高中組

本實驗原理主要運用水滴與金屬環感應產生的靜電，使水滴帶電，再由帶電水滴進一步感應使金屬環及容器帶電，持續累積便可產生高電壓的兩端進而放電。而實驗主要研究不同的環境因素及儀器材質對電荷的累積速度有何影響

於光學實驗里，欲測定水波槽內週期波的波速時，若以同步定時儀，眼睛再透過定時儀的狹縫，觀察週期波，則欲「凍結」週期波簡直難乎又難，因此，為使定時儀的狹縫與週期波同步，可設計一個「同步調整器」，使同步定時儀的狹縫經過視線時，起波器亦恰振動一次，而使狹縫與週期波始終同步，由此可「凍結」週期波，進而測出其波長及波速。

當冷氣團從大陸移動到海面時，常會形成一些特殊的雲，常見的有雲街與胞狀雲。胞狀雲因其成雲機制與分布差異又可分為開放與封閉的形式。本實驗藉味噌湯不同加熱條件下所產生的圖形模擬大氣中胞狀雲的對流，並探討不同溫度與厚度下，味噌湯的加熱對流圖形差異與大小變化。 實驗發現味噌湯在低溫加熱時，其形成的圖形較類似開放胞，我們認為是溫度較低時，流體下沉的力量較向上對流的力量強，與形成開放胞的條件相同；高溫時，其圖形較類似封閉胞，我們認為是溫度較高時，流體向下對流的力量較向上的力量弱，符合形成封閉胞的條件。且流體厚度增厚時，所形成的對流胞大小也會增大。另外，流體在旋轉狀況下所形成的對流圖形更接近大氣胞狀雲的圖形。

研究指出，公果蠅(drosophila)在求偶的過程中若被母果蠅拒絕，將提升其對酒精的攝取量。此研究結果引起了我們的興趣，本實驗就是在探討被拒絕之公果蠅提升酒精攝食亮的原因。實驗結果顯示:被拒絕的公果蠅是在攝食酒精後才對酒精產生成癮，而非是在拒絕後直接提升對酒精的趨向。也就是說，被拒絕的公果蠅是在酒精在其腦內產生反應後，才產生行為變化。我們也利用基因調控技術控制果蠅分泌NPF的量，探討被母果蠅拒絕的公果蠅的特殊行為是不是受到體內NPF的量變化所致。結果顯示:NPF的缺乏除了會造成公果蠅提升酒精攝取量，還會提升求偶動機。透過實驗結果，我們可以建構一個包含被拒絕與酗酒的行為模型，希望可將研究結果應用於人類與其他模式生物。

在一個偶然的機會下，接觸到一種特別的數列，這種數列是由 1~7 等數字組成，其中每個數字都重複使用兩次，在總共 14 格的格子裡排列，而且要符合 1 與 1 之間有 1 個數、2 與例：2 3 7 2 6 3 5 1 4 1 7 6 5 4依據此種排列規則也找出 1~3 組成的數列 312132、1~4 組成得數列 41312432，將此數列改成由 1~n 所組成的 2n 位數列，並討論此 2n 位數列的各種特性，並將有此特別規則的數列命為”挑剔數列”。目的 ：□ 證明 n=4k+1 和 4k+2(k 為非負整數)時不存在挑剔數列□ 找出一種排法能排出 2n 位的挑剔數列□ 証明此排法並反推 n=4k 和 4k+3 時一定有挑剔數列存在為了達到這些目的，我們使用以下方法：□ 以數列對應序數的關係及序數總合證明 n=4k+1 和 4k+2 時無挑剔數列□ 藉由現有的挑剔數列，發現每一種 2n 的挑剔數列中階有一組挑剔數列有相似的排法□ 將每一組相似的數列用化簡法化簡之後可得一有規律性的數列，再探討其轉變後的數列的排列。雖然目前已經找到哪些 n 值有挑剔數列存在，也找到排法能排出至少一組挑剔數列，但對於在 2n 位中可以排出多少挑剔數列卻仍然不知，這個挑剔數列還有很多地方可以繼續發展下去。

汽車故障的主要原因，大都在引擎點火系統上，其中最常見的毛病是白金磨損，火星塞跳火電壓不夠，容易積碳等問題，這些故障的解決辦怯，有很多人在研究，經費也花了不少，但仍無法獲得滿意的結果。因此我們想，找出其他可行的方法，以徹底改善引擎之點火系統。由於科學的進步光電科技正在蓬勃發展，於是我們產生了以光電控制系統，作為汽車引擎點火系統的心臟之構想，盼能使點火系統全部改頭換面，期使故障減到最少。

本實驗主要是藉由控制三個變因，以探討大自然中影響波痕產生的情況。藉由改變水波的頻率、水槽中的水深、沙子的粒徑大小，將其所產生的波痕的波峰、波谷的高度以及各個波峰離起始點的距離記錄下來，並且製作圖表，希望能從中發現各變因對波痕的影響，並希望能藉由該發現來推斷出一個可以分析波痕與沉積環境的關係。經由實驗，我們發現水波的頻率越高，波痕的波痕指數越小，且其高峰值離起始點的距離會越遠，而所形成的波痕振幅之臨界質不隨頻率改變。此外，我們也發現在較深的水中，形成完整的波痕的時間較久，而沙子粒徑分佈也會影響其產生的波痕。

我們利用 Ia 型超新星來驗證討論哈伯定律(Vr = H ×d )與測量哈伯常數、探討宇宙年齡，並討論宇宙加速膨脹的可能性、哈伯常數是否為恆定值等。利用網路找出Ia型超新星觀測資料，並借由此型超新星可當成標準燭光(StandardCandle)的特殊性質，我們可以很容易算出星體的距離d ，再借由觀測到的紅移值(RedShift)可算出星體遠離我們的徑向速度 Vr (Radial Velocity)，最後再利用數值方法求出最佳擬合直線來得到哈伯常數。我們從資料、各式理論進行討論分析，認為宇宙極有可能在加速膨脹，意即哈伯常數並非恆定值。我們得到的哈伯常數分為高、低紅移兩部分，以低紅移超新星測量到的哈伯常數~57.6km/s/Mpc；以高紅移超新星測量到的哈伯常數~ 30.6/km sMpc；並綜合高、低紅移超新星，測量到的哈伯常數~ 31.7/km sMpc。若假設哈伯常數為恆定值，低紅移資料對應的之宇宙年齡約 170 億年；高紅移資料對應之宇宙年齡約 319 億年；綜合高低紅移資料對應之宇宙年齡約 309 億年。由於宇宙極可能加速膨脹，哈伯常數極可能是時間的函數，所以宇宙年齡可能也並非簡單哈伯常數的倒數就可算出。

在上基礎理化第 11 章 〝 電流與電流磁效應 〞 時，老師說起在加工區內生產電視機的工廠，在出貨前，需將每一台電視置於模擬外銷銷售地，當地的地磁環境中，在做調整後，方才能夠包裝出貨。原因是自映像管射出來的電子，受到磁場的影響，若未經上述的調整，則電視機的畫面可能顏色不佳，畫面不完整的缺點以致於影響品牌的口碑。這令我們不禁想到實驗課中，所使用到的圈轉式安培計、伏特計 … 等，是否亦受到外在環境中磁場的影響而不準確，如何減少此種影響，提高電儀表測量的精確度，於是我們開始搜集資料、進行實驗研究。

我們設計一系列的實驗來探討為什麼水芙蓉的根需要那麼長。我們以剪根的方式來檢測對植株的影響，結果發現根有吸收養分的作用，但是只要長到一定程度就能達到養分吸收的目的，根再長對養分吸收似乎沒有特別的幫助。根重改變對水芙蓉翻正有很明顯的影響，但根長改變則影響不大，顯示根的重量對穩定有重要的影響，但實驗也發現根部太重對植株也有不利的影響。植株型質分析發現葉子提供浮力，而根的重量提供穩定作用，使之不會在水面上亂漂或可能翻覆。最後，生長在各水域的植株根會隨水愈深而愈長，實驗結果支持我們的假說，即是水芙蓉根的長短和穩定有關；同時也暗示水芙蓉的生理具可塑性，能依其生活環境的不同，對根或葉部做不同能量的投資。