第46屆--民國95年

將紫甘藍汁盛裝在內壁塗佈有 TiO2 光觸媒的燒杯中，以紫外光照射半小時即有顯著的褪色現象，但未塗佈TiO2 燒杯中的紫甘藍汁也以紫外光照射，卻無螁色，可見TiO2\r 的確產生效果；並以自組的透光儀量測紫甘藍汁水溶液，發現當水溶液的顏色愈淺，透光度會愈大，透光儀所輸出的電流值也隨之愈大，故可藉以計算紫甘藍色素的分解率。另外，實驗發現在愈鹼的環境下，TiO2\r 光觸媒對紫甘藍汁有較佳的分解效果，由此可推論，紫甘藍汁中色素的分解是起因於氫氧自由基的氧化作用，在愈鹼性的環境中有助於二氧化鈦光觸媒產生氫氧自由基，故造成鹼性環境中的分解效果比在酸性環境中好。

構樹的葉子形狀可稱得上千變萬化，常見的葉形有三種，分別是心形葉、缺刻狀葉和深\r 裂葉（三裂、五裂）。不同的環境下植株葉片的形狀有很大的差異，在陰暗處以心形葉居多，\r 陽光充足之處則以缺刻狀葉和深裂葉為主。依照實驗觀察發現構樹的葉形轉變有著規律性，\r 由心形葉→缺刻狀葉→深裂葉，原先為五深裂葉的葉片並沒有改變，陰暗處生長的心形葉，\r 葉上表皮表面積和葉長比值為2.455，為了要爭奪更多的陽光，便朝接收陽光面積較大的缺刻\r 葉（比值2.766）以及深裂葉（比值3.660）的方向轉變，而在陽光充足地方生長的構樹，由\r 於深裂葉已能有效的吸收陽光，便不再改變其葉片的形狀。在陽光充足處生長的構樹，深裂\r 葉的細毛數量比心形葉多且長，可反射多餘的陽光避免植株過熱，以免散失太多的水分，而\r 心形葉則為了要得到更多的陽光，避免長出太多及太長的細毛。利用增加光照時間來探討構\r 樹葉形變化的實驗中發現：延長光照六小時組最早出現葉形的變化，也有最多的葉片由心形\r 葉轉變成缺刻狀葉。但延長光照二小時和控制組（延長光照零小時），這二組在觀察期間，葉\r 形都沒有發生變化。由實驗結果我們推論，適度的增加光照時間可加快葉片形狀的轉變。

我們試著尋找所需最小的城堡個數以看守整個a × b× c (a,b,c ? N) 的長方體。在a = b = c 及a = b 的結果，而在a = b > c 與a > b > c 情形下我們得到了上界，其中a = b > c 我們更發明了區塊分割法來快速求解，此外我們運用clique polynomial的x多項式來描述a ×b× c 城堡數刪去的過程中完全圖分佈的變化，直到最後求出clique polynomial只有常數項的解。

流量Q 的液柱由高度H 處流下，撞到水平板時，輻射狀的向外散開，在半徑R 處突然跳躍成一水牆，稱為圓形水躍。 我們假設影響圓形水躍的變因有（1）流量（2）高度（3）重力加速度g（4）黏滯係數ν， R= kQαHβgγνδ，先用因次分析法找出α, β, γ, 和δ的關係，再用控制變因法實驗，由logR 對logQ 圖， logR 對 logH 圖，及 logR 對logν圖得到α, β, 和δ。實驗的結果和近年來期刊上所發表用繁雜數學得到的公式甚為接近。 水和酒精的溫度改變時黏滯係數變化很大，甘油水溶液的濃度變化使黏滯係數的變化更大，用以探討黏滯係數對圓形水躍半徑的影響，效果很好。

多個燈泡或燈管的光源投影時，會因觀察者的位置和觀察角度，在螢幕上會產生各式各樣的光影。線形的燈管會有長短、夾角的變化，多個燈泡光線通過小孔後則會形成多樣化的光影變化，充滿藝術投影的效果，猶如會舞動的精靈。利用自製的觀察器觀察成像，可以發現以下現象：一、孔洞半徑＞2.5 公分，物距 191.6 公分時，燈泡的光影會相互重疊，形成不同的影像。二、物距越遠所形成光影越小，亮度越暗。觀察器的像距所能調節差距不大，所以影響較小，像距越大成像的光影也越大。三、彩色燈泡的色光重疊可產生多種的顏色變化，讓投影更具美感。善用面鏡成像與孔洞成像的光線變化，加上改變觀察者的位置和高度，可以清楚的觀察到多樣化的多光源投影。

八上自然與生活科技 65 節，曾簡單介紹金屬的熱膨脹，?了進一步研究這課題，我們組裝偵測熱膨脹的儀器，並希望儀器的靈敏度高，能推廣為教學器材，經過我們不斷努力與改良，終於有了令人愉悅的成果。 自製第四代熱膨脹儀的結構如圖 1，設計「角尺懸吊金屬棒」與「滾針及鏡面反射」是儀器的重要部份，利用滾針旋轉及鏡面反射雷射光，加乘放大熱膨脹的微量變化，這是我們主要的創意，以公厘（mm）為測量單位，儀器的精確值到小數第四位。 利用自製的熱膨脹儀，探討金屬熱膨脹的影響因素。分析實驗所得數據，平均相對偏差在 1.0~1.8﹪，而線膨脹係數的相對誤差約-1.1~ -4.0 ﹪。

中文摘要 植物體在生長發育的過程中，有許多必要的營養素，一旦缺乏這些營養素，植物的生長 狀況會產生問題，不但會抑制植物生長，植物對外界的免疫力也會跟著下降。在台灣，水稻 不僅是台灣人賴以維生的糧食，更是台灣人引以為傲的作物。但台灣高溫多濕的海島型氣候， 適合多種稻作病害的發生，紋枯病及白葉枯病就是危害台灣稻作主要兩種病害。這些病原菌 的感染直接限制了該土地中植物的生長和生物的存活，間接的影響人類的生活。 本研究中，以水稻為實驗對象，我們主要探討六種水稻生長所必須的營養素：鈣、鎂、 鐵、鉀、氮、磷和水稻之間的關係。我們將水稻種植在缺乏某種特定元素的培養基中，觀察 其生長的異狀，以便於得知某特定元素對於水稻生長發育的影響為何。之後，再將缺乏各種 營養素的水稻及營養素供應正常的水稻，分別感染白葉枯病病原細菌及紋枯病病原菌，觀察 受感染的水稻之損傷程度，並檢測受感染植株中過氧化氫酵素活性的變化，試著歸納出其防 禦機制和營養素之間的關係，期望對其防禦機制能有進一步的了解。 英文摘要(Abstract)\r When plants grow up, there’s a lot of necessary nutrition. Once plants lack of this nutrition, some problems will occur. It can cause plant growth retardation and decrease the immune ability to the surroundings. Rice is a main cereal in Taiwan, and we are all proud of it. However, rice is frequently attacked by many pathogens , such as Xanthomonas oryzae pv. oryzae and Thanatephorus cucumeris. The infection directly limits plant growth and survive of organisms, but also indirectly effect life of human. In this research, we study the effect of nutrition deficiency such as nitrogen , phosphorus, potassium, iron , magnesium and calcium deficiency. First , we cultivate the crops on the media which lacks of some specific nutrition. After intensive observes on the plants, we can slightly discover the relationship between these nutrition and the plants. After the plants are infected by the pathogens (X. oryzae pv. oryzae and T. cucumeris) in two weeks, we record the spread of the lesion size resulted from the infection. The changes of Peroxidase activity after infection are also studied. We hope we can get a deeper understand about the immune system of rice.

從媒體報導上獲取的經驗知道生質能是未來能取代水、電、燃料的明日之星，從巴西成功的酒精汽油經驗喚起我們對生活中植物廢棄物的重視。我們挑選了甘蔗渣、芋頭、芋頭莖、檳榔、椰子、稻禾旱、玉米、鳳梨、舊報紙等九種人們廢氣不用卻可能蘊含纖維素的素材做實驗，檢驗它們與酸作用後生成葡萄糖的呈色現象；接著挑選其中的素材進行各種變因的探討，如溫度、鹽酸濃度、素材接觸面積、時間等因素，藉本氏液的檢驗以找出哪些適合的條件能讓葡萄糖現出「原形」。接下來是藉白麴之力讓葡萄糖發酵成醇類，我們先以葡萄糖水溶液作測試，記錄每天的變化情形，再選用甘蔗溶液進行加酸分解、發酵，對照與葡萄糖溶液的相同與不同的地方。最後用市面上釀水果酒的素材鳳梨、椰子水進行發酵，並做詳細記錄與觀察，雖然沒能製成美味可口的水果酒，但我們從其中了解生質能的可貴，也做為下一次研究成功的動力。

不同的植物種類催化雙氧水分解生成氧氣的量不同。同一種植物樣本，因顆粒的大小不同於相同的時間內催化雙氧水分解生成氧氣的量也不相同。根據此次實驗結果，以葉子的催化效果最好。本次實驗所取得的 69 種植物樣本中，前十大排行榜分別為︰構樹﹙葉﹚、桑樹（葉）、地瓜（葉）、牽牛花﹙葉﹚、馬櫻丹（葉）、金露花﹙葉﹚、空心菜﹙葉﹚、紫藤（葉）、金棗（葉）、山櫻花﹙葉﹚。

我們知道廢電池中由於含有多種重金屬，如果不加以回收處理，容易於環境中流佈，並間接為人體所吸收，而重金屬是無法經由人體代謝排出體外的，所以經年累月經生物濃縮作用，便可能發生重金屬中毒事件。因此本實驗ㄧ特地探討廢電池對生物體的影響，來證明廢電池對生物體所帶來的立即危害及妨礙生長的情形。實驗二針對廢電池的電力在生做初步探討，目的再於研究讓沒電的電池增加電力，雖然實用性不足但卻具有實驗意義。實驗三特別針對廢電池的組成物質尋找回收再利用的方法，並且充分利用在國中教學的課程中，以達到回收在利用的目的。尋求做好所有廢電池的回收，大家原就應當責無旁貸，尤其是含有水銀及鎘的乾電池，更是務必要加以回收，本主題刻意凸顯廢電池危害環境及回收利用的重要性，希望國人養成回收電池的好習慣，其實「養成良好的回收習慣」就是表達對環境最大的善意了。