第56屆--民國105年

植物在自然界會用不同的傳播方式來傳播種子用以繁衍下一代。利用容易種植的四季豆進行研究，藉由徒手切片觀察得知：四季豆的種子散播是利用母株開始枯萎時，豆莢會乾燥破裂後再翻轉，使種子暴露而掉落來繁衍下一代。豆莢能否順利破裂，是因豆莢果皮內充滿溼潤的薄壁細胞和薄膜狀心皮的壁，失去水分時產生收縮轉化成拉扯豆莢果皮的力量，導致豆莢接合處腹縫線產生破裂，利用塗上白膠的吸水紙乾燥後彎曲可證實。至於豆莢果皮翻轉，則須借助豆莢內、外壁厚薄不同，內壁較外壁薄水分散失快，皺縮速度快，產生以外壁為轉軸的翻轉，貼上透氣膠帶的吸水紙會由無貼膠帶處因較快乾燥而向上捲曲可證實。

造紙廠在生產製程中會產生紙漿污泥，而污泥的特性為高含水率、不易脫水、短時間內容易發臭(主要成分包括碳、硫)等缺點；但分析熱值(平均值2,800~5,000 kcal/kg)後，發現它高於一般有機污泥(如下水道淤泥)等。2013年發生油安風暴，國內廢食用油無處可妥善處理，本設計基於回廢生能的觀念，將紙漿污泥及廢食用油兩項造成環境污染的燙手山芋加以結合再利用;先以紙漿污泥與廢食材黏結混拌再成型等程序、投入廢食用油中進行脫氧改質反應，發現含水率明顯降低且高於一般固態衍生燃料(RDF-5)熱值範圍(3,500~5,000 kcal/kg)與煤炭熱值相當、且能長期保存、高燃燒效率、燃燒後殘餘物質可做為土壤改良劑、降低污泥清除處理費用，具回收能資源價值與降低污泥乾燥所需的成本支出…等眾多優點。

我們想到磁力在生活中無時無刻存在的，那結合風力發電，會如何呢？所以組成了研究小組，展開這次實驗活動。 研究顯示：(1)串連磁鐵數、磁鐵-鐵片接觸面積與磁吸拉力都呈正相關性。(2)磁鐵面對面角度、間距與相斥絕對走角都呈負相關性。(3)正轉走角與轉盤切角近正相關；反轉走角與轉盤切角近負相關性。(4)磁鐵與轉盤切角在30~70度間，正轉/反轉走角比值 > 1，最大比值為1.55。(5)在內外磁鐵比值數為8/4、4/8、8/8時，會突破cogging現象獲得1/2圈。(6)第一代新式風磁發電機，磁鐵間距6.3cm，協助增加78％發電量。 (7) 第二代新式風磁發電機經過直流風洞場實驗，磁鐵間距5.5cm，協助增加70％發電量。(8)攝影求出轉速證明磁力協助風力發電的確是有效，風推轉速越大cogging就越小。

我們偶然觀察到水族箱的幫浦設施，發現氣泡在水中上升的軌跡飄浮不定， 又一次在浮力的實驗中，觀察到密度大於水的溶液中物質上升速率比起水慢，我 們推論出是黏滯性造成的影響，我們進一步選用水、甘油、膠水這三種黏滯性差 異大的溶液，以及改變甘油濃度，再設計出夠長的壓克力管，觀察氣體、固體在 三種溶液中行進的差異，在實驗及影片分析後推論出結論，當溶液黏滯力小時泡 泡在溶液中的行徑較不穩定，當溶液黏滯力大時泡泡在溶液中的行徑較穩定，因 此我們就利用其軌跡、氣泡外型、偏移角度的變化，定義溶液的黏滯性範圍。另 外在實驗中發現影響泡泡速率的因素有太多，黏滯力與速率之間不會出現線性的 關係，因此不做深入探討。

薑絲、金針…等食品常添加亞硫酸氫鈉還原劑來抗氧化、漂白、殺菌，經氧化生成致病物二氧化硫，嚴重影響健康。我們構想如下:先探討不同還原劑的抗氧化力、再探討其對薑的保存能力後，混合天然還原劑 (草酸 、維他命C)部分取代亞硫酸氫鈉，發現「 3/4混合取代」 效果最優，可降低3/4 SO2產生量。 主要結論: 一、測試還原劑抗氧化力:亞甲藍滴定法適用性、便利性、安全性優於傳統的碘滴定法 二、在薑保色效果與成本價值C/P值 :亞硫酸氫鈉的替代比例 以「 3/4 (草酸2份+維生素C 1份) 混合取代」最優，期能推廣食品加工業使用 三、薑在 保色pH限制為pH3.4~8.0 黃色，加工及調味過程可注意以避免變紅 (薑變色範圍: pH亮紅色 2.7~3.4黃色~黃色8.0~8.8紅褐色，是檢測強酸強鹼新型指示劑)

白天什麼時候看得到月亮？依本團隊研究，得到兩點結論： 一、翰林版教師手冊第24頁有兩點敘述有爭議： （一）同一天中，不可能早上、下午都可以看到月亮。說法錯誤。 （二）白天可以見到月亮的日期大約為農曆初四至十日的下午、農曆廿日至廿五日的上午。說法模糊。 二、只要在藍天的好天氣，除了以下幾種情形外，白天在月亮已經上升，尚未落下的情形下，都可以看得到月亮。 （一）月亮剛升起約1小時以內，因為角度很低，被建築物擋住，可能看不到月亮。 （二）月亮太陽夾角小於40° 時，因為太陽附近會受太陽光影響形成白色光冪，可能看不到月亮。 （三）月亮即將落下之最後2小時內，因為西邊形成的灰色光冪，可能看不到月亮。

利用「三角形兩邊之和大於的三邊」的概念，將任意△ABC的三頂點設為圓心，各頂點對邊長為該頂點之半徑畫圓，讓此三圓定兩兩相交於兩點。本研究以作圖與觀察為出發點，利用GeoGebra軟體，觀察到此三圓兩兩相交所形成之三條共弦相交於同一點P，並發現固定B、C兩點，移動A點時，P點位置的改變。過程中我們逐步推測與猜想，最後著眼在只討論A、B、C、P四點坐標位置的關係，在固定B、C兩點的條件下，移動A點觀察P點軌跡，及移動P點觀察A點軌跡，從中我們發現了這些移動軌跡會形成二次曲線，並將這些有趣的現象加以證明。

2015年，澎湖西嶼西堡壘再捕獲日本標放的青斑蝶(Parantica sita niponica)共23筆，占該年台灣再捕獲數的85%，與2013年再捕獲7筆，總數占台灣歷年再捕獲記錄的6成，可見澎湖西嶼西堡壘絕對是研究東亞島弧青斑蝶移動的重要據點之一；同時由再捕獲記錄得知澎湖青斑蝶廣泛來自日本各地區；青斑蝶飛行能力超過2500km；每日移動距離可超過350km；野外壽命可超過百日；台日間越洋移動與季節的高空氣流有極大的關係。研究以標識再捕法(MRR)進行青斑蝶標放，目前尚未有再捕獲資料；由資料得知越洋青斑蝶雌蝶比率超過2成，雌蝶前翅長度平均58.1 mm，顯示越洋行為對青斑蝶性別具有篩選效果。

本研究旨在建置可以「自動偵測土壤缺水的裝置」，我們利用簡單的電路設計，以LED燈作為指示燈，以其明暗提醒澆水時機，幫助人們更正確的判斷澆水時機，讓植栽所處環境乾、溼適宜，更適合生長。因此，我們先採用電阻法探討各式土壤的含水性質，測量土壤的飽和含水量，結果發現混合土（培養土、砂質壤土體積比2：1）的飽和含水量最佳，達31.7%且水分滲入的速度也相當快。以我們設計的「自動偵測土壤缺水的裝置」來對室內容積1600毫升的混合土（培養土、砂質壤土體積比1：1）盆栽進行澆水，每年可節省的水量約為9.8公升，對室外容積1600毫升的混合土盆栽進行澆水，每年可節省的水量更達22.8公升，省水效果相當驚人。

我們所居住的地區是在靠海的農業地帶，時常都有很大的「風」伴隨著我們的生活。夏天的可能有颱風，冬天則是東北季風的影響。所以我們設計了「風是否會影響稻米生長」的實驗，並研究風速強弱、受風持續時間對稻子的影響。我們由稻穀開始培育，並將稻子受風實驗分別設計為：風速「強4.4(m/s)、中3.3(m/s)、弱2.5(m/s)」、受風持續時間「吹連續風3、6、9小時」及「間斷受風6小時」，持續觀察、紀錄和比較。並由實驗結果發現，受風「時間越長」、「風速越強」對稻子生長影響越明顯，弱風、無風、戶外的風影響較小，生長較佳。我們未來希望能找出最適合稻子的風速大小，並利用防風林達到適當風速，提高稻米產量、減少農民損失。