第58屆--民國107年

同學提出校園觀察時發現的問題，經老師解說和引用相關研究，發現校園植物中有些在其所在之處，周圍雜草稀少，甚至少有其他植物，本實驗採集符合此一現象的校園常見植物，進行根、莖、葉粗萃取液培養百慕達草及律柏草種子，觀察是否具有抑制作用。結果顯示校園中多種植物的萃取液皆會抑制種子萌發及幼苗生長，其中以九重葛的抑制效果最顯著。因此採集九重葛的根、莖、葉不同濃度萃取液進行百慕達草及律柏草的萌芽和生長實驗，發現九重葛的葉萃取液抑制效果最佳、根次之，而且隨著濃度越高效果越好。並根據九重葛植栽土壤具有抑制萌芽和生長作用的實驗，因此推論九重葛可能藉由淋溶作用及根泌作用達成相剋作用以影響植物的萌發與生長。

我們知道天上恆星周日運動轉動的角速度與地球自轉的應該會是一樣的，但是因為大氣折射和大氣擾動的影響，所以當我們真正觀測的時候，其轉動的角度真的會和理論一樣嗎？我們照出一些連續時間的照片，分析找出觀測值誤差，這是大氣折射和大氣擾動所造成的。 以觀測值誤差和實際仰角做數據分析，第一:風速越大，仰角與觀測值誤差就並無太大關聯，因為大氣擾動的視相偏差很嚴重。第二:風速越大，大氣擾動視相的最大和平均視相偏差也越大，若無風，大氣擾動很小，其觀測值誤差幾乎是大氣折射造成的，和修正公式一樣，仰角越小，觀測值誤差越大。但無風時，但是觀測值誤差和公式修正值不是完全一樣，代表大氣擾動還是造成一定誤差的影響。

當學到在圓上畫弦時，試著玩一個遊戲：甲乙兩人分別以藍筆、紅筆，先後在圓上固定點連線段，看誰能最先連出單色三角形為勝。如果改畫四邊形、五邊形，結果又如何? 一、 在單位圓上10個點藍紅兩色連線比賽，探討以下各種情形： (一) 甲先連出一個藍色三角形，或乙先連出一個紅色三角形 (二) 甲先連出一個藍色四邊形，或乙先連出一個紅色四邊形 (三) 甲先連出三個藍色三角形，或乙先連出兩個紅色四邊形 (四) 甲先連出三個藍色四邊形，或乙先連出四個紅色三角形 (五) 甲先連出四個藍色三角形，或乙先連出三個紅色四邊形 (六) 甲先連出一個藍色五邊形，或乙先連出一個紅色五邊形 二、 探討畫n條線段能產生最多的單色N邊形之潛在線數的規律性。

由於鎳原料價格高，有些企業為了求生存，生產耐腐蝕性能極差的無鎳低鉻200系列不銹鋼，魚目混珠為304不銹鋼銷售；有些企業則寧可選擇開發價格較低，但無損耐腐蝕性能的高鉻、無鎳及鉬的445不銹鋼，以取代304不銹鋼應用於含氯離子的環境。本研究的主要目的，為印證445及304不銹鋼兩者的耐蝕性質對等性。透過金屬合金成分分析、金相與微組織觀察、含氯離子環境的耐蝕性質測試、不銹鋼抗孔蝕當量值計算等實驗方法，綜合分析結果證實，高鉻、無鎳及鉬的肥粒鐵系445不銹鋼，其耐孔蝕性能與沃斯田鐵系304不銹鋼相當，具有取代304不銹鋼的潛力，可做為降低成本兼顧耐氯離子孔蝕的最佳材料選擇。

本次研究主題是以香山濕地的萬歲大眼蟹為研究對象，研究牠的身體構造、樣區是弱酸偏中性的泥地環境、泥地濕度大於58%以上便會出洞活動。研究洞穴長寬比與洞穴和身形的關係，洞口與背甲寬的比值平均為1.55～1.78，螯的長度大於二分之一背甲長度，背甲長對寬的比值為1.54～1.71。 研究大螯的作用、揮舞的頻率及時間；看到鏡中影像會張螯夾取、停留觀望或想要逃走；蟹和蟹的搏鬥方式，體型小的蟹有順從行為而幫忙清潔；為了調節體溫有晒太陽的特殊行為。泥地上的少數雄蟹，大螯在繁殖季節會變成鮮紅色，推論為婚姻色。 影響萬歲大眼蟹入洞的因素為振動，實驗發現牠有固定的洞穴，且一蟹一洞穴，探索新環境能力弱，遇危險會躲在角落及裝死，沒有記憶空間的能力。

本研究比較市面上各種常見的窗型設計，並融合智慧家居的概念，提出智能下懸窗改良設計，能自動偵測室內環境光線，調整室內的採光面積，且能自動控制改良懸窗的展開角度，讓室內隨時保持光亮，及感測室內與室外的細懸浮微粒(PM2.5)的多寡，預期改善居家環境的生活品質並降低室內空氣中PM2.5的細微粒子，使居家環境更為健康。另外，針對機構部分，我們改良了下懸窗防雨性差、上懸窗通風不良及懸窗因未裝設紗窗而防蚊效果差之問題。 首先製作試驗箱，依比例(1:8縮尺模型)模擬建築物室內進行升溫試驗，為了比較改良式懸窗戶與市面上常見窗之散熱速率，本研究進行基礎升溫試驗，光源依不同的照射時間，分析改良式懸窗與他窗之散熱曲線，來瞭解室內溫度的散熱情形。

「雙手萬能、雙腳亦萬能」，雙腳是我們身體輪胎，它可以承載身體移動，假如某天當雙腳失去健康時，除了漫長的醫療外，也需要藉由復健的工作來治療、矯正其行動，而傳統的復健設備只是單調的機器，只是單純的對復健者進行負重的測試，如果能有一套完善電子設備可以協助復健者及醫生作有計畫的復健執行，相信日後對復健者進行醫療復健一定能夠更加完善。 治療與復健對骨傷是漫長的醫療行為，由期是康復後的復健醫療，我們設計輔助協助病患進行復健工作，因此系統設計重量感測器，來偵測復健者的重量測試資料並記錄，同時系統會透過LINE方式通知家人及醫生其復健情形，因此一套完善且有計畫的復健系統協助復健的話，相信復健工作一定能更有效率。

我們在污染嚴重的二仁溪中下游，發現優勢物種―弧邊招潮蟹。由於人們對其棲息地、型態和分類有錯誤認知。我們設計陷阱瓶，進行採集與分析，發現其族群密度10隻/ m2。洞穴相連會群居。飼養時，土壤需呈斜坡狀，注意水位高低。體型大棲息在高潮線以下，體型小在高潮線以上。雄螯有大螯，以小螯攝食泥土中有機物，產生擬糞。若無小螯，用大螯攝食，直至新小螯長出。眼睛有眼睫毛保護眼睛，會出現鬥雞眼。口器的雨刷構造可清理眼睛。步足倒勾防被沖走，能再生，會斷肢求生，斜向前方走路。雄蟹揮大螯求偶，配對成功後入洞交配。體色會隨時間改變，晚間淺色、白天深色。脫殼間隔、次數隨著成長逐漸減少。有趨光性。在鰓內儲存水分，打水以增加含氧量。

首先，利用槓桿原理及質量中心的概念，探討有關三角形的共點問題，並以分點公式為輔，求得內心、旁心、垂心、外心、奈格爾點、格高尼點及Mittenpunkt點的坐標。 我們從傅海倫教授所發表的一篇研究報告「物理原理在數學中的應用」，順利推導出垂心的坐標，並結合垂心及外心的證明，配合槓桿原理，重新證明出尤拉線定理。 利用質量分配及槓桿原理進行推證過程中，我們發現奈格爾點、格高尼點與垂心證法雷同；Mittenpunkt點與外心的證法雷同；而格高尼點(Ge)、重心(G)及Mittenpunkt點(M)具有三點共線及GeG：GM=2:1的性質，與尤拉線定理的證法相類似。 最後，列舉一些實例以槓桿原理做不同的思維運算，發現槓桿原理對國中生而言，在特定題材的教學及解題上，會是一項不錯的輔助工具。

本研究首先了解本地PM2.5主要來源，測量校園內各地空氣品質情形，發現在校門口及靠近廟宇附近PM2.5濃度較高且空氣品質不佳，結果與環保署公布的PM2.5三大成分相符，硫酸鹽占大氣細懸浮微粒質量的20%；有機碳占15%-20%；硝酸鹽占23%。根據研究發現硫酸鹽及硝酸鹽跟工廠、交通有關，有機碳則來自生質燃燒。因此本研究以奈米TiO2為主軸，首先在濾材上塗佈奈米TiO2，嘗試分解PM2.5，達到降低PM2.5濃度的效果。進一步將奈米TiO2塗佈在建材上，發現奈米TiO2確實可以達到分解PM2.5效果，達到降低PM2.5濃度的目標，並進一步建議除了在一般民眾居家及學校外牆塗佈奈米TiO2外，應回歸到PM2.5產生的源頭，在汽機車、工廠及民俗活動地點進行奈米TiO2塗佈的處理，從源頭減少PM2.5，創造健康的環境。