高中組

太陽能是永續的綠色能源，但是目前市面上販售的太陽能板價格都非常昂貴，如果經由附加便宜的平面鏡經過反射，藉以增加太陽能板的光電吸收和能量轉換，將有助於太陽能板的經濟效益並且提升能源的應用。我們以老祖先的日晷原理進行太陽光線的追蹤，使太陽光線和太陽能板保持在垂直狀態取最佳照度，再利用平面鏡的反射來取代昂貴的太陽能板以及增加原本太陽能板的輸出功率，運用物理向量的分向量觀念，經過平面鏡反射之後的垂直分量，可以將垂直於太陽板以外之光線再加以利用，增加原有太陽能板的能量輸出。

有一三角形ABC，一點M在三角形邊AC上，一圓以BM為直徑，交AB、AC分別於P、Q，找出圓經P、Q作切線之交點R，當M在AC上做變動時動點R之軌跡為何？首先從特殊三角形的軌跡問題開始著手。再將原問題延伸，使原本的軌跡再對另一動點進行掃略，如使三角形頂點B於一平行邊AC的直線上、任意給定的直線上、過A及C之圓上(不含以AC為直徑的圓)等三種情形移動並利用幾何軟體「顯示軌跡」功能觀察其掃略圖形邊界，並試假設其為何種特殊圖形，並嘗試證明猜測的結論。最後嘗試研究此種特殊圖形的特殊性質並推廣之。

長久以來植物生理學家探討高大樹木如何將水分運送到頂端，其中最主要的理論包括根壓，毛細作用，蒸散作用以及內聚力理論。1914 年H. H. Dixon 所提出的理論結合了蒸散作用與水的內聚力，其理論主張水在木質部內移動的驅動力是來自葉片蒸散所產生的張力和負壓。水如一層薄膜覆蓋在葉肉細胞的表面，當水分因蒸散作用而散逸至大氣中時，水膜即退到相鄰細胞的細胞壁間，這個現象造成顯微的曲線表面，因而產生葉肉細胞內的負壓，將木質部的水分向上拉升。 由於在高中物理中，我們學到有關表面張力計算的技巧，因此在閱讀有關植物生理學中上述的理論時，我們發現作者引用的為一「球狀曲面」的表面張力公式，並且書中對於水膜凹陷產生負壓處是在海綿組織細胞的表面。我們以為負壓產生的位置主要是在維管束鞘表面，且水面的凹陷形狀應為「圓柱曲面」，在本實驗中我們以高中物理表面張力計算的技巧重新導出適合圓柱曲面，水膜形狀下的負壓大小，設計一個模擬實驗印證公式的正確性後，我們以一個豆科植物的電子顯微照片為實例，估計此一水分輸送的合理高度，發現所能輸送的高度約為3.7 公尺高！

為了解黃斑黑蟋蟀左翅在上的遺傳性狀是否可以經人擇選種過程加以保留，以此探討其在族群內遺傳特性及其存活的指標。材料來自國家地理紀錄片中介紹的台南新化謝爵安先生的蟋蟀養殖場，在養殖場進行採樣調查，左翅在上比例約佔2%，與李俊康(2009)觀察黃斑黑蟋蟀標本左翅在上2.05%的比例，極為相近。由此可見，不論是標本或是活體，左翅在上且存在族群中的蟋蟀確實為少數，但雌蟲左翅在上比例略多於雄蟲[9比1]。希望透過遺傳及演化上的觀點，來了解此性狀在族群中存在的可能原因，以及為何在蟋蟀族群中左翅在上確實為少數?是否能從發育徵兆中就能看出其羽化後前翅交疊的性狀表現，並且經由人擇的方式育種，建立出左翅在上的品系。

改變過錳酸鉀、硫酸、草酸、溫度、催化劑等變因之濃度，求得反應速率定律式，降低實驗的危險性及減少實驗花費的時間。我們發現草酸的反應級數為負值，氫離子之反應級數遠大於其他變因，測得此反應的活化能以及找出此實驗最佳的進行條件。

在高二學習複數時，我們由棣美佛定理： nεN(cosθ +isinθ ) n= cos nθ + isin nθ )導出 cos n θ與 sin n θ可用 cos θ及sinθ 之多項式表示。我們發覺他們的細數頗有規律，值得研討，因此就開始研究tan nθ與sin nθ+cos nθ展開式中，其係數間關係。

本實驗使用兩點鋸鍬形蟲的二齡幼蟲，將腸內菌分為前腸培養、後腸培養、上清液培養、下清液培養，以有氧環境或厭氧環境中培養，來分析菌相是否具有差別。結果顯示前腸與後腸純化後菌落種類相似。下清液較上清液具有較多真菌，而純化出來的細菌菌落種類相似。在有氧環境中共培育純化出35 種菌落，其中有3 種菌落有分解纖維素的分解圈形成；在厭氧環境中，共培育純化出81 種菌落，其中有4 種菌落有分解圈的形成。從我們的實驗顯示兩點鋸鍬形蟲幼蟲的腸內菌大多都是厭氧菌，但是不論有氧、厭氧皆有可分解纖維素能力的微生物。

蝦蟹殼主要由幾丁質、蛋白質、礦物質三種成分組合而成，重量大約各佔三分之一，本實驗以蝦蟹殼為原料，經由洗淨、乾燥、磨碎之後，再以強酸強鹼處理，提煉出幾丁質，幾丁質再經去乙醯化反應，製得幾丁聚醣，由於幾丁聚醣可溶於弱酸，因此其應用性較為廣泛。實驗中將幾丁聚醣溶於醋酸溶液，觀察不同濃度的幾丁聚醣對肉類保鮮程度的影響，結果顯示，肉類浸置於過高濃度（5%）的醋酸溶液會造成表面蛋白質的變性，且浸置幾丁聚醣溶液後若沒蔭乾，肉類會因滲透壓的差異而開始滲水發臭。將幾丁聚醣溶於3%醋酸溶液，並將浸置過溶液的肉類蔭乾，72小時後所有的處理皆有發黑、發黴的現象出現，顯示幾丁聚醣的處理對肉類的保鮮並無明顯的成效。

某天風和日麗數位同學相邀至河邊捉魚，在河中暢遊一番後發現個人於水面上的褲管沾濕的高度各有差異，而我們了解，不浸水部份之所以會濕乃毛細現象所致，但何以沾濕高度會因質料而異呢？於是引發我們對毛細現象作進一步的探討。

本實驗主要探討具異形葉性的植物－異葉水蓑衣(Hygrophila difformis)異形葉的變化和\r 不同環境因子測定之下的關係，我們利用光度、光質、二氧化碳、交換水陸環境、噴灑Ethephon\r 的不同環境因子來觀察異形葉的變化。我們以水陸生植株的各項特徵(葉形缺刻、葉綠素a/b\r 比值)當作標準值，發現高光度及在水中通入二氧化碳會使植株葉形趨向陸生葉，將水生植株\r 去淹水也得到相同的結果，而將陸生植株淹水在本實驗測定時間(28 天)中並未發現葉形有明顯\r 變化，對陸生葉噴灑Ethephon 使植株產生乙烯，並增加陸生葉氣孔的數量，但在異形葉的形\r 成上並無明顯影響。由本實驗各項結果看來異葉水蓑衣的異形葉的確會因為環境的改變，調整\r 葉形及生理特徵，使其在所處的環境之下能夠達到最好的適應。