第59屆--民國108年

本研究係針對一台「小型水力發電系統」進行設計、實作及測試，係以一具三個水龍頭之洗手臺為架構，並於前述水龍頭分別安裝直流及交流兩類發電機，並分別於其輸出電路安裝穩壓裝置及3C產品插座，而能此本創作在具備水力發電功能下，仍然可做為洗手台使用。本作品已依沉水馬達抽水實測結果顯示：開啟交流發電機發電(接燈條)時之電壓5.1伏特及電流0.16安培，開啟直流發電機發電(接手機)時之電壓5.03伏特及電流1A。

我們藉由尺規作圖尋找三角形的等周線並且推導出等周線包絡曲線的方程式為一拋物線圖形。此外，為了簡化複雜的方程式計算，我們透過圖形的「旋轉」以及「平移」的方式模擬繪圖於GeoGebra上，找到分別對應於三個角的等周線包絡曲線拋物線圖形。最後，我們延伸尋找包絡曲線拋物線與三角形之間的相關性質，並且加以證明。

長鞘寬頭實蠅經常出現在大花咸豐草上，在彰化縣沿海地區、1號省道沿線及八卦山區的九個調查鄉鎮市皆可發現，沿海地區統計的數量最高，約29.05%，從107年12月至108年5月在學校附近調查長鞘寬頭實蠅，發現在六個月內，長鞘寬頭實蠅穩定的出現在大花咸豐草上，而在三大調查區域內個體間並無地域性的差異，雄蟲體長約3.58mm，雌蟲體長約4.76mm，僅有翅膀上的黑色斑點有些許差異，雄蟲有極短的交配器，約0.1mm，雌蟲有較長的產卵管，約0.5mm，雄蟲會主動尋找雌蟲進行交配，交配前並無求偶行為，交配時雌蟲會將產卵管以90度垂直往上和雄蟲交配器結合，在生殖行為實驗中，每隻雄蟲都會找到雌蟲交配，雌蟲大都會和裝置內所有的雄蟲交配。雄蟲有明顯的空間競爭行為。

此次科展製作，我們團隊使用了機器學習的方式進行肺炎診斷，共分成了兩個階段，首先將肺部X光的圖片預處理，接著再將預處理後的X光圖輸入神經網路，以得到是否罹患肺炎的判斷結果。此方法可使誤判率大量減少，也讓醫師的判斷時間大幅減少，平均醫師判定一張X光平均需要5分鐘，而機器僅需數秒即可完成，使醫療效率增加。

研究主要針對八德地區校園及公園的蚯蚓種類及數量進行調查，結果發現該地區的蚯蚓共有八種，其中外來種黃頸捲蚓族群數量大，在酸鹼值、含水量及植被覆蓋率上呈現廣適應性，是強勢外來種，明顯排擠其他物種。 同時在研究過程中，我們也透過野外採集蚯蚓以及進行土質調查，嘗試分析蚯蚓分布情形與各項土壤因素之間的相關性，顯示影響蚯蚓分布的主要因素是酸鹼值與土壤濕度。土壤密度及地表植被覆蓋率對於蚯蚓的分布也有影響但相關性較低。而氮磷鉀總含量的多寡對於蚯蚓的分布則沒有明顯影響。同時我們更進一步透過實驗室的選擇偏好及活動力實驗，證實蚯蚓對土壤的選擇除了受溼度及酸鹼值影響，也改變蚯蚓在土壤中的活動力。

清洗高腳杯時，發現水出現奇特形狀，決定研究水鐘。探討的變因包含擋水片的大小與形狀、水管粗細、出水量、出水口高度及不同表面張力的液體。發現流速不同時，固定溶液的水鐘長寬比變化不大，但不同溶液有不同的水鐘長寬比，表面張力愈大，水鐘愈矮胖。水鐘的寬長比與表面張力的關係圖為固定斜率的直線。也發現流速愈快，水鐘愈大。當擋水片為3cm及水管粗細為直徑1.29 cm時，都可以出現最大的水鐘。當出水量愈大，造成的水鐘愈大，形狀也愈矮胖；出水量太大，則出現水傘形狀。當出水口高度愈小，愈容易出現水鐘形狀，愈遠，則容易出現水傘形狀；而出水口高度愈大，則水鐘形狀愈矮胖也愈大。不同形狀的擋水片，則會在出水口高度較大時，出現水花瓣。

以不同變因蒸鍍瞬間膠的樣品，粗糙表面，使水珠在物體表面上的接觸角變大，難以停留在樣品表面而不易溼潤表面，發現有疏水性的樣品蒸鍍後表面極少細毛產生，也具平行線條，若無疏水性表面，就以後製方式 (丙酮蒸氣、熱風吹拂)，讓其也具疏水功效。蒸鍍前先用熱水蒸過基板再進行蒸鍍瞬間膠，對基板表面疏水性提升最多。表面疏水性強的試管，在水面上移動速率增加8-26%，投入水中後的速率比沒鍍的試管增加23 %，若蒸鍍後因表面光滑以致沒有疏水性的樣品可經砂紙(100-240號) 摩擦表面，因變得粗糙而呈現疏水性。

本研究先在正n邊形邊上取任意點P、Q，將Q以P為中心旋轉正n 邊形內角度數θ得到Q’，P、Q進行移動，觀察Q’變化的關係與規律性；接續，將P、Q放在「複合正n邊形」進行探討。發現: 在某一範圍時，P、Q在正n邊形上移動時會形成特殊軌跡中空圖形，邊數分別為n與2n等兩類之多邊形，其邊長比一般化公式為l_1+l_2及l_1 、l_2；還有許多有趣的關係，像：1.軌跡圖形內角公式；2.當Q在頂點A上，移動P點，形成Q’之軌跡在｢正n邊形外角平分線｣上；3.Q在任意點上，則Q’之軌跡與對角線¯BD平行且等長…等，並證明之。 最後推出軌跡圖形參數式為 {xQ'=xP+rcos(θ水平夾角-θ) yQ'=yP+rsin(θ水平夾角-θ)，其中tanθ水平夾角=(yQ-yP)/(xQ-xP )，r=√((yQ-yP)2+(xQ-xP)2)，P(xP,yP )、Q(xQ,yQ )之通式詳見作品，結果可應用在掃地機器人及防盜系統上。

市面上的智慧手機，不管是 Android 或 iOS系統，愈來愈多支援讀取 NFC 標籤功能，已提供現代生活廣泛與便利的應用。本研究即以NFC技術出發，探討結合物聯網（IoT）與手機的應用，成功完成雲端智慧門鎖產品。研究的成果有：（1）透過LinkIt 7697的Wi-Fi 無線網路功能，可雲端記錄、管理、通知與開關門鎖；（2）可利用網頁、手機及NFC感應器等多種方式操作；（3）透過 LinkIt Smart 7688 控制版， 抓取Webcam影像，可遠端監看門鎖開關動作；（4）門鎖開關有異常情況時，可發出類似汽車警報器的警告效果；（5） 運用3D列印機提高產品製作效率，產品可快速組合且具美觀效果，適合應用於家庭或學校教室等場地。

本研究旨在創造一全新的domino質數接龍遊戲，並探索遊戲背後的數學規律及遊玩的策略，研究發現: 1.1是最好用來防守的數字，接著是0、3、5，再來是2，最後是4、6。 2.研究發現上家的牌組數字a+b等於4、6、8、9、10、12時比較有效可以攻擊下家。 3.從修正分析的表格中，研究者把a和b重複的應對牌組數字刪除後，可以發現第一、二、三名都是奇數牌組數字，分別為第一(4，5)、第二(1，2)、第三(0，5)、(3，6)。 4.研究也依據實際驗證發現一簡單牌組數字攻略：[(偶，偶)、(奇，奇)、(偶，奇)的牌組數字的應用]。 5.規則修正後可有效避免運氣的干擾，並發現下家（ｃ，ｄ）牌組數字防守率較佳的條件有二：c或d >1和c或d< 3。