第43屆--民國92年

本研究旨在應用於機件原理(螺紋及螺釘、彈簧、管件)、機械製造(車床、銑床、放電加工、熱處理)、機械力學(力矩原理)、材料力學(剪應力)、圖學等課程所學之專業知識，發揮創意，設法以內藏化設計將夾頭板手、刀架板手、六角板手等工具整合於一體，以克服第一代車床多功能手工具組件過多，造成容易散落遺失與更換不便的缺點，確實達到省力、安全、提升效率的目的。本研究所設計之整合式車床多功能手工具，經力學驗證確定此設計可承受操作時產生之剪應力，安全無虞；且由實驗證實，可較未改良前之夾頭板手、刀架板手、六角板手提高效率 20.8%；較第一代車床多功能手工具提高效率 5.8 %，顯示能達到預期設計需求，使該手工具之設計更為妥善。

在我們四位做科展的同學中，就有三位曾經燙過離子燙。這套由日本傳來的技術，在短短的時間內似乎在台灣已蔚為風潮，吹起一股離子燙旋風﹔燙髮後柔順光亮易整理的頭髮特性，對於許多自然捲或是夢想擁有飄逸秀髮的民眾，的確是一大福音。不禁引起我們的好奇，到底是什麼原因使本來一頭蓬鬆的亂髮變得如此服貼呢？ \r \r 正當大家陶醉於這美麗的魔法時，不幸地，本班竟然有一位跑去燙離子燙的同學嚐到了失敗的痛苦，頂著一頭焦焦硬硬的頭髮。想不到這偉大的魔法竟然也有失靈的一天？疑惑的我們，決定著手蒐集資料、進行實驗來探討，到底在什麼情況下頑固的卷髮才會乖乖臣服於美髮師的手下呢？ \r

關子嶺淙淙橋是地層、岩石和礦物野外考察的理想地點，本研究主要是藉由實地的考察及實驗室的觀察，以了解淙淙橋土石流區的岩石散佈情形及岩石種類。研究發現這裡的土石堆主要是石灰岩、泥質砂岩和頁岩所組成，最下部岩石裸露較多，最上部多數被崩落的表土所覆蓋。這裡的石灰岩有顏色及組成的不同，顏色以帶鐵銹色及灰色最多，組成的石灰岩有夾帶生物碎屑、包有礫石、包有完整化石(海綿、珊瑚和貝類)、包有砂岩及頁岩等。本研究主要的結論有以下七點：1. 淙淙橋崩落的石灰岩應該是來自於麒麟尾，與枕頭山的石灰岩類似。 2. 比重較小的石灰岩放入水中會有很多的氣泡；所採集的石灰岩和方解石滴上鹽酸都會起泡泡。 3. 淙淙橋的土石量約有40萬立方公尺，但較正確的估測應看實際的土石厚度而定。 4. 表層裸露的土石在大雨之後有部份的改變，除了較重沒移動之外‧每次的考察都發現地表的奇岩怪石都不同程度的改變，如搬動、侵蝕、破裂等。 5. 砂岩的岩石裂痕比石灰岩有規律，有平行的破裂和「丰」字型的破裂。 6. 石灰岩的主要礦物是方解石，發現的結晶主要在石灰岩體或被包於砂岩裡，和石英最大的不同是加鹽酸會冒泡泡。 7. 淙淙橋出現的礫石、珊瑚及貝類化石，推測當時的地質環境可能是溫暖的淺海或海邊。 關子嶺淙淙橋是很奇特的石灰岩土石流地形，裸露的岩塊以最下部較多，最上部多數被表土覆蓋，隱藏的秘密還有很多，可再進一步的研究。

一、 本實驗最大特點在於使同一個實驗模式，從事三個不同的研究，分別是雙氧水分解反應的研究；金屬克當量的測定；及分子量的測定。二、 在本研究使用三種不同催化劑，以 PbO 存在下的活化能最低，Fe存在下的活化能最高，實驗結果顯示雙氧水的分解，以非勻相催化劑的效果較佳。三、 經本研究發現，雙氧水把 Fe氧化成 Fe，再由 Fe催化未反應的雙氧水。此結果與教科書上所言不同，我們感到這是個有趣的發現。四、 本研究所改進的金屬克當量實驗，操作上更方便容易且能快速的得到實驗數據，而實驗誤差也都在 2%以下，故不失為一個準確的實驗方法。五、 本研究所應用的分子量測定實驗，不需精稱反應物的用量，方法非常方便。

本作品所要探討的重點在於研究各種無機化合物與產生晶體的形狀、單晶機率相連關係，以及在各種變因下，探討晶體的生長過程，是否能達到完美的地步。這份研究分為三部分，第一為小小晶體製造廠，第二為近朱者赤，近墨者黑，最後第三則為家規、校規與「晶」規。第一部份主要研究晶體的生長習性，即在各種變因之下，觀察如何影響晶體的生長與厲害程度，我們的變因分為三大項，分別為溫度、雜質與破損，設計實驗來觀察晶體的改變並推論。第二部分以染色為目標，使用不同種類與顏色的染色劑，試著在晶體生長中改變透明晶體之顏色，這個主題純粹以創造、新穎為目的，觀察在何種情況之染色劑下，晶體不旦能達到染色的目的，同時能保持色澤優美晶面完整的狀態。第三部分以研究晶體晶型為目標，分別分類同種元素構成之化合物，再讓其化合物結晶，觀察其生成的晶型是否相同或不同，來瞭解到晶體形狀的相互關係。透過實驗進而瞭解培養晶體時所要注意的變因，以作適度的調整，來達到「心想事成」的地步，為這次實驗的共同目的。

當火災發生時，樓頂門的開或閉，對煙的移動路徑及速度是否有影響，必須視下方樓層是否有開窗而決定；住家門打開的方向，與開窗狀況的改變，會影響部分住家的逃生的時間；而火災發生的樓層，可以影響不同住家的逃生方向；唯有熟悉煙在不同狀況的行進路徑與速度，才能在慌亂緊張中，救自己及家人的命。

近年來十分風行 spa 溫泉水療，在偶然機會中看到電視節目帶領觀眾實地尋找野溪溫泉源口，引發我們的興趣，因此在了解溫泉的成因及分類後，再向專家詢問後，我們實地探訪尋找南部熱門野溪溫泉的源口。溫泉水療雖盛行，但也引發不少問題：許多民眾泡了溫泉後，皮膚出現不適症狀，經向醫師求證，原來是酸鹼值惹的禍。我們利用實地勘查所採的水樣，先找出溫泉溫度的變化與酸鹼值的改變關係，再進而以此找出使各溫泉適合人體肌膚長時間浸泡的處理方法。

我們看到耀眼的螢光棒，不禁想起五上自然所教的單元「光和顏色」，於是我們就去請教老師有關於螢光棒的問題，而在一連串的實驗中發現： 1. 我們發油螢光棒的物理特性可看出，會影響螢光強度的因素：直立位置、不同折點、不同折數、震動、溫度 2. 油螢光棒的化學反應可看出，會影響螢光強度的因素：A、B溶液體積比、雙氧水和二氧化錳產生的氧氣、酸鹼溶液 3. 我們發現利用二氧化錳加雙氧水，產生氧氣，通入B溶液，也會增加螢光強度，可見產生螢光布一定要AB溶液混合。

在農業社會中，小朋友所擁有的童玩，皆就近取材於大自然；竹蟬即是我國民俗古玩之一，由於把玩時它會發出如夏蟬之鳴叫聲，材料又使用容易取得的竹子，因此名為「竹蟬」，也稱為「夏蟬」、「河童蟬」、「哮耳仔」、「喇雷底」。竹蟬是靠繩子與竹棒上的松香磨擦產生聲音，聲音藉著繩子傳到竹筒裏，利用筒內空間產生共鳴的效果，把聲音放大。我們探討各種影響竹蟬聲音大小的變因，希望能製成效果最佳，聲音最類似蟬鳴聲的竹蟬。此外，利用資源回收的物品做成各種聲音不同及造型不同的竹蟬，透過竹蟬的聲音的不同，做出各種不同的動物造型，更譜出一首首美妙動聽的夏日交響樂。

本研究在探討任意二個正整數 a ， b 的最大公因數與 a – b、b ( 或 a )的關係；並將公因數的觀念應用於解決日常生活中的數學問題。一、結果發現：(一) 若 a、b 不互質，即 ( a，b ) = d > 1，則必須 d 為 c 的因數，ax＋by = c才有 x、y 的整數解。並且找出如何得到 x、y 的整數解的具體方法。(二) 若 a、b 互質且 α ， β 是 ax＋by = c 的一組整數解，那麼 x 的任意整數解就可表成是 α + bk，y 的任意整數解就可表成是 β – ak。其中 k 為任意整數( 或 x 的解是 α – bk，y 的解是 β + ak 亦可)。二、在公因數的應用上則得出：(一) 任意給定二個容量為 a ， b 的容器時，可先判斷能否量出容量為 c 大小的溶液；若能量出，則由 ax＋by = c 的整數解，就可以有一相對應的準則，能很有規律地倒出容量為 c 的步驟與方法。(二) 如果要將一容量平分成二等分，第一步驟仍要先判斷是否有解；有解之後，再求出一整數解，然後再仿(一)的方法進行平分動作。(三) 利用求整數解的過程，也順道解決了：某整數 x 除以 m 餘 a ， 除以 n 餘 b ，但 m – a ≠ n – b 時， 我們找到至少一組求出整數 x 的方法。