第50屆--民國99年

我們的研究由文獻探討中獲得很多知識及經驗，然後摸索文獻中箱型、折疊式、拋物線式等各式太陽爐的製作原理、和操作方法。配合太陽仰角、方位和時間的關係，想辦法設計適合台灣地區各季節都可以使用的太陽爐。 綜合了吸收光熱的鍋子「留光」比較，同時配合太陽光移動、及反光板的「流光」聚光調整，加上減少熱量流失、及使用墊架增加熱氣流對流的「流熱」設計，還有箱型天窗、包住鍋子的塑膠袋溫室保溫的「留熱」效果…等研究，我們終於研究出最短在30分鐘就可以煮熟食物的太陽爐、和操作方法。 流光、流熱、留光、留熱真是這次科展之旅的寫照。我們的研究，記錄了這次太陽爐實驗所得到的結果與經驗，願繼續努力，以求真、求善、求美。

想以環保又經濟的方式解決夏天教室內太過悶熱的問題，我們採取了三種類型的方式來達到隔熱降溫的效果，分別是：一、在教室屋頂增加隔熱措施 二、在室內增加降溫措施 三、在教室外部增加隔熱降溫措施。之後，我們再由各類型的隔熱降溫措施中，選取效果佳、經濟、施行方便且符合環保概念的幾種方法，加以組合成複合式的隔熱降溫措施，以達到更佳的功效。經過多次的實驗證明：屋頂定時灑水搭配室內定時拖地以及教室外種植樹木，可達到最佳的降溫效果；屋頂種菜搭配室內定時拖地以及教室外種植樹木，可達到不錯的降溫效果而且既環保又具有產值(生產的蔬菜可食用)，還可讓小朋友學會種菜並體會收成的喜悅，可說是一舉數得。

為建立窗台文化與淨化環境，解決土壤嚴重惡化、氣候暖化、能源短缺的問題，我們想到研發落葉或果皮菇類等廚餘，培養為「有機無臭堆肥」，解決肥堆缺氧問題與對有機酸的緩衝作用，提供養份讓肥堆蓬鬆透氣與微生物有良好的生長環境；使用無底洞植栽法，栽種蔬果花卉於窗台或陽台上，既可達到省水減碳有效率的功能與盆底無淤水污泥，又可防止滋生蚊蟻蟲害，淨化空氣解決溫室問題; 從育苗到設計無底洞植栽到驗證廚餘產生的營養素足夠培養有機土壤，讓「聖運小蕃茄」快速開花結果；並且做生質能發酵酒精測試，發現成效異常良好，遠遠超過我們原本的預期，符合鐵窗變綠窗的簡易設施，使作物生長旺盛，產物質量增加。

本研究利用2009年十二月十四日晚間所拍攝的流星雨照片，根據流星在天球座標所出現的位置，回推出此次流星雨的輻射點範圍中心約在赤經7.66h、赤緯+38.42°，輻射點分布範圍大約在赤經6.7h ~8.6h、赤緯＋32.8°~＋47.6°之間。 流星雨的輻射點不是一個精確的點，而是一個分散的範圍，雙子座流星雨輻射點的範圍赤經寬約30°、赤緯寬度約15°，範圍和流星雨來源彗星或小行星的運動軌道有關。 根據分析的記錄數據顯示影響輻射點判斷的偏差可能來自觀測者所在的位置、所拍攝的區域、流星軌跡判斷的方式、數學平面與球面計算所造成的誤差等，這些因素希望未來能夠仔細研究，加強記錄的精準度，以推測出更精確的流星雨位置來源。

瞭解自製的簡易風力產生器系統內風力強度的分佈情形並量化風力大小與發電量的關係。此風力產生器對應的發電量，會因風扇位置的相對應而有其對稱性，此對稱關係會隨著所開風扇的個數而隨之降低。風力強度有隨距離遞減的趨勢，而不穩定流會因風力產生器邊壁的關係在距離風源15 cm最嚴重。如需較強的風力利用，則在近風源10 cm處可最有效率使用。在旋翼的設計上，如欲產生較大功率，葉片數目以長5 cm、寬4 cm、數目4片為最佳。水平軸的旋翼設計可知葉片愈短愈費力省時，反之葉片愈長愈省力費時，因此常見台灣目前所使用之風力發電機組皆為超大風扇葉片。在垂直軸的葉片設計上，發電功率不及水平軸，但卻有不必考慮風力來源方向的好處。

我們先利用現有的小型砂輪機製作一個研磨裝置，可以研磨銑床用倒角刀，學校實習課常有中心?斷裂，所以我們回收中心鑽研磨成倒角刀再利用。刀具在切削過程有不同的刃角、隙角及斜角，倒角刀在切削時刀端角(鑽唇角)為90度，同時也應有傾角(斜角)及隙角，因此我們設計的裝置可以研磨出這些角度，經過初步的設計後，可以研磨倒角刀，可是操作不易。後來我們發現利用偏心的方式來研磨間隙角，重新設計以集塵式砂輪機為基礎的研磨附件，可以研磨鑽頭的鑽唇間隙角、端銑刀的底刃間隙角及以回收中心鑽研磨成倒角刀。我們將研磨完成的刀具做實際切削，並利用光學投影機檢測刀具研磨的效果。當研磨裝置的偏轉位置在刀尖前方時，研磨的間隙角為負角，無法切削工件，偏轉位置在刀尖處及刀尖內側，可以研磨出正的?唇間隙角，就可以?削工件。同時當刀具挾持中心線偏心時，也可以有不同的?唇間隙角研磨結果，偏心量越大時，?唇間隙角越大，刀刃越銳利，強度就降低。

遍佈每個家庭最普及的家用電話從發明至今已1百多年展史，隨著行動與網路通訊的流行很少科技業繼續投資創新改良，最常令人詬病是話筒未掛上時就會造成無法通訊產生佔線問題。 本研究讓原本已有的家用電話不需做任何改裝或更換，只要將作品接到電話線中，一旦發生話筒未掛好會先以警示語音提示，並啟動防佔線閘斷功能截斷通訊，讓佔線不再繼續發生，在話筒被拿起來這段期間對方仍可來電，這時不用改變話機的使用習慣去解除已啟動的防佔線設定，只需把話筒放回話機上再拿起即可輕鬆接聽對方電話。

本研究是從自然與生活科技領域中有關「力」的單元出發，利用銣鐵錋磁鐵與鋼珠的組合，探究其中發生的碰撞及能量傳遞現象。研究中，我們發明了「滑輪磁力測量儀」及「磁力測量儀進化版」，進一步研究鋼珠與銣鐵錋磁鐵發生碰撞時，最右端的鋼珠所受到的吸力多寡及能量的傳遞情形。 最後，我們改裝原本的碰撞儀來測試各種防撞材質的反彈及能量傳遞情形，企圖找出最好的防撞材質應用於日常生活中。 我們利用一整年的時間完成這個銣鐵錋磁鐵與鋼珠的碰撞研究，獲得非常多的收穫。

以簡易電池為工具，測試多種電解液的導電狀況。以科學研究步驟，分析電解液的pH值和簡易電池作用，紀錄產生的瞬間最大電壓、電流、LED燈泡亮度、馬達轉速、台車能否移動？依資料找尋好的電解液，試驗運用於替代生活玩具中乾電池的可行性。結果發現： 一、研究中電解液的pH值與簡易電池產生電量無對應關係。 二、多種電解液，滴入簡易電池，雖可以發生反應，但差異很大；其中資料顯示，某些變因似乎有正比關係，但我們的資料還不能夠支持這樣的說法。 三、取代玩具中乾電池效果表現，食鹽水、蟛蜞菊粉末溶液、檸檬汁滴入簡易電池時，比奇異果汁、橘子汁和金桔汁好。 四、應用於我們設計的教室模型中，還是以食鹽水最好，蟛蜞菊粉末溶液第二。

汽車是工業時代中製造大量汙染物的產品，環境污染其中之一含冷氣系統部份，所以此專題為改善冷氣對環境的破壞。汽車排放汙染物多寡決定於引擎負載，引擎負載越大，污染物排放越多，而車用冷氣是消耗最多負載的附件，而致冷晶片只須消耗電能，使引擎負載降低，使引擎排放的汙染物大幅度降低。 實驗過程，運用三用電錶測發電機的電壓值；勾錶測發電機的電流值；廢氣分析儀測車輛排放的CO、HC值；固定汽油量在引擎怠速運轉下測出燃油消耗率，判斷出自製的冷氣系統既環保又節省資源。 汽車科課程有鈑噴課程，藉本專題加上汽車外型製作，讓同學知道利用玻璃纖維也可以製作出跟鈑金一樣強且輕的的外殼，再噴漆。