高中組

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。

因雲林縣古坑鄉華山地區為一熱門觀光景點，同時也發生過土石流災情經整治後近年雖未有災情傳出，但我們想要了 解目前華山溪土石流風險程度。故我們透過GIS系統分析數值地形模型，了解華山溪的地形特徵並實考察河道整治、崩塌規模集水區植被覆蓋與災害保全對象等現況。結果顯示，集水區目前不屬於高度侵蝕狀態但河道兩側谷的坡度偏高，而且區內岩層屬於疏鬆砂、頁與礫石堆積等故仍有潛在崩塌之疑慮。又集水區植被覆蓋良好、 崩塌地規模小河道整治狀況佳，惟土石流災害影響範圍內的民宅、商店和設施很多，因此整體評估的結果華山溪目前雖不是高度風險但仍屬於中等風險等級，需要持續監控。

本研究是以楊輝幻圓引發聯想，進而深入探討幻圓的性質。在研究過程中是以矩陣的形式呈現幻圓，利用微調的方式依同心圓數循序研究，並證明幻圓C2Rn的存在性，進一步運用排列組合的概念求出相異幻圓總數；在幻圓C3Rn方面，我們加入Max有序排列法尋找幻圓。同時，我們也將較為特殊的構造方法整理，使得尋找幻圓更為快速。我們接著探討幻圓的性質及圓心的規律，也找到可以將幻圓推廣的方法。在本研究中得出許多幻圓的特性與數種構造幻圓的方法。

大地震發生時經常伴隨著土壤液化(soil liquefaction)的發生。土壤液化是在地震過程中，震動讓砂土重新排列、減小期間的空隙 ，使地下水被擠壓而出，導致水土混雜、呈現泥漿的狀態造成建築物沉陷、傾斜，地表噴砂、噴泥等災情，改變土壤結構以及其所包含的一些成分，讓土質不穩定。 經實驗發現，當消防沙的體積為5000cm3時，發生土壤液化的臨界水量是2000cm3。土壤液化的出現，不同的砂土會有不同的最短發生時間，消防砂需要20秒，紅土需要30秒。其中各種砂土液化情形不同，消防砂出水現象較明顯；紅土液化後出水不明顯，呈現膠狀；培養土則較不容易、甚至是完全不會發生液化。希望後續的研究，可以找出防治土壤液化的方法。

漩渦是一種獨特的物理現象，然而對漩渦的許多特性如切線速度及向心加速度甚至是拉力等特性都不易使用簡單的實驗方法觀察測量，因此，本研究採用自行設計的實驗方法，藉由觀測有漩渦的水體中平行波波紋變化，以推得在不同距離中，漩渦對附近水體產生的切線速度、向心加速度等影響，進而推知真實情況下，物體進入漩渦時產生的反應。

設Γ為一平面曲線而 P 為一定點 ， 自 P 向γ所有的切線作對稱點，則所有對稱點所成的圖形Γ1 稱為曲線Γ對定點 P 的切線對稱作圖 ， Γ1 對定點 P 的切線對稱作圖 Γ2 稱為曲線Γ對定點P的2-th 切線對稱作圖 ， Γ2對定點 P的切線對稱作圖 Γ3稱為曲線Γ對定點 P的 3-th切線對稱作圖 ，…… 。以下是本文主要的結果：結論 A：當Γ為一圓形而 P 為圓上一點時 ， 計算其 nth 切線對稱作圖 的方程式。結論 B：當Γ為任意平滑的參數曲線而 P 為任意一點時 ， Γ的切線對稱作圖的切線 性質。結論 C：當Γ為任意平滑的參數曲線而 P 為(0，0)時， 計算其 nth 切線對稱作圖 的方程式。英文摘要：Given a plane curve Γand a fixed point P ,the locus of the reflection of P about the tangent to the curveΓis called the reflection to tangent line of Γwith respect to P.We denote Γ1 as the reflection to tangent line of Γwith respect to P, Γ2 as the reflection to tangent line of Γ1 with respect to P , Γ3 as the reflection to tangent line of Γ2 with respect to P ,and so on , we call Γn the n-th reflection to tangent line of Γwith respect to P. If Γ is a circle, and P is a point on the circle, we got the parametric equation of the nth reflection to tangent line of Γ with respect to P. And, for any parametric plane curve Γ; we got the method to draw the tangent of the reflection to tangent line of Γ.

本研究是利用風洞裝置觀察球體下落時，後曳力減緩球體下落的現象。並研究球體終端速率與截面積、質量、外在流體溫度的各種關係。並且利用風洞設備研究兩球體下落時，下方下落球體所產生的尾流對上方球體下落的影響。我們測量了球體下落時位置、速度、流體溫度等。依據實驗的結果，我們得到了以下推論：一、風洞可使自由落體中的物體運動減慢，方便觀察終端速率。二、乒乓球終端速率測量9.2m/s，因為測量方式造成的誤差略高於理論值8.89m/s。三、保麗龍球終端速率測量略低於理論值，但十分接近，證明本方法可用於測量終端速率四、兩球體下落追逐時，位於上方球體在接近過程中會受尾流影響造成下落情形改變五、溫度降低時，球體下落終端速率會略微升高，但下落情形較為穩定。六、溫度降低時，球體的尾流長度會略為縮短，但尾流會較不明顯

在化學冷光的反應中，以 luminol 發光反應最為常見，luminol 在鹼性環境下發生氧化作用激發成激態分子，此分子會放光的形式回到基態，我們改變氧化劑 H2O2\r 與催化劑 K3Fe(CN)6 的濃度，並畫出衰減的曲線圖，比較不同濃度的氧化劑和催化劑對 luminol 發光強度與時間的影響。收集完數據後，便可由反應模式，推導可能的反應情況，接著便可以求得其半生期，希望藉由此實驗所找出的\r H2O2、K3Fe(CN)6濃度，使高中物質化學課本中的 luminol 螢光示範實驗能達到更有效率及更易觀察的狀態。並試圖藉由化學反應速度與實驗參數的探討歸納出能達到最大亮度與最長放光時間的反應試劑條件。

Torus，一種益智拼圖難題。希求：其所有的拼法及構型樣式→進而設計新的拼圖難題 簡介Torus 這款遊戲： 基本拼塊 (可由報告封面看出)： 每塊正方形積木，沿對角線區分成4 個區域後，這4 個區域中，放置3 種不一樣的高度，而每種高度皆至少出現一次。因此有9 種可能的積木。但由於，積木形狀過於複雜，因此為了簡化它，我們將最低處設1，中位置用2，最高處用3，讓它成為一個平面的正方形拼塊。 拼法：以這9 種相異拼塊，同數字相接，拼成3 x 3 正方形。 (可旋轉不能翻轉)

根據三胞理論，我們運用福爾摩沙三號衛星2008、2010、2011三年的資料做出大氣溫度隨高度變化圖，由此觀察出對流層厚度，並且做出對流層高度比較圖，並且發現大氣環流呈兩個系統並做出三胞環流剖面圖。再取陸地範圍做出海陸對流層高度比較圖，研究結果發現差異不明顯。另外，做出不同緯度對流層頂溫度變化圖，發現溫度變化圖為曲線，並無呈現兩個明顯系統。 從大氣溫度隨高度變化圖知道隨著緯度越來越高，同溫現象越明顯，且發現高緯地區70到90度離地表約一公里有逆溫現象。