第47屆--民國96年

本實驗主要探討具異形葉性的植物－異葉水蓑衣(Hygrophila difformis)異形葉的變化和\r 不同環境因子測定之下的關係，我們利用光度、光質、二氧化碳、交換水陸環境、噴灑Ethephon\r 的不同環境因子來觀察異形葉的變化。我們以水陸生植株的各項特徵(葉形缺刻、葉綠素a/b\r 比值)當作標準值，發現高光度及在水中通入二氧化碳會使植株葉形趨向陸生葉，將水生植株\r 去淹水也得到相同的結果，而將陸生植株淹水在本實驗測定時間(28 天)中並未發現葉形有明顯\r 變化，對陸生葉噴灑Ethephon 使植株產生乙烯，並增加陸生葉氣孔的數量，但在異形葉的形\r 成上並無明顯影響。由本實驗各項結果看來異葉水蓑衣的異形葉的確會因為環境的改變，調整\r 葉形及生理特徵，使其在所處的環境之下能夠達到最好的適應。

本研究，從自製 Van De Graff generator(本文之後皆簡稱為 VDG)開始，利用手邊能取得的東西，找到合適的 VDG 材料。之後，控制一些變因，找出影響帶電金屬球殼電壓的因素，藉以調控電壓。

在這個研究中，我們想要尋找出一個樂樂棒球最佳的打擊方式。因為要避免人為因素的干擾，所以我們結合了空氣砲的概念，設計了一個自動打擊器，並利用打氣筒充氣發射來完成各項打擊實驗。為了探究可能影響樂樂棒球打擊的因素，在四年級舉辦班際樂樂棒球比賽時，我們實地到場去參觀比賽，並且錄影擷取影像來分析。依據初步分析的情況，我們設計問卷訪問樂樂棒球校隊隊員，綜合訪談結果後歸納出可能影響打擊的因素並且設計進行實驗。經由實驗發現，當球棒上的擊球位置在球棒末端，打擊球的中間，打擊角度越大，揮棒幅度越大，打擊力量越大時，所擊出的球越遠，也比較不容易被接殺。

維生素 C 是果蔬汁的重要營養素之一。網路上有報導指出：「胡蘿蔔中含有維生素 C 分解酵素會造成果蔬汁的維生素 C 喪失殆盡」。但衛生署食品資訊網，卻認為上述傳言未有文獻證實，建議持保留態度。本研究擬探究胡蘿蔔是否會影響果蔬汁的維生素 C？若會，則探討影響程度並尋找控制的方法。若不會，則藉此研究糾正網路傳言，以正視聽。本研究另分析市售果蔬汁維生素Ｃ含量，以瞭解是否也有維生素Ｃ損失的問題？結果證實胡蘿蔔確實會破壞維生素 C。顯示網路傳言，有其可信度。但透過適當殺菁或酸處理，則可獲得改善。市售包裝果蔬汁，不管品牌、產品種類，其維生素 C 含量均有隨時間延長而減少現象。

在看不見的磁場分佈中灑下鐵粉，可以透過鐵粉的重新排列清楚地看出磁力線的軌跡，而鐵粉由亂而序的過程背後，有個看不見的力量，主導著每個鐵粉顆粒速速向前。本研究利用觀察鐵粉（分別為細粉末與粗顆粒兩種）在磁場中的排列與運動行為，探討兩個重要的物理現象：I. 磁場在通過不同介質時所遵循的折射(refraction)現象；II. 磁場分佈對鐵粉顆粒產生的磁力(magnetic force)現象。本研究以電磁鐵通電產生靜磁場。由於電磁鐵的磁導係數遠大於自由空間（空氣）之磁導係數，磁力線由電磁鐵進入空氣時，其出射角幾與邊界面垂直，形成一單純之邊界條件，因此磁通密度在自由空間中的解析值可直接利用馬克斯威爾方程式求得。我們亦導出空氣中的磁通分佈對微小的鐵粉顆粒所產生的磁力公式，發現鐵粉顆粒受靜磁力的大小與該顆粒的體積、磁通密度與磁通密度之梯度成正比，而方向與磁通密度之梯度一致。

近幾年來，果汁飲料盛行，且標榜著含有豐富的維生素 C。維他命 C 是我們生活中所必須攝取的營養素之一，同時也是人人皆知的美容聖品。但究竟這些果汁飲料是否真的與新鮮水果一樣含有維他命 C？而檸檬是不是維他命 C 含量最豐富的水果？以及維他命 C 會不會受溫度改變而被破壞呢？希望透過收集資料及進行實驗後，對各種水果及果汁類飲料中維他命 C 的含量有更深一層的認識。同時，也提供資料給需要攝取維他命 C 的人與常喝果汁飲料的人作為參考。

本次科展作品由三角邊形的魔方陣出發，設定規則如下；在 n 階三角形魔方陣中填入給定數字，使其三個 1n ? 階三角形數字和相等。我們得出如何從 n 階魔方陣推至(n+1)階魔方陣，與給定任意一個 n 階魔方陣，如何填出一組解的方法。遵循著三角形魔方陣的填法，我們可將其推廣在平面任意 m 邊形及正四面體上。前者，我們得到給定任意 n 階 m 邊形填出一組解的方法。後者，則是可由 n 階立體魔方陣推至(n+1)階立體魔方陣；當給定偶數階立體魔方陣時，可利用自創的圓形圖進行求解，文末亦討論了具有特殊性質點的個數。

田寮河位於基隆市區中心，污染嚴重，河流直接排放至基隆港區，影響環境甚鉅。本研究利用自製的河流分層取樣器，針對田寮河各深度層面之鹽度、總懸浮量、溶氧量、水溫、氨氮值與 pH 值作分析，探討基隆港潮汐變化對田寮河水的淨化效果。研究結果顯示，（一）田寮河本身坡度緩、流速慢，因此河水中的汙染物不易由河水帶出至港口排放，只能緩慢漂移，且有些懸浮固體會下沉在河底，不易流動；（二）由河流污染指標（RPI）顯示田寮河上層為中度污染，下層為嚴重污染；（三）基隆港潮差小，受潮汐影響之田寮河感潮帶僅 300~600 公尺，潮汐淨化河水的效果有限；（四）藉由自製的分層取樣器的水質分層調查得知，田寮河在鹽度、總懸浮量及河流污染指標，上下層反映出不同的水質結果，也讓我們更加清楚河流的污染情況。再者，分層取樣方式可推展到台灣其他河川水質的調查，讓我們更加瞭解整個河川各層面的水文狀態。

我們設計一系列的實驗來探討為什麼水芙蓉的根需要那麼長。我們以剪根的方式來檢測對植株的影響，結果發現根有吸收養分的作用，但是只要長到一定程度就能達到養分吸收的目的，根再長對養分吸收似乎沒有特別的幫助。根重改變對水芙蓉翻正有很明顯的影響，但根長改變則影響不大，顯示根的重量對穩定有重要的影響，但實驗也發現根部太重對植株也有不利的影響。植株型質分析發現葉子提供浮力，而根的重量提供穩定作用，使之不會在水面上亂漂或可能翻覆。最後，生長在各水域的植株根會隨水愈深而愈長，實驗結果支持我們的假說，即是水芙蓉根的長短和穩定有關；同時也暗示水芙蓉的生理具可塑性，能依其生活環境的不同，對根或葉部做不同能量的投資。

阿嬤挽面是一件平凡的事，大家都不會去在意。可是這一次我和同學陪阿嬤去挽面，發現了許多問題：奇怪！細細的縫衣棉線怎麼在師傅巧手下，變成一具可以拔毛的科學工具，真是不可思議。棉線怎麼可以拔毛呢？在我們的實作中，發現它是利用棉線的交叉打結，把臉上的細毛夾住，手指再用力些，棉線就會扭轉，把夾在棉線的細毛拔起來。這些都是巧妙的用力，是自然與生活科技中的相關問題。我們利用簡單的材料，設計、製作實驗台，從操作中我們發現挽面棉線的材質、棉線的粗細、棉線交叉打結的次數；和模擬細毛的線的粗細、材質、固著力以及抹在面上的粉末，都會影響挽面的難易度；更重要的是解決了我們對阿嬤挽面中的各項疑問，不過最開心的是自己也學會挽面的方法。