第58屆--民國107年

本研究藉由先前製作太陽能庭園燈的經驗，想從市售庭園燈─太陽能發電(蓄電)的材料與原理為出發點，開發出風力發電(蓄電)的小模型；將風所產生的動能透過齒輪組的傳輸產生電力，並進而把電儲存於超級電容，等到風力靜止時，超級電容裡的電力即能提供LED發亮。從探究的實驗中動手製作小模型，讓課本所學的知識能融會貫通。

由一道追逐問題開始，藉由控制追蹤器使獵人與兔子距離最遠，得到一、二、三與四個獵人追一隻兔子時，兔子與獵人的距離關係遞迴式。修改遊戲規則：(1)讓兔子僅在部分回合隱形；(2)定義「謹慎」和「明智」兩種情況來探討增加獵人數對追兔子的影響。研究發現：(1)兔子在現身的任一回合，其與獵人移動前後距離不變。若兔子至少隱形一回合，獵人就無法與兔子所在處重合。在109回合中，兔子若隱形4999回合以下，則可達成原題要求。(2)當兔子是「明智」的，獵人就永遠追不到兔子；但若兔子是「謹慎」的，就能用二或四個獵人達成原題要求。此外在三或四個獵人追兔子時，讓兔子部分回合現身，在追過頭之前獵人與兔子的距離會遞減，有追過頭的回合兩者距離則遞增。

本研究中，首先探討美國棒球統計學相關文獻，接著建立中職所有投手的數據庫，以國外的研究理論為基礎，並考量台灣棒球環境與國外的差異，排除守備影響，篩選出能真實反應投手表現的變數。我們先根據職棒28年來的數據庫，利用多變量迴歸分析，創造出中職版的投手數據FIPA，並加入新變數「飛球/滾地」，創造出進階版的FIP'A。接著考慮環境的變革，以2009年至今穩定維持四隊的數據庫，創造出FIPN與FIP'N。另外，也迴歸創造出不受環境影響的進階公式SIERAA 及SIERA'A。研究發現，在中職環境裡投手的三振對失分的解釋力低，而全壘打則是影響失分最重要的變數，投手選才應首重被全壘打率低與保送率低的投手。我們也應用這些公式，分析比較中職的投手，提供台灣棒球界選才參考。

十二水合硫酸鋁鉀（KAl(SO4)2．12H2O），又稱明礬，溶於水會解離出鋁離子，而鋁離子與水結合後會生成氫氧化鋁（Al(OH)3），此為膠狀物質，能與溶液中的細小雜質膠結，並沉降至底部，最後將吸附著雜質的氫氧化鋁濾出即可達到淨水的效果。我們分別設計了五個實驗，利用二氧化矽當作模擬汙染物，探討所設計的變因如何影響明礬淨水的效果，我們以整體水溶液的透光程度（單位為 Lux）作為判斷依據，此外還利用顯微鏡圖像觀測特定高度之水溶液的顆粒變化情形。

本研究旨在探討浮體在旋轉的液體中上升速度受到什麼因素的影響，分別以浮體半徑、質量、密度與液體轉速為不同的控制變因，觀察其產生的現象。我們透過軟體tracker來進行數值計算以及圖形座標化分析

小蠟蟲是臺灣普遍在蜂巢出現的重要害蟲之一，我們從家鄉養蜂場飼養的義大利蜂巢中採集巢片及小蠟蟲。在實驗室設計適合飼養環境，孵出高比例數量的小蠟蛾 (Achroia grisella )，觀察其生命週期及型態，並測試是否攝食塑膠，結果發現小蠟蟲攝食聚乙烯(PE)。再來測試是否食用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)。實驗結果小蠟蟲會攝食HDPE及LDPE，也能完成生命週期。透過原子力顯微鏡觀察，小蠟蟲體內存在分解塑膠的元素，未來將根據此研究基礎進一步分析研究小蠟蟲透過何種機制分解塑膠。

應用抽水馬桶的原理，設計製造新式水族缸，能達到省時、省力、不會驚嚇到水族缸內的魚等功能，經由實測證實其功能，並經由問卷確定有量產的可行性；本水族缸對於規模越大的單位，效能越高。如果量產，水族館、學術單位水族實驗室、研究機構、大展場或大型水族館將是最有利的市場。

在台灣，關於海龜和鯨豚被塑膠垃圾傷害的新聞不少，減少使用塑膠製品，或製成無塑垃圾袋，是當務之急。本研究探討利用紙漿和洋菜，製作可分解垃圾袋，與市售的垃圾袋比較，土壤分解實驗中，自製垃圾袋在71天內，在土壤中完全分解，而市售垃圾袋無法在土壤中分解。燃燒實驗中，自製垃圾袋燃燒時，聞起來的味道是燒金紙的味道，而碳酸鈣垃圾袋，燃燒時有塑膠的惡臭。耐拉實驗中，自製垃圾袋比市售的垃圾袋可以裝更重的垃圾，耐穿刺實驗中，自製垃圾袋不易被圖釘刺破。耐磨實驗中，自製的垃圾袋與市售的垃圾袋相比較不容易被磨破，平均摩擦13次才會破。加桐油的透水實驗中，自製的垃圾袋兩側均勻抹上桐油後，明顯改善垃圾袋容易滲水的缺點。

我們利用馬達電流磁效應原理，組合抽風扇及排風扇的電能轉換成動能的設計，成功地自組出百元有找的簡易型的清淨抽排氣箱。對於經費拮拒，動輒幾萬元的大型抽氣櫃設備都缺的國中實驗室而言，我們的設計，無疑地解決了學校需抽氣櫃或無菌操作台來做實驗之問題。

為了改善自然界常見的兩種水汙染：有毒色素與大腸桿菌，本研究將活性碳接上鐵磁流體，以低成本的活性碳製作成吸附色素並可回收再利用的鐵磁流體，再將奈米銀摻混在本研究複合物多孔性物質的表面，藉由調控活性碳和不同的銀離子濃度及比例，確定最佳的製備條件，並對其抗菌性能進行測試，以達到回收再利用、改善水資源的目的。 本研究摻混奈米銀粒徑在一固定範圍內溶解析出，因此殺菌力強。在選定的溫度範圍內仍保有磁性，具有回收便利，淨化水質後較無污染等優點；此外，在常溫常壓下保存六個月後，發現其磁力並未明顯消失，不僅具有長期性的利用價值，且成本低廉，未來有極大的潛力能夠廣泛應用於大型住家水塔或泳池殺菌除臭，吸附去除有害物質。