第48屆--民國97年

本研究探討向日葵的生長與費式數列的關係，從觀察研究中發現：向日葵有向日的現象，但不會隨著太陽旋轉。而向日葵的花數、子葉、本葉對生數、相對葉間隔數、螺旋葉序角度、種子的螺線數皆符合費氏數列。從花苞到種子成熟，花盤會逐漸下垂，且大多數的向日葵最後會面向一定的角度和方位。

“香附子“是會以木子繁殖的雜草，木子可深藏在地底下長達七年，度過惡劣的環境後再次生長。現最有效的防治辦法為深掘拔除、單株注射除草藥劑以毒殺全株。初步研究以覆蓋、酸與鹼性溶液澆灌、同時栽種競爭生長作物，實驗其對香附子的木子生長的影響。結果為：片狀瓦楞紙覆蓋、2％檸檬酸澆灌、1％肥皂水澆灌皆可有效抑制生長。得到初步成果後，我們進一步參考觀賞草種的適應範圍(pH5.5~7.0)，使用固定pH值(4.5、植範圍。依據兩項實驗觀察，推測香附子適合生長在pH5.5~6.5間的介質條件，而在使用適應條件外的酸、鹼溶液澆灌時，多次的隔日施用可有使葉片黃化的植株生長抑制作用。

粉筆和板擦是老師們上課時的重要工具，在無法完全不用它們的情況下，我們試圖找出\r 減少粉筆落塵量的有效方法。從實驗中我們發現，教室粉筆的使用量有隨著年級增高而增加\r 的趨勢，用量越多所產生的粉筆灰落塵就越多。\r 我們進一步發現，粉筆經過書寫和板擦擦拭，大約有70％會形成粉筆灰落塵，其中的\r 45％散落在粉筆槽外。散落教室的落塵在有風的環境比無風環境散播得更遠更均勻。而座位\r 在距離黑板2.5m 外受到的影響會較少。此外我們也發現粉筆灰落塵近3/4 來自書寫的過程，\r 1/4 來自擦拭的過程。使用環保粉筆並將書寫速率降低到每秒50 ㎝以下，可有效減少書寫的\r 落塵量。而放慢擦拭速率，並用濕抹布擦過再用乾抹布擦乾，較能有效降低擦拭過程所產生\r 的落塵。

在本篇研究中我們分析了現有音高偵測技術中的自相關函數（ACF）、平均振幅差\r 函數（AMDF）法，加以組合而發展了一個更為精準的音高偵測函數，為了達到即時顯\r 示前聲音的音高供使用者方便於吉他的調音，在實作時採用了快速傅立葉轉換（FFT）\r 與反快速傅立葉轉換（IFFT）來大幅提升程式的運算速度，從實作與測試中得知，我們\r 的方法可以在很短的時間內（0.13 秒至0.15 秒）完成每個音框的音高辨識，以即時地\r 方式呈現目前聲音的音高，且其在音高上的平均誤差僅有0.39%。

人們對在許多蔬果上化學肥料的殘留產生恐慌，因此現在許多的生鮮超市都強調有機蔬\r 果，絕無化學肥料殘留，有益健康。本組則嚐試利用我們所製得的有機堆肥，來種植小白菜。\r 依不同比例的固體肥料、液體肥料及種植密度，來探討這些因素的改變對小白菜生長的影響，\r 並找出最佳的固體肥料及液體肥料的比例，與最佳的種植密度；另在發芽後改以不同的澆水\r 方式，使小白菜在最佳的環境下成長，以獲得最佳的產能。

選用六種常見化學藥品進行三種實驗，（1）觀察藥品溶解於水的過程中溫度變化現象，並且測得的溶液比熱與一般固體比熱進行比較。（2）以固定升溫方式測定不同濃度溶液的比熱，與化學專業網站的資料對照自測比熱的準確度，（3）將不同濃度的溶液進行折射率的測定，討論不同離子濃度對折射率的影響，與不同離子濃度對比熱的影響，兩者進行對照比較，看是否能對應出比熱與折射率之間的關連性。我們發現：六種水溶液，不論濃度大小，比熱均小於純水的比熱，其中僅有蔗糖水溶液的比熱實驗值近似於純水的比熱。我們提出混合物比熱與化合物比熱的溶液理論模型，並進一步考慮水溶液中的離子作用力與成分物質內能之比較，合理地解釋了本實驗的結果。

我們經常利用笛卡兒和費馬提出的坐標法解決各種幾何問題，或由平面鏡的光學性質處理最短路徑問題。但我們希望暫時擱置傳統的幾何證明方法，改由力學的觀點出發，將兩質點系統的重（質）心關係與槓桿平衡的概念推展成為一種有效的方法，藉由調整系統中各個質點的位置來導出各質點分布平面三角形的幾何性質。目前我們已能解釋：三角形的三中線交於一點M(重心)、三角形的三內角平分線交於一點M(內心)、三線共點(西瓦定理)、三點共線(孟氏定理)、黃金分割、……等幾何定理。對於空間中的四面體，我們也同樣利用兩質點系統的重（質）心關係與槓桿平衡的概念導出了十幾個類似於三角形的西瓦定理、孟氏定理那樣的性質，暫且將之稱為凸四面體小定理（1）?（10）。

氧氣是生命必需的元素，許多公共設施、住宅、交通工具，均提供防護的氧氣器材。最常用者為加壓小型鋼瓶，然而高溫會爆炸起火，無法廣泛應用於各種救災。有鑑於此，我們研發出造型輕巧便於攜帶，能產生適量氧氣的裝置「神奇氣囊神奇氣囊神奇氣囊神奇氣囊」，並可安全存放，不會有高溫爆炸的危險，可廣泛應用於各種災害的救難，如溺水、火災、高山、地震。本研究系統分為兩大項：一、溺水偵測系統溺水偵測系統溺水偵測系統溺水偵測系統結構輕巧佩帶在人身，運用水的電解導電反應，「臉部浸在水中臉部浸在水中臉部浸在水中臉部浸在水中」過久，系統自動啟動安全氣囊，同時發出警示燈號求救。二、安全氣囊安全氣囊安全氣囊安全氣囊造型輕薄不會妨害運動，按下按鈕立即自動提供氧氣，達到救難目標。本系統還適用其他類型的救難使用，期盼本研究能保障人們的生命安全。

本研究係結合沖壓技術、影像量測與遠距網路的技術，來整合一個沖壓應用系統。首先以科學與節省成本的田口方法規劃且進行沖壓實驗，再以影像技術建立一個精準的量測系統，透過影像量測探討其沖壓的毛邊與剪斷面的變化，且透過遠距網路監控的技術，達到即時溝通、討論設計。而本研究最後將此三方技術有效的整合建立成一個沖壓應用系統，而透過此系統可供業界兩地進行交流，突破空間、時間的限制與浪費不必要的資金，也可防止商業機密外流，在學校可以使老師透過電腦螢幕觀察加工實作的狀況或是應用於教學上。

本研究是想要了解染料敏化太陽能電池的特性及構造，並且嘗試探討影響電池發電量的因素。研究發現，pH3.5水溶液最適合用來調配二氧化鈦懸浮液，以塗抹出均勻的薄膜，。我們也研究如何製作出均勻的膜及萃取出植物中的花青素，並探討了「膜厚度」、「浸泡時間」和「染料種類」對染料敏化太陽能電池發電量的影響。更試著用日常生活中常見材料來取代實驗所需要的醋酸、二氧化鈦和碘溶液，讓染料敏化太陽能電池更容易製作。