第42屆--民國91年

由理化課本 14-1 節中的鋅銅電池實驗，了解電池的基本原理，但是按照課本裡的實驗步驟進行實驗時，所量測到的電流大小不及 1mA(而且數字讀取不易)，以及，課本所提的銅原子析出及鋅原子解離的現象也都不易觀察。藉由本實驗，探討出影響鋅銅電池電流大小的因素，主要控制於鹽橋傳遞電子的速度，於是進一步改進課本的實驗裝置，不僅使電流增加高達千倍，並且也明顯地觀察到，正(負)極裡原子析出(解離)的結果。

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。

因為團體活動花藝課插的花很快就枯萎了，所以想研究出使水插花常保鮮豔美麗的方法。根據學校自然課所學相關單元的知識，再加上花店老闆和書籍的資料，我們擬定研究計劃，進行實驗記錄、分析結果。在本研究範圍內，我們發現：想要有一盆漂亮又耐久的長壽花，就必須每天換水、以十字剪莖的方式剪短高度後快速於底部加熱、置於較光亮處、加保鮮劑於水中、拔掉一些葉片、而且容器不能太小。

本件科展作品以二年級自然教材「水的遊戲」、三下教材「物體的輕重」、四上教材「物質的溶解」為主要的學理基礎，並以六上舊版教材「重量對體積的比值」為應用與發展的參考，所進行的一系列與密度有關的實驗。剛開始以油水不溶的現象引發問題點，接著進行不同液體的水溶性實驗。然後進行密度值的測試、水溶液與密度的關係。結果探索出液體與固體密度測試方法的差異、水溶液濃度與密度的影響，並且發現可溶性的兩種液體在細長量筒中也會有分層的情形。最後，研發出簡易的密度測試裝置、瓶中小船、液體沙漏、回收廢液的裝置等可在日常生活中應用的器材。

接連數個颱風侵台，造成大台北淹水，全省土石流災情頻傳，傷亡慘重，財產損失難計其數，及最近北部旱災，針對這些天然大災害，我們應該了解災害的成因，即使我們無法防止災害的發生，也應該學習如何減少災害帶來的損失。本團隊「天然災害研討社」經長期探討，發覺水災、土石流、旱災的成因錯綜複雜與河川有密切關係，故我們研究從認說河川開始，為了方便測量坡度，我們設計坡度測量器（如模型），河川中上游我們應用大自然之力，化解土石流的破壞力，我們發明了閘道堤，可為相關單位作為整治土石流的參考。河川下游部分，我們利用經濟的膠墊，發明了地下堤防，可供北部整治旱災、水庫、河川疏溶的參考。希望身為災區的災民，能利用此次科展，將研究的成果及發明提供專家參考，為整治山河盡點義務。

獅頭山位於新店市區，碧潭旁邊，海拔約 200 公尺，佔地約一平方公里，終年潮濕，極適合蕨類生長。經研究統計，發現此區共有 21 科 46 屬 88 種蕨類，鱗毛蕨科最多，其中以假蹄蓋蕨最為優勢的種類。此外與溪頭林場、尖石林場、華林林場等地區之蕨類生態相互比較，發現獅頭山具有乾旱性、陰濕性的蕨類，中海拔高度的毛囊紫柄蕨、瓶蕨及稀有、對生長環境相當挑剔的藤蕨等植物也生長於此，襯托出獅頭山中，低海拔特有蕨類生態。從全區日照分佈來看，有樹蔭的中照度區域，蕨類種類最多，其次為東照區與陰暗區，西晒區蕨類種類最少。小小地區有如此豐富的蕨類，堪稱為小型的蕨類博物館，故選定其中一路段規劃為教學步道，設立解說牌，希望藉此能喚醒人們對蕨類的重視。

學校旁聳立著一座厚厚的水泥牆，它阻隔了火車的噪音，也成為了我們學校\r 最特別的一個特色之一。最近，校外有工程在進行，大怪手開挖答答的聲音、砂\r 石車來來回回轟轟的聲音，讓人實在是不敢恭維。在上課時，讓我們無法好好的\r 上課，老師拿起麥克風聲嘶力竭的吶喊，可是外面吵雜聲音還是一樣傳進來，使\r 我們也了解到，我們的玻璃窗無法阻擋噪音，再加上隔壁班老師也是拿起麥克風\r 大聲的上課，我們彷彿覺得有二、三位老師和我們在工地上課一般。如果，我們\r 也能在校外和馬路的工程中，建立一座隔音牆，那該有多好啊!當然這是不可能\r 的。\r 因此，我們想到了生活環境中也常有讓人無奈的噪音，影響著人們的情緒，\r 如果能利用附加隔音材質來減低噪音，我們便能在愉悅的環境中享受學習和工作\r 的樂趣。

要檢測膠體粒子是否存在於溶質中，並不能以一般的光學顯微鏡觀察得出，若是用廷得耳效應觀察光線散出的量決定，則將運用到大量昂貴的精密儀器，與繁複深奧的化學理論，本實驗主旨即在運用自製的簡單儀器測量待測膠體流經強磁場因磁電效應產生電壓，藉著改變沈降劑種類或劑量使電壓產生波動的現象，藉此評估各種沉澱劑對膠體溶液沉降效果好壞與最適當的劑量，並將此結果應用在實際污水處理作業的先期測試上。

懸巢舉尾蟻，生長在樹上的小生物，也許舉尾蟻這個名字對於大家來說是很陌生，但是光瞧牠邊走邊翹屁股的模樣，就引起我們想進一步探討和研究，在我們的研究中，舉尾蟻的競爭方式、舉尾蟻的巢身體的構造如何……等，這些心中的疑問，讓我們很想來揭開牠神秘的面紗。我們發現舉尾蟻有特殊的行為：就像牠受刺激時，腹部特別會舉起，有著與其螞蟻的社會性生活，活動的範圍可達數十公尺遠，並有族群的領域與競爭行為。牠們築的巢從上方或下方看接近圓形的，側面看卻接近橢圓形或倒三角形，巢具有穩定溫度變化、避免雨水侵蝕等特殊的作用。綜合而言，我們的研究主要是探討懸巢舉尾蟻的行為習性、窩的特性與環境的關係、不同族群的競爭等方面，我們盡力想要多認識這個陌生的小動物，這些過程從去年暑假開始蒐集資料，已經長達一整年，雖然費盡了千辛萬苦，但一切都很值得。

氣體動力論是一種微觀理論，而波以耳、查理定律雖是巨觀的實驗，但對我們而言，終究還是一種看不到的氣體性質推理，而促使我們本次的模擬實驗藉由真實粒子撞擊所形成的現象，解說氣體定律。 一、 理想氣體的粒子模型很難取得，因為真實的粒子必有重量，也很難達到彈性碰撞，我們以B.B 彈為氣體粒子模型，以馬達轉動撞擊B.B 彈，輸入的電功率P＝IV 轉為粒子的動能，就算粒子與器壁為非彈性碰撞，若其散失有一定的比例，也就是當能量平衡時，以功率觀點， p電＝ p粒子得到 ＋p散逸 ⇒p電＝kop粒子得到(ko＞1)，我們可視為粒子Ek 不變，由 IV＝ko．NEk(N：粒子數，Ek：粒子動能)，所以當N 固定時，我們可由p電值來代表粒子動能的大小，當N 非固定時，可由p電/N 代表粒子動能大小。 二、 ∵分子動能 1/2 mv2= 2/3 KT ∴ IV / N 也可用來代表氣體溫度（T）。 三、 垂直放置的活塞受有重力Mg (↓)，若底部有粒子撞擊而使活塞上升一段距離而平衡，可得到F撞擊力 = Mg，而壓力P= F/A =Mg/A，∴若活塞截面A 固定則活塞質量 M 可代表氣體壓力P。 四、 B.B 彈活動的空間體積V=hA 也就代表氣體容器的體積，∵活塞的截面積A 固定∴可用 h 來代表容器體積。 ∴此次探討中，氣體的P、V、N、T 各以M（活塞質量），h（活塞高度），N（粒子數），p電/N（電功率/粒子數）來代表。