第46屆--民國95年

台灣地勢陡峭、地質破碎，加上山坡地常被不當使用，一旦豪雨或颱風侵襲時，上游的土壩易潰敗崩落，令人心驚膽跳。藉由土石流的模擬實驗，發現土石流的發生與坡度、水量、土體結構有密切的關係，而土壩被水入滲破壞的情形也會因土體緊密度、土體粒徑粗細、上游水位高低、入流量大小、土壩寬度而有不同的破壞類型與崩塌速率，土石堆積面積和堆積高度也與當地土體結構有密切關係。另實驗發現土石流動的驅動力與堆積物所在的坡度也有很大的關係，坡度愈大或流量愈大、水位愈高時，其滲流速度就會愈快，壩趾被破壞的時間也愈快。粒徑愈粗，崩塌速率也有劇增情形。本實驗有助於斜坡災害的認識，也期盼土石流預警器能減少土石流災害對人們的傷亡。

泡水的圖畫紙有了不一樣的顏色變化，引起了我們研究的興趣。我們先從紙的吸水力開始，接著來找出哪些紙可以讓顏色跑出來、哪些顏料會有顏色跑出來，再針對不同的顏色分析做觀察。最後，探討不同溶液會不會對色層分析的顏色改變及速度會不會有影響。來一探究竟，看看泡水的圖畫紙為什麼顏色會不一樣。

睡蓮乾燥之研究，目的乃利用熱風烤箱及微波爐 DIY 乾燥睡蓮花茶及壓花，探討乾燥之可行性，藉由乾燥品質、乾燥方法、乾燥溫度、乾燥時間等分析，以簡單且經濟的方法製作睡蓮花為日常飲品與壓花花材。依國家乾製品標準、市售睡蓮花茶成品與比較前人研究為依據，以乾燥原理為基礎，探討乾燥過程對乾製品品質的影響，尋求簡單快速之乾燥程序以提升乾製品品質，以期成果可提供學術及業者參考使用。經試驗結果，以製作花茶為目的者，採挺出水面花苞未開放者為主，含水率測定操作以強制通風烤箱 105℃乾燥-8 小時為基準，乾燥程度以貯放含水率 6.62~13.64%乾基含水率為標準，利用微波-強火乾燥只需 108~112 秒。以壓花為目的者，以含水率 6.62％乾基含水率為標準，微波-強火乾燥花瓣只需求面 94~99 秒、花蕊 88~91 秒可完成，壓花花材成品以塑膠膜抑制回潮並遮光保存。睡蓮乾燥製成花茶、壓製乾燥花材，配合壓花藝術，本研究成果可提供簡單快速之實用參考操作。

課本第四章提及：光速是速度的極限，許多科學家嘗試測量光速。本研究利用微波爐的電磁波特性簡易測量光速。微波屬於電磁輻射，速度與光速相同。當微波爐加熱含水分又可融化的物質，如巧克力、日式棉花糖，其局部融化點間的距離便可計算出電磁波長；配合微波頻率，便可計算電磁波速度。研究過程中，得到以下成果：1. 改造微波爐運轉與電源控制機制，能測量熱點距離。可利用保鮮膜記錄熱點距離。2. 微波爐測量熱點間距離應為微波波長的一半。3. 利用巧克力測量光速結果，誤差在10%以內。4. 改變介質（巧克力浸泡在沙拉油中）會影響電磁波速度，因此波長也隨之改變。

當一圓以圓心為原點作出座標軸，其兩軸長度是相同的，若兩軸長度不同時就會產生橢圓，而且因為長短軸的不同長度就會有不同的橢圓產生。在橢圓的畫法研究上，使用動態幾何繪圖軟體來模擬機構設計，並做可行性機構研究，最後以 SOLID WORKS 軟體完成機構零件設計與模擬。零件經機械加工，組合後試用，再針對試用上的缺點改善，最後完成本創作進行畫橢圓，也可以切割出任意橢圓的功能。成品完成後，將機構反置，以鉛筆繪製圖形，可以得到擺線的圖形。擺線圖形的基圓直徑與滾圓直徑大小會影響擺線外型，因此文中亦探討本作品各控制點位置對所繪出擺線曲線之影響。

本研究是延伸課本有關音叉振動實驗，進一步了解如何使音叉及所配合的音箱振動更持久、響度更大。本研究所有數據，相關係數均達高度相關。首先在研究一中，我們確定音叉應擺在木箱正中央，振動效果最佳。接著在研究二中，發現音箱木板厚度越薄時，聲音越持久，但敲擊音叉後所產生的聲音響度較小。在研究三中，若不考慮音箱內空氣柱的共振，則以音箱孔徑越小，聲音越不易衰變。在研究四中，我們成功驗證，若能引起箱內空氣柱的共振，則聲音越不容易衰變。在研究五中，發現音箱採橫式隔間時，隔間數愈多，聲音衰變較小，初始響度愈大，且隔間方式明顯影響研究結果。在研究六中，發現音箱材質，會影響發聲時間。最後在研究七中，發現音叉股數越多，振動時間越久。

龍潭中豐路敏盛醫院對面，有口遠近馳名還上過公視的「泉水空」。這口湧泉為何能源源不絕的冒水？是我們最好奇、最想研究的項目之ㄧ，但是老師說我們的地質觀念不夠札實，等上五年級再探究。因此從 94 年 10 月至 95 年 3 月，近半年的時間我們針對泉水空的灌溉分布、水質狀況、水位、水溫及氣溫等問題作觀測調查。我們走遍田間小路、訪問當地長者、請教地質、生物和環科系的教授，並向鄉公所申請補助、上網查詢、參閱書籍，終於完成研究工作。我們很高興，因為從來沒有人對泉水空做過科學性的探討，都是靠著好奇閒聊，口耳相傳來認識它。在調查期間有不少鄉民非常關心的詢問：泉水空水質好嗎？為何它冬暖夏涼？它流到那些地方？如今這些疑問我們都獲得解答，並將這份研究報告呈給鄉公所，提出建議，希望能藉此落實我們的研究目的──讓「龍潭人的水--泉水空」，生生不息的滋養這塊大地！

收集各類具翅種子、果實，觀察及測量其外型構造，研究其有利於飛行的原因，並和普通種子比較。此外，藉著設計實驗，來分析其飛行效能及飛行模式，嘗試了解種子、果實如何以飛行的方式飄散到遠處，避免和母株競爭，以爭取最大的生存機會。結果發現不同種類植物的種子、果實發展出幾種飛行的模式，有旋轉、滾轉、滑翔、擺動等，有些模式能讓種子、果實散播的更遠。而且，不同種植物間其種子、果實的飛行模式具有驚人的相似處。

為解決聲音課程教學時，各種飲料容器不容易吹出聲音的問題，進行一系列影響因素的研究。用吸管比用嘴巴容易吹出聲音；容器或吸管內徑 1-3cm 效果最好；吸管內徑 0.4-0.6cm 最適合吹奏；切口方式及吸管長度對聲音的大小及頻率影響不大；吸管挖洞會造成音量減小；吸管與容器角度以 10-20 度最適宜；吸管與容器距離以 0-2cm 聲音最大；容器材質以玻璃音量及音色最佳；玻璃瓶的高度越高頻率越低；改變玻璃瓶內水的高度可以控制頻率的高低，以玻璃瓶中氣體體積和氣體高度為控制變因時，不同的玻璃瓶都有類似的頻率曲線。我們以奧利多和珍珠奶茶吸管為例，先做出標準音與頻率的對照表，再做成簡易的排笛來演奏。

本研究主要是探討日本魚虱之行為及其特性，並從大自然生態系中生物食物鏈的角度來探討魚被日本魚虱寄生的情形。而主要研究目的為探討（一）日本魚虱身體的構造及其功能；（二）日本魚虱的運動行為；（三）日本魚虱的營生方式；（四）日本魚虱的生長階段；（五）日本魚虱的生物特性；（六）日本魚虱的生存環境特徵；（七）日本魚虱與寄主（魚）之間的相互關係。本研究主要的結果為（一）日本魚虱蟲體主要可分為下列三部分：頭胸部、胸部及腹部，而雌日本魚虱成蟲體型比雄日本魚虱成蟲體型大；（二）日本魚虱的運動行為是豐富多樣化的，且移動路徑皆無固定形式；（三）日本魚虱的泳足會不停的擺動，是為利用其胸部的呼吸窗及腹葉中的血竇來進行水中的呼吸作用；利用口前刺刺入魚體注入毒液，然後再以圓形口管套上傷口，以其口管內藏的一對鐮刀狀的大顎鋸開魚體體表組織，用口管大量吸食魚體的體液與血液；（四）生長階段是依據肢腳的變化及體型的差異來區分，日本魚虱的成長期可分成九期：為無節幼蟲後期(一期)、稚蟲期(六期)和成蟲期(含成蟲前期、成蟲期兩期)，在這過程日本魚虱皆須經過脫殼來達到其成長的目地；（五）日本魚虱具趨光性，對色光的反應程度為白光＞黃光＞綠光＞紅光＞藍光，也受到光亮度的影響；（六）純水和地下水較適合日本魚虱生存，其次為養殖水和加硫代硫酸鈉的自來水，而自來水可能含氯較多所以較不適合；（七）日本魚虱比較喜歡寄生的觀賞魚為?科魚類(金魚、朱文錦)，若寄主是金魚時，寄生於鰭部的機率大於體表，尤其是在尾鰭；日本魚虱受到魚體上的氣味所影響來找到魚兒，初步判定是因為日本魚虱的第一觸角具有嗅覺功能；當魚體於初期感染魚虱後，魚體會像是被電到一樣在水中亂竄，會改變行為並且有水中垂直倒立的現象，傷害嚴重者會死亡，而蓋斑鬥魚可扮演魚醫生，是防治日本魚虱的良好生物防治法。