第46屆--民國95年

自然課本上提到：颱風是台灣的主要天然災害，卻也是重要的雨水來源之一，假如沒有它，很可能會發生乾旱，所以我們對颱風可說是「既期待、又怕受傷害」，想藉此機會找尋推估颱風降雨量的方法，但是書籍資料上的方法卻不一致，而且需要經過複雜的計算，讓我們想嘗試用幾個簡單的氣象因子推估降雨量的多寡，正巧在電視上看到了機械公敵（描述人工智慧）的影集，感到很有興趣，也因此開啟了我們研究的方向。

我們的問題是：給一任意四邊形ABCD，要在BC 上找出一點P 使得∠ PAB＝ ∠ PDC，而我們證明可用尺規作圖找出此點P。從此題目我們延伸出其他子題：（i）將在平面上滿足∠ PAB＝ ∠ PDC 的所有P 點找出來，並且探討出於此條件下之P 點軌跡為一雙曲線。（ii）將在平面之上使得∠ PAB＝k ∠ PDC（k＝2，3，4，…）的P 點找出來，我們亦研究出此圖形以極坐標表示之方程式。然而，於此時我們改以方向角重新探討原先的問題。原來二角以AB 和CD 作為始邊，此二角∠ PAB， ∠ PDC 為「反向」。我們改以「同向」作為探討之目標，亦找出P 點的尺規作圖方法與軌跡方程式。

蕃茄和甜椒種植在有海水成分的農地，果實會特別甜嗎？我便採了苦鹵水及海水溶液栽培蕃茄與甜椒，栽培後果實甜度比一般市場賣的果實還要高。成株的生長速度、開花數、結果速度也都比較快，生長的也比較好，所以農民可能可以利用等比例的苦鹵水、海水栽培蕃茄及甜椒也會有很好的生長情形。

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。

本研究旨在探討室內風箏的飛行特性以及製作。研究過程是將風箏以一個自製的「風箏飛行器」拉動風箏，並利用 DV 攝影機拍攝飛行過程，再將所得的影片匯入電腦後進行整理及各種分析工作。我們進行三個研究，分別是不同材質、不同面積、及尾翼數變化對風箏飛行高度及穩定度的影響。我們設計了一套實驗方法，即自製「風箏飛行器」及 DV 攝影方式讓我們可以將風箏飛行過程由影片轉換為數據資料，依此進行分析與研究工作。穩定度係以標準偏差(Standard Deviation)來表示。研究結果發現：一、研究一顯示，風箏材料質地要柔軟，容易產生形變包住氣流，穩定度較高。具有透氣性的材質，風箏的穩定度亦較大。而材質質量較小，則風箏可飛得較高。二、研究二顯示，風箏的面積愈小，飛得愈不穩定。而風箏面積大小與飛行高度沒有絕對關係，風箏的面積密度和飛行高度則有絕大部分的影響。三、在研究三中，發現風箏加上尾翼後穩定度會有所提升，但是高度並沒有明顯的改變。

本實驗是探討一般市面上所販賣的茶品對抗自由基的能力；我們利用化學發光原理來進行實驗，所使用的主要器材為：光敏電阻、三用電表及發光銨(Luminol)溶液。使用暗箱及黑布讓發光中溶液所處的環境保持一致性黑暗，以利得到較為準確的數據。所測試的品牌一共有：(1)不發酵茶：茶裏王台灣綠茶、茶裏王日式綠茶、生活泡沫綠茶、御茶園冰釀綠茶、維他露輕體瞬間綠茶、悅氏健茶到油切綠茶。(2)半發酵茶：茶裏王烏龍茶。(3)全發酵茶：茶裏王英式紅茶。(4)後發酵茶：愛之味健康油切普洱茶。由文獻可知，兒茶素具有抑制自由基的功效，其含量越多，抗氧化的能力越大，抑制自由基的能力就越強，則溶液發光反應的時間將會減短。由實驗結果得知：1.各種品牌綠茶抗氧化能力的大小為：茶裏王(台式)＞御茶園＞生活＞茶裏王(日式)＞悅氏＞維他露。2.其他茶類抗氧化的能力大小為：綠茶(不發酵茶)＞紅茶(全發酵茶)＞烏龍茶(半發酵茶)＞普洱茶(不發酵茶)。

實驗結果發現在校園中樹木的碳化溫度要在 500℃以上，若燒至 800℃以上時如未做好阻隔氧氣之工作，則樹木容易氧化成灰燼；高溫爐如果乾餾溫度愈高、乾餾停留時間愈久及樹材乾餾減重量愈多則導電性愈好意即愈有利於碳變成石墨結構。在 700℃乾餾後比較各材料之導電性為石墨碳棒＞電池碳棒＞＞鉛筆芯＞福木＞榕樹＞桃花心木＞阿勃勒＞印度紫檀＞台灣欒樹＞相思木；碳素粉末顆粒愈小及粉末間愈緊密則導電性愈佳，但是愈緊密導電愈好有一極限值存在。另導電性碳素材料需量多對電磁波之阻隔效果才會有效。我們可以成功製作出可清晰通話之碳阻式送話機，亦可以據此充當測量聲音大小之自製分貝計，從測量結果可以瞭解聲音的傳遞確實是需要介質的。

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﹚。

本研究以生活科技課程中製陶的方法，經軟體 Cool Edit Pro 2.1 來討論有關陶板（筒）的聲音頻率。在研究一中，分析陶板厚度與發聲頻率成 1 次線性關係、長度與頻率成 2 次反比關係(與弦樂器不同)而寬度對頻率影響不大。接著在研究二中發現，頻率與陶筒厚度成 1 次線性關係、筒高約成 1.5 次方反比並與孔徑大小約成 1.7 次方反比。在研究三中發現，陶板兩邊的支撐位置在全長的 9/40 處，敲擊後的響度最大。在研究四中，利用砂輪機及磨刀石微調陶板長度後，發現頻率與陶板長度的微小變化量成 1 次線性關係。（此結果與研究一中，陶板總長度與頻率成 2 次反比近似）。最後結合研究一、二所得的數學關係，順利自製 12 平均律的陶板琴及一組８度音階的陶筒琴。

本研究一開始是針對兩種不同規格的強力磁鐵做立體及平面式的磁力線觀察。較特別的結果是：在磁極正面的磁力線集中分布於邊緣處，在中央部位則磁力線分布較少。在研究二(二)中，電線以並聯方式連接，電線數越多條聚集時，其磁針偏轉角度幾乎都沒有改變，不符合歐姆定律。後來每條電線再加裝一顆燈泡重做並聯的實驗，結果發現：電線數越多條聚集時，其磁針偏轉角度就有增加的趨勢，符合了歐姆定律。研究三中，我們利用自創的駐波個數法及雙星錐擺法，都可驗證：強力磁鐵數越多時，其旋轉速率都有增加的趨勢。研究四中，我們改用浮力裝置來進行實驗，結果發現：強力磁鐵數越多時，其旋轉一圈所需時間有減少的趨勢，即轉速有增加的趨勢。