高級中等學校組

浮石是一種多孔的火山碎屑岩，氣孔佔總體積很高比例，因此能浮在水上。本研究針對臺灣新北市金山區神祕海岸的沉積物所含的浮石進行探討，藉由閱讀文獻、實地考察、採樣、實驗分析等方式，來瞭解浮石的沉積環境、化學組成與形成機制。依照化學成份分析結果顯示神祕海岸的浮石化學組成與日本、菲律賓的浮石較無關聯，最可能是北部的大屯火山或觀音山噴發所造成。至於是以何種搬運方式至神秘海岸沈積下來，目前本實驗的研究結果顯示海嘯的可能性最高。

作品為一隻電腦上虛擬的「狗」，牠會聰明的聽懂主人的話，陌生人則不然。其主要的技術是利用錄製的語音訊號，擷取其梅爾倒頻譜係數( Mel-Frequency Cepstrum Coefficient , MFCC )、音高(Pitch)以及週期性聲波等三種特徵值來作為語音模型之建立，並以最少誤差來進行語者辨識。本實驗有20位語者，錄製語料共207個句子作測試。實驗結果顯示，自我語者之正確平均辨識率為96.62％，而其他語者之平均辨識率為99.62％，兩者之總平均為99.47%。整體而言，本作品除了高準確度外亦含有高應用性之實測作品。

能源轉換及儲存裝置是目前科學發展的趨勢，本研究嘗試以植物軀幹為原料或是樹脂為原料發展孔洞碳材，並應用於電雙層電容器充放電，本研究除了探討不同植物碳的電性差異並改良，也致力於尋找樹脂碳的最佳合成參數。 透過大量數據確立自製電路參數，用於鑑別碳材電性差異，確認甘蔗渣、椰子纖維碳都具有發展潛力。此外，酸前處理及鹼前處理則分別對合成所得甘蔗碳、椰子纖維碳充電有明顯提升電性的效能；在以酚甲醛樹脂為前驅物合成人造孔洞碳方面，確認沉澱pH值為pH6~7、重量比ZnO/PF=5~7、碳化溫度800℃所得碳材有較佳的電性效果。以0.1 g碳材封裝成電容經自製電路檢驗400秒內電性，得平均放電電量：鹼-椰碳超容為2660 mC，孔碳超容為3083 mC，商用電容則為3233 mC。

一片泡泡薄膜，在通有電流的狀況下，再加上垂直方向的高壓外電場，懸浮薄膜便會開始自發性的旋轉。高壓外電場使薄膜液面產生靜電感應，液面上正負電荷分別分布在靠近電極金屬板的兩側，再加上液膜兩端的電位差形成的電泳電場，會對感應電荷造成電力，而使液膜開始旋轉。 根據過去文獻得知，影響其轉動狀況的變因有高壓外電場、電泳電場、液膜性質等，本次研究將觀察各變因對其轉動狀況的影響，紀錄、分析並推出結論。

本研究主要觀察海金沙 (Lygodium japonicum)與毛葉腎蕨(Nephrolepis hirsutula)及鳳尾蕨(Pteris multifida Poir.)的葉片，比較三者上、下表皮葉綠體分布及氣孔數目、大小的差異；並比較三者蒸散作用速率及葉軸維管束的差異，及測量海金沙攀爬於粗、細水管的所能承受的下拉力。發現三者葉片的上表皮葉綠體多集中在細胞邊緣，下表皮葉綠體多均勻散佈在細胞中，且海金沙葉軸維管束中木質部較發達。海金沙單位面積平均氣孔數及總周長均比毛葉腎蕨和鳳尾蕨為多，海金沙葉片的蒸散作用速率較毛葉腎蕨和鳳尾蕨為快，且越高處海金沙羽葉的氣孔總周長越大，蒸散速率越快。故從實驗推論，海金沙有較強的蒸散拉力而能將水分運輸至頂端。在真實與模擬海金沙葉軸所能承受下拉力實驗中，也推論細水管較利於海金沙攀爬。

這次專題以自動化工廠中的機械手臂為題材，並主要結合影像辨識及物聯網雲端存取資料庫系統，來製作我們的專題。影像辨識主要的工作是辨別物品是否有瑕疵，再將辨識後的結果傳至機械手臂及雲端資料庫，而機械手臂會根據影像判斷後的結果進行夾取及分類，來模擬工廠內的情形。

我們用壓電片、示波器，設計直接測量的方法測聲速，並成功測量。 實驗一：測量溫度對聲速的關係，並驗證經驗公式v=331.45+0.6T。 實驗二：測量頻率對聲速的關係，發現頻率對聲速有影響。 實驗三：以固定頻率正弦波測量聲速，可以成功測量。並發現溫度與聲速成正相關，但各數據與理論值有等比例的差異。

在我們的研究中，先探討給定一個無向圖(undirected graph)並能使圖形必定connected的線段數E的條件，再以此得到圖形connected的機率範圍。我們接著引用已知整數數列A001187(參見參考資料[1])類似的方法來解決隨機圖(Random Graph)的根本問題：給定一個圖G(n, E)，假定任兩個點連接的機率是常數p，求出該圖能形成connected的機率。接著我們將前述結論做推廣，假設該圖有兩子圖(subgraph)，其中各子圖中的邊，相連的機率分別為p及p1，求出該圖能形成connected的機率。在這個過程中，在限制G(n, E)中最大連通子集的頂點數目下，我們也對於圖形不連通的機率做了許多研究。

本研究以台灣三大岩類做CO2吸附實驗，以期能了解其吸附效果．其中以火成岩(Igneous Rock)的玄武岩(Basalt)與石英安山岩(Dacite)；變質岩(MetamorpHic Rock)的蛇紋岩(Serpentine)；沉積岩(Sedimentary Rock)的長石砂岩(Arkose)；亦以岩石風化物的鹽鹼化土壤(Salinized soil)作為反應物。由酸鹼度pH值、溫度變化CO2吸收量得知，鹼性土壤封存二氧化碳的效率最高，同時有助於中和鹽鹼化作用，進而改良地質，且CO2吸附能力與實驗粒徑呈負相關，實驗物中化學成份含的 Ca、Mg量越多，CO2反應速率愈佳，CO2吸附效果依序為鹽鹼化土壤＞蛇紋岩＞長石砂岩＞玄武岩＞安山岩。

本實驗以銅板、不鏽鋼板、壓克力板、膠合木片與塑膠瓦楞板，以雷射雕刻機切割不同直徑圓板來實驗，並以高中物理方式簡化克拉德尼圖形理論，並由各種材料的同心圓板振出克拉德尼圖案，找到與理論相近的實驗結果。 實驗中發現許多與高中物理課本中理論的矛盾之處： (1)若要用高三物理的直線駐波公式找到材料波速，需要經過重力的修正項。 (2)壓克力片只能振出同心圓的克拉德尼圖案，木片和塑膠瓦楞板則無法振出同心圓圖案。 (3)不論任何材料，頻率的改變皆會影響波速。 本次科展的過程發現，網路上多為金屬板的克拉德尼圖案，極少壓克力與同心圓板材的實驗數據，實驗後發現，各式板材的速率與圖形的變化與銅板稍有不同，可做為不同材料間的比較依據。