高中組

由分析暖暖包內各成分的質量，推論放熱的主反應是4Fe + 3O2→ 2Fe2O3。再進一步研究各個成份在暖暖包的作用性為何。最後我們用其他物質代替暖暖包中的主成份觀察實驗的結果。在實用性、簡便性及商業的利益的考量之下，我們想看看暖暖包未來還有什麼發展空間。

大花咸豐草屬先驅性的優勢植物，在短時間內，以外來種的身分不斷增加數量，至現在處處可見。我們推論利用瘦果的易鉤附性及高萌發率應該是使其能快速散播且繁殖的主因。在鉤附機制方面：藉由其本身微妙的物理結構鉤附最主要的傳播動物--人，利用宿存萼（未脫落的管狀花花萼）上的倒刺鉤附衣料的纖維。並藉著本身的物理結構抵抗傳播媒介行走、動作時所形成的力，而這個力與瘦果的體積及重量的關係，相當於一個 60 公斤的人支撐起約 880 公斤的重物。這種鉤附能力，使它能跟隨傳播媒介做長距離的傳播，增大分布面積，而且減少對母株棲地的競爭，並達到增大族群的目的。在萌發能力方面：約 90%的高萌發力和驚人的種子數量造成繁殖優勢。種子落地後，約在三天之內即快速萌發，使他們在生長時間、速率上皆佔有競爭優勢，而使現在形成一大片大花咸豐草的景觀。此外，在實驗過程中，亦發現大花咸豐草對環境適應能力十分的高，無論在鹽度（＜0.5%）或嚴苛的酸鹼（pH2~12）環境中，其忍受力皆十分驚人，這可能也是它能成為優勢植物的重要條件。綜合鉤附機制和萌發能力，我們得知在傳播機制上，大花咸豐草種子除了擁有相當高的繁殖能力，更能在逆境中有良好的適應能力，而且在散佈方面，不論空間和時間上也佔有相當的優勢，更使其成為一種能快速散佈並建立族群的優勢植物。簡介：名稱 大花咸豐草 學名 Bidens pilosa L.分類地位 菊科 鬼針草屬 俗稱 白花婆婆針、白花鬼針草莖 莖四方形，綠色或略帶淡紫色葉 葉對生，羽狀三至五全裂，側裂片卵形，頂裂片卵形或三角形，粗鉅齒緣花四季皆開花，頭狀花序腋出或頂生，徑約一公分；外圍有白色舌狀花五至七片；中央為管狀花，約五十朵，黃色果實 瘦果黑褐色，長約一公分，先端的宿存萼具有倒刺，藉以附著人畜而散播。外來種優勢植物，但現在全台低海拔地區的荒廢地無處沒有它的蹤影，並已逐漸向中海拔山區擴張 。

牡蠣殼與稻殼是台灣常見的農漁業廢棄物。台灣四面環海，養殖漁業興盛，而牡蠣是西部沿海主要的養殖漁業產物。牡蠣殼是難以處理的廢棄物，容易孳生蚊蠅且散發惡臭。經調查，台灣每年產生的空殼重達16萬公噸。稻殼俗稱粗糠，是加工生產之副產品，台灣每年之稻殼廢棄物約有60萬公噸，過去碾米場和農會常以露天燃燒或傾倒於河川等方式處理稻殼，造成環境汙染。 本研究以牡犡殼粉與稻殼灰為原料，透過計算及實驗，將其與釉藥融合，進行資源再利用。實驗中，利用原料分析及三角試驗法，成功研究出牡犡殼粉佔釉藥之比例最高可達28.6%，而稻殼灰取代釉藥原料中的硅石使用，比例最高可達14.4%。牡犡殼粉與稻殼灰合用可取代釉藥可達43%。

一、 稻草灰溶液呈鹼性。二、 稻草灰中只有溶於水的部分能幫助燃燒，不溶於水的殘渣不能幫助燃燒。三、 稻草灰中的主要成分為鈉、鉀的碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽。四、 稻草灰中鉀含量約8.6％，氯化磷含量約佔1.1％。五、 植物生長中如缺乏某些元素，則會造成營養不良。六、 稻草灰成分中含磷、鉀、氮碳酸鹽、氯化物、磷酸鹽，可說是很好的植物肥料，如果再配合土壤則更能發揮其功能。七、 稻草灰具有抑制真菌生長的功能。八、 稻草灰對向日葵的生長速率較尿素、硫酸銨穩定，隨著時間增加，其增減幅度變化不大。九、 用稻草灰為養份培育綠豆芽株，其維生素C 的含量比用清水培育者幾乎高出兩倍。十、 用稻草灰代替碳當還原劑，可使煉鋼廠成本大幅下降，保持在世界的競爭力。十一、 稻草灰乾餾所得焦炭，可當吸附劑。

各種清潔劑的主要成分是界面活性劑，界面活性劑是一個分子同時含有親油基（長鏈碳氫脂肪基），和親水基（鉀、鈉、銨、乙醇胺等）的化學物質之總稱。可分為四大類，即陽離子、陰離子、兩性離子和非離子型。界面活性劑以一定濃度的流體成束狀流下時，會在底部形成小隆起，隨後出現如水花般的彈跳，此現象稱為「凱氏效應」。實驗發現，界面活性劑在滴下的瞬間若無液體在下方堆疊，則無法觀察到此液滴彈跳現象。此外我們想更進一步研究溫度對不同界面活性劑的影響，找出臨界溫度，此時分子間黏合力接近零，表面張力會變小，藉由對界面活性劑的了解可以找出界面化學中，分子間作用力的關係。

本研究根據前人對關西隕石坑的研究，初步以尋找隕石坑的確切位置出發。透過實地調查並比較地層結構、研究岩石的成分及製作薄片標本，探討關西隕石坑的諸項性質。從一連串的研究結果發現，當初疑似Suevite的岩石事實上與四寮石十分相近，因此無法當作關西的隕石坑存在的證明，必須尋找其他相關證據以便確認。然而，這些類似Suevite的岩石，或稱四寮石，僅出現在四寮一事，仍顯是關西地質的獨特性。本研究對此類岩石的成分進行初步的研究與探討，並推論出其可能的成因，讓我們對四寮石為何會出現在此地有更深入的了解。

本實驗以大葉桃花心木種子為材料，探討種子在飛行時，其結構與三種作用的關係：重力、旋轉力矩、柏努利原理。實驗中首先測量種子各部位的結構與飛行模式的關係，再以模型進行實際拋射與風洞的測試。結果我們發現大葉桃花心木種子的7個結構會影響它的旋轉飛行：1.種子的重量：提供重力造成轉動及產生升力。2.展重心位置：需偏向翅的一邊，使施力矩大於抗力矩而穩定旋轉。3.弦重心位置：需偏向翅寬度方向的一邊，提供較大的切風角度，增加旋轉推力。4.種子與肋痕重量比：以0.3~3.0的重量比例飛行高度與轉動速度最佳。5.展弦比值：種子翼面的展弦比在4至7可獲得較大升力。6.上反角：會改變翅的上、下面的實際受風面積，且上反角的翼面下凹，依白努利原理會形成水平下壓的力量。會使鉛直下墜的種子恢復水平，藉以修正種子的飛行姿態。7. 截角面積：適當剪除重心以外之翼面面積可以使載具更容易旋轉，但是截角長度不要超過全長的一半，否則會降低受風面積，進而使載具很快墜地。8.載具飛播高度：若以6公尺之水土保持間距來推算，10倍載重之載具飛播高度限制約在30公尺；4倍載重則限制約在100公尺。以飛播高度在100公尺時之飄移距離：10倍載重之飄移距離約70公尺；4倍載重則約40公尺。故4倍載重之單翼種子載具的使用，是可靠且簡便的飛播造林方式。

在“高中數學──自然數系”書中，第六章自然數的除法運算裏，有一組問題如下：在圓周上取出 24 個等分點，分別記為 0 , 1 , 2 ， …… ， 23 (A)將0連到 6 ，將 1 連到 7 ，……，17 連到 23 ，這些直線段（圓上的弦），可以找到一個圓以這些直線段為切線（此圓為此直線族的包絡線）(B)將 1 連到 2 ， 2 連到 4 ，……， 11 連到 22 ， 12 連到 0 , 13 連到 2 ， ……， 23 連到 22 ，則這些弦的包絡線為一心臟線，這組問題引起我對包絡線的注意。 80 年暑假參加數學研習營，楊維哲教授談到“心臟線”是數個曲線族的包絡線，心臟線也是圓族的包絡線；因此更引發我對包絡線的興趣，想作更進一步的探討和研究。

民國九十六年及九十七年颱風期間在高、屏地區產生多處土石流，成為重大地方新聞，引起我們探討土石流的興趣。本研究探討各地區土石流堆積物中砂土與礫石的重量比例(土石比)，及不同土石比的土石開始流動的坡度(起動坡度)與含水量的關係。分析出樣品土石比後，再依土石比範圍選定三種比例做起動坡度與含水量的關係實驗。研究結果發現，土石比與該地區岩石性質及產生大量疏鬆土石的山崩情形有關。土石起動坡度與含水量的關係密切；各種土石比的土石起動坡度皆隨含水量的增加而遞減。但礫石含量較高的土石，在較低含水量時即可開始流動，而且起動坡度隨含水量遞減的程度較低，因此關係曲線的傾斜程度較低。

計算二階階差數列級數和的問題，是數學愛好者在接觸數列時常會遇到的入門類型。本研究者在偶然的機會看到這樣的題目後，乃有興趣再更深入認識階差數列，因而開展本研究的目的，即在於探討各階階差數列特性及發展計算各階階差數列級數和的通用方法。經由對階差數列的觀察，本研究運用創新的圖形來思考階差數列的特性，發現〈三角形排列思考法〉是推導計算階差數列級數和的便利工具，進而從〈三角形排列思考法〉歸納出階差數列級數和計算式的數理性質與原理，並且已發展出計算任意階階差數列級數和的通式。