台灣重工業發展帶給人們經濟奇蹟，但同時也對環境帶來了莫大的汙染。比如西元1950年在日本發生鎘中毒的痛痛病；1959年的汞中毒引發水俁病等等…。如何去除水中金屬離子，一直是國人關心的議題。 本研究主要利用高中所學之氧化還原及奈米材料等概念，探討零價奈米鐵(Fe0)還原六價鉻(Cr6+)之還原反應現象及除汙能力。並進一步比較有機型分散劑(澱粉)以及無機型分散劑(奈米黏土 Laponite)對奈米鐵之穩定度。發現在比例nanoFe/Cr6+：11.75(w/w)的情況下，空白組(未加入分散劑)之殘留率高達34.51%，我們所製作之複合材料(以pH=6.64之laponite(aq) 0.25wt%為分散液)仍然具有除汙能力(殘留率

為改善台灣水庫淤積問題，轉變水庫泥砂淤積問題成為永續資源，使水庫產生長期效益，本研究採旋風吸塵器概念製作結構簡單的水力旋流分離裝置，可在水庫供水時同時排淤，並運用虹吸引水方式抽取淤泥，以高度、管徑、圓桶長度作為影響旋流分離的主因，經實驗發現，改變此三項變因可影響流速進而影響分離率，實驗中可有效分離99%河砂與97.5%白河水庫淤泥。 從模擬水庫排砂的實驗中，探討淤積粒徑的分布區與不同水力排淤工法的效益，依實驗結果得到水力旋流分離適用於水庫中上游粒徑大於黏土的淤積，水庫下游可搭配排淤隧道排出較難分離的黏土淤積，兩者搭配使用清淤將可不再受天候限制，並可蓄清排淤達到節能減碳的效果，延長水庫的壽命並降低原水濁度。

本研究以自製暗箱和arduino感測器全程監控雙氧水在各種條件下催化分解的反應，實驗主要分兩種模式: 一、 比色法定性分析顏色 溶液注射於比色管中→放至暗箱外→啟動計時器→觀察顏色和溫度→分析比較資料 二、 Arduino與暗箱定量分析濕度、透光度、溫度 溶液注射於比色管中→放至暗箱內外→啟動燈光→arduino監控視窗→讀取數據→分析資料 不同以往課堂實驗的二氧化錳催化及排水集氣法觀察雙氧水分解氧氣的實驗，經過本研究反覆測量和比較之後，結果顯示：氯化亞鐵和氯化鐵加上亞甲藍液可透過顏色、反應速率、溫度、濕度、質量和透光性等多元性質，讓同學更有感的理解雙氧水的催化分解反應，同時以少量藥品達到綠色化學的目的。

「我耳中有你，你眼中有我～互動式交通導盲系統」，本作品提出一種導盲架構，讓視障者通過十字路口時，藉由本系統的輔助，提高其交通安全性。有別於傳統導盲輔具的導盲方式，本作品採取雙向互動架構，不但視障端可獲得行進方向、前方交通燈號等資訊；在紅綠燈端也能以電子看板顯示視障者行進方向，以提醒駕駛人放慢行車速。主要特性如下：一、 視障端與導盲手杖結合，以方便操作。二、 視障端以語音方式提供導盲資訊： 1、 視障者行進方向 2、 前方交通燈號 3、 紅綠燈剩餘秒數三、 紅綠燈端以電子看板，顯示視障者目前行進方向。四、 視障端與紅綠燈端以無線電作為傳輸媒介，相互傳輸資訊（視障端：視障者行進方向；紅綠燈端：交通燈號、剩餘秒數）

在本文中，我們針對三條直線加了若干絕對值的方程式所形成的圖形，做了詳細的討論，並對封閉的圖形特別有興趣。發現方程式L3+α|L1|+β|L2|=0的圖形若為封閉圖形，必為凸四邊形，也證明了所有凸四邊形皆可以被上述方程式唯一表示，方程式L3+α|L1+β|L2||=0的圖形若為封閉圖形，必為凹四邊形，也證明了所有凹四邊形皆可以被上式唯一表示，而方程式|L3|+α|L1|+β|L2|=k的主要封閉圖形為凸六邊形，及花瓶凹六邊形。最後，方程式|L3|+α|L1+β|L2||=K的主要封閉圖形為狐狸凹八邊形，以及貓臉凹六邊形，還有可能是三角形，並証明了此方程式的圖形為三角形時的條件。並且關於係數α、β對圖形的影響，以及三條直線L1、L2、L3 在方程式的圖形中所扮演的角色，在理論上做了盡可能的探討，並以GSP軟體動態模擬呈現。

有一天，看到同學們玩搖船的時候，突然由他們玩耍的姿態，聯想到物體重心位置對其運動量有很大的關係，我們為了要澈底了解它們彼此的密切關係，所以請老師指導我們做實驗研究工作。

在物理馬戲團這本書中提到：「當你泡即溶咖啡或攪拌奶精的時候，用湯匙輕敲杯壁看看，添加奶精後攪拌時，敲擊的聲音與添加前明顯不同，為什麼？」這本書的解答是：「當粉末溶解的時候，藏在粉末裡的空氣就會跑出來。因為空氣裡的音速低於水裡的音速，在空氣與水混合的環境裡，音速也比在水裡低。當水裡不斷有空氣混進去時，這個容器的共振頻率和它裡面的音速有關，所以也會降低。因此你會聽到較低的音調，直到空氣全部跑光。」我們利用指向性麥克風以電腦錄音後以Adobe Audition 軟體分析聲波頻率，覺得這個說法有點問題。例鹽水溶液音速較水高，敲擊時的音調卻較水低。由敲擊一黏於裝水水盆中之空杯，與敲擊杯內裝同一水位之水之杯子，頻率非常接近。告訴我們影響頻率的是靠近杯壁一層有效質量。因鹽水溶液密度較高有效質量較大，所以頻率較低。以密度的觀念檢視裝有溶液之杯子被敲後的頻率是對的。但對杯中有懸浮物就不然，例如流體中含有氣泡，則混合體之密度必定變低，有效質量變小頻率應變高。但實驗發現含有氣泡時頻率是變低的。可見氣泡還有其他的影響力高於密度對音調的影響。 流體的振動應是會壓縮到氣泡，氣泡與流體間之力學交互作用為何會使頻率下降，正是我們要找出的。 The Flying Circus of Physics has a question “As you stir instant cream or instant coffee into a cup of water, tap the side with your spoon. The pitch of the tapping changes radically as the powder is added and during the stirring. Why?” The answer is, “The air trapped in the powder is released as the powder dissolves. Since the speed of sound is lower in air than that in water, the speed of sound in the air-water mixture is lower than that in pure water. During that period while the air escapes the container, the resonant frequencies of the water, which depend directly on the speed of sound, will also be lower. Hence, you hear a lower tone until the air escapes. “We then tap the coffee cup and generate an audible tone. The signal picked up by the microphone . The same signal is also studied using Adobe Audition, a waveform processing and analyzing software. We find the assumption is wrong, the speed of sound is higher in sugar solution than that in water, but we hear a lower tone. An effective layer of fluid adjacent to the glass wall is set into motion when we gently rub the rim of the wineglass. The thickness is about the same whether the fluid is inside or outside the glass. This explains why the frequency drops when the liquid is added to the system. When the density of the sugar solution is higher, the mass of the effective layer is higher. But what the presence of the bubbles and the theoretical explanations must NOT rely on are: Use effective density argument: One should not just use a change in the main density to try to explain why the frequency is lower. I would think that the bubbles are compressed a little bit by the vibrational motion of the glass communicated to them through the fluid. But how do the bubbles interact with the fluid under this setting? This is what we need to work out.

在日常生活中，各位可能曾經吃過餅乾、麵包、饅頭，但你(妳)可曾仔細觀察它們之間有哪些的相異處嗎？假若你將饅頭撕成半，會發現其內部有一些形狀不規則的空間，到底是什麼東西造成這種現象呢？ 為了找尋答案，我們設計了一些簡單的實驗。

我們這份研究主要是看到了IMO 預選題題冊裡面的一題「當都不被2 整除時，求n 的條件？」後，決定要做更進一步、更大範圍的研究，我們把2 換成其他質數或其他質數冪次方等，試著找出在符合所設條件時的n 及質數a 的關係。 這個研究分為兩部分： 一、探討二項式中某一單項，若不被（或被）正整數a 整除時，n、r 與a 的關係。 二、探討二項式係數都不被正整數a的倍數整除時，n 與r的關係。 ◎ 第一部份，我們用了餘數的關係與不同的進位制去導出n、r 與a 的關係。 在此部份所得到的結果分成兩部分： (1)當a 只含一個質因數時，可求出n、r 與a 的關係。 (2)當a 含有兩個以上的質因數時，則要同時滿足a 的所有質因數的條件。 ◎ 第二部份，我們用了兩種方法去證明我們的結果。 一個是用解原題所引申的方法去證的。另一個是利用第一部份中所得到的結果去配合證明的。 在此部份所得到的結果分成二種： (1) a 只含一個質因數時，可求出n、a 的關係之充要條件。 (2) a 含有兩個以上的質因數，雖然我們不能有n、a 的關係之充要條件，但卻可求出n 的充分條件與例外的範圍。 接下來，再探討n 項式係數時，運用了前面兩部分研究的結論。但由於n 項式係數中受到了許多限制，我們只研究出了當a 為質數時的條件。 而未來，我們除了希望能有更簡易的方法來表示a 為合數時的條件，也希望能夠在n 項式係數的研究中，能夠有更多的發揮。

在實驗中，從動機想到，要用什麼方法來測量力的大小。由槓桿原理認識了支點、受力點、施力點等名詞。由翹翹板激發出三個想探討的實驗，自製一組實驗器材，進一步了解施力大小，施力臂、受力臂對實驗的影響。透過選擇合適的球、鎚子、自製圖尺，探討鎚子拉起角度、高度與球彈升高度的關係。經實驗後知道，球放在離支點愈遠、鐵鎚敲擊的力臂愈長，球彈升的高度愈高。鐵鎚敲擊點離支點愈遠，球彈升的高度愈高。在實驗過程中發現，放置實驗器材的地板材質也會影響球彈升的高度，木質地板最高，磨石子地次之，地毯最低。透過這些實驗我們知道：球彈得愈高，用力就愈大。當媽媽手舉得愈高，打的愈痛，長的竹竿比短的竹竿打得更痛。

參觀汙水處理廠後，引發我們利用備長炭、石頭、蚵殼等有孔洞的物質為濾材，希望在汙水來源地現地處理，降低汙水中的含磷量，提高透光度，改變汙水酸鹼值。 實驗中我們發現粒徑小的蚵殼效果較好，先利用黑糖水模擬汙水，使用自製濁度計、自製過濾器、自製測磷儀器以檢測汙水處理成效，再實地採水樣檢測去汙效果，實驗結果顯著。結論如下： 一、蚵殼主要成分為碳酸鈣，呈多層次結構，透過震盪可重複吸附含磷量。 二、在粒徑最小、200℃烘烤蚵殼，磷的吸附率達93%，水質趨於弱鹼性及中性。研究發現蚵殼為現地處理的有效濾材。 三、以蚵殼過濾實地採集水樣，酸鹼值轉為微鹼，透光度提高，建議蚵殼淨化汙水，pH值須在5.9以上的環境。

本實驗主要探討變頻的意義，利用廢棄風扇設計轉子和線圈互感實驗中發現轉子上渦電流存在的事實。台灣交流電的頻率為60Hz，故四極馬達極速為30rps在實驗中觀察到，本實驗觀察到轉速越大則線圈和轉子上渦電流互感值越大並導致線圈電流變小，進而降低線圈電流熱效應佔輸入電能比例。在分析轉子處消耗能量實驗中發現如果轉速越接近極速則磁力在轉子切線方向分力做功比例會減少，且大部分輸入電能轉變成渦電流熱能，線圈與轉子間的平均磁力和轉子切平面的方向夾角(θ值)會決定線圈熱效應及渦電流熱效應佔輸入電能比例，實驗中發現最佳轉速(最佳θ值)下運轉馬達會達到最佳能源效益比，實驗結果顯示本次實驗採用馬達在轉速約25(rps)時能源效益比最佳。