第46屆--民國95年

從一個大人與小朋友皆喜愛的夜市小遊戲—「撈金魚」，引發研究身旁周遭所看過、用過的各種不同紙張的好奇心，這些紙叫什麼？它的負重程度怎麼樣？要用什麼方法去測量出來？沾了水(或是沾不同液體)之後的紙張，其負重程度是否會改變？藉由一連串反覆的實驗中，我們瞭解夜市的撈魚老闆應使用什麼樣的「紙」供顧客遊玩，才不會血本無歸，顧客也能玩的盡興。過程中發現紙網與池水水面的接觸角度是越垂直越佳；紙網在水中的時間越短越不容易破；所選擇的魚種，體型越小越好，活動力較弱較佳；儘快將撈到的魚放入小臉盆，使小魚停留在紙網的時間越短越好，避免小魚掙扎時，弄破紙網。

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.

本次科展由一個高中關於柯西不等式的題目『設0

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。

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。

國內高速公路一條一條的興建完成；發現它的中央分隔島有很大不同的改變。更從網路資料得知，政府不斷的朝“聰明”的高速公路努力情形。其中以驚心動魄的死亡車禍，給我們印象特別深刻，因此決定對如何減低高速公路車禍損失進行研究。首先對汽車撞擊力和碰撞緩衝功能的變因，著手進行研究，我們利用智高組合玩具，設計製作了多種不同車頭 (保險桿）的實驗車，同時利用鋼筋水泥製作了三種不同形狀的護欄，再利用橡皮筋彈力，實地進行汽車碰撞實驗。我們為了驗證汽車之撞擊力及碰撞緩衝功能，利用日常生活中各種物品設計製作出4種測撞器，效果極佳，是值得介紹的創意。最後經過研究得到的結論是:高速公路的護欄、碰撞角度、汽車車頭(保險桿)形狀及車速都是影響汽車碰撞緩衝功能的重要變因，要減低高速公路上車禍造成的損失，一定要重視它。

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。

利用水中的浮體實驗來模擬板塊運動造成岩石圈受擠壓的現象，找出受壓縮岩石圈的長度變化和所造成的厚度延伸量之間的關係式來推估岩石圈厚度；依相關文獻參考實際板塊位移量，推測台灣地區的岩石圈平均厚度約為 170 公里；並依照台灣地區地形來模擬標高不同區域的岩石圈厚度分布。並利用以上模型，證明當山區受到較大的侵蝕作用時，因岩石圈下層受浮力上浮補償了部分的高度，使山區需在較長時間，高度才會變矮。

在數學課中因為介紹多邊形，讓我們引發對形狀的興趣，再加上學校宣傳物—正十二面體存錢筒的接觸，使我們展開了對正多邊形在平面上和空間上的研究。我們研究了正多邊形在平面上與空間中的組合問題。研究後發現只有正三角形、正方形、正六邊形等圖形，因為其內角角度數是360 的因數，所以可構成平面；一層一層的平面圖形所需要正多邊形個數記算方式，推論如下：正三角形【(3n2－3n) ÷2】＋1；正四邊形【(4 n2 －4n) ÷2】＋1；正六邊形3n2－3n＋1，此結果可讓我們運用在地磚的鋪設上。而可構成正多面體的條件是正多邊形的單一內角角度3 以上的整數倍須小於360°，實驗結果發現只有正三角形可構成正四面體、正八面體、正二十面體；正四邊形可構成正六面體；正五邊形可構成正十二面體，此研究在建築界有很大的幫助。

本實驗的目的在探討凌日時的黑滴效應。實驗以投影機在螢幕上投射出亮區模擬太陽，以保麗龍球模擬內行星橫越太陽表面，以相機作為觀測記錄器材，結果發現在內行星與太陽的第二及第三次接觸時會有黑滴現象。黑滴效應在光源顏色越接近紅色、拍攝相機的光圈值越小越明顯、相機對焦比實際值越小越明顯；光源的明亮度對黑滴效應沒有顯著影響。金星大氣、地球大氣不是造成黑滴現象的主因，而影響黑滴效應的因素與光的繞射相同。實驗結果發現，黑滴效應的成因主要發生在觀測的器材上。