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。

「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。

中國人的飲食文化中，骨湯一直被視為餐桌上富含營養價值的佳餚，也是攝取鈣質的良好來源，而骨湯的調味方式千變萬化，要如何才能喝到最多的鈣質呢？我們針對骨湯熬煮的各種環境及調味添加物的關係做一系列的實驗探討。結果發現有效控制熬煮時間、水量及添加適當的調味料，都能有效增加骨湯中Ca2+含量。

本研究利用簡易器材自製實驗裝置，模擬海洋中的密度流現象。實驗\r 方法為配製濃度或溫度不同之鹽水，模擬不同密度之海水，使用自製裝置\r 觀察它們在接觸時所產生的交互運動，並比較溫度、鹽度差異及旋轉效應\r 對其交互運動和速率的影響。實驗結果說明，海洋中之海水密度流，是由\r 於海水溫度、鹽度之差異，造成海水密度不同所形成，但其流動緩慢，且\r 外加旋轉作用對於密度流有顯著之影響。此外，本研究自製之模型裝置，\r 具有操作簡易及結果容易觀察之特點，可應用於國中自然科之教學上。

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。

本試驗以大葉桃花心木種子為材料，探討種子在飛行時其結構，與三種作\r 用力：重力、升力、阻力的關係，以建立種子飛行模式。\r 實驗中先實際觀測種子的結構與飛行模式，再以透明片與粘土模擬製作人\r 造種子的模型，進行實際拋射與風洞的測試。結果我們發現大葉桃花心木種子\r 的六個結構，對於旋轉飛行模式有影響，?含：\r 1.種子的重量：提供重力造成轉動及產生升力。\r 2.長度方向重心位置：需偏向翅的一邊，使施力矩大於抗力矩而穩定旋轉。\r 3.寬度方向重心位置：需偏向翅寬度方向的一邊，提供較大的切風角度，增函\r 旋轉推力。\r 4.種子與肋痕重量比：以0.3~3.0 的重量比例飛行高度與轉動速度最佳。\r 5.種子翼面需有適當的展弦比值：種子翼面的展弦比在2 至7 可獲得較大升力。\r 6.上反角：會改變翅的上、下面的受風面積，且上反角的翼面下凹，依白努利\r 原理會形成水平下壓的力量。會使鉛直下墜的種子恢復水平，藉以修正種子\r 的飛行姿態。

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。

教室裡可以輕易製造出彩虹的色光，利用太陽光源最棒，其次是投影機的燈、手電筒，LED\r 手電筒不行哦!\r 實驗中：驗證教室中利用彩虹實驗箱製造彩虹色光的設計用意，並解開在彩虹實驗箱上遮光\r 紙的條件，水量越多遮光紙要貼高一點，水量少，遮光紙就可貼低一點，這樣可使彩虹實驗箱遮\r 光效果更好，又能清晰快速找到彩虹。\r 實驗中更有效證明光線行經實驗箱的路線，並且更精準掌握給光的角度，水量多給光角度\r 大，水量少給光角度小；另外在使用三稜鏡找出彩虹色光時，我們也能精準找到使用的角度，使\r 製造彩虹色光更加方便。\r 教室中，可以透過多邊形的透明盒，製造出多個一字形的彩虹色光，若用圓柱體更可輕易做\r 出弧形的彩虹，更特別的是：它是一個向上翹的彩虹呢!\r 最後更值得推薦的是：我們利用切割過的白色珍珠板，幫助我們找出光線在裝水公升杯中的\r 行經路徑，讓我們清楚看到光經過二種透明物質，發生二次偏折後，出現彩虹色光的秘密。

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；。

本研究以簡易的天然物或食品(馬鈴薯、阿華田)為培養基，來培養松杉靈芝、鮑魚菇、杏鮑菇、金針菇、松茸菇、白松茸菇、蠔菇、香菇等8種菇類菌絲體，篩選出菌絲體產量較高的菌種：松杉靈芝、蠔菇，並研究影響菌絲多醣體生成的不同培養條件。結果如下：1.不同菇類的菌絲體各有其適合的生長溫度，菌絲體的產量與多醣體的產量，並不成正相關。2.菌絲多醣體的生成受培養基種類、培養溫度、培養基起始pH值、培養天數及培養容器通氣與否影響。3.松杉靈芝菌絲多醣體生成的較佳培養條件為：PSB培養基、起始pH6~8、溫度26~30°C、培養13天。4.蠔菇菌絲多醣體生成的較佳培養條件為：含0.3％啤酒酵母之PSB培養基、起始pH5~8、溫度16~20°C。