高中組

本實驗主要目的為改變風扇扇葉形狀以達輸出風動能功率為原扇葉2倍以上。參考前人實驗方法並求得扇葉於某一特定轉速範圍可使電能消耗於電流熱效應之比例達最小，主題一成功驗證此最佳轉速範圍正確性。 主題二共設計28種不同形狀的扇葉，發現在最佳轉速範圍內可量得『不對稱扇葉』較『對稱扇葉』輸出風力佳，且等比例縮放月形扇葉後，得一特定面積使其『於最佳轉速範圍內微調即可達到最佳風力』，此法求得之扇葉即為兼顧最佳形狀及面積之扇葉，且實驗上量得輸出風動能功率約原扇葉2.1倍。 由於風扇輸出之風力為亂流狀態，故於主題三設計風罩使自行設計之最佳扇葉較裝置原風罩時風力更集中，因而增大風力吹拂範圍。

本實驗利用航太領域的光學影像顯示科技-Color Schlieren來觀測空氣中的流體變化，實驗過程以製作一個能夠看見氣流流動情形的簡易實驗裝置為目標，利用光線通過疏密不同的空氣而產生折射現象差異發展出一個簡單、方便組裝的實驗裝置，最後以Color Schlieren光學顯像技術觀察氣槍噴嘴在操作時噴嘴附近空氣密度變化的情形，發現噴嘴塊狀流為產生極大噪音的來源，並錄音然後繪製頻譜，比較各種自製噴嘴的降噪效果及其塊狀流的消除情形，自製的噴嘴過濾器比較直孔及螺旋孔兩種結構，並改變不同孔數，研究發現直孔效果優於螺旋孔，且孔數越多其降噪效果越明顯。

我們在高一時學到如何在銳角三角形三邊上任取一點形成周長最小的三角形。而我們現在將原有三角形的三邊轉化成圓或點，來探討三個元件上各取一點滿足最小周長的條件。 當我們以幾何的證明方法找尋三角形周長發生最小值的條件時，可由前幾個例子發現三角形周長發生最小值時皆具有角平分的特性，之後我們便朝此方向證明所有情況。接著，我們再以物理最小能量原理重新解釋每一種情況發生最小周長時的條件。 目前我們仍無法克服的為兩圓一點或三圓的情況，雖然已知滿足最小周長時會具備角平分的特性，但在明確找出點的確切位置時，我們目前只能經由圖形的觀測，發現一些有趣的特點，這之間還存在許多有趣的秘密等待我們去探索。

本組旨在研究製作一「焊接輔助裝置」，係運用可水平伸縮、可垂直正反轉、可調整高低、可旋轉定置等機構所組成，以提供穩定平台方便置妥電路板為主要目的，讓焬焊及佈置實體零件時能便易，縮短施作製作電路時間，運用實務專題課程，採分組學習方式經歷文獻彙整、合作腦力激盪發想，經歷六個月時間發展專題製作，獲致成果如下。 一、本組以方便取材並簡易構想進行可水平、垂直、高低、360度定置之平台，提供一簡便穩定以輔助實施電路焊接的機構，實現了4D的構念使作品展示出新穎性。 二、本組作品經實際焊接作業重複試驗操作，均能達到簡便錫焊作業、提高實體電路錫焊成果，也增進電路實作能力，助益學習成果外更顯示本作品具有很高實用性。

本篇的目標在於探究多項定理的展開式，若將展開式全部列出來是繁雜的，我們透過幾何來呈現展開項，配合動點成線，動線成面，動面成體的概念，我們共發展了四種幾何表現，並且呈現出不同的性質，帶出更多的代數與幾何的規律，同時還推廣了多項展開式的係數表示法、kn、巴斯卡等式、並且找出多項展開中不同項與變數項的數量間的通式等等性質，處處可見數形合一的微妙關係，也帶動了幾何與代數之美。

本研究經普查校園內所有的植株後，選取試驗苗木高度為130─170cm的菩提樹、春不老、羊蹄甲、茄冬樹、含笑花、桑樹、榕樹、南美扶桑及水黃皮、竹葉、羅比親王椰棗等11種常見綠化植物，評估其對空氣中汙染物之淨化能力。綜合分析六種各區淨化效能較佳的樹種發現，單位葉面積較小者，其微粒的沉降速率多半較大，而葉面較粗糙而覆有絨毛或有較多葉脈凹陷處者，會具有較佳的截塵效率。這樣的結果，與學者研究的結果相符合。 本研究希望可作為都市或學校地區植栽設計的參考，因此在植栽的配置上以羊蹄甲、春不老、榕樹及竹子葉為最佳選擇。除了美化綠化環境之外，可以使我們校園空氣中的微粒物質含量降低，讓我們天天都可以『好好呼吸』！

一、利用空寶特瓶底部約2公分製作立式排水孔蓋，直徑大小吻合傳統之排水孔蓋。 二、藉由橡皮筋旋轉產生扭力的物理現象增加與毛髮之間的摩擦力，搭配我們設計的環保排水孔蓋，進而達到迅速清除毛髮之目的。 三、藉由魔鬼氈之特殊設計，鉤狀一面可以輕易勾住毛髮，再利用水的吸附力，可以輕易將立式排水孔蓋周圍的一綹毛髮輕易清除。

在目前台灣社會中大樓隨處可見，但是高科技的大樓在目前是很流行的，但是卻缺乏了一項功能，在現在人手一機的時代，卻無法統整保全系統、門禁系統、空調系統、燈光、然而我們利用課程所教的可程式控制器，簡稱PLC控制器，再搭配人機介面，我利用人機介面與PLC控制器連線，然後利用HUB來做連線，連監視器我們也是採用網路來做溝通，更親近我們生活，不必隨著大樓設置控制器所在地方來操作，只需要拿出手機來控制電器或空調，增加了使用者的方便性，不必像一般大樓一樣控制電器需要跑到控制介面來控制，不僅僅只有局限在大樓中，在外面也可以操作手機來觀看家中電器是否關閉。

此份報告主要是探討一個最優化問題，即是給定特定的移動方式，求出至少要多少操作，才能夠把棋子從某一種分布狀態調整成另外一種。而經過許多例子的嘗試，發現因為原本的問題不帶有數學的式子於其中，故沒辦法用上任何已知的工具進行解題，所以引入座標系以及排列矩陣，讓其含有許多數學式，能夠幫助問題具體化。接著給出好的上界以及得知最大值達成時滿足的條件後，便是開始進行一連串的構造，而這我採取「先猜後調」的策略，簡言之，就是先放置一種看似不錯的分布狀態，再利用討論出來的一些工具，對此狀態進行調整，同時用簡單之圖論方法觀察內部的數學結構，以獲得最優的構造之一。

在一間昏昏暗暗又照射不到任何陽光的工具室，一定需要有足夠亮度才能照亮整個工具室，目前傳統日光燈耗電特別的恐怖，而工具室會有很多箱子推疊在一起，所以光源也會被阻擋，如果把傳統日光燈的燈管改成LED日光燈，可以把耗電量降到相當的低，但現行的LED日光燈光源具方向性，而如何解決光源被箱子阻擋住的問題，可以把LED日光燈的燈管加上一個馬達來讓燈管可以360度調整角度，這樣就可以避免箱子的後方沒有光源，也可以順利地找到想要找的小零件、工具。