國中組

在校園中，利用光的直進性、重力及連通管原理，設計出一套器材，利用兩支可伸縮活動的塑膠桿及一根中間穿了洞的木桿，使用尼龍繩垂吊一個500公克的鉛垂來設計出絕對的垂直，在鉛垂底下擺一塊一公尺長、厚一公分的木板，並在木板四周裝上螺絲，方便調整水平，利用水平儀來維持絕對的水平，利用googleearth找出同經度不同緯度的兩個地點，並利用中央氣象局的日出日落表找出實驗當天太陽通過子午線的時間，然後藉由測量同時間、同經度不同地點，兩地尼龍繩上的標的物高及標的物影子的中心到鉛垂中心的距離，並利用三角函數算出太陽的仰角，藉由同時間、同經度不同地點兩地的仰角差及兩地的距離來算出地球的半徑。我們得出地球半徑平均為6367.9公里。

Domino是一門學問，其中「推推樂」只是多數人對骨牌的刻板印象。其實它有著「物理」碰撞和「數學」推砌的多樣變化，而本研究在探討骨牌效應及極速下的物理現象。研究分別就 速度實驗、因子實驗與「Taguchi－田口法」實驗三階段進行。在經多次實驗記錄、討論，提出結論如下：一、骨牌間傳遞速度呈現暫態週期性，不同因子呈現不同變化週期。二、骨牌效應下發現，骨牌間距小、質量輕、重心於中心趨前及擺錘質量大、撞擊角度大，速度效應最佳。 三、極速最佳因子研究中，經分析因子實驗數據，依照田口 法最佳化實驗，並經驗證後發現，最佳因子組合是：骨牌間距小（2cm）、骨牌重心中心趨前、擺錘質量重（22.24g）以及撞擊角度大（90°）。與單一因子實驗呈現高度相依。

在國中理化課本中，我們所學到的─《電流和磁的關係》，我們都知道「當電磁靠近金屬時，金屬內的磁場會發生變化，此時金屬會有『電流』的產生，進而使檢流計的指針發生偏轉，英國科學家法拉第在1831 年，將這個現象稱為─『感應電流』」。因此我們選擇銅、鋁兩種金屬管探討不同強度的磁鐵在金屬管中作自由落體時感應電流與磁鐵落下速度的變化關係。在本研究中，我們首先要找出能準確測量磁鐵從金屬管落下的時間的裝置，於是我們利用數位相機、放大鏡、馬錶設計了「同步攝影法」，來改善手按測量的不準確。藉由電腦的影像分析，在不同厚度(1.55、3.10 ㎜)與不同金屬管(銅、鋁)的研究發現以厚銅金屬管的效果最佳，此現象應與感應電流的大小與金屬材質的電阻大小成反比有關。在不同厚度的金屬管中改變磁鐵磁場強度的實驗發現薄金屬管在磁鐵磁場強度約為5000 高斯及厚金屬管磁鐵磁場強度約為3000 高斯時鐵落下的速度為等速度運動。其次在將金屬管切割成有缺口的實驗中，我們發現感應電流的現象依然存在，這現象顯示在金屬管中的感應電流不是沿著圓形的管子而形成，而是當磁鐵靠近金屬管時，在金屬管的管壁間可以形成無數連續的小「渦電流」，這無數的小渦電流在管壁內產生無數感應磁場形成「磁阻」用來抵抗磁鐵的下降。最後利用磁鐵、鋁管、定滑輪、砝碼組及投影片捲成的電梯設計「磁浮升降梯」、「磁緩衝機」可以在沒有電力的情況下將升降梯的速度控制在0.18 公尺/秒的安全速度，及磁緩衝機的設計可使蛋由4 公尺高落下卻完好如初不會破裂。

目前社會上，我們常聽到人們談到標會，可見標會非常的普遍，因此引起我們的與趣，我們產生了兩個問題：1.標會是什麼 ?2.標會的利益是什麼？也就是說為什發會這麼普遍？我們這篇報告是針對這兩個問題的探討：第一：樣會是以某人為召集（即為會首）他召集了一些人，（如十人）參加第一個月”每人（會首除外），繳一定額（如 1000 元）給會首（即 10 , 000 元），第二個月即開始標合，其他十人需用錢者，以出最高價者（如 200 元）得標，則會首繳 1 000 元，而其餘九人未得標者，繳 800 元，共 8 , 20 0元給得標者，得標者為死會，以後每月繳1,000 元，至最後一人得 10 , 000 元為尾會者。以上是解釋標會的意義，下一個問題才是我們的主題第二：標會的利潤何在？如何計算？計算的標準是什麼？我們想了很久，決定以銀行的利率（放款及存款）及二分五厘（約二倍於銀行利率作估算此會利率）為計算標準。

為了探討影響製作肥皂的各種因素， 本研究首先從原料中各種不同的油脂類著手，接著分析相同的脂肪加入不同濃度及不同種類的鹼液製作出來的肥皂有何不同？除了探討成分原料之外，我們也研究在製造的過程中，加熱、加酒精及鹽析是不是絕對必要， 加和不加有何差別？製作出來的肥皂，我們探討它的pH 值及去污效果，加入不同的添加物會不會有不同？另外，我們使用回鍋油來製作環保肥皂， 並改進它的顏色及外觀。我們將實驗的成果一一貼上標籤， 讓有興趣的研究者能細細分辨它們之間的不同。最後， 提出我們對課本肥皂實驗的建議， 包括所使用的油脂和鹼液， 操作實驗時的安全注意事項等等， 並且拿老祖母時代所用的肥皂來做分析和比較，希望把我們研究的結果和大家分享。

本研究檢驗粗糠是否具保溫、隔音及緩衝能力，用各種材料包裹玻璃瓶，測試瓶中水溫降低的速率；設計無線控制的隔音實驗箱，測試材料在不同厚度下單獨成層、均勻混合及分層放置時的隔音效果；用電磁裝置自由釋放水球，藉由水球破裂判定材料緩衝能力。實驗顯示：一、粗糠保溫能力與棉花相近。二、粗糠粉隔音能力最好(－1.32dB/cm)。三、將兩種材料分層放置或均勻混合，可提升隔音能力。四、粗糠緩衝能力比海綿效果好。證實粗糠在保溫、隔音及緩衝方面表現優異，並利用粗糠創意製作(一)保溫：水壺保溫袋、鍋墊、杯墊、隔熱手套；(二)隔音：耳罩、隔音板；(三)緩衝：頸枕、睡枕、椅腳墊、鞋墊、椅墊、包裹填充物，使被廢棄的粗糠創造了極大的經濟價值。

在陶哲軒教你聰明解數學中有一個題目：一個學生在正方形游泳池中央，他的老師(不會游泳)站在游泳池邊的一個角上。老師奔跑的速度是學生游泳速度的三倍，但學生在岸上跑得比老師快，只要學生能到達岸邊尚未被老師追到即算成功逃脫。請問男生能逃脫老師的追逐嗎?(假設兩個人都可以自由移動)。從此題中提出不同的想法，進而去思考不同移動方式與移動距離的關係，並作探討與分析。從在正方形游泳池上的游泳池追逐戰，延伸至在不同的形狀如圓形及正三角形、正五邊形、正六邊形等，並設計與討論不同逃脫路徑中，學生仍能逃脫時老師的速度最大為學生的幾倍。最後推廣到在正多邊形內設計學生逃脫路徑並研究其師生的速度比。

觀察幽靈蜘蛛外部形態發現，校園內幽靈蜘蛛有三種，分別為壺腹蛛（Crossoprizalyoni）、Micropholcus fauroti 及幽靈蜘蛛A，其中Micropholcus fauroti 為台灣新紀錄種，幽靈蜘蛛A 則有可能是新種。綜合行為及生理研究結果顯示：幽靈蜘蛛多生存於陰暗的角落及較無干擾的地點，具有負趨光性；適合活動的溫度範圍介於11-32 ℃，當溫度低於5 ℃則幽靈蜘蛛的活動力會降低，而超過43 ℃蜘蛛會麻痺，超過50 ℃幽靈蜘蛛則會死亡。人工飼養之下，發現幽靈蜘蛛在產卵後，有叼卵到處行走的行為，對卵的保護周到。佔網研究顯示，網上無蜘蛛的情況下，入侵者會佔據空網；當網上有蜘蛛時，體型大者為最後的勝利者。六個月的校園幽靈蜘蛛群落調查發現，幽靈蜘蛛在五月時族群數量增加，推測為繁殖季。其主要食物來源為雙翅目昆蟲，建議學校可適度地保留幽靈蜘蛛的網，其不僅是害蟲的天敵，更是免費的捕蟲網。

「風笛」又稱為「竹製響片 Euvuvu」，曾是鄒族用來傳遞訊號的工具，也可作為趕鳥器。風笛在轉動的過程中，響片會不斷的繞繩子轉動而拍打空氣產生聲音，這是風笛發出聲音最主要的來源。轉速越快、繩子越長、繩子粗細適中、響片截面積越大時，風笛的響度越大；轉速越快、繩子粗細適中時，頻率越高。因為響片繞繩子轉動時，繩子會變形而產生「彈力」；再加上「昇力」方向的改變，使得風笛常常會在「不同平面」上下轉動。

槓桿原理的運用廣泛，但在物理學鮮少和聲音聯結在一起。至少在國中生很少人會將兩者聯想在一起。我們卻從人耳的生理結構，突發奇想，想打造一套能傳遞聲音的槓桿結構，並研究其特性。在克服了重重困難後，我們果真成功從零到有自製出獨一無二的實驗系統，藉由不同支點、不同抗力臂、不同施力臂的調整以及不同平衡質量的調校，我們在仿生的世界，發掘未知的奧秘並享受實驗的樂趣。很多生理學的教科書都說人耳的三小聽骨類似槓桿結構有放大作用，但我們的研究卻發現槓桿結構對聲音的傳遞並無明顯放大作用，反而是過濾作用。欲知其詳，且看我們的研究分析。