第43屆--民國92年

重力加速度的測量方法很多，我們利用物體通過光閘感應器時可產生一5伏特脈衝電壓，這一電壓可驅動蜂鳴器而產生聲響，再透過電腦中的『gold wave聲音編輯軟體』加以記錄，藉此可得物體通過不同光閘感應器的時間差，然後利用自由落體重力加速度式子與斜拋物體時，式子，求得重力加速度的值之外，也進一步探討對於自由落體、平拋、斜拋等運動，其重力加速度的值與不同物體之關係。 從實驗中，得到自由落體時的重力加速度值為973.3cm/s2、誤差為0.7﹪，平拋時的重力加速度的值為987.2cm/s2、誤差為0.7﹪，斜拋時的重力加速度的值為959.3cm/s2、誤差為2.1﹪，證明了重力加速度之值不隨其拋射方式、質量而改變。

本實驗是因為學生對於課本中--紫色高麗菜汁可以用來檢驗水溶液的酸鹼度，發現用顏色檢驗檢水溶液的酸鹼性是一個快速又有效的方法。所以想利用這種原理，找出一種遇到假酒就會變色的檢驗液。利用三種調配的溶液放入酒中以偵測是否含有甲醇（含有者為假酒），本實驗分成四個小實驗，一、實驗酒中的各類成分是否會變色與對甲醇的變色情形。結果發現檢驗液只對甲醇會呈現紫色。二、實驗酒中能使檢驗液呈紫色的甲醇含量的最低百分比（%）。結果發現只要微量的甲醇就會變色。三、檢驗市售酒類的呈色情形，發現市售的酒類正常下是不呈紫色 。四、檢驗市售酒類加上0.1%甲醇（國家甲醇含量標準0.1%以下）的呈色情形。結果發現假若加上0.1%的甲醇一定會使檢驗液成紫色。以上述四個實驗的結果得知，檢驗液的確可作為假酒的檢測液。

分析大蒜的活性成分，除了含蛋白質、碳水化合物、維生素及礦物質，可提供基本營養外，最特殊的是大蒜中含有豐富的有機含硫化物，能增加身體健康，還有提供特殊濃郁香味，卻有報告指出高劑量的生大蒜中硫化物會對消化道黏膜會造成刺激，嚴重者還引起過敏反應及胃部燒灼不適感（陳思廷，1998）。 \r 而另外當我們在料理時會使用大蒜來進行爆香提味，但其香味持續力低，且易燒焦及增加油煙的產生，對料理的外觀與味道會有影響。 \r 因此討論萃取溶劑對大蒜含硫化物—allicin之保留量與探討自製大蒜油濃度，乃為本研究主要方向。 \r

我們在無意中的觀察發現明礬能抑制鐵生鏽，於是我們更進一步去觀察鐵片在相同濃度不同鹽類溶液中的生鏽的情形，接著觀察鐵片在不同濃度不同鹽類溶液中生鏽的狀況，發現含鋁離子溶液不易生鏽。我們觀察明礬溶液中鐵生鏽的情形發現，明礬在特定低濃度（0.005M~0.0005M）時有較好的防鏽蝕效果，於是我們進一步探究其原因。經由鋁離子在會使鐵生鏽的食鹽溶液中對鐵生鏽的防護情形，利用鋁試劑、X 光晶體繞射以及紅外線光譜儀檢驗鐵上的薄膜物質，確定其為氫氧化鋁，再用解剖顯微鏡觀察鐵上薄膜附著的情形知，明礬水溶液確實有抑制鐵生鏽的效果，其機制為鐵腐蝕產生二價亞鐵離子溶出後，在鐵的表面會形成緻密的氫氧化鋁保護膜，而且鋁離子濃度在 0.005M~0.0005M 時效果最卓越。

貢丸是國人非常喜愛消費的肉製品之一，貢丸製品是以一種畜禽肌肉作為原料，加入鹽和其他配料，利用擂潰機或攪拌缸在低溫環境下萃取出鹽溶性蛋白，做為乳化劑，再與脂肪煉製成一個安定的乳化物，再經加熱使蛋白質凝固製成。為因應國人對健康的需求又能享受傳統美食，便希望能以植物油脂代替傳統貢丸中的豬背脂，經多次的試做，終於成功的做出植物油『健康貢丸』。且經針對本科學生、本校教職員工及社區大眾的品評結果顯示健康貢丸在外觀、脆度、彈性、口味與口感都與豬油貢丸差異性不大，表示利用植物性油脂取代豬背脂所製作的『健康貢丸』在官能品評並不比傳統貢丸差，在總接受度方面較能接受健康貢丸的總人數有 61%，傳統貢丸有 32%，且在喜愛度方面也呈現健康貢丸 59：27 的結果，此結果顯示能接受及喜愛『健康貢丸』的人數比傳統貢丸高。健康貢丸以葵花油製作時最佳且在產品中不會產生令人不快的味道，在貢丸亦可添加蛋白取代油脂，可製成低脂的健康貢丸。

黃豆醬油在我們家是屬於家族事業，製造醬油方法都是以“老師傅”方式世代相傳。台灣北、中、南部民眾對於醬油的口味需求不同，因此可以利用不同原料，製造多種口味醬油，簡單可以區分為豆麥醬油、蔭油及黃豆醬油。黃豆醬油為南台灣之傳統發酵製品，以黃豆為原料，經浸豆、製麴、洗麴、保溫、拌鹽下缸、密封及日曬發酵熟成而製得（如圖四）。從小我就在工廠裡玩耍，心理總存疑著－－黃豆為何會『長毛』？經由這次的研究，我觀察到『長毛』的產物，居然是益菌－麴菌，麴菌長得好壞與否將影響醬油釀造的品質。因此本研究欲將“老師傅”的經驗予於科學化，探討醬油釀造的首要步驟 － 製麴，擬尋找醬油製造原料，亦即黃豆，之最適於一般家庭蒸煮的條件，探討黃豆浸泡時間（１、２、３小時）、蒸煮時間（２０~１００分）及不同豆麴厚度（１杯、２杯、３杯）對於製麴之影響，以尋求最佳的條件；並於不同蒸煮工具下評估一般家庭進行 DIY 製麴之可行性，進而自行釀造有創意之醬油。所得結果如下：一、利用顯微鏡及放大鏡比對麴菌的生長情形，來推測黃豆最合適的蒸煮條件。結果顯示浸泡 3 小時、蒸煮 60 分、以快鍋蒸煮之條件下，可獲取較佳製麴黃豆。二、以上述條件蒸煮後之黃豆，進行不同豆麴厚度製麴，結果顯示 1 米杯量之豆麴厚度低，水分散失快，易導致麴菌生長不佳，不利於醬油釀造。但在製麴過程中蓋布，可增加溼度與溫度。三、蒸煮工具中，微波爐及烤箱不適用。四、豆麴生長佳者，其菌絲皆有伸入至子葉部份，如（照片八）。五、豆麴生長 48 小時中，會有二度升溫的情形。為避免溫度過高，影響製成醬油產品風味，若豆麴量多時，需要拌麴兩次。六、 在一般家庭利用黃豆製麴應為可行，只要注意最適蒸煮條件、蒸煮工具及製麴時之豆麴厚度，應可提高一般家庭 DIY 釀造醬油的興趣。

一、普通肥皂分子屬陰離子界面活性劑，一端是親水性之離子性基(－COO - )，可溶於水，另一端是飽和碳氫化合物的結構（烷基），為疏水性。二、清潔劑擔任水和油污間連結橋樑的部分，其洗淨原理是將疏水端尾部伸入油垢中，親水端的頭則在水中，使油變成微小的油滴分散在水中，每個油滴都帶有相同的電荷，因而相斥不結合在一起，再施加機械力即可使其脫離洗滌物。三、對本實驗而言，月桂酸肥皂（碳數 12）洗滌強，推測其親油親水基之平衡較為適當，且分子中疏水基較短，易溶於水，有利於最後以水沖洗的步驟。四、氣泡的形成，是因為溶液中的清潔劑分子吸附在混入液中的小空氣球而形成的。五、使用硬水，會減少起泡力與洗淨力，是因為產生鈣、鎂金屬肥皂渣。六、溫度高低會影響一定程度的起泡力與洗淨力。七、綜合本實驗結果，起泡力大小與洗淨力強弱無關。

這個研究是針對台北縣原生的短觸角竹節蟲，作一個初步的探討，經過多次配對實驗，終於找出台北長肛竹節蟲的雄、雌蟲。之後再進一步研究牠的生活史、外觀特徵、食草，並調查野外棲息環境。台北長肛竹節蟲是多食性的植食性昆蟲，以棲息地的83種植物作食草試驗，肯攝食的就有45種，不肯攝食的有38種；牠最喜歡的食是：菲律賓饅頭果、火炭母草、山黃麻、朱槿、長梗紫麻、赤車使者、葛藤等7種。台北長肛竹節蟲的生活史約170天，一年1~2個世代，整年都有蟲。成蟲一生交配很多次。雄蟲在成蟲8~15天後交配。雌蟲在成蟲後18~20天後開始產卵，產卵量40~50個。台北長肛竹節的若蟲在二齡時，就可以由外觀分辨出雌、雄。雄蟲腹部末端平整，雌蟲上肛片細長；隨著蟲齡增加，雌蟲的上肛片就越長。在體型、體色上，1~3齡時沒有明顯差異；但到4~7齡時，雌蟲的體型明顯大於雄蟲，頭上突起和腳上的棘刺越大越明顯。

蟻獅的俗名叫「土豬仔」或「沙豬仔」，牠是一種住在土中或沙地裡，靠著挖洞穴製造陷阱來獵食獵物的昆蟲。牠的成蟲叫「蛟蛉」，外型很像豆娘，但是體長比較小，頭部具有棍棒狀的觸角。蟻獅通常居住在人比較少、沙地或一般的土地中，山上鄉的農田很多，所以在產業道路兩旁的沙地上，就會偶爾發現零星的幾個蟻獅洞。山上鄉農會在平陽村的溪埔和玉峰村的觀星天台，設了蟻獅的生態復育區，可以讓我們去拜訪蟻獅。我們學校裡面也設有蟻獅亭，但是平常除了看得到一個一個洞，偶爾看過幾次蟻獅在清理沙坑以外，很少看得到蟻獅的真面目。一直到有一次幫老師清理觀察箱的時候，才發現蟻獅是一種很有趣的動物。牠會挖一個洞等待獵物自己不小心找上門，然後就把獵物拖到土裡面去吃掉。蟻獅的的體形頭小身大，頭部的前面還有一對大顎，可以咬住獵物拖行到地下。蟻獅的體長大部分都在 1 公分左右，如果長到 1 公分以上就會開始化蛹，然後變成蛟蛉。我們一開始看到溪埔上大大小小的坑洞的時候，以為只要挖大坑，就能挖到大隻的蟻獅，但是我們後來發現事情好像不是這樣，一些小隻的蟻獅也能挖出很大的洞。而且果園裡的洞每一個看起來都小小的，差不多大，但是蟻獅卻很大隻。所以我們非常好奇，到底是什麼原因讓蟻獅挖出這樣的洞。所以我們就想，也許蟻獅的洞是和沙子的顆粒大小、光線的強弱、土的軟硬、和餓的程度有關，然後進行實驗。後來我們發現蟻獅的洞和體長、餓的程度沒有很大的關係。但是土的軟硬影響蟻獅挖洞的大小；沙子的顆粒粗細關係到蟻獅可不可以挖洞，能挖洞蟻獅才能捕獵物，然後才能活下來；光線強弱影響蟻獅挖洞的深度和角度，越深洞就越陡，獵物就比較不容易跑上來。

民俗技藝中有一項童玩─「竹製的響螺」，經由在自然科學研習社的活動過程，我們發覺以底片盒所製成的的響螺，也具有相同的效果。進一步在實驗中了解到其頻率與多項因素有關，因此想藉由自行設計的工作平台進行頻譜數據量取，而從所得數據分析發現：一、響螺在垂直地面旋轉時並無法發出聲音，但當與地面不垂直時反而會發出聲音；由此可知，響螺是在不垂直地面的情況下與空氣有較劇烈摩擦進而在筒內產生共鳴。二、當響螺傾斜時，它的特徵頻率會隨著傾斜角增大而有先降低而後升高的現象發生，此與空氣摩擦程度有關。三、響螺之轉速愈快，特徵頻率會愈大，但增加到某一程度時其特徵頻率會回到較低之頻率。四、響螺的缺口如果加長或加寬皆會提高其特徵頻率。五、缺口厚度較薄會使特徵頻率降低，但會使響度加大。六、缺口受風邊如果是凸出則特徵頻率較低，反之凹陷時會較高七、響螺之材料與管子直徑皆不影響其特徵頻率。八、響螺管子愈長，其特徵頻率會愈低，反之則較高，但太短的共鳴管所產生之特徵頻率需修正為八分之一波長的共振。