第43屆--民國92年

本研究專題為了瞭解灰塵的構造與成分，並加以了解灰塵是以沉降的方式或者是以靜電吸附方式，吸附在柱體上，且觀察吸附在柱體哪個表面上的灰塵較多，還有會不會因為風速的快慢，而影響灰塵的吸附多寡，另外不同的形體及表面光滑度、不同材質會影響灰塵的吸附情形嗎？在同一空間裡，不同高度的地方觀察灰塵累積的量，以便知道灰塵最容易吸附在哪一高度。經過我們的研究後，發現灰塵裡有岩石礦物、黴菌的孢子、塵?、花粉粒、植物的種子、棉屑、碎屑、其他任何可以懸浮或隨著空氣流動的細小物體，而灰塵沉降的方式並不一定，有因材質不同所造成之靜電，以及風速快慢和重力的影響，所以沉降方式都有所不同。我們發現越粗糙的柱體，灰塵越容易累積在上面；所以，空氣擾動、不同形體的接觸面積、風速的快慢、表面的光滑或粗糙、不同材質，都會影響灰塵的沉降與吸附，重力和靜電引力實為灰塵吸附的重要關鍵。

本實驗利用「閃光攝影術」，由拍攝桌球碰撞球拍拍面瞬間照片，希望能測量桌球與拍面的接觸時距、摩擦力、恢復係數。近年來，數位相機已經具有單眼相機所有功能，所有攝影參數可記錄調整，並且可以馬上看，作影像處理，大幅降低拍攝費用，若配合高速閃光燈，可以拍到重複曝光的照片，所有的數據由照片測量，是計算碰撞問題的新的構想，適用於所有球類的碰撞。所有球類以桌球最輕，速度很快，與拍面接觸時間很短，會受拍面牽引而旋轉，拍攝桌球碰撞瞬間是高難度挑戰。我們選定一種拍面，將拍面水平移動，桌球鉛直入射拍面，其摩擦力造成的力矩，使反彈的桌球在空中旋轉，由照片測量入射、反彈的位移、球心座標、旋轉的角度，並算出：1. 桌球與拍面的接觸時距?t=1/70~1/370 秒，當球速快則接觸時間較長。2. 桌球與拍面接觸可視為「純滾動」，其摩擦力與桌球對拍面的相對運動有關。 靜摩擦係數 0.06 ?μ? 0.10 ，若拍面移動速度快則摩擦力較大，碰撞後桌球旋轉的角速度較大。3. 恢復係數e=0.78，與桌球入射速度、拍面移動速度無關。

理化課談到「靜電」，我們玩了很多靜電的遊戲，我們再開創「電浮」…等等有趣的靜電實驗；也利用雷射與磁片對話的「放大」作用，測量出微弱的靜電力，並進而測量磁鐵的磁力且證明磁鐵的磁力和距離平方成反比。

我們為了改善生活環境，不斷的開發地球資源，但往往在開發的過程也製造了很多不必要的污染，這些污染時時刻刻影響著我們的生活環境。我們一直花很大的心思在開發資源方面，但卻很少人會去注意如何使資源可以再被利用。有一天，如果地球的資源被完全消耗掉了，吃虧的還是我們自己。本件研究主要是探討如何利用已經被當成廢物丟棄的洋蔥皮膜、福木枝葉、及枯乾的檳榔子來製作植物染，用這三種染材，改變染液的濃度、布料的種類、染液的溫度、媒染劑的種類等等，便可以染出許多種的顏色出來，而染出來的染布在經過事後幾次的清洗，也不會有很嚴重的褪色情況！這樣製造出來的染料幾乎不會有任何的污染，更具有環保的價值。

本研究係配合國小數學科「整數的四則運算」及自然科「天平的操作」教材內容，在二位指導老師的引導下企圖透過數學演算「使用最少整數的加減」，得到最多的連續整數，並將演算結果應用到天平與砝碼的操作，改變傳統天平與砝碼操作的舊思維，從研究中發現出可以利用最少的砝碼，即可得到最佳的天平砝碼組合，研究結果並歸納出快速推算公式，我們發現這些關鍵的數字都是3的次方，其第n個數字的公式是3n-1。我們也推算從1到第n個關鍵數字這些連續整數和規律性，其公式為3n÷ 2- 0.5，也就是 (3n -1) / 2。 本研究利用來推算的數字僅止於整數部分，如果待測物的重量並非單純的整數，可能需利用到0.1～0.9的砝碼克數，當然，我們也可以由整數推算的經驗，設計出0.1、0.3、0.9克數的砝碼，使用相同的方式作本身及各數間加減的運算，可得到0.1～0.9的克數，同樣地，再往下延伸，也可依循相同的模式設計出0.01、0.03、0.09三種克數的砝碼，使用相同的方式作本身及各數間加減的運算，可得到0.01～0.09的克數，三位、四位、五位的小數克數也可依此規則類推。 最後本研究也提出建議往後國小自然科學的天平砝碼盒教具，其內含的砝碼克數，更改為0.01、0.03、0.09、0.1、0.3、0.9、1、3、9、27、81不同克數的關鍵性砝碼各一個，共11個。則我們可以測量的重量範圍將可由0.01克～122.43克。這就是我們設計出來經濟、快速、實用的砝碼盒。

由於人體的胃腸器官在消化與吸收上，所扮演的角色不同。加上人體的位器官市在酸性環境中消化食物，而小腸則在弱鹼性的環境中吸收食物的養分。而一些有益人體健康的益菌，為了避免在胃中被胃酸所破壞，而無法到達小腸被吸收。就必須藉著『晶球』這件『保護衣』，才能通過胃酸的考驗，順利到達小腸而被吸收。因此，『晶球』的保護性也就更加的重要。

我們四年級自然科用的課本是康軒版，上學期第二單元是「磁力玩具」，裡面有一個主題是說：“將一個小磁鐵放入試管中，再將一個磁鐵從試管底端靠近，試一試有什麼現象？試管內的磁鐵在什麼情況下會升高？”老師先說明完之後讓我們自己操作，結果我們都覺得很新奇，我們實際操作的情形如照片。 為了對磁鐵的特性有更進一步的認識，我們利用下課時間去找老師討論，希望可以多了解一點磁力現象。經過討論之後，我們決定用「奇妙的磁力現象」來作為這次科展的主題。

本實驗以外來種熱帶火家蟻 Solenopsis geminata 為研究對象，觀察其外型特徵、成員組成、在校園內的分布、生活習性及各種社會性行為等。同時在實驗室內飼養螞蟻，探討熱帶火家蟻對不同植物氣味的嗅覺反應，及對不同光線的視覺反應。實驗結果顯示熱帶火家蟻生活在有陽光、開放性、有陰影遮蓋的地區，蟻巢常築在乾燥的土壤下。成員包括工蟻、兵蟻和蟻后，社會性行為複雜，包括防禦、警戒、築巢、覓食及搬屍行為等。飼養螞蟻時以爽身粉來防止其逃脫之效果最佳。嗅覺反應靈敏，有濃厚刺鼻氣味的植物，如蔥、沒骨消和檸檬葉等能有效地限制其活動範圍。視覺反應不敏感，無法辨識光線種類，但對白光、紅光、黃光、藍光、綠光、紫光等皆具有趨光性，其中又以白光的反應最明顯，紅光反應最差。

1、利用汽車上原有的動作訊號作為密碼來源。2、密碼看不到就是看不到。3、密碼隨著動作訊號接法不同而變化無窮。4、突破傳統防盜器與密碼鎖之設計方式。5、變化無窮、多重保護、不易破解，偷車賊望車興嘆，只能說bye-bye。

本研究是以製作再生紙、特殊材料造紙及針對再生紙做一些厚度、韌度、吸水度、平滑度、防水測試，選出最佳的再生紙與防水塗料組合，製作再生紙、特殊材料紙的製品，如：小書、卡片、紙袋….等。此外特殊材料造紙過程，因材料特性不同產生很多變化，所以我們又針對竹筍殼造紙不同製程做研究。