第48屆--民國97年

本研究是關於俗稱「光風車」的葉輪輻射計之一些基本性質，經過討論後，我們決定對其幾個可能變因做實驗測試，處理測量所得數據整理於下內文中，並做結論於末。關於實驗測量部份，我們探討使其轉動之主要原理，並討論其於相同環境下改變測試變因是否影響轉速，藉此研究其確實之影響變因，並探討是否能將其作為某些應用。

本研究源自於某數學問題「王家珠寶盒」，內容為將1~169個數字排列成一個正六邊形的\r 形狀，排列完後有數個有趣的規律：169為13的平方，圖中每六個數字圍成小灰色六邊形，\r 數字和是13的倍數；黑色部分的數字是13的倍數，灰色六邊形外圍的12個數字圍成較大的\r 白色六邊形，這12個數字數字和也是13的倍數；六邊形的數字以對角來看154+15=169、\r 161+8=169為169……等，所有的規律都圍繞著13的倍數。因此研究主軸放在找出各項性質\r 的原因為何？排列方式為何？是否有其他的數字可排列成此種六邊形？經過分析後，利用\r excel計算1~2000000的數字，找出6個數符合1、169、32761、6355441、1232922769、\r 239180661721，但尚未能證明是否只有這6個數，故未來研究方向應置於證明是否還有其他的\r 解亦或只有這六個解成立。

冬季時校園中強風橫行，我們很想知道社區中防風林對風是否具破壞力。本研\r 究採風阻實驗裝置模擬防風林，並對校園附近約28 ha 的土地與社區中防風林進行實\r 地調查，推測風阻對風速衰減的影響。風阻實驗裝置結果中，中央測點的最大風速\r 受風阻影響範圍約可達6 倍風阻高度的距離，受風阻寬度的其他區域，當距離在風\r 阻高度的4.5 倍內出現平均風速有衰減。調查鄰近研究地區主要為草生地、建物地\r 區與菜園及水田耕地等三大類型。在研究地點中的防風林共有11 座，有雙排林的林\r 地相鄰6~7 倍樹高，林向皆在315°±45°至135°±45°的範圍內，北風及東北風對於些走\r 向的林地近乎成垂直夾角，至於當風向為東北及北向時，影響研究國中校園的林地\r 共有3 座，再由訪查民眾，了解防風林對人們的價值。

本研究主要目的在：證明長時間的規律運動能讓小鼠變「聰明」。具體目的如下：\r 1.了解長期規律運動對小鼠生長情形的影響。\r 2.了解長期規律運動對小鼠學習走迷宮能力的影響。\r 本研究採用小動物實驗法。先將小鼠隨機分組飼養，接著實施前測；依前測成績「S\r 型」分組。再先後實施「自主運動」和「強迫規律運動」，期間配合二十次的後測迷宮練習，\r 最後實施後測。\r 經由分析結果，獲得以下結論和建議：\r 一、結論部分\r 1.規律運動對小鼠生長情形有影響：\r （1）能調整吃食狀況，使趨於正常值；\r （2）喝水量的影響不如室溫明顯\r （3）能減輕並穩定體重。\r 2.規律運動對小鼠走迷宮的能力有影響：\r （1）能提升小鼠動作敏捷度；\r （2）能增強小鼠長期記憶力。\r 二、建議部分有：1.飼養小白鼠部分；2.後續研究部分。\r 三、結論的應用部分：\r 1.父母師長應幫助小朋友培養長期規律運動的好習慣\r 2..小朋友也應該自己主動接觸不同的運動項目或社團。

有機蔬菜，強調生機飲食的概念，一直是現代人追求健康的目標。「有機」真的就比較健康嗎？為了追求與驗證這樣的論述，我們試著以有機蔬菜的施肥為探討重點，嘗試比較校園中栽種的有機蔬菜，與同學家中種植的有機蔬菜，參與市場上所販賣的蔬菜做分析討論。許多蔬菜因施氮肥過量，致蔬菜體內含高濃度的硝酸鹽，吃進我們身體，經消化系統，變成亞硝酸，這是醫學界證明會引起癌症的物質。而一般的化學肥料的使用正是造成氮肥過量的主因。我們藉由硝酸鹽試劑，來測試不同種植施肥方式的蔬菜中，所含硝酸鹽的含量，嘗試說明「有機蔬菜」的健康概念。讓校園有機蔬菜的種植更具「生活性」與「教育性」。

明礬用於自來水淨化已是行之有年的做法，其限制在於膠狀沉澱沉降的速度太慢，倘若能改善沉降速率，將對淨水程序有莫大助益。奈米尺度大小的材料是當下最熱門的議題，它的應用也蘊藏著許多潛力，一般奈米材料利用的是表面積效應和體積效應。我們在參考資料的幫助下做出有磁性的奈米級顆粒，在Al(OH)3\r 的膠狀沉澱內加入此磁性顆粒，可由外加磁場加速沉澱。我們的願景是希望使之加速沉降或使沉降過後的水更乾淨。改變奈米級顆粒的製作方法和使用方法，提高效率和降低成本，找出幫助沉降最有利之條件。

本實驗主要目的是為了瞭解影響複擺運動的因素。實驗中分別以擺長、質量和擺角為操作變因，利用馬錶及電腦測量複擺的週期。在小擺角10度以內，複擺具有等時性，擺長的平方根與週期成正比，質量對週期沒有影響。較大的擺角對應較大的週期。電腦配合滑鼠測量複擺的運動軌跡，顯示擺動大小受阻力隨時間遞減，末端處的運動可近似地視為簡諧運動。此外我們對複擺進行強迫震盪的實驗，當強迫震盪與複擺的自然振盪兩者的週期相同時，擺動大小不會隨時間遞減反而有略微增大的現象、當兩者的週期不同時，複擺的運動軌跡變得很不規則。實驗結果說明當發生共振時，複擺本身能從外界獲得能量、而非共振時，其運動會受到干擾，無法有效地從外界獲得能量。

將水電解產生氫氣，可以供給至燃料電池，如此可將「水」看成是未經轉化的燃料，而只要不停的供給燃料給電池，就可不斷的產生電力。本實驗想利用再生能源即太陽能及使用日常生活中容易找到的水果與水溶液搭配金屬後產生的電力，希望能做到將水電解產生氫氣的目的。經由各種電極材料測試選擇後，利用三用電錶測量水果與水溶液製成電池之電壓與電流。系統化地測量後，找出其中效能最佳的電池組，再將水電解產生氫氣。透過實驗找出自製電池的最佳做法、選擇適合的電池材料包括水溶液和正、負極材料的各種組合。本實驗發現：(一)電池電壓的大小隨電極材料而改變、(二)電池電流量的大小與電極深度、距離、水溶液種類有關係、(三)電池串聯時，電壓能增強、(四)紅銅加鎂及紅銅加鋅的電壓值最大、(五)運用不同的能源，將水電解產生氫氣，再讓「燃料電池」運作的目的是可行的。

颱風天時，許多人在玻璃上貼膠帶，想防止玻璃被風吹破。但在玻璃上貼膠帶是否能增加玻璃的抗壓性，且貼哪種字型、哪種材質的膠帶所產生的效果較佳，眾說紛紜，因此我們自製加壓箱，並藉由壓力計及空氣壓縮機等器材，測量不同情形下玻璃抗壓性的變化。我們發現玻璃是由中心附近向外輻射破裂，且貼膠帶後確實能增加玻璃抗壓性，當膠帶貼到玻璃中心或四邊，增強效果都不錯。彈性較佳的布紋封箱膠帶所造成的效果比透明、紙封箱膠帶好。將實驗數據與各級風壓進行比較，顯示就算玻璃不貼膠帶，也可抵擋台灣歷年來最強颱風所產生的風壓，更別說是玻璃貼上膠帶了。但以上結果只適用於我們實驗用的玻璃，當玻璃大小、厚度、材質等不同時，則結果需作調整。

本研究旨在找出影響果汁電池電壓、電流大小之因素，進而改良、設計出一電壓穩定、\r 電流大之簡易果汁電池。綜合本次的研究結果可發現：\r 1. 電壓：選擇氧化還原電位差異大的金屬當正、負極，即可得到電壓大的電池\r 2. 電流：選擇檸檬當電解質並加入食鹽，且電極距離要近、深度要深、接觸面積要大，把握\r 這幾項原則，就可以製作出功率、電量都不錯的電池。\r 3. 自製加鹽奇異果汁的電量為31.5 mA〃h，而加鹽檸檬果汁的電量為70.8 mA〃H（只測試\r 一片鎂-銅電極所做的電池）\r 4. 將電極，像鉛電池的單槽電極般放置，電流顯著增加。利用此種方式，自製一個1.5V、\r 220mA 的加鹽果汁電池。