與理論結合來描述之?(10分)
4. 許多國內外的科技競賽或機器人比賽,常以特定任務挑戰為主,例如透過循跡,沿著指定路線去夾取並運送物件。請利用 Arduino、Micro Bit、Linkit 7697 或其他控制板,設計一個輪型機器人,讓它夾取並且抬起易開罐可樂空鋁罐(常見約330ml),沿著黑線走,運送到黑線的另一個端點放下,黑線參考路線圖如下圖。答題內容請包含 (1) 畫出設計圖 (2) 寫出加工程序。(22分)
5. 請利用人工智慧 (AI)的影像辨識、語音辨識、或其他軟硬體,設計一個實作教學活動,作為高中階段生活科技教學之用。答題內容請包含 (1) 單元描述 (2) 教學目標 (3) 詳細教學內容與時數 (4) 材料工具與設備 (5)教學評量。(20分)
參考解答
1~10
BCAABD` CBCAA
11.AB 12.DE