高中組

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。

為了了解被揉皺的鋁箔紙團的抵抗能力，我們使用了二、三維的擠壓實驗。實驗分成兩種型態，一種是對單一平面作擠壓的動作，另一則是以對三維表面作擠壓。經過實驗，我們可觀測到其外力和鋁箔紙團體積變化的存在著函數關係，並且其中指數的部分是與鋁箔紙的厚度無關，有鑑於此，我們猜想鋁箔紙團的自身抵抗力應該是個相當突出、明顯的現象。最後，我們求出以下的數據並分析：一、單一平面擠壓：(一)各種大小的鋁箔紙在各種大小施力面的體積變化(二)探討不同形狀的施力面所造成的體積變化二、三維表面擠壓：(三)定壓下長時間對鋁箔紙球紙球半徑的影響(四)各種層數鋁箔紙樣本在各種力、壓力下的體積變化

本研究主要是探討翼端小翼對飛機飛行的影響，翼端小翼在現在不少的飛機上都有這種設計，假設小翼可以阻止飛機機翼末端的氣流上旋，進而增加升力與推力，讓飛機能提高飛行時的效率，為了驗證這個假設，因此製作了簡易風洞對小翼的升力進行定性和定量的探討。本研究首先由平板機翼與克拉克 y型翼在相同攻角、展翼面積不同下各所產的升力差異，進一步藉其升力的差異情形，探討其差翼原因，接著就其差異原因設計小翼以使克拉克 y 型翼的升力提高，最後則探討翼端小翼的形狀與升力的關係，藉以歸納出那一種形狀的小翼是較佳提高升力的小翼。本研究乃在自製的風洞下進行實測實驗研究，實測所得數據並繪以折線圖進行研究比對，最後驗證所得的結論頗具參考價值。

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.

本研究是利用氧化還原與尖端放電兩原理，使還原析出的金屬，在介質中藉由尖端放電生長成有如樹狀的物質。我們的研究重點有別於以往的金屬樹科展作品，是以如何控制或改變金屬樹的生長方向為主；為此我們設計了十幾組實驗，包含理、化操縱變因如：電、磁、光、溫度、配位基、電阻等，同時也對實驗過程中，發現的有趣現象做衍伸研究，如：導引、毛細現象的影響。經過一年多的實驗後，選出五種具有明顯實驗結果與發展潛力的實驗組，作為科展的深入研究，並將成果收錄於作品書中；其中活性組、電磁組為改變金屬樹生長方向的方法，錯離子組可影響金屬樹析出的速度，導引組與紙導引組是直接導引金屬樹的生長。

IAA通常被視為影響頂端優勢的主要激素，本作品主要探討影響頂端優勢的作用與機制。我們發現去除頂芽後，愈靠近頂端的節間，其生長幅度越大，推論植物體內所殘存的IAA含量與激素運輸蛋白使用情況影響了IAA的分布，導致節間與側芽的生長出現變化。在醣類與水分供給的實驗證實：過剩的醣類會降低游離IAA的含量，而抑制細胞成長。最後我們探討了光線與溫度對頂端優勢所造成的影響，其中避蔭反應與Pr光敏素的調控促使黑暗處理組別表現明顯的頂端優勢，而較高的溫度對於植物生長有提升的趨勢，但在頂端優勢的表現方面無顯著差異。本作品利用觀察到的生理現象及分析實驗結果，與文獻資料結合，對植物頂端優勢做了更進一步的解釋。

參考書上的一題：「質量 M 之光滑半球碗以等速度在光滑水平面上運動，今將一質量 m 的小球輕放於碗底，試求小球第一次滑回碗底時，碗與小球之速度各為何？」其解答過程，視球在碗內為純滑動（因無摩擦力）。今把問題複雜化，設球與碗面間有靜摩擦力，致使球作純滾動時，則所求答案應如何改變？我們先引用高二物理課程中所學過的：靜摩擦、相對運動、力學能守恆、動量守恆、迎面彈性碰撞、圓弧面的純滾動及轉動力學等原理來推演公式，再設計實驗以驗證所推得的公式，最後並試做實驗誤差的分析與討論。

以碘酸鉀為氧化劑並以澱粉為指示劑，加入硫酸後分別與多種還原劑反應。發現焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫氰化鉀等使指示劑變藍。而焦亞硫酸鈉與碘酸鉀的反應常見於高中教材[1]，[2]；硫代硫酸鈉與碘酸鉀雖然有反應發生，但是反應時溶液生成沉澱物，推測有兩種以上的反應發生。硫氰根離子與碘酸鉀反應以動力學探討，得知速率定律式R(M/s)=k[IO3-][KSCN]2[H2SO4]，k=2.9×105(M-3S-1)。產物檢測後，推測硫氰化鉀中的硫原子被氧化生成硫酸根離子。鐵離子檢測後溶液成血紅色，因硫氰化鉀濃度對反應為二級，一段時間後反應物濃度過低而難以反應完全，殘餘的硫氰根離子與鐵離子生成血紅色硫氰化鐵錯離子。

參考資料二的水錘實驗是探討充水剛性管壓力波的強度及週期；參考資料六的實驗是以距離除以時間求充水軟性管的波速；而高中共鳴空氣柱的實驗為空氣在剛性管中形成駐波，本實驗經由理論分析重新整理後，推論當波動在充填流體的彈性管中產生振盪時，為流體的彈性與管的結構、彈性在徑向上的串聯效應。 本實驗將彈性管充滿水置於木架上，一端接上注射針筒，另一端接上水箱。擠壓注射針筒產生波動，藉由感測器記錄波形讀取振盪時間，改變不同的變因，實驗數據支持理論分析。 最後利用理論計算出空氣在矽膠管共鳴時的波速是由空氣及管共同決定的，故波速小於(331+0.6t) m/s，實驗數據支持此推論，可知形成駐波的頻率，不只與管長有關，也與管徑、管壁厚度、材料有關。

在高一化學課本中，有談到過飽和結晶的現象，另外在一些書籍上提到以蒸發的方式析出晶體，但未深入解說探討，使我想深入探討長晶的奧祕，並長出較大的晶體。