第45屆--民國94年

本次計畫係結合所有空調設備與一體，用於改善室內溫度與空氣品質，找出一種兼顧環保、健康與舒適的系統，進一步排除室內無形殺手（一氧化碳）的威脅，營造一個舒適、健康且環保的生活環境。常用來控制室溫的設備是冷暖氣機，但使用冷暖氣機會消耗大量能源，使用時必須緊閉門窗，如此將使室內的空氣混濁，甚至有一氧化碳中毒可能。其次用來控制室溫的是電風扇與窗戶，利用開閉窗戶引入戶外空氣來調節室內溫度，但戶外空氣並非全然適合室內，所以窗戶並非一直打開就能改善室溫，要改善室溫則須適時改變窗戶的開閉。綜合上列空調方法，我們希望減少冷暖氣機的使用，加強窗戶的功能，我們製作了本作品，本作品去除使用人力去開關窗戶的煩擾，利用人工智慧去做出正確開關窗戶的動作，調節室內氣溫，讓使用者能達到舒適安全又能省電，所以我們認為全方位省電環保健康空調系統是最佳的空調系統。全方位省電環保健康空調系統的功能如下：一、以環保概念調節室內溫度：借用室外溫度、室內溫度和使用者設定溫度去判斷窗戶的開閉來代替極端費電不環保的冷氣，使室內達到使用者設定的溫度。二、降低一氧化碳危害：當一氧化碳瀰漫在密閉的室內，在室內人們尚未中毒前，本系統會以智慧的去開啟窗戶引入空氣，解除一氧化碳中毒的危機。三、有智慧的開閉窗戶改善空氣品質：只要是外的空氣適合隨時便有智慧的引入改善空氣品質，排除人力去開關窗戶的困擾。

探討是由哪一種色光引起氫氣和氯氣的反應？氫氣與氯氣反應是由誰先開始?並設計一種安全操作簡易的氯化氫合成器。另外由色光所含的能量來了解氫氣與氯氣的反應機構。並在實驗研究的過程中引發的一些問題，做進一步的探討。

本研究探討的是俄羅斯遊戲法則之奧秘，其規則為一圈人循環報數由1到Ｘ號，淘汰報數為Ｙ號的參賽者，Ｘ≧Ｙ，從而找出最後存留之獲獎者。本研究涵蓋了39屆全國科展高小組作品「公主救王子」的定義，且更廣泛更完整的將參賽人數Ｎ、循環報數Ｘ、淘汰報數Ｙ，當作研究變因，並擴充獲獎人為任意指定第K個被淘汰者其所在位置序號Ｓ，Ｋ≦Ｎ。經由我們的研究，得到了簡易的法則，推導出獲獎人所在位置之序號Ｓ。

在此次的研究中，藉著製作動態幾何構圖(GSP)來觀察橢圓夾在兩軸間滾動、橢圓在平面上滾動、橢圓繞橢圓所形成的圖形，以期發現其中的規律及性質。

天后宮步道位於南竿鄉馬祖村天后宮左側旁為入口，海拔約20 公尺，終年潮濕，極適合蕨類生長。經研究統計，發現此區共有8 科12 屬17 種蕨類，而以鳳尾蕨科最多，其中以日本金粉蕨、鳳尾蕨最為優勢的種類。此外天后宮步道發現具有地區特有性的蕨類--馬祖卷柏，數量不少，但集中在某些區域，可見對生長環境相當挑剔。從全區日照分佈來看，有樹蔭的中照度區域，蕨類種類最多，其次為東照區與陰暗區，西曬區蕨類種類最少。小小一段步道有如此豐富的蕨類，故選定此路段規劃為教學步道，希望藉此能喚醒人們對蕨類的重視。

本研究在探討不同的輔助線格式對學生寫字的工整與漂亮有無幫助，我們設計了：一直線、二直線、置中正方格、四宮格、六宮格、九宮格等六種格式，讓三十位學生寫字。邀請八位字體上有研究的教師評比，並對四位學生做訪談深入了解。結果發現：(1)『置中正方格』在老師評比分數中，幫助學生寫字得優等的最多。(2)『置中正方格』可以讓學生寫字寫得又快又漂亮，視覺最清晰，讓學生最滿意。(3)最多學生表示『置中正方格』看起來視覺最清晰。(4)最多學生表示『置中正方格』最受大家的歡迎。

我們對『磁浮列車』、『磁煞車』一直都非常感興趣，也知道電磁感應的原理，但是無法親眼看到總是覺得有些虛幻不切實，『磁』真能有那麼大的力量嗎？老師告訴我們科展有相關的作品可以參考，但是他們都是做「自由落體」情境下的磁浮現象，這在日常生活中不太容易體會，我們的活動都是在平面或斜面上呀！因此我們決定研究磁珠在斜面上運動時的變化，讓眼睛可以看得到電磁感應的影響，再進一步改造滑車設計並利用打點計時器紀錄運動軌跡以模擬並了解『磁煞車』的效果！我們利用數位錄影機拍攝磁珠在非鐵金屬管中運動情形，再運用會聲會影編輯程式分析其運動情形，以了解磁珠在不同金屬管中感應生成的渦電流強弱，實驗發現導電性較好的紅銅管，對磁珠所造成的磁阻較明顯。磁珠磁場愈強、金屬管口徑愈小、長度越短，皆利於渦電流產生，而金屬管的傾斜角度越大，磁珠滾動速度加快，也會使感應產生的渦電流變大；磁珠在凹槽鋁條上滾動時，也有減速的現象，顯示非封閉式金屬管也會有感應電流的產生，而且磁珠最後以接近等速度的運動形式滾下；最特別的是，磁珠在不對稱的L 型鋁條上運動時呈現不規則的弧狀或旋轉軌跡，使磁珠的運動速度特別慢。最後，利用渦電流磁阻效應原理設計台車的煞車系統，用打點計時器紀錄運動軌跡，再分析其運動情形製成圖表，發現的確具有減速效果，但因時間不足尚有部分實驗須再補充以得到更具體的數據。

平分多邊形的的面積是常見的研究題材，要平分周長也容易，但要同時平分兩者，就須思考與探討了。本件作品的研究方向以計算證明著手，分別列出平分面積、周長的方程式，再利用一元二次方程式求聯立方程式的解。並從判別式與解的範圍，來探討可做出幾條平分線，並利用餘弦定理求平分線的最小值。由此可得知平分線的位置與最小周長的值。

在某一次的打掃時間，不小心將水桶打翻，所有的水都從四樓落下，看到\r 這天雨散花的一刻，我們對這些液滴有很大的好奇：在空氣阻力的作用下，她是\r 否為圓形呢？大小不同的她們是否同時落地呢？這些是否牴觸伽利略在比薩斜\r 塔上所做的實驗結果：不論輕物重物皆同時落地？\r 在一個偶然的機會，物理老師林老師在課堂上表演了一次「油水實驗※」，\r 我們因此做了聯想，可以用油水互不相容的特性來做我們的實驗，一方面可以滿\r 足我們的好奇心，另一方面也解決了下落(終端)速度過快的困難，展開了重重困\r 難的科展旅程！\r ※油水實驗：首先知道酒精、油、水的密度分別不同，又因為油與水、酒精不相\r 溶，但酒精又可以溶於水中，於是一開始放滿油，在調整水：酒精的質量比，調\r 至與油近似後，倒入油中後，再微量加入酒精或水，使得水酒精混和液滴在油中\r 上上下下，因而觀察到他的形狀非標準的球型。

假設台灣東西岸同樣面對大洋，「為什麼東岸地形比西岸地形不容易發生海嘯？」「為什麼海嘯發生，深海上的船不會感覺而岸邊的會被翻過來？」南亞大海嘯引發了對海嘯的研究動機，比較鵝卵石或沙子地質在不同角度斜坡對海嘯反應，發現30 度斜坡房子倒最多，90 度最少。鵝卵石上房子比沙子上的穩。洗衣板模擬角度實驗，發現50 度斜坡浪最高，90 度最小。三段式大海模型實驗，發現海嘯由深海進入淺海時，波長短0.7 倍，浪高增1.9 倍，等比例放大成西岸水深40 公尺，驚訝地發現將有7 公尺巨浪！證明了平均40 公尺深西岸，因為淺所以浪會變高，易有海嘯；4000 公尺深東岸，因為深所以浪小，不易有海嘯。以節拍器控制波浪頻率實驗，發現頻率越高浪的波長越短。