高中組

本篇研究主要探討角速度相同的數個簡諧動點之質量中心的軌跡。我們先從兩分別在不同線段上做簡諧運動的動點 P'、Q'之中點M出發，觀察並研究出其軌跡範圍，接著推導出其軌跡方程式。同時進一步分析不同線段相交情形之間的關聯性。另外我們討論 P'、Q'有權重的情況，此時M為P'Q' m:n內分點，發現結果與中點情況十分類似。 接著，我們研究三個動點的情況，觀察三動點重心的軌跡圖形，進而推廣為k個動點，此外我們也做了初步的三維推廣。

我們看到了一段關於水錘送水機的影片，引發對水錘現象的興趣，在瀏覽過一些相關資料之後，我們決定設計實驗來進一步了解此現象，而最重要的壓力計在我們奔走於各學校之後終於有了著落，我們開始組裝實驗裝置，並且在實驗過程中遇上問題時不斷改裝它。我們以壓力計來測量閥門快速關閉時所產生的壓力波，並比較其對流速的關係及其遞減的圖形。而在過程中我們發現電磁閥關閉時產生的壓力波的第一個波峰特別小，於是我們也試著去探討造成此現象的原因。接著我們在一些文獻中發現快速打開閥門會造成類似水錘的負水錘現象，所以我們也利用分析水錘現象的方法來分析它。最後我們重新組裝一個能夠同時關上水管兩端閥門的裝置，來觀察二壓力波干涉的圖形。

本研究最主要目的是:探討溫度、鹼性、溶劑、KI對H2O2(aq)分解反應的影響。兩種方法收集氣體並交叉比對數據。總結實驗重要結論如下： 一、 溫度固定下，不同濃度NaOH對不同濃度H2O2分解產生的總壓力均為：2M>1M>0M；但是高濃度NaOH對不同濃度H2O2分解產生的總壓力均為：2M>4M>8M。 二、 25℃下，對KI分解H2O2(aq)反應產生O2，速率較易實驗及觀測。溫度：0℃、25℃、50℃、75℃，其產生O2的速率(單位: mL / min)依序為:0.46、29.4、40、167。 三、 在不同酸鹼度對KI分解H2O2(aq)反應氧氣產生總壓力及產生速率，均為酸>微鹼>鹼；而且KI與雙氧水反應pH值則是迅速的上升大於7，最後呈微鹼性。 四、 H2O2氧化KI比例(%):原始數據(0.09)>礦物油(0.08)>正己烷(0.04)。H2O2自身氧還比例(%):原始數據(97.3)>礦物油(94.46)>正己烷(94.25)。

我們以γ構型史特林引擎為基礎，結合自由活塞的結構，再加上線性發電模組，設計出一台可在溫泉環境中發電的地熱發電機，因製作精度不良且材料選擇錯誤，第一代原型機模型僅運轉1分鐘即損毀，不過已足以證明其理論與方向的正確性，針對第一代原型機的缺失，我們著手製作第二代改良型，將引擎分為熱交換模組與動力模組2部分，解決溫差造成水凝結的問題，我們並將它命名為分離式γ-自由活塞型史特林引擎，最後我們以實驗證明「淺層地熱發電」的可行性，為綠色能源提供另一種選項。

本實驗探討飛蛇在滑翔的過程中，因為身體截面積改變及體態的S形彎曲，在流體動力學上的表現，對滑翔穩定性、持久性的影響。 透過飛蛇截面模型在鉛直集風箱與水平集風箱中以不同角度量測到的鉛直後曳力、升力及後曳力，推測飛蛇張開肋骨、腹部內凹的行為，有利於其滑翔。 最特別的是飛蛇滑翔時的寬長比。一般無翅膀的動物(如飛蛇、飛鼠、飛蛙)會張開四肢及薄膜以增大其寬長比，但飛蛇沒有四肢，反而加大其體態的S形彎曲來增加寬長比，由體態S形立體模型的實驗情況，當其寬長比在1 : 1 ~ 1 : 2之間時，會穩定的滑翔，且水平滑翔距離較長。 而飛蛇滑翔的過程中不斷擺動身體及轉動尾巴，推斷是有助於其滑翔的穩定性及定向性，實驗不易，暫留待續。

本研究是在探討田螺及福壽螺對環境因子的耐受度差異，希望能藉由發現兩者適應環境的差異，使目前面臨消失的田螺能抵抗福壽螺的入侵，以此作為未來防治福壽螺的參考方向，進而找到防治福壽螺、復育田螺的方法。 本研究發現：在低溫下，田螺由低溫復甦的速度大於福壽螺，田螺的活動力也顯著的優於福壽螺。此外，田螺較福壽螺耐強酸(pH3、4)。而防治福壽螺的苦茶粕與Morpholine，只有在特定濃度時，田螺的忍受度才優於福壽螺。田螺在低溶氧量環境下活動力較低，但若完全不接觸空氣，田螺有較持久的不換氣能力。田螺在黑暗中的活動比例明顯優於福壽螺。再者，田螺能忍受的溫度範圍也較福壽螺廣。田螺與福壽螺皆有雲集現象。

此研究探討不經由其他複雜製程而直接以氧化聚合法將PEDOT修飾於不同結構與導電度的材料PEDOT/ TiO2、PEDOT/CNT、PEDOT/XC-72作為直接甲醇燃料電池(DMFC)的觸媒載體對其發電效率與觸媒品質的影響。本研究比較以不同奈米材料作為PEDOT修飾的材料對於穩定觸媒的效果以及觸媒性質的影響。 研究結果發現，經PEDOT修飾的奈米材料在甲醇的氧化電位數值表現上與觸媒品質高於未修飾者，顯示出本實驗加入的修飾藥品與實驗方法有助於提升直接甲醇燃料電池的工作效能，將來可被運用於燃料電池上。

水在鋁面之間受力外力作用時，鋁面下移及上拉畫出受力的F-x圖不一致，圖形所為面積即損失的能量。 為了解釋能量散失，建立兩種能量損失的機制(模型一及模型二)，定義物理量：「等效摩擦力」及「損耗係數」討論水的特性。 調製不同黏稠度的CMC水溶液，分別測其等效摩擦力及損耗係數，以及形變時的F-t圖。驗證並解釋液體形變，液體種類的不同，能量損失情形也不同。 由液體形狀的面向，以「紙片模型」再探討。透過曲線擬合液體外形，發現液體受壓向下時，固液交界面有作用力影響液體形狀。 兩者計算出的等效摩擦力相當接近，因此可說是本實驗結果的雙重驗證。 最後以障礙張力Barrier tension表示固液界面的張力，其值與水表面張力接近，代表兩者共同影響形變外形。

在日常生活雜訊通常被視為干擾，大多數的狀況下我們嘗試減少雜訊以利訊號的接收，但在一些特定的非線性系統中，加入適當強度的雜訊反而會增強訊號的接收，這個現象我們稱之為Stochastic Resonance(以下簡稱SR)。本研究以投影機將訊號及雜訊投影在視網膜上，並加入不同強度的雜訊於訊號中，利用MEA(多電極陣列系統)紀錄視網膜產生的電生理訊號，觀察不同強度的雜訊對視覺訊號接收的影響。實驗結果顯示在加入一定程度的雜訊中，訊號的品質確實顯著增強。未來將著手在背景中加入雜訊，模仿自然中雜訊的來源，觀察大自然中雜訊對生物的獵食、躲避天敵是有利或弊。

臺灣及日本氣候不同，日本年均溫低且年溫差大。兩地端黑豹斑蝶幼蟲較易取得的菫菜也不同，推測兩地族群發展不同適應策略。首先比較COI基因，檢視族群分化。記錄不同族群在不同溫度下的生活史、型態(體長、翅長、腹重)，並餵養不同食草，探討不同族群是否有不同適應。 比較COI序列，發現日、臺族群未有明顯分化。各族群在生長發育、宿主植物利用及生殖投資可能發展出不同的適應策略。臺灣族群生活史長、發育零點高、有效積溫低，對宿主植物的變化較敏感。高溫下日本族群體、翅長縮小，而臺灣族群體、翅長雖有類似現象，但對溫度改變較不敏感。臺灣族群體重隨溫度上升縮小，雌蝶腹重比例於高、低溫均增加。端黑豹斑蝶發展以上不同生理反應以適應。