第48屆--民國97年

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」。

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。

由於染敏太陽能電池製作成本與較早發展的單晶矽太陽電池比較起來低廉許多，且發展潛力頗大，但由於一般學生難以取得其中的關鍵材料（導電玻璃、人工光敏染料）使得此有意義的綠色實驗於中小學的普及度並不高。本實驗的目的便是利用日常生活可隨手取得的資源來自製染敏太陽能電池，一方面透過研究太陽輻射的能量分佈來選取某些高發電效率的顏色染料，另一方面探討染料酸鹼度對其電子傳輸及共價鍵結強度的影響程度，不但希望能提高電池效率，更希冀能普及成中小學實驗而大量製造，在大量及價格低廉的優勢下，再結合美學製作成窗簾等產品，不僅人人皆能為我們日漸暖化的地球盡一份心力，更能美化我們的生活。

利用電解質水溶液的導電電流大小來判定酸鹼中和的當量點。研究過程中發現若未固定碳棒面積，則影響導電電流大小的因素有加入已知濃度酸（或鹼）的量以及碳棒的接觸面積。於是我們改良實驗裝置將碳棒面積固定，發現所得結果與酸鹼指示劑比較，更能精確判定當量點，且準確度與pH儀相似。我們也探討兩極深度、兩極距離、外加電壓對導電電流的影響，以及不同濃度和不同種類的酸鹼中和對實驗結果的影響。最後，由於酸鹼中和是放熱反應，我們也利用水溶液的溫度變化來測量酸鹼中和的當量點。

本實驗以簡單之設備探討出最佳電解產氫速率條件，經實驗發現：不鏽鋼做為電極之效果比碳棒好、電極形狀以能與水溶液接觸面積愈大愈好，我們以不鏽鋼線捲成花捲狀作為電極效果最好、氫氧化鈉水溶液濃度在小於0.7M時，濃度愈大電解速率愈快，超過0.7M時不再增快，因此0.7M氫氧化鈉水溶液最佳、另外我們也發現電壓愈大電解速率也愈快、而溫度的影響則是?度愈高速率愈快，溫度每升高10℃電解速率增加效率約10％、最後我們在電極旁外加磁場，發現會造成電解速率變慢。

研究機翼呈平板狀態的飛機，發現重心位置的選取，會造成空氣阻力對飛機重心力矩量值改變。若固定飛行速度、發射仰角、飛機質量與形狀，則力矩的大小將左右飛行的狀態。經過實驗試飛可知，改變飛機重心位置會造成飛行軌跡呈現穩定與不穩定兩種情況，探究其原因發現與力矩有關。藉由風洞實驗實際量測空氣阻力對於飛機重心所造成的力矩大小，發現空氣阻力對重心所施力矩最小的時候，具有兩大特性：1.此時恰好為飛行軌跡穩定與不穩定的臨界點2.此時的飛行距離最大。這兩件結果可以利用空氣阻力對於重心之力矩大小與方向加以解釋。最後探討機翼形狀改變對飛行的影響，發現在相同質量、發射仰角、發射速度下，矩形機翼飛行距離較三角形機翼遠，此一現象可以比較兩者在不同仰角下的力矩值去解釋。

一、藉各種因素來調整水流穩定度，諸如：水量大小、水的流速、加上密緻度不同的濾網……等，並探討各種因素與其的正向關係，以達到控制穩流的效果，採用水流斷點長度作為穩定與否的依據，且深究因素對穩流作用的原因二、主要探討不同濾網孔徑與密度對穩定水流的影響。

本研究在探討Ramseygame所蘊藏的數學原理。探究「一個m點之完全圖，若使用n種顏色將線條著色，則使其“必能”圍成同色三角形之最小m值為何」。研究發現，隨著完全圖點數的增加，遊戲的玩法蘊含著特定規律與「數學歸納法」的精神。此外，若將使用的“顏色個數”所對應之“完全圖點數”之最小值以數列表示，研究發現數列各項間存在著“遞迴關係式”，並進一步推導出其「一般項」。然而，若改變遊戲規則，探討「一個m個點之完全圖，若使用n種顏色，二人可輪流任意使用將線條著色，則使其能夠形成一個完全由異色n邊形所組成的n值為何？」。而研究發現可進而發展成一種好玩的新遊戲。透過此研究發現，遊戲不僅可以解釋生活問題，亦可應用於實際生活上。如：車線規劃、運輸…等，十分有趣。

有次閱讀一篇有關公切圓的文章，使我們對公切圓產生好奇，進而想知道n 個圓究竟有存在多少個公切圓呢？於是我們用雙曲線上一點到兩圓距離之差為定值，找出兩圓的公切圓，並以雙曲線交點為圓心，作出任意三圓的8個公切圓。另一方面，我們以反演法作圖驗證，利用反演後圖形的相對關係不變之原理，推廣出n 圓公切圓的作圖與判別法。進一步地，將公切線視為一曲率半徑無限大之圓，將曲率半徑縮放以判別公切圓相關性質。最後研究歸納出雙曲線、反演、切線等研究方法的優勢與劣勢，更結合雙曲線與反演法判別n 圓公切圓的存在情況，並以條件方程式 完整呈現n 個圓所存在最多的公切圓數目，即9 圓以上最多僅存在2 個公切圓。

利用報廢的光碟機，拆下內部的徑向馬達做為發電機，並善用輪軸及齒輪傳動原理設計\r 齒輪比1：216 的變速箱，加速發電機轉動。以橋式整流器控制電流方線，並以220uF 及2200uF\r 的電容儲存電壓，設計發電效果最佳的發電機組。由9 片扇葉及腳踏車車輪組成攻角40 度的\r 水輪機，有較佳的拉力及轉速。結合發電機組及水輪機組成田溝仔發電機，利用校園源源不\r 絕的灌溉水溝來發電，能使18 個LED 燈持續發光，可用來照明。將改良版發電機組裝在腳\r 踏車上，可為夜間騎車的人提供照明，增加夜間騎車的安全性。