第48屆--民國97年

這是我們再次對新式能源進行探討─發電原理排除：法拉第的電磁感應(發電機原理)與伏打化學電池原理。聰明如您，猜猜我們是運用哪種發電原理…我們探討的主題是：如何有效的運用生活周遭的“微力”來發電！以19世紀居里兄弟所研究的“壓電效應”為基礎。壓電電壓對發電效能無能為力、我們研讀資料、尋找關鍵步驟─累壓電路─一個簡單的電路，當作電力輸出的關鍵、改良實驗，將微量電壓加以累積。參考2007全國科展國小組作品：《來電傳晴》、《鼠力發電機》儲能部分，使無法即時儲存的電力，充電到電池中。並推廣成“步行走路”都能發電的“來電箱”，成功啟動馬達、高亮度LED…事實上，這是一個成功的來電裝置，對於環保與永續能源深具研究開發潛力。

本實驗主要是著重在如何做出環保、可食用又不傷身的粉筆，以碳酸鈉加食用石膏為雛型，加入各種不同的物質(食品)，做出成品，並由實驗得知我們的自製粉筆密度較大、粉塵量較少且毒性也較小。雖在成本上比市售的粉筆成本高一些，但是可以回收再製，經濟效益好。

「磁鐵」」單元要讓學生了解磁力的大小及磁場的基本概念，過去的實驗是用鐵沙吸附在磁鐵的現象及鐵沙的量來判定磁鐵的磁力及磁場的變化，但根據過去的經驗，學生還是難以轉化對磁力線及磁場的認識，於是我們除了用傳統的方式來認識磁力線外，也試著用更具新穎、更具有效率且吸引學生的方式來看看這磁力線的真面目，我們用傳統的電腦螢幕發現了磁鐵貼近螢幕時，會將他磁力線的面貌以光譜的方式呈現出來，讓我們能清楚的判定磁鐵的磁極及磁力的大小，亦能透過螢幕看見兩個磁場交互作用的微妙變化、透過水的結凍現象發現了磁力線造成水分子結構的改變，這神奇的魔力透過實驗我們找到蛛絲馬跡，感受到強大的磁場對日常生活的影響。

取四種黏性較大的食物：蓬萊米、圓糯米、中筋麵粉、太白粉，對這四種物質黏性的大小\r 加以研究和探討。一、因為實驗的需要製作二個簡易的地震儀，藉著馬達帶動熱熔膠產生不\r 平衡的現象讓實驗平台上下震動、左右搖晃，比較這四種食物黏性大小。二、探討這四種物\r 質加上不同比例的水時哪一種物質黏性較佳？三、將實驗試體加上不同比例的添加物探討黏\r 性的大小。四、在試體乾燥過程中，觀察試體縮水、變形和發霉的情形。五、對黏性最佳的\r 幾個試體做耐水性實驗，找出黏性佳又耐水的試體當做黏著劑建造拱橋。六、探討乾燥天數、\r 溼度對試體載重的影響。

飛翔種子、果實的優勢是低翼載，有風就能隨風散播，其主要的飛行模式是旋轉與滑翔。\r 旋轉模式是以增加滯空時間來延長受風吹襲的機會，滑翔模式的優點是散播距離長。研究發\r 現造成旋轉的原因是翼面重量分布不對稱。滑翔類種子、果實的翼載小，展弦比不大，重心\r 不位於形狀中心，而是比較靠近翼前緣，才能產生向前滑翔的力矩。

在磁鐵的兩邊分別加上鐵片，可以增強吸力。這個現象，引起我們許多疑惑，而進行研究。為了測量磁鐵的吸力，我們經過許多困難，製作「槓桿實驗器」，使實驗順利進行。在研究過程中，我們研究鐵片要附加在磁鐵哪一邊磁力最強，及磁力增強的原因。再研究鐵片的長度、面積及厚度等因素對於磁力的影響，都有許多新的發現。最後，根據研究的心得，用一塊小磁鐵製作一個很強的磁力裝置，可以懸掛兩個同學的重量還不會拉開。這個磁力裝置的做法，還可以給建築大廈的工地做參考，為鋼架上的工人，設計一個保護生命的安全裝置。

本研究主要在探討在定溫下，以丙酮進行碘仿反應，探究其反應速率定律式。由我們實驗結果得知丙酮反應級數為0.91544 及0.45459；碘反應級數為-0.02585 和-0.53667；氫氧化鈉反應級數為0.9173。我們發現當MI2I2>0.02M 時，MI2>0.15MNaOH 時，反應級數呈現碘有參予反應速率決定步驟； MI2NaOH時，反應級數呈現零級反應；。

經過實驗的設計探討，我們發現：無設置離岸堤打上岸\r 的波明顯比任何一組有設置離岸堤的波痕高，說明了離岸堤\r 確實能阻擋海浪侵蝕海岸。而離岸堤的設置，在海岸旁的距\r 離、離岸堤間的間距、水中的高度、方位及消波塊的密合度\r 等都會影響到對海浪的阻擋效果。\r 研究結果發現：設置離岸堤較佳的條件是離海岸愈近、\r 離岸堤間距愈小、露出水面愈高、與海岸形成某種夾角、消\r 波塊的密合度越大及增加離岸堤長度都能增加阻擋海浪的成\r 效。但是消波塊使用的個數太多時，將造成成本過高及景觀\r 的破壞，也是值得考量的。\r 建議在未來設置離岸堤時也應將當地海水流動的方向、\r 海水潮汐高度變化等列入考量，以使「離岸堤」發揮最大的\r 功效。

以發光二極體(LED)設計組裝作為植物生長箱的人工光源，利用其低耗能特性，達節省能源之目的。金線蓮及嘉德利亞蘭組培過程，以不同光波長，搭配不同照度，與一般燈源作比對，就環境因子：溫度、波長、照度，對生長情形的影響。金線蓮用頂芽微扦插、嘉德利亞蘭以小芽分割直接育苗，以一般燈源為標準，比對LED組之白、紅、藍、綠及紅藍混光組?本進行實驗。試驗量測各光源之溫度及照度，觀察葉、莖、根生長之顏色與形態且量測重量作為指標。實驗結果，所有光源皆能促進生長，以LED白光處理之組培苗的質與量最佳，且最低耗能下有最高照度值，以LED白光2.9klux取代傳統光源，每一植物生長箱，每年至少省721度電，達到節省能源且可得到健壯組織培養苗之目的。

本研究是針對紅姬緣椿象(Leptocorisangur)的生活習性及牠們的群聚現象，做生態調查及成長週期的探究。經過七個月的觀察，在群聚現象方面，我們發現，紅姬緣椿象會因為溫度降低，聚集的數量增加，因台灣欒樹開花結果的季節而改變出現的時間，且聚集在一起的紅姬緣椿象多半是1-4齡蟲，棲息環境會選擇在有雜草落葉的石頭底下。在生命週期的觀察，發現牠們的生命週期(卵-成蟲）約七週，單獨一隻飼養死亡率偏高，尤其是在1-3齡階段。在交配產卵研究結果發現，野外的紅姬緣椿象交尾時，如果受到打擾並不會終止他們交配的行為，但如果捕捉野外的雌、雄蟲放置一起也不一定會交配，交尾後會選擇在隱避或易取食的地點產卵，室內和野外的卵的變化不太一樣，室內的卵是從古銅色-橘-金黃才孵出、野外的卵則是從金黃-橘-古銅色孵出，本研究更發現，紅姬緣椿象也會孤雌生殖。