第47屆--民國96年

為了兼顧節約能源與資源再利用的理念，我們決定朝「DIY 無電」自動餵魚器的方向努力。從無數次的設計與嘗試錯誤，我們最後利用兩組「竹鐘」的相互牽引，終於開發出第一代的無電自動餵魚器，但由於材料簡陋，使得每次「竹鐘」的「動作水量」非常不一致。因此，我們到水族店買了養魚專用的塑膠管，做成了「第二代」自動餵魚器。除了「動作水量」較穩定外，我們在高處架設小型水塔，並使用點滴專用的水流控制閥，控制水流量，但水塔的設置非常佔空間，且搬運十分不方便，於是我們作出了「第三代」自動餵魚器，讓「小水塔」能與自動餵魚器能結合在一起。目前雖然無法達到準確的定時定量餵魚，但已能達成一天餵 2~3 次，連續自動餵食五天的效果。

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。

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。

六下自然與生活科技最後一單元提到：最近許多先進國家已經開始推動綠色能源的政策，最主要是因為全球暖化的問題愈來愈嚴重。由於工業生產、交通運輸及能源需求量大，在大量燃燒煤礦、石油的情形下，產生過量的二氧化碳，造成溫室效應，因此全球暖化現象加劇。我們想經由這項實驗，改變大家對『太陽能』高不可攀的印象。推廣『自己動手做太陽能廚具』的想法，盡一份開發綠色能源、愛惜地球的心意。

由廁所中的標示開始，我們蒐集市面上常見的衛生紙用品進行物理特性研究，試著找出它們與馬桶阻塞的關係，並以問卷調查民眾的使用習慣。得到下列結果：一、本次實驗的衛生紙用品全部含有螢光劑，皮膚敏感的人需要特別小心使用。二、面紙最輕，卻又不易破損，物理強度又強，泡水三個月後仍然維持原狀。三、衛生紙物理強度較弱，但吸水性最強，最容易分解碎裂，不論是抽取式或平版，只要使用張數在四張以下，都可以順利沖入馬桶中，而不會阻塞。四、除了面紙以外，濕紙巾或紙手帕等不易破裂分解的衛生用紙張，最好不要丟入馬桶中，以免造成阻塞。五、衛生紙用品會不會阻塞馬桶，與使用張數有關。一次使用六張以上才會有阻塞情形。六、問卷調查發現，有 98％的民眾家中廁所有放置垃圾桶，擔心馬桶阻塞。

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。

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。

我們去率芒溪走走時，看到許多有刮痕的石頭，於是我們把它們帶回去研究。石頭上的刮痕有的都是朝同方向，有的沒有規律，石頭上還有分層，是泥沙一層層堆積形成的。我們用彩色膠泥、陶土、麵糰來模擬地層，還設計了沖水實驗，結果大石頭停留在河道附近，較小的沙子就被沖得較遠，形成一個斜坡。我們還發現有交叉的和沒交叉的刮痕；和分層同方向和不同方向的刮痕。另外利用陶土模擬石頭，進行石頭裂痕的實驗，結果發現和撿回來的石頭裂痕有些很相似；也利用兩條木塊夾住鹹糕、甜糕擠壓，結果造成糕餅的裂痕和彎曲，和野外看見的一些地層相似，我們終於知道石頭裂開的原因。

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。

由一個常見的數學考題：【找出20×20×40 的長方體中，兩相對頂點A、F 從表面上走的最短路 徑min AF】，從此題中提出不同的想法，進而去思考是否有更大的min AF，並作探討與分析 並發現在1×1×2 長方體中，頂點A 到長方體表面上一點P 的最大值min AP 的位置為當P 點 在A 點對面之1×1 面上對角線下 1/ 4 處有最大值為 √130/ 4 約2.85。從1×1×2 延伸至1×1×n 及1× m×n 的長方體，找出固定頂點到長方體表面上一點P 有最大值min AP 的位置與距離，並求出 其通式。最後希望能推廣找到在1×1×2 長方體上的任意兩點使其有最大值min PQ 的點的位置 與距離。