第64屆--民國113年

本研究針對在圓形棋盤上玩三子連線棋進行探討，發現棋盤必須平分成偶數等分，且最少要八等分才能進行遊戲。當在八等分單圈圓形棋盤上玩三子連線棋，玩家選擇雙活路型、包圍型、遠水型等3種布棋策略，可以贏棋。 根據樹狀圖的路徑分析，發現最快只要進行三回合，玩家就能分出勝負。整體來說，八等分單圈圓形棋盤三子連線棋遊戲對先手較有利；第1步先手要選擇不往圓心、改往旁邊移動，才是對先手較有利的贏棋方式，這和玩井字棋時要先佔據中央交叉位置的策略不同。 當更動棋子最初的擺放位置、增加平分單圈圓形棋盤的等分數、更改棋盤為雙圓圈形式都會增加遊戲的變化性，值得日後進一步探討。

本研究探討聖嬰現象對黑潮的影響，地域聚焦於北緯20度至25度、東經120度至126度的台灣周遭海域。將流速最大軸定義為黑潮主軸，分季節討論黑潮主軸離岸距與聖嬰指數的相關程度，考慮季風、地形、渦旋等變異因素，也計算迴歸直線方程式進一步建立關聯模型；討論黑潮主軸流速和聖嬰現象的關聯，藉相關係數與外部環境因子觀察。後發現聖嬰現象與黑潮主軸離岸距、黑潮主軸流速皆有所相關，相關程度在年際變化上不甚明顯，而是因應季節與緯度變化有不同程度的相關。

課本中的鋅銅電池，藥品用量大，鹽橋製作也較費時，製作完成後，又會面臨電流過小以及不穩定的問題，這種傳統鋅銅電池約能產生2mA左右的電流，並無法使毫安培計有明顯偏轉，但又會超過微安培計測量範圍。歷屆科展的改良方式，是提高藥品濃度，或將鹽橋以玻璃紙代替，又或是將硫酸銅硫酸鋅做成凝膠，這樣製作較費時且較不利於回收再利用。我們嘗試在歷屆科展資料中找尋影響電流的關鍵因素，再設計微型鋅銅電池原型。最後，我們製作出用量僅傳統鋅銅電池藥品用量 1/10，但電流提升數倍的微型鋅銅電池，能讓毫安培計偏轉更明顯、藥品能回收反覆利用多次電流不衰減、能驅動LED，能在低用量低濃度即能使微安培計良好運作，又便於探討各種變因影響的電池。

本研究在探討黃胸錐腹蜾蠃的築巢位置、分布狀況、行為觀察、蜂巢類型與蜂巢環境的關係，以及出巢率和蜂巢結構與材料的關係。結果發現，黃胸錐腹蜾蠃築巢位置會選擇有利於覓食、孕育後代的環境，雌蜂的築巢方向並沒有特定的方位；統計後發現黃胸錐腹蜾蠃雌蜂和雄蜂，雌雄比是1.125；也發現蜂巢的種類和外觀會因為環境的不同而有所差異；又發現雌蜂築巢使用泥土粒徑的粒徑大小和出巢率沒有直接的關係，但築巢材料粒徑大小和蜂巢結構有關係，而蜂巢結構會影響成蟲出巢率，蜂巢結構的長寬比和出巢數有密切的相關性，但是蜂巢結構的厚度並不會影響到成蟲的出巢，蜂巢結構中的有機質和出巢率相關性也非常密切。

張拉整體結構是透過繩索等提供張力，讓堅固的結構在看似無支撐的狀態下維持懸浮與平衡，實驗中透過在尼龍繩上裝設彈簧，觀察平衡時張力大小，以及外力或移動中心支撐繩位置對於平衡和張力的影響，並嘗試將中心繩換成電磁吸盤，觀察維持平衡所需的電壓範圍。由實驗結果得知：1.平衡時每條繩子的張力大小，會受到結構重量以及質心位置影響；2.從側邊額外施力時結構會傾斜，以曲柄所在的側邊施力影響最小，平衡最穩定；3.移動中心繩會使支點改變，使中心繩靠近的繩子張力變大，整體結構傾斜；4.以電磁吸盤當中心繩時，提供足夠電壓(6V以上)可維持平衡；以上實驗結果可以做為張拉結構的繩索材質、結構設計以及可承受外力的參考。

家中的攪拌杯壞了，我想自己動手製作，查詢資料、動手製作後，攪拌杯卻無法運轉。隔天，我和同學、老師討論後，決定透過探討影響攪拌杯穩定運轉的變因，從中找到改良攪拌杯的方法。 之後我們找出影響攪拌杯穩定運轉的變因有：攪拌子磁鐵安裝位置與方向、攪拌子長度……等。經過實驗探究後發現：磁鐵豎直排放裝在中央、長度為1cm的攪拌子旋轉攪伴的效果最好，而馬達轉盤與攪拌子的間距要控制在適當範圍，攪拌杯才能順利運轉。 我們發現利用回收的玩具馬達、塑膠盒等物品製作自動攪拌杯，既環保又能化腐朽為神奇。未來希望能更進一步研究環保的發電方式來驅動攪拌杯，也希望能再改良自動攪伴杯，使其能在攪拌黏性液體時，也能有效攪拌。

本研究旨在製作一套利用太陽能為動力的電解水製氫裝置，探討影響製氫效率的因素，並進行裝置優化。首先，為減少歐姆過電位來提高能量轉換效能，我們創造雙層圓筒式電極以最小化兩極距離，並利用較便宜的碳材來確認此電極型態確實可順利運作後，再改電極為發泡鎳，以降低活化過電位。而濃度極化所造成的過電位，則是利用離子交換膜及外接馬達抽換電解液的方式克服。常溫下，鎳為電極，當KOH濃度為35%、0.25A（1.8V），製氫的能量轉換率最佳，為271.6L/kW．hr。 透過優化裝置的設計解決了早期漏液、補水等問題，且改良後裝置採共用電解液和可調節電極數量的設計，提高實用度。最後，建立IoT系統來控制抽換電解液的間隔時間，使裝置達自動化且增加效能。

Platydemus manokwari是世界百大入侵種，近十年在臺灣才有發現紀錄，已廣布全台。我們依據文獻描述的外觀及粒線體DNA鑑定確立學名，並將其命名為新幾內亞雙眼闊地渦蟲（簡稱闊地渦蟲）。在捕捉陷阱的設計，以模擬棲地環境方式較有效果。在已入侵無脊椎動物處理順序表格評估，發現其具較高的優先處理順序。且闊地渦蟲對蝸牛具廣食性，為非食腐型動物，以氣味追蹤獵物。闊地渦蟲對臺灣的原生生物和環境有頗大影響，建議相關單位應注意其帶來的隱憂和風險，進行移除和監測，避免其傷害。此外，在研究尾聲發現Dolichoplana striata，目前命名為條紋雙眼纖長地渦蟲，可能是新外來入侵種，值得深入研究。

本研究主要是設計以球拍將球擊出的發球機。裝置分成二部分先由滾輪發球機將球發出，再由擊球機揮拍打球。擊球機以往復式曲柄滑塊帶動球拍打球並安裝3個伺服馬達分別控制揮拍角度、拍面觸球角度及擊球方向模擬真人揮拍撞擊及摩擦桌球控制球速及旋轉。機身及滑塊曲柄等皆自行設計後以雷射切割木板膠合而成。擊球機啟動擊球時機則以微動開關控制，當滾輪發球機發球時滑塊觸動微動開關來啟動擊球機，當滑塊後退時則觸動停止開關完成一次發球；再以另一個伺服馬達週期性觸動滾輪發球機，如此即可持續發球讓練習者練習。另外我們利用Arduino程式控制，讓此裝置可以發出定點上旋球及二點交替變化上旋球。

本研究探討跳躍圈躍起與跳躍圈滑動的力學條件。首先以剛體力學理論導出平面與斜面上跳躍圈躍起的條件，我們使用雷射切割機自製圓環並以強力磁鐵當作加掛重物，在平面與斜面上進行實驗，手機錄製影片後使用Tracker進行分析，確定跳躍圈躍起的條件γ∙ac∙cosϕ>g與實驗數據吻合。此外在影片中發現跳躍圈在躍起前，會先從純滾動變為滑動，此一現象稱之為純滾動破壞，我們也以剛體力學理論導出了斜面上跳躍圈從純滾動變為滑動的條件，手機錄製影片後使用Tracker進行分析，確定實驗數據與理論公式相符。