高中組

本實驗乃針對探討導電液的導電性或電阻值是否適用，課本所提的歐姆定律延伸式Ｉ＝ V/R＝VA/ρL 而量身設計的，是故利用吸管為容器填裝食鹽水(導電液)以方便控制長度 Ｌ 及截面積 Ａ。 為完整的探討影響導電液的各項因素，實驗中設計以食鹽水溶液裝入各種粗細長條形吸管製作導電液柱、U型管及圓盤容器，探討不同的食鹽水濃度、溫度、液柱長度粗細、通電時間、電極物質、兩正負電極距離等因素，對通電時電流值的影響。 由本實驗可知條型容器（截面積固定不變）的導電液，和金屬導體一樣，可滿足歐姆定律：「通電電流與導體截面積Ａ成正比而與正負兩電極距離Ｌ成反比」。 以濃度M=20.0%、溫度T=16.0℃為例 I(mA)=106.3*V/L=106.3*AV/π1.22L=23.5V(V)A(cm2)/L(cm) 為進一步明確找尋其他形狀導電液柱的Ｌ與Ａ，我們首先探討圓盤容器中食鹽水溶液中的各點電壓分布情形，甚而想了解溶液中離子的移動軌跡或密度分布。在本實驗已對圓盤中的各點相對電壓及離子分布密度有初步的認識。

令正整數B=q1β1q2β2……qnβn(標準分解式)，其中q1(B)表示“不大於B且與B互質之正整數個數”，則由排客原理知 : ，......n，故 此即有名之尤拉方式，計算非常方便。但若給另一正整數 A ，令（ A , B ）表示“不大於 A 且與 B 互質之正整數個數”，則由排客原理知 若 ，同上面(B)推演過程，可得 ，計算亦非常方便。但若有某些 qiA ，則求（ A , B ）之計算過程將非常繁瑣，尤其當 A 很大或 B 之質因數個數很多時，計算將更可怕嚇人，因此引發興趣尋找“大量簡化計算ψ（ A , B ）式值”之方法。 另外，在習作課本第四冊 2 - 2 第 4 題， A = 1000 , B = 2 . 3 5 ，計算得（ A , B ） = 266，無意中發現 A ( 1-1/2)(1-1/3)(1-1/5)=266.，與（ A , B ）之絕對誤差只有0.引發研究之絕對誤差之興趣。

美洲蟑螂(Periplaneta americana)具有兩套視覺輸入的器官，包括對光的敏感度較強的單眼以及由許多小眼組成的複眼。本實驗利用美洲蟑螂的避光行為，探討單、複眼對於蟑螂運動調控的影響。經過暗適應10 分鐘後，在自製的蟑螂逃亡速率測定器中進行實驗，以LED 手電筒作為光刺激，蟑螂經刺激後通過有兩個觀察窗口的廊道，而經由錄影記錄可得蟑螂避光反應的潛伏期、逃亡時的的平均速率、以及通過觀察窗口的瞬時速率，將單、複眼均正常（控制組）以及遮住單眼或複眼的蟑螂進行比較。結果發現，遮住單眼或複眼的蟑螂，其決定要逃亡的潛伏期都比控制組短，且在逃亡的過程中，平均速率都比控制組快。由結果推論阻斷單眼以及複眼的視覺輸入都會抑制蟑螂的遮蔽反應(shade response)而造成逃亡速率與控制組不同，因此單眼以及複眼對於蟑螂運動行為都具有一定調控作用。

「老師！我們已經花了快兩個鐘頭的時間，而且標本片也換了三、四片了，就是看不到草履蟲的食泡由紅色變成藍色，怎麼辦？」當我們做「草履蟲的營養與調節」的實驗時，若依照實驗指導的方法，用剛果紅粉末加酵母菌懸浮液一起煮沸，經草履蟲攝食後，形成鮮紅色的食泡。我們觀察了數十分鐘，食泡依然呈現紅色，並沒有變成藍色或其他顏色，與課本的理論不相符合。所以同學們都抱怨實驗做不出來而白白浪費時間，難道這是理論有錯誤嗎？因此我們懷疑這個實驗的設計可能有不妥之處，需要加以改進。

我們透過1970~2010年西北太平洋颱風的資料分析，探討聖嬰現象與颱風生成、路徑、強度和消亡的關係。我們發現，聖嬰現象發生時颱風較晚生成，颱風季較短，且生成後路徑偏北，東北亞國家受到颱風侵襲機率增加，反聖嬰時期颱風則較易侵襲東南亞。在夏季，臺灣於正常期比較容易受到颱風的侵襲，而反聖嬰現象發生時，秋颱侵台的機率增加，臺灣須嚴防秋颱的威脅。雖然聖嬰期颱風生成月份較晚，但生成位置遠離陸地，使平均壽命較長，颱風強度也易增強。統計結果也顯示，颱風的消亡與聖嬰現象無明顯關聯性。

本研究使用OpenCV作為影像處理之基礎，主要以OpenCV之影像辨識、機器學習方法，嘗試辨識道路上所有的車輛影像。由於不同方向車輛的特徵不同，本研究將車輛分成八個方向，分別蒐集樣本，並嚴格篩選、限制樣本特徵，進行Haar特徵檢測的訓練。以訓練所得的分類器，寫出能即時辨識車輛的程式，並用新的計算方法進行分類器測試，可達95%車輛整體辨出率，84%平均正確率及2.4%誤判率。雖然訓練過程費時，但Haar特徵檢測之測試結果有平均正確率高等優點，顯示其適合做即時的車輛辨識。未來將優化辨識，並以此為基礎，建立一能協助交通的系統，如紅綠燈秒數調控、車輛追蹤、自動化駕駛、交通指揮系統等等。

這是一項以蛋膜為對象的研究，並配合化學課及生物課所學的滲透原理。藉由電導度計測量電導度的變化，間接推得濃度以探討粒子經由蛋膜的滲透速率，分別探討不同濃度的電解質溶液、相同陰離子不同陽離子的溶液、及相同陽離子不同陰離子的溶液，並且探討離子溶液受磁場N、S極、不同位置的影響，以及其他粒子溶液通過蛋膜的情形，加以分析討論。一開始使用電導度計測量實驗裝置一號蒸餾水端的電導度變化情形，研究後發現問題，改善成新的實驗裝置二號，確定它的滲透速率情形。再度發現問題，設計實驗三號，測量離子溶液端及蒸餾水端距蛋膜0 cm處的電導度變化情形，企圖了解各種離子的蛋膜滲透、擴散與磁場的相關性。

本實驗是『讓洋菜替彈性說話』，藉由自製之儀器來測量洋菜凍的形變情形，利用洋菜凍來探討虎克定律和楊氏模數之彈性問題。實驗過程中發現洋菜凍在室溫下凝固，易造成內部濃度不均勻，於是，我們利用0℃的冰作冰水浴，改善此濃度問題。由實驗數據分析得知，相同濃度的楊氏模數並不是常數，而與長度、面積、體積及形狀有關，並推測楊氏模數的常數和面積及長度成線性關係。再者，我們發現壓縮洋菜凍時，圓柱狀的洋菜凍其形變輪廓為均勻變大，而三角柱、正方柱與長方柱的形變卻有不均勻的圓化現象，由此不均勻變大之輪廓，設定一內部等效彈簧模組計算，可說明上述三種柱體的變形有趨向於較低彈力位能之趨勢。

黃邊鳳蝶為金門特殊蝶種，研究從100年4月至9月於中山林進行14次調查，共觀察到607個卵、1170隻幼蟲、93隻成蝶。黃邊鳳蝶出現在氣溫較高的月份，遇強風或大雨則易吹刮幼蟲致死；降雨頻繁則幼蟲反而減少。在三個樣區中，A區植被豐富，主要食草潺槁樹矮小、多嫩葉，且前後各有花圃利於成蝶就近產卵，幼蟲量最多；B區潺槁樹雖高大，卻有多種蜜源植物，幼蟲量居中；C區潺高樹高大、植被簡單，又缺少蜜源植物，因此數量稀少。黃邊鳳蝶與棲地食草植物、蜜源植物及氣候密切相關。要維持族群穩定，須在蜜源植物周邊栽植潺槁樹，方便就近產卵。中山林因栽植潺槁樹於園區，配合周邊蜜源植物，族群維持佳。本研究見證生物的交互作用，以維護黃邊鳳蝶的棲地。

當我們由課本的理論及他人所作的實驗分析，我們知道了重力加速度，但當我們想求取「重力加速度」時，才發現並不是很容易的一件事。這促使我們有無論如何要克服技術上的困難，使每個人都易於操作，並求取更精確數值的決心，因此設計出實驗(C) 之測定法。在約半年前，剛接觸到物理，使用電鈴型計時器，以測量運動物體的運動狀況，我們就想到以此簡單的裝置來求重力加速度，但因電鈴型計時器的不穩定，以及紙帶與計時器或其他的摩擦，使實驗結果與公認值出入甚大（參考後述實驗 A )，若落體在短距離內的運動確為等加速度運動，則任意相鄰兩時距的位移差應相等，結果不甚理想，加以分析紙帶亦稍嫌繁冗，因此為了觀察短距離內的落體運動，是否為等加速度運動，才設計出實驗(B) 予以證實。寶驗(C) 原理簡單，操作容易，且每個有興趣的讀者皆可自己動手製作此裝置，實驗結果已使外力影響達到極限，希望我們提出能引起大家的興趣，並共同追尋科學的新發展。