第46屆--民國95年

『顧名思義』這是個大家耳熟能詳的成語，但如果將『顧名思義』用在蜘蛛的『隱帶』上，好像說不太通；蜘蛛的『隱帶』，這麼明『顯』的掛在蜘蛛網上，怎麼可以說是『隱』帶呢？！我們的研究是以內湖區『康樂山』做為調查的區域，以一年期間，得到蜘蛛和隱帶在數量、種類及生長上的關係；並針對台灣特有種『棘渦蛛』隱帶的形成、特性與功能所做的研究。作品的價值在於幾乎是唯一『對區域內蜘蛛和隱帶的關係』及『棘渦蛛隱帶廣泛的功能驗證』的研究。

本實驗以植物(白木蘇花)葉片，測試各種防曬用品的效果。利用紫外光燈管照射葉片 20 小時，結果顯示防曬油的係數(SPF)30 以上效果較佳，SPF大於 30 的效果並沒有隨之增加。維生素 E 與 C 對防曬油的效果有明顯的幫助，尤其是維生素E 的效果很好。布料材質以亮面布和排汗布的防曬效果最差，棉布和魚鱗布最佳，主要和編織密度有關。編織密度越低防曬效果越差，越高防曬效果越好。傘的抗紫外光能力以內面塗有銀色物質的較佳，因為愈不透光，紫外光也愈不容易穿透。太陽眼鏡的防曬效果與材質和顏色有關，一般的玻璃即有阻擋紫外光的效果，而塑膠材質阻隔紫外光效果很差，鏡片顏色以綠色最能反射紫外光。汽車隔熱紙淺黑色的防曬效果不佳，其餘顏色效果差異不大。

本研究探討一支刻度很少而長度為整數 Kcm 的節約尺，這支尺可以從 1cm、2cm、3cm、…，量到 Kcm，我們找出最大的 K，並且探討尺的間隔數和尺長的關係。我們發現有 N個間隔，一定會產生種間隔，尺長不會超過 cm。我們還找出了間隔組合總數的算法，當間隔數越多，間隔組合總數就越驚人，從幾十萬筆資料中，我們找出了 1~8個間隔的最佳解。當我們把這些間隔組合總數算法所形成的數列排在一起，發現這些數列竟然和巴斯卡三角形有關。

一、利用了國中所學的原理，來製作定量式排水集氣法的儀器，用簡單的材料製作出可測量過氧化氫分解反應速率的儀器。二、利用改變過氧化氫水溶液的濃度測定過氧化氫水溶液分解的反應速率並推求反應速率定律式及反應級數。三、利用改變二氧化錳的量測定過氧化氫水溶液分解的反應速率，進而推得非勻相的催化反應與接觸總表面積有關。四、利用改變溫度高低測定過氧化氫水溶液分解的反應速率，發現溫度越高反應速率越快，但溫度太高雙氧水分解速率變化量有緩和趨勢。

我們一開始從雪花繁複又有規律的圖形得到靈感，並尋找了一些水結晶成冰、霜的圖片，發現其形狀雖然複雜，但皆同時具有「相似」及「無限規律」的特性。因此便以這兩者為方向，找尋符合此特色的圖形進行討論及研究。其中我們將它們分為兩個單元：（一）不斷向外/內延伸的內切/外接圖形；（二）相似形重覆以規則方式相疊的碎形。我們的研究方式是先以較簡單的內切/外接圖形為基礎，再針對一些參考資料上較常見的基本碎形圖案（如三角形相疊成為星形...等）進行演算。有了上述的經驗後，便可以開始對碎形的形狀等特性進行變化，進而製造出我們有特色的碎形，並探討其圖形間奇妙的關聯性。

自工業革命至今，人類對環境的迫害早已超過人類有文明以來的程度，石化燃料的使用甚至到達氾濫的地步，而石化能源的蘊存量日漸減少，科學家估計再 40 年人類會將所蘊存的石油耗盡，沒有了能源，難道所有的動力都將停擺？答案是否定的！生質柴油，顧名思義為來自生物性的柴油，它源自於自然的油脂，如：家庭廚餘所剩的油以及一些植物脂肪、動物脂肪、及其它脂肪酸…等。因此，生質柴油沒有能源危機，更是取之不盡，用之不竭，來自於天然。生質柴油（甲基酯）的反應原理是根據有機化學課本 12－1 酯類，當酸與醇在強酸或強鹼當催化劑下加熱，即生成酯類。本實驗是以油脂與甲醇、乙醇，利用氫氧化鈉作為催化劑反應製成「生質柴油」，當油酯/醇之莫耳比為 1/6，而氫氧化鈉的量控制在 0.5～1％為最佳結果。另外我們發現：高純度的米酒不但可以作為製作生質柴油的原料，還可以直接添加至生質柴油中製成「米酒生質柴油」，這便是一個可自然再生的新能源。

白額高腳蜘蛛是一種肉食性節肢動物，由於他的長相可怕不討喜，加上民間流傳白額高腳蜘蛛會「撒尿」，致使皮膚潰爛，一般人在家裡見到牠，無不拿起掃把將牠打死。然而人們對牠在生態系統中的作用、地位並不十分清楚，這次實驗我們研究牠的生活習性、捕食嗜好、食量及檢驗其排泄物的酸鹼值，還意外觀察到生殖的過程，相信對牠們多一分了解，肯定心中可以多解除一分害怕。

我們希望嘗試雙氧水電池這個新議題與其他氧化劑次氯酸鈉、硝酸鐵電池，是希望它可以在實驗是輕易製作，且是環保而強力穩定的電池。實驗的過程我們儘可能使用低污染的材料，也發現一些不錯的實驗結果： \r 一、雙氧水電池，燒杯中直接反應：以10%雙氧水、Zn當陽極所產生的電壓電流最大，比文獻提到的A1電極好。 \r 二、雙氧水電池微型化，H2O2 30%中加入寒天末、碳粉與少量磷酸鈉，可產生大且穩定的電流與電壓。如此製作的電池，並不亞於市售電池。 \r 三、三種電池的比較，以H2O2最為穩定，Zn或Mg為電極可以產生很大的輸出電流。NaCIO與Fe(NO3)3水溶液電池，反應速率太快，電池雖有高電壓與電流，但不是很穩定。H2O2確實可以發展為強力環保電池。

本研究以灰塵為主題，從文獻探討了解灰塵從最初的星體爆炸，再受自然力量及人類行為影響而產生。再以研究者的家庭為觀察對象，探討灰塵在家庭中的種類特色與分布情形，以了解灰塵在家庭生活中的存在狀況。之後以不同大小顆粒代替灰塵，找出「靜電」是影響灰塵是否會揚起的主因後，再切入探討灰塵對生物的影響，以「苜蓿芽」、「蠶寶寶」為例，呈現出灰塵對動植物傷害的嚴重情形。在了解灰塵對生物環境的傷害力後，我們積極的設想如何減少灰塵的對策，除了提出並驗證各種方法外，並設計一台簡易的空氣清淨機，希望透過這個實驗，我們不但對灰塵有充分的了解，更能化被動為主動，努力尋求化解灰塵對空氣惡化的影響力，讓地球的「灰姑娘」也有「告白」的良機。

所謂約瑟夫問題，就是有 n 個自然數排成一環狀，從頭開始，殺 1(個數)留 1(個數)，求最後留下的數會是多少？該問題在台灣的全國中小學科學展覽出現多次（如表二）。而資訊界演算法大師 Donlad E. Knuth 在其著作 The Art of Programing，CONCRETE MATHEMATICS（具體數學），針對該數列作詳細的說明；但是，不論是歷屆科學展覽或是大師著作，對於該問題，都只是談及殺 1 留β或是殺α留 1。筆者本研究中利用獨創α分類、n 及 k 分類、F 函數、b 函數及循環節，將約瑟夫問題探討範圍提升至殺α(個數)留β(個數)，求倒數第 k 個留下的數是多少？