第47屆--民國96年

電蚊拍因電源開關故障而導致不能使用，我們往往就將電蚊拍器丟棄，其實只要稍加修理改裝即可拿來做靜電實驗。國中課程曾簡單介紹靜電學，為了進一步研究這課題並讓學生可作中學，我們利用回收廢棄電蚊拍加以改良組裝成教具，並設計以下幾個實驗組：電蚊拍電壓測量 、尖端放電、靜電除塵器、電子風、靜電單擺、電子風車、靜電馬達。以幾個元件簡易組合即可做數個靜電學實驗，這是我們主要創意。

推推樂的連鎖效應遊戲是多數人對骨牌的印象，殊不知骨牌上的點數也可以營造出好玩且具思考性的數學拼組活動，有幸在去年高雄市的科展中看到多米諾骨牌的活動介紹，激發了我們深入探究的動力，因此以骨牌拼組的九宮方陣作為本次研究的主題。本研究將骨牌上的點數改換成數字模式，製作出整組的數字骨牌，進行九宮方陣的拼排，在窮盡所有的組合中，我們歸納出三大組型～對稱型、可逆型及單一型，並分別進行規律的分析與探究。再則，我們也發現同骨同 N 不同組法的骨牌組成元素及同骨不同 N 的骨牌組成元素，並利用自己研發的交錯搭配法來快速研判能否拼組成功。除了九宮方陣外，我們運用九宮方陣的性質延伸設計出更有難度的方連組型及風車組型，並將此本次的研究成果設計成五套益智動腦的遊戲組，讓大家一起來挑戰動腦筋。

本研究旨在設計一個可以自動化控制以調節恆溫的溫室裝置。我們利用樂高電子積木 Mindstorm 系列的積木先組裝成履帶形式的升降裝置，再將透明盒蓋結合在履帶上，因為樂高電子積木的馬達可透過齒輪帶動履帶將盒蓋作升降動作，另外再以 Mindstorm 的圖像化設計介面寫出可判斷溫度範圍的控制程式，以溫度計作為感測溫室內溫度的感應器，並將所偵測到的溫度數據交給程式去執行判斷，就可以將模擬溫室的盒子內維持我們需要的溫度範圍。

利用簡單的濾紙層析法，可從植物葉片中萃取光合色素的成分，而利用紫外光照射以及紫外-可見光電子吸收光譜和放光光譜的測量，可判斷各成分所得結果是否有所差異。另外，我們試著加入純水或數種不同金屬離子配製的溶液來檢測對葉綠素螢光強度的影響。我們也嘗試著將萃取出來之葉綠素汁液製作成趣味隱形墨水，書寫在紙上的筆跡在一般光線下是無法以肉眼觀察到，特別的是，在暗室中經過紫外線照射後，便可清楚的看到所有紙上的筆跡。

本實驗主要探討的是如何製作棉花糖，其過程以及他的周邊關係，例如：轉速、溫度、洞的數量…的關係。由此實驗我們可以得知如何做出好吃的棉花糖，最主要是因為轉動的速度和溫度，我們發現在電壓 4V~6V 所轉出的棉花糖的品質最好，而我們再控制溫度時發現以大火加熱最為理想，將其二理想方法合而為一便能製造出好吃的棉花糖。之外我們還探討了瓶罐大小和孔數量的關係，我們發現在鐵罐上打上兩排的洞為最主要的關鍵，因為出來的糖絲只會從下方的兩排飛出。 另外我們還使用了鐵絲網來固定馬達，這樣不但可以解決平衡的問題還可讓馬達和固定的衛生紙筒之間產生緩衝的功效，減少它搖晃的程度，進而達到平衡。

數學刊物從勾股定理談起以長方體的架構，長x、寬y、高z，對角線w 的概念去討論x2 + y2+ z 2= w2的畢氏數解，本文發現他遺漏了非常多組解。本文作者改以廣義的畢氏定理從平面幾何的概念找出所有畢氏數解。 傳統的畢氏定理只能在直角△上才能使用，本文探討一種廣義的畢氏定理，它適用於任何一種△(包括銳角△、鈍角△、直角△)，這種創新的廣義畢氏定理的靈感來自於直角△中的母子定理所使用的直角△，這種子△和原直角△的三邊依序垂直，銳角△和鈍角△中仍然存在著這種依序和原三角形三邊垂直的子△，文章中透過借用直角△推導畢氏定理相同手法去推導銳角△及鈍角△的畢氏定理，這樣的廣義的畢氏定理型如x2 + y2+ z 2 = a2 ，(其中a 代表△任一邊的長，x 和z 落在另兩邊上，而y 長的線段和a 長的線段平行)。在廣義的畢氏定理條件下，本文探討了正△、等腰△、直角△、銳角△、鈍角△的畢氏數，並找出了那些被遺漏的解，接著解開了四元二次不定方程x2 + y2+ z2= w2的所有畢氏數解。

我們發現實驗課本所採用的維生素 C 定量方法有兩個缺點：(1)樣品「過濾」的時間長，(2)澄清度低，滴定終點不易明確判斷。本研究發現改用「離心」的前處理方法，可有效改善過濾法的缺點，而且經離心法處理的樣品，其維生素 C 含量最接近原汁。本研究也發現，將滴定用的靛酚溶液加過量，所呈現的玫瑰紅色，會因樣品中維生素 C 含量不同，而有色澤深淺的變化，若改用分光光度計測定樣品的吸光度，將吸光度的值代入維生素 C 的檢量線方程式中，就可計算出維生素 C 的含量。最後，分別將各種果汁樣品，添加已知量的維生素 C 在其中，結果發現「分光光度計法」的精準性並不比「靛酚滴定法」差，所以「分光光度計法」是一種快速且精準度佳的改良方法。

彈性物質受外力拉伸時，溫度會升高；反之，當彈性物質由拉伸狀態縮放回去時，溫度會下降，並且降溫溫差會比原本的升溫溫差來得大。對此現象，我們仿造氣體動力論的模型做解釋：溫度是一個宏觀的物理量，其根本為分子運動動能的表現，橡皮筋未拉伸前是一個三維系統，而拉伸後長度變長、截面積變小，使橡皮筋接近一維系統，然而在拉伸的過程中我們並未提供動能的變化，因此原本分布在三個維度上的能量現在集中在一個維度上，造成等效的溫度上升現象；反之，將橡皮筋放開使其恢復原長時，將使橡皮筋恢復成三維系統，能量重新分配在三個維度上，造成收縮後的溫度比拉伸時溫度低的現象。本實驗檢驗橡皮筋溫度上升與拉伸速率、拉伸長度的關係，並且檢驗拉伸時溫度上升倍率及下降時溫度下降倍率之間的關係，同時針對整個溫度變化過程做詳細的分析說明。

本研究是對紅姬緣椿象做生態觀察，並藉由實際飼養紅姬緣椿象來觀察其生活習性、生長過程、身體構造。觀察飼養紅姬緣椿象的過程中，我們得到以下的結論:一、生長過程:卵期、幼蟲期、成蟲期。二、雄蟲與雌蟲的交尾時間長短會影響雌蟲的產卵數目多寡。三、雌蟲的體形大小與其產卵數目多寡無關。四、季節(溫度變化)會影響紅姬緣椿象的成長天數。五、溫度高低會影響卵的孵化快慢；溫度愈高，卵的孵化天數會減少。六、在校園實際觀察紅姬緣椿象的出現數量多寡，與溫度高低、天氣好壞有關係。晴天時，中午的溫度愈高，椿象出現數量多；陰天、雨天時，早晨的溫度較低，椿象出現數量較少。