第49屆--民國98年

本研究運用自行設計製作的器材，測量風力吹襲風車之受力大小。同時探討風扇扇葉裝置角度和扇葉多寡是否影響轉動速度，最後探討擾流板對整體風車的影響。經實驗研究發現：一、大型電風扇吹出固定風量對不轉動的風扇造成彈簧秤約60-140 公克重的施力效果，而轉動的風扇則減少約20％以上的力量（施力）效果。另外，扇葉角度也影響受風力量的大小，扇葉越平行風向，氣流越能順利通過，風車承受的力量愈小。二、扇葉角度在45°以內時，風車旋轉速度較快。另外，從2、3、4、5、6 扇葉風車與轉速關係實驗，發現將扇葉角度固定在40°和80°時，扇葉數的多寡不致影響轉速太大，而扇葉角度固定在10°時則有明顯差異。三、實驗發現，當擾流板高度加高，六扇葉風車偏轉晃動角度變小。另外，比較六扇葉和二扇葉風車發現，二扇葉風車的偏轉晃動角度都較小而穩定。

我們希望能製作長時間不會破掉的肥皂泡泡，使得垂直懸掛的肥皂薄膜能一直流動到很薄的狀態 --- 希望能薄到幾十個奈米。然後從肥皂薄膜的光學干涉條紋變化，測量其厚度，並且研究肥皂薄膜流動的現象。研究結果顯示：我們可以作出能持續流動60秒以上不會破掉的肥皂薄膜，其中可以準確量測的最薄處大約117奈米，由外插法得出其頂端的厚度小於50奈米，用測量電阻的方法得出該處厚度大約為15奈米。而且我們還發現在薄膜厚度大於350 nm時，薄膜的電阻和厚度成很像反比的線性關係，但是在薄膜厚度小於200 nm時，薄膜的電阻和厚度的平方成反比。我們也由各層干涉條紋的流動，了解了肥皂薄膜流動的過程，並且觀察到可能是液晶層狀流動的現象。

本研究是運用生活中具有螢光反應的物品作為工具，發展出簡易的紫外線檢測方法。實驗發現，有一些螢光物質會因為紫外線波長範圍不同而出現不同的螢光反應。接著，我們發展出利用太陽光電板測量螢光強度的方法，並探討影響螢光亮度及太陽光電板發電的因素。經測試後發現，螢光的強度、顏色會影響太陽光電板的發電量，螢光溶液的濃度和紫外線強度也會使螢光亮度改變。最後，根據螢光溶液在不同透光條件下的電流差異，可用於檢測生活中不同光源內是否含有紫外線。

二氧化錳催化雙氧水備製氧氣的實驗中，本組改良傳統排水集氣法，設計重量縮減裝置延伸電子天秤之量取範圍，可每0.1s 記錄一次數據，突破前人的平均速率測法，進而得以比較催化反應中初始速率之差異。本組經實驗發現4mL 以內的雙氧水，二氧化錳經實驗結果與人為考量，當用量3g 時可兼具催化效果及環保減量之目的。而二氧化錳的回收處理以鹼洗的成效最佳，催化劑替代方案則以薑末最佳。

將自然環境中冷與熱的作用以簡化的條件與方式呈現並進行實驗觀察與紀錄，實驗中研究冷熱空氣量、溫度與雨量的關係。接下來，為使海洋中不易觀察的洋流顯現，亦從基礎開始實驗，探討冷熱對流體的影響，了解流體受冷受熱後的變化，再進一步以仿洋流的方式探討冷暖洋流行進基本模式，最終，再驗證「明天過後」冰層截斷洋流的現象。

孑孓可生活在農田菜圃水溝儲水槽、路旁臭水溝或小型積水容器， 水量多寡或水質混濁與否都可能出現孑孓， 一般水質呈中性至弱鹼性， 但最酸p H 值3 .9 仍有孑孓存活。在七種常見水中， 以地下水及原生活的水最能存活， 而在Ｒ Ｏ 水易使孑孓死亡。探討六大類植物共3 6 種植物中， 以大蒜、八角、胡椒、菖蒲葉、樟樹花、苦楝果撲滅孑孓的效果最佳， 只需以2 . 5%的比例就可完全消滅孑孓， 可作為天然孑孓投劑。薄荷葉、九層塔花、防蚊樹葉、天竺葵(葉、花)、萬壽菊(葉、花)、野薑花(葉、花)、羅漢松葉， 馬纓丹花、大花曼陀羅葉、篦麻葉、苦楝葉、軟枝黃蟬花，以及檸檬果、韭菜葉則需以5%比例才能消滅孑孓。而野薑花、八角、防蚊樹及檸檬果4 種植物能同時在滅孑孓及驅蚊方面都有成效， 建議進一步研發相關產品。自來水的餘氯與溶液酸鹼性並非造成孑孓致命的主要因素。

過錳酸鉀是一個常見的氧化劑，它具有很好的氧化力，在實驗室中最常見的就是利用過錳酸鉀來檢驗草酸、乙醇或雙氧水含量。 我們在檢測乙醇的含量時，發現滴定過程中會產生二氧化錳的沉澱。過錳酸鉀氧化力隨硫酸濃度上升而增加，氧化力也隨pH值下降而變強。在乙醇過量時，以本氏液及斐林試劑檢測，發現有乙醛的存在。

本研究旨在探討河川混濁水流進入海洋後形成濁流的現象。實驗方法為配製鹽水模擬海水，以泥水混合物模擬混濁之河水，再利用自製的壓克力水槽觀察泥水進入鹽水後所產生的交互運動，所有實驗均透過攝影之影像來分析濁流運動狀態及其流速。經由一系列之實驗結果顯示，含泥量較高、密度較大的濁流，其移動速率較大。研究也發現海床表面粗糙度愈大，濁流的移動速率愈小；而河川混濁水流之總體積或平均流量愈大，入海後形成濁流的移動速率愈大。此外，外加旋轉作用除降低濁流之移動速率外，亦改變濁流之前進方向，也造成飄浮在鹽水表面的濁流擴散舌偏向一側。

室溫離子液體(RTILs)已被用來做為新的溶劑，在有機合成、溶劑萃取及電化學應用方面以取代傳統的揮發性有機溶劑。由於離子液體提供較為安全的實驗環境且可回收再利用，能減低對環境的污染，因此被視為綠色溶劑。本研究有兩部分，首先利用微波配合超音波方式可，快速合成1-丁基-3-甲基六氟磷酸[C4mim][PF6]離子液體，全程約需62分鐘，相較於傳統之合成方式可節省近50倍之時間。第二部分進行所合成的離子液體的萃取效果試驗，試驗結果顯示:用[C4mim][PF6]來代替傳統的有機溶劑液/液萃取重金屬離子萃取率接近90%。並且，由於金屬離子與螯合劑的結合能力不同，可以利用某特定pH 值，來分離水層中的金屬離子。當pH 值為2 時萃取率較低，而pH 調至3 以上，銅離子萃取至離子液體接近90%，故藉由調整廢水之pH 值可將廢水中之銅離子有效萃取至離子液體中再加以分離。

想要運用已學會的＜等差數列級數和＞公式和所知，來破解一個神秘數列（階差數列）是我很感興趣的挑戰。在這探索中，我意外地發現了一個階差數列的計算與推演的創意思考方法──我暫時把它命名為＜大小三角形排列＞思考法！這方法具有視覺與圖形一目瞭然的特性，使我們可以僅僅利用到簡單的四則運算，配合上大小三角形排列計算，就可破解各類的神秘階差數列求和之問題！甚至，不必用到我們國中生所看不懂的'Σ'符號，就可破解一切難題！ 用這大小三角形排列思考法，我進一步推導完成了＜階差數列求和的公式＞－也許我正在發明一個很重要的數學公式哦！這公式會使神秘又困難的階差數列求和的計算，變得簡單。請大家來一起看看我的創意思考過程，和這可愛的公式吧！