第44屆--民國93年

一、本次活動觀察大安水蓑衣大安族群與清水族群的小孢子發育，發現：(一)兩族群小孢子發育，都有不同步的情形，大安族群中有23%花藥中小孢子發育不同步，清水族群有8%花藥中小孢子發育不同步。(二)兩族群的成熟花粉粒都有不正常的花粉粒，大安族群產生成熟花粉粒中有40%不正常花粉粒，清水族群產生成熟花粉粒中有55%不正常花粉粒。(三)結合上述觀察結果計算一個花藥在開裂時，大安族群釋出成熟且正常的花粉粒機率為46%，清水族群釋出成熟且正常的花粉粒機率為41%。二、根據本活動觀察，我們推論：(一) 大安水蓑衣有性生殖障礙發生在授粉之前。(二) 大安水蓑衣小孢子發育在小孢子四分體期(II)是花粉粒敗育(不稔性)發生的關鍵時期。

由AMPO 的題目「設ABCD 是一張長為a 的正方形的紙片。平面上有二平行直線L1,L2，其間隔之長也是a 。將正方形的紙片置於平面上，使AB，AD兩邊分別交L1於E 和F 兩點；同時CB，CD 兩點分別交L2於G 和H 兩點。設ΔAEF 和ΔCGH的周長分別是m1 和m2 。試證不論正方形ABCD如何擺，m1+m2是一個常數。」展開這趟充滿挫折、振奮、驚喜…五味雜陳的研究之旅，過程雖然艱辛，卻也帶給我們無限的成就感與更敏銳的觀察力。 我們的研究內容為多邊形與二條水平平行線所截出上下二個圖形其周長和之探討。一開始我們與在課本相似形單元時老師所問的問題連結並依此做猜想，再利用簡單的圖形基本性質做特殊化的驗證。當完成了原題目（正方形）的證明之後我們又繼續利用GSP 做輔助去尋找是否有其他的圖形也能擁有如此漂亮的性質？接著我們將研究分成兩大方向：1.奇數邊多邊形2.偶數邊多邊形的探討。 首先完成了所有奇數邊多邊形所能符合的條件討論與結果。接著又著手於偶數邊多邊形的探討：從正六、正八、正十、正十二邊形的研究中我們觀察出似乎按照某種方式去排放的話可以推廣至所有的偶數邊正多邊形使得它們都能像原題目那樣有著令人驚豔的結果呈現出來。 最後我們要對於先前所觀察猜測的部分做一完整的驗證：將所有偶數邊正多邊形分成兩大類1. n=4k, k?N 2. n=4k+2, k?N 完成研究討論。至此我們已經完整的將全部的多邊形與二條平行線截出二個三角形時的所有情況討論完畢，並且成功的推導出了正n 邊形的適用公式。

幾年前希臘籍貨輪在墾丁外海的擱淺漏油事件，造成海洋生態很大的傷害，如何分解這些油污又不對環境造成傷害，便是十分重要的課題。目前處理方式多採用吸附劑吸收濃縮後、進行熱處理分解的方法，但這種處理方法效率低，於是我們便研究光觸媒的方法處理。根據現有資料顯示，二氧化鈦光觸媒受紫外光照射後，會產生活性氫氧自由基或超氧離子，容易使有害的有機化合物分解為二氧化碳和水等無毒性物質。而光觸媒要發揮作用，必須使反應物接觸到觸媒表面，因此我們將之作為奈米管，增加其表面面積，進而提高反應速率。

本實驗室以探討剛體碰撞運動的方式來探討水碰撞後的彈性係數（coefficient of restitution）以及碰撞後的速度計算；以雷射光進行準直校準；數位攝影機進行拍攝，最後，以拋體運動、碰撞理論與及流體性質作為分析的依據。 計算出： １.水和剛體以及水與水碰撞的彈性細數皆≒0.47，並推測當超過單一水分子所組成的水和自然界中大部分物體碰撞時彈性係數皆等於水與水碰撞時所的的數值。 ２.入射水柱初速與排開速率的比值≒3.48 ３.歸納出理論計算水與水碰撞後初速計算式V理論初速 = 2‧Vs‧cosβ+ΔV 即理論上碰撞後速度等於兩倍的入射速度的水平投影加上鉛直投影所造成的水平排開速度，利用此事可理論上計算水的彈性係數。 4.利用彈性係數以及結論三的關係式可在理論上計算出碰撞後速度以及碰撞後反彈水滴的反彈角。

通常家中製作優酪乳採用靜置發酵方式，無法像實驗室或工廠中自動化攪拌、搖晃，所以往往出現乳清分離的現象，既不可口又不美觀。本研究欲解決這些困擾以提升品質，並試圖找出省時省能源的最佳發酵模式。首先探討各溫度下乳酸菌發酵情形，選定45℃水浴六小時為發酵條件。再設計特殊橡皮軟管以分析上下層優酪乳，證實靜置發酵會造成乳酸菌沉澱，下層酸度較高，甚至導致變性凝集。然後根據生物磁性原理，證實乳酸菌分布會偏向N 極磁場。於是透過裝置上方N 極磁力吸引，讓乳酸菌上下均勻分布，上層及下層優酪乳的酸度顯著提高，而本氏液分析也得知總體的糖分也減少，可見乳酸菌分解乳糖產生乳酸的效率提高，且因菌種沉澱造成的乳清分離現象獲得改善。本團隊根據實驗成果研發自製家庭式優酪乳發酵機，大幅提高發酵效率且能兼顧良好品質。

我們發現泥漿土的比例愈高，發芽率相對的就有變低的趨勢。我們首先推測可能是跟礦物質多寡有關，但實驗結果卻顯示酸鹼度的影響性大於礦物質。我們運用不同種子當作變因，水源（自來水）、溫度陽光（陽台陰涼處）為固定因子，顯示了礦物質多寡對不同種子的發芽率影響性不大。我們運用不同的水源（自來水及硫酸水）當作變因，對相同種子、溫度及陽光（陽台陰涼處）為固定因子，結果顯示酸鹼度對於酸鹼範圍較廣的種子（小白菜）、嗜鹼性種子（金盞花）、嗜酸性種子（桔梗）的發芽率有明顯影響。

1. 將 cos nθ以cosθ 形式依高次降羃排列展開，觀察各項係數，找尋其變化規律，進一步求得各項係數的一般項公式。2. 將 sin nθ以sinθ 形式依低次升羃排列展開，觀察各項係數之變化規律，進一步求得各項係數的一般項公式。3. 找出cos nθ 與cos(n-1)θ，cos(n+1)θ 之間的關係式。4. 找出sin nθ 與sin(n-1)θ，sin(n+1)θ 之間的關係式。5. 利用cos nθ 的係數間的遞迴關係，找出其相對應的特徵方程式。

本研究目的在探討叩頭蟲彈跳的原理及影響彈跳的因素。研究中以機械模擬彈跳、環境影響彈跳高度以及所能承受的力等實驗來檢驗叩頭蟲彈跳的原理，並進一步探討其生態意義。根據實驗結果，叩頭蟲之所以能夠彈跳是運用了彈器造成反作用力，而溫度與地表等外在環境則會影響叩頭蟲的彈跳力，且叩頭蟲所能承受的力大約為自己重量的100 倍。此外，我們也驚訝的發現，當牠受到威脅及壓力時，叩頭蟲可以正面彈跳，這在我們所查到的文獻中均未記載，而且成功率高達53.65％。其主要的生態意義應與叩頭蟲的反面彈跳大致相同，是為了逃避危險。

本研究以自製滾動式研磨機，將蛋殼和氧化鋁粉研磨成超細粉體(小於 10-6m)。在蛋殼方面，研磨時間愈長，粉體粒徑愈小，與冰醋酸(3)之接觸面積愈大，故CO2排水速率愈大，並由此推算出不同研磨時間之粉體總數比。在30℃ 時，由不同鹽酸濃度之CO2排水速率可求出反應速率定律式(5)為 r=4.85x10-3 [H+]0.34，同理可求出5℃、60℃之速率定律式，再由阿瑞尼士方程式作圖(10)，求出活化能Ea=4.85 10-3J/mol。在氧化鋁粉溶液，以雷射光照射，產生一條光通路；加入食鹽產生凝聚現象；靜置一段時間後，無沉澱現象，證實已研磨到膠體溶液範圍(10-7m～10-9m)(7)。最後在相同粒徑下，將蛋殼粉體與市售碳酸鈣的CO2 排水速率做比較，算出蛋殼中碳酸鈣成份為97.02 %，與文獻97% (9)相近，更說明本實驗之正確性。

本研究主要是利用赤道式日晷（如圖1、2、3）探討嘉義市××國小視太陽時間與中原標準時間之間是否有快慢的現象。藉由自製日晷，探討日晷觀測原理及其實際的應用。研究過程為一、事先蒐集有關日晷的相關資料。二、探討赤道式日晷的原理，並實際製作赤道式日晷。三、探討在同一天中，視太陽時的變化情形。四、探討在一年中，當中原標準時間12點時，視太陽時與標準時之間快慢比較情形。五、探討本實驗視太陽時觀測數據之準確度。六、利用赤道式日晷的觀測數據，設計出嘉義市××國小視太陽時與標準時的時差補正圖。七、探討春分、夏至、秋分、冬至時，赤道式日晷的觀測情形。 研究結果發現（1）在同一天中，視太陽時呈等刻度、有規律性的變化，視太陽時與標準時的差距幾乎是固定的；（2）在一年之中，視太陽時與標準時每日的時差是有規律性的變化，有時視太陽時比標準時慢，有時一樣快，有時視太陽時比標準時快。