第42屆--民國91年

一、科技進步生活品質提升，相對於科技及生活環境的需要越來越高。地球自然資源畢竟有限，環境的破壞，使人類面對天災的機率越來越頻繁，當人類為了舒適而毫無限制的使用電能及污染環境的結果，將使下一代面臨更艱困的環境。二、基於節能及環保的考量，利用冷凍空調基本原理，物質由液態蒸發為氣態需大量吸收熱量，氣態凝結成液態而放熱的自然現象，本研究主題試著拋棄現有機械式冷凍系循環統所用氟氯烷系冷媒，改由最純淨的水當冷媒，利用蒸發吸收熱量，達到冷凍效果，進而達到下列的優越成效。三、特色(１)無壓縮機無噪音(２)無冷媒無污染(３)構造簡單造價便宜(４)資源回收再利用(５)節省能源(６)養顏美容

1. 由日常生活中觀察圖形，並決定以正多邊形密鋪平面，且觀察其規則。 2. 我們發現要密鋪平面，關鍵在於每塊正則圖形在接合於一點，其內角和是否相當於同頂角（在一相同頂點上，全部的角總和等於360°）。

本文主要是將生活中玩撲克牌時分兩堆的洗牌程序，抽象化為將n 張牌等份為m 堆，探討至少需要幾次「向下洗牌」才能回覆到原來次序。在處理過程中，我們先利用電腦以歸納原則觀察後，發現與整數系中的餘數有密切的關係。於是利用整數系中最基本的性質：長除法原理及多項式的因式分解著手。當我們從n 的標準分解式作分類討論時，發現以2 為質因數的n 的相關問題，如當n=22p 時(p 為質數)，則將牌等分成堆數不同，要回復到原來次序的「向下洗牌」，所需的最少次數就會不一樣。而當n=23p 時，所需的最少次數則又似會都一樣。就我們目前所學，尚無能力解決這類問題。故僅考慮牌數n=ab 及 n=ab+1(a,b 為正整數)兩種情形。為方便計，我們也利用模的符號及一些簡單性質。

我們是一群農家子弟，家裏世代務農，家裡生計所依靠的，都就是家裏的那一片田地，從我有記憶開始，家中那一塊農田，就掌管了我家生計大權，家中一切開銷舉凡家中婚喪喜慶生老病死甚至一日三餐及我們的學費，全靠這塊農地的收成支付。父母親每天天色未亮即起身下田，往往忙到伸手不見五指才回家休息，平常假日我們也都必須幫忙農作，日復一日，似乎家裏的經濟情形一直未見改善。\r 每次農作物收成時，似乎都少了那一份豐收的喜悅，因為當天候良好，農作物成長快速導致生產過剩，市場價格低落，收入不夠成本，父母親捨不得辛苦耕作收成因賣不出去壞掉，不是醃起來就是曬乾作成菜乾貯藏起來食用或是販賣來貼補家用。\r 而每當颱風來襲，受傷害最大的往往是我們，雖然市場上農產品價格馬上反應飆漲，家庭主婦為了顧及家人飲食營養均衡，忍痛購買高價蔬菜，但因為農作物受損我們反而無法收成，家裏經濟來源斷絕，父親總是跟親戚朋友們借錢，來作災後復健工作及應付家裏生活開支。每次有颱風來襲，就必須全家總動員，到田裏做防颱準備，以免辛苦耕作成果受到颱風摧殘而血本無歸。\r 身為農家子弟，所以我非常能夠了解農民的辛勞，豐收時沒有喜悅，每當天災蟲害時農民總要拾起那受傷流血的心重新來過，父母親深怕我們也受這種苦因此堅持我要讀工業類科習得一技之長，早日脫離務農生涯。\r 在學校學到冷氣機可以冷卻及除濕這時使我有了一個念頭，我為何不把所學的學以致用，利用冷氣機的冷卻及除濕原理來吸收農產品中水分，在使被乾燥物色澤及質量變化最少情況下達到乾燥效果，於是跟老師和同學研究了許久，終於想到了可以用冷凍乾燥法，來吸收乾燥物中的水份，既不會破壞蔬菜的口味和口感，也能保存它的營養成分。於是我們進行了此次研究。

大黑星龜金花蟲分佈從台灣平原到低海拔山區，是都市中常見的甲蟲。幼蟲及成蟲取食的槭葉牽牛花葉及甘藷葉, 非重要經濟作物, 文獻及網路上幾乎沒有完整生態記錄及研究報告。本研究自 1999 年4 月至2002 年6 月, 以住家附近天母地區三個棲地田間調查為主, 每週記錄一次, 加上室內飼養以了解大黑星龜金花蟲習性及生活史、形態特徵、生理色及天敵; 製作年度卵、幼蟲、蛹、成蟲數量統計表。幼蟲有群聚的習性, A4 影印紙等分20 格分置20 隻幼蟲, 以自然光源、黑箱及光源1.5V,3V,4.5V,6V 自製實驗器材,歷時10 分20 分及30 分,探討群聚習性來自向光及尋找葉緣的本能; 多樣旋花科植物及棲地植物餵食成蟲及幼蟲, 了解並非如文獻所述旋花科植物都可以當作食草; 實驗餵食相同食性金綠龜金花蟲啃食過的葉片, 得知此兩種金花蟲在食性上不造成威脅。成蟲鞘翅黑色斑紋的形狀每隻不同, 以3 年棲地拍攝到的成蟲照片, 統計結果斑紋左右總點數以有相同點數比例最高; 以中形點直徑1mm 居多, 形狀點狀74.55%, 點加線狀25.45%, 近似3:1 的比例, 推測點狀為顯性, 點加線狀為隱性有單對遺傳基因的異基因合子組合, 繼續飼養繁殖探討中。

參加北區科展之後我們小組希望能夠更有效的解決交通問題，所以我們四人小組才決定作出這個我們理想中的完美交通安全道路，用我們所學到知識希望能做出一個，適合在台灣的部分特定地區所適用的管理模組，我們所做的管理模組中，有目前道路上最基本的功能，另外我們有另外裝設了紅外線人體感測器，車流量的比較而作出較人性化的變化，還有在公車站牌的地方裝設了一個以機器代替了人們舉手招攬公車的裝置，最後還增設了，若駕駛在重要道路上臨時停車，而妨害交通的順暢，我們可以感應到並且通知，拖車隊前來拖吊或是交通警察前來處理，但是最重要的是要遵守交通規則，這才是解決的根本之道。

捲葉，顧名思義就是捲起來的葉子，裡面有幼蟲居住，而捲葉的葉子是由幼蟲吐絲捲的，為的是要防禦天敵，而且可以防雨水，這樣就形成了一個小生態，但是因為捲葉的生態實在太小了，所以，不是很多人都了解，這其中還有許多問題可以探討，以及和環境的關係，像是捲葉的遮光效果如何、捲葉可以承受多少的力量等等，再進一步了解捲葉內的生物和捲葉的關係。另外，捲葉在小動物的生活環境中，有什麼生態上的意義，更是我們這個研究想要深入了解的。從研究中，我們發現捲葉裡小動物的習性和捲葉內的環境互相配合，像是小動物較常待在黑暗的地方，而捲葉是個黑暗的環境，符合動物的習性；小動物在溫度穩定的環境下，情況也較穩定，而捲葉內的溫度適中，很適合小動物居住；捲葉內的小動物怕濕，然而捲葉可以保護小動物，阻擋雨水，另外，捲葉不但能提供小動物居住，還能幫助小動物避敵，讓小動物居住得更安全；還有，在我們的觀察中發現，小動物捲葉的開口多數是朝下，我們認為是一些自然環境所以影響的，像是陽光、雨水等，既然無法改變環境，就改變自己的習性，捲葉時開口都朝下。

在整個研究中主要是利用自製儀器來完成實驗，並運用光在三稜鏡中的折射情形，來推論凸（凹）透鏡的聚光情形。在研究一中，利用回收的環保材料重新改良理化課本中凸透鏡成像實驗。使學習者清楚瞭解實像的觀念，即使外界光源較強時均可清晰成像。並利用國中數學相似三角形的概念，推導出 1/p+1/q=1/f 之成像公式。接著運用研究一的儀器加上多次改良的自製凸透鏡，並改變透鏡內水量的多寡，藉以改變凸透鏡的凸出程度，結果發現焦距愈小時像距愈小。實驗過程中對於漏水及薄膜材質的處理使我們得到很大的成就感。最後研究三的構想源自在進行理化第六章水壓觀測器時，無意間所看到的正立放大的像。我們改變凹透鏡內外的介質，進行水中中空凹透鏡能成實像的實驗。在儀器改良上我們運用注射筒抽氣，並利用滑輪設計出在水中能平穩且緩慢移動的紙屏，尋找成像位置。

高中課本中關於駐波所教授的只限於繩波，而且只談兩種情況：兩端皆為固定端 頻率f=nv/2L 時會形成駐波；一端為固定端、一端為自由端時 頻率f=(2n-1)v/4L 時會形成駐波。但我們實際做實驗的結果，無論是直線駐波或是平面駐波，給予一強迫振動，則不管其頻率為何，均可找到節點或節線。另外在課本上亦提到同一介質各點張力相同，傳波速度亦相同，但我們在實驗室發現，弦線可滿足上列描述，但金屬板則否。當外加振源的頻率越大，板的波速亦越大，板的表面張力亦越大。

擬定實驗部分一、量凸透鏡與凹透鏡的焦距。二、測量物距與像距的關係。三、鏡片焦距與近視度數的關係。