第42屆--民國91年

為了探討影響製作肥皂的各種因素， 本研究首先從原料中各種不同的油脂類著手，接著分析相同的脂肪加入不同濃度及不同種類的鹼液製作出來的肥皂有何不同？除了探討成分原料之外，我們也研究在製造的過程中，加熱、加酒精及鹽析是不是絕對必要， 加和不加有何差別？製作出來的肥皂，我們探討它的pH 值及去污效果，加入不同的添加物會不會有不同？另外，我們使用回鍋油來製作環保肥皂， 並改進它的顏色及外觀。我們將實驗的成果一一貼上標籤， 讓有興趣的研究者能細細分辨它們之間的不同。最後， 提出我們對課本肥皂實驗的建議， 包括所使用的油脂和鹼液， 操作實驗時的安全注意事項等等， 並且拿老祖母時代所用的肥皂來做分析和比較，希望把我們研究的結果和大家分享。

有一次，我在家中看電視時，剛好轉台到日本的電視台。它正巧在報導「遊日本東京系列」，內容是有關「磁浮列車」。主持人介紹磁浮列車的製作，還親自上車去體驗。這個影片讓我對磁浮列車的動力感到興趣，好奇它如何靠著磁鐵就可以漂浮、行進，於是我請教學校的老師。 老師請學校裡幾位熱心的家長，我召集幾位對科學有興趣的同學，一起開座談會，討論如何製作磁浮列車的模型，及收集相關的資料。上網查資料時，發現亞洲的中國大陸、日本及德國磁浮列車已經開動。台灣國科會已委託清華大學研究磁浮列車實驗一號。科學讓人類“會飛的汽車”夢想有了希望，我也躍躍欲試，讓我的磁浮列車駛進我的科學夢想

台灣地區在七、八月份常會受到颱風的襲擾，在臺灣民間流傳「一雷破九颱」這句諺語，常為一般人誤解，認為聽到雷聲，颱風就不會來了，但是「一雷破九颱」真的就是一雷破九颱嗎？其實不然。本研究利用 1996 年到 2000 年此期間的颱風之氣象衛星資料，加上台灣電力公司自 1990 年開始，在台灣地區裝置雷電偵測系統，測量台灣地區周圍雲對地放電的時間、位置、強度、極性等，對一雷破九颱的疑惑做一探究。而研究結果顯示，颱風與落雷並沒有絕對的關係，而一雷破九颱也不代表颱風來了就沒有落雷的發生，或者聽到雷聲有落雷發生，而颱風就不會來。但在颱風暴風圈登陸台灣至出海(離開台灣)期間，落雷量明顯減少，而分布上也不再侷限於台灣本島主要落雷發生區，在台灣四周海面上，都有落雷分布的情形。

本研究是資優班獨立研究課程的作品，就 41 屆科展研習活動中所發掘的問題做(一)碘酒、澱粉液的濃度越低，交互作用後的變色反應越淡，濃度越高，變色越深。利用滴入碘液的變色深淺，可判定植物體澱粉含量的多寡。(二)碘酒滴入高溫澱粉液中，不會立即變色，冷卻後藍黑層才由上而下漸漸下沉。(三)碘—澱粉的藍黑色的混合液加熱會變色，是碘昇華的緣故，冷卻後會由下而上回復藍黑色；但持續增加加熱時間，冷卻後不再回復藍黑色。(四)探討碘－澱粉混合液變無色的其他可能因素，並了解氧化還原劑的對應組合及特性。(五)可用滴定碘－澱粉混合液的變色反應，來檢視溶液的酸鹼強度。大驚失色?碘-澱粉混合液變色的研究

老師在生物課中提到近年來人們大量使用煤、石油等能源，這些物質在大氧中經過複雜的化學反應，降到地面成為酸雨，造成環境的破壞，危害極大。對於這個主題我相當好奇，於是我找了幾位同學在老師的指導下，組成研究小組，想探討酸雨對家裡附近的農作物究竟造成多大的影響？並且研究我們能找到什麼方法減低酸雨造成的危害？

在國二時我們知道如果想要測量大氣壓力，就必須利用水銀氣壓計。但是水銀氣壓計攜帶不便且水銀有外洩的危險。如果將水銀改為水柱，則需要的管柱更高達十公尺以上，所以我們猜想是否有較為方便且簡易的方法測量大氣壓力。於是我們利用所學到的密閉空氣中體積跟壓力的關係：定溫下 P1V1=P2V2 ( 波以耳定律 ) 結合托里切利實驗，設計出簡易的氣壓計。此氣壓計具有輕薄短小、取材容易的特性。經過一系列的檢測與評估之後，我們發現只需要一支 50 公分的壓克力管裝入適量的水，即有辦法測出大氣壓力。為了解此方法在不同氣壓的適用性，除在平地測量之外，亦到鄰近的阿里山以不同的氣壓環境進行實驗。最後我們對照了簡易氣壓計與水銀氣壓計所測得的氣壓來探究測量值與實際值之間所存在的關係，並建立了速查表，增加了此裝置的實用性與準確度。

使用線香製造煙，藉由壓克力所製造公寓大樓房間及樓梯的模型，模擬火災的情形，觀察火源在不同位置，各種窗戶的開法，如何影響到煙運動，及觀察線香的燃燒狀況；觀察次同時開啟兩扇窗戶，煙的運動狀況是否會有不同，線香的燃燒情形是否改變？房間中溫度的改變，是否影響到煙的運動？

本次的研究起因於生活中的小插曲－「果汁不小心滴在相片上，相片產生了變化」。而平時自然課老師不斷的提醒要隨時觀察身邊事物的變化，有興趣就好好的研究，因此我們決定找出到底是果汁中的何種成份使照片產生變化。在研究的過程中，我們從實驗中得到了答案，也發現了新的問題，經過不斷的討論與實驗，我們的主要發現如下：一、相片上繽紛的色彩是由紅、黃、藍三種原色所組成。二、相片上這三原色上色的次序先後是黃 紅 藍。三、水果多為弱酸性（pH=4），然因所含酵素種類不同，對相片所產生的影響也不一樣。四、檸檬酸使相片變色的情形是將相片的三原色直接溶解了。五、將奇異果及鳳梨果汁經高溫加熱後，因酵素受到破壞，對相片產生的影響與檸檬酸對相片產生的變化相同是一樣的。所以我們認為使相片產生劇烈變化的主因是水果中的酵素，而水果中的微酸亦可對相片產生些微的侵蝕效果。但是，研究過程中水果酵素並不易取得，所以我們是以「蛋白質分解酵素」來實驗；如能取得不同水果酵素，相信可進一步加以研究探討。

機車排放廢氣是我們在路上隨處可見的空氣污染，許多機車騎士都有戴口罩，但戴口罩到底能不能真正阻隔機車所排放的廢氣？便是本研究想探討的重點。我們借用環保局檢測機車排放廢氣的儀器－HORIBA 來進行實驗，結果發現：活性碳口罩確實比一般棉布口罩的阻隔效果來得好。但因活性碳口罩較貴，又不能洗滌，使用期限短，我們便用便宜的棉布來自製口罩，並加上生活中隨手可得的物品以增加其阻隔廢氣的功能。結果竟發現了咖啡渣的棉布口罩其阻隔效果竟比活性碳口罩來得好，這個利用泡過的咖啡渣做成口罩還很環保呢！選用口罩除了考慮阻隔力以外，還應考慮透氣度。本研究發現活性碳口罩不論在阻隔力或透氣度上都有很好的表現，紙口罩雖然阻隔力佳，但透氣度差。以上結果可供消費者在選擇口罩時作為參考。

本件作品主要是由目前最新穎的一種充電方式──無接點充電──出發。先了解其基本原理──電磁感應，再應用此原理，使用可發出電磁波之裝置，搭配感應線圈，產生感應電動勢。之後並探討各種變因對此裝置輸出之影響，設法找出其最佳情形，同時利用此原理尋找生活週遭之電磁波來源。最後，利用此裝置之原理，實際作出生活化之成品，與傳統發電方式加以比較，再思考此種發電方式之優缺點與未來發展應用方向，對此裝置加以改進。