國中組

從小時候就一直養昆蟲的我，在一次閱讀有關昆蟲的學術書籍時，得知負蝗對視覺的依賴的現象，以及民俗遊戲——釣蝗。便想利用紅后負蝗（Atractomorpha sinensis）來研究負蝗的視覺感官。我模擬雌負蝗的外型製作了各種不同的誘餌，並測試最容易吸引到雄負蝗的條件，發現雄負蝗最偏愛的是藍色、33 公釐、具有觸角、擺在右前方、距離 5公分的誘餌。再利用雄負蝗最偏愛的誘餌觀察讓雄負蝗選擇誘餌或雌負蝗，也在野地實際釣蝗。若將負蝗遮住眼睛或剪掉觸角，面對正常的負蝗時，也發現會有一定程度的感官依賴。這些紅后負蝗雖然動作敏捷而快速，但依然會為愛情而受騙上鉤，果真是盲目的綠精靈。

黑格攣線是一個用有方向性攣線攣接平面或蒚體棋盤中黑格的動作。以平面棋盤為例，在給定的m× n 黑白格相間的棋盤(其左下角為黑格)，由左下角開始以連線將共點黑格連接，若所有黑格都能被連接，則稱(m,n)符合黑格連線條件。本研究主要目的是以推理方法導出當(m, n)符合黑格連線條件時， m,n 之間的關係，研究初期猜測當gcd(m ?1, n ?1) = 1時，數對(m,n)符合黑格連線條件。為達上述目的，研究中需探討棋盤中的黑格總數、連線在棋盤上重複通過的黑格數量及重複通過的次數，以及在如何的情況下可以使連線通過棋盤上所有的黑格，最後驗證研究初期之猜測成立。本研究預期推展到高維度棋盤符合黑格連線的條件。目前發現此推廣面臨高維度中點、線、面、高維度體個數及相互連接的問題，由實例進行黑格連線後，猜測結果與二維、三維相仿（各維度的格數減一之值必須兩兩互質）。另外，還有一個研究推廣的思考方向：mxn棋盤中，將連線視為繩，連線第二次經過黑格時，依序向前一條連線上方、下方通過，最後將黑格相連後，繩拉緊所能產生的繩結數。

在此科展實驗中，我們設計一對耦合的蠟燭火焰振盪器來觀察之間的相對距離改變與耦合相變的關係，並用iphone慢速攝影與Tracker分享軟體來分析同步振盪與振幅死亡的區域，即期導致相位翻轉分叉變化的實驗條件；實驗結果顯示相變區域發生於雙振盪器距離d=0.8~1.2公分間，且在d=0.8公分處觀察到同步振盪(IP)、振幅死亡(AD)、反向振盪(AP)和相位分叉振盪(PFB)的混合狀態，我們成功的利用簡易雙振盪器實驗來解釋此非線性物理特性，而進一步瞭解振幅死亡和相位翻轉分叉之間的這種轉換現象，在未來，此成果將有助於我們避免其他的不適現象發生，例如神經元和腦細胞中的振幅死亡、捕食者系統中的振盪狀態、振盪傳播、或傳染性疾病傳遞等現象。

三角獨子棋是一個有趣的遊戲，其玩法是在一個15格的三角棋盤中，由電腦隨機出題，以跳棋的方式，跳一子取一子，最後棋盤上必須只剩下一子才算過關。我們好奇到底可以出幾個不重複的關卡，也想要找出每關的破解方法，對其展開深入的研究…。透過棋子兌換法及電腦程式運算，找出了此遊戲中不同棋數的所有有解盤面；進一步透過三色定理以及自行發展找解策略：一線法、對稱跳法、棋子集中原則、棋盤切割法、缺子終點對調法等，找出了有限棋盤T（5）至T（8）缺一子位置與其終點位置的關係及其解法。

本研究為設計製作一雙具有吸塵及涼爽功能的鞋子，由自行改良之“大孔徑單向閥”及自行研發之“磁浮式氣囊”所組成；穿上吸塵鞋，踩下時可壓出氣囊內之空氣，經排氣孔吹至腳底，而產生涼爽效果，抬起吸塵鞋時，磁鐵互斥力作用彈起時所產生的跳躍感，能使人感到愉悅，氣囊因磁鐵互斥力而擴張空間產生吸力，能將鞋底含有灰塵之空氣吸入，而灰塵可經濾布過濾而附著於濾布上；本鞋不需人力以外之能源損耗，且濾布可拆洗重複使用，達到節能減碳、運動及環保的效益。

「藍瓶」實驗是利用還原糖加入氫氧化鈉、亞甲藍溶液，使之發生藍色的亞甲藍變成無色的亞甲藍的氧化還原反應。 本次探究的起因主要是因為在自製藍瓶實驗所需的葡萄糖過程中意外發現黃豆水中的植酸有可能與亞甲藍產生氧化還原反應。本次探究主要分成三個部分，第一部份檢測在不同條件下黃豆水中葡萄糖的濃度，並確認黃豆水中讓亞甲藍變色的主要物質為植酸，第二部分進一步利用分光光度計測量反應中亞甲藍的透光度，以其數值判斷反應時間， 再以分光光度計測量固定時間內藍色亞甲藍的變化量（反應速率），藉此探討不同種類的糖類、不同濃度的糖類、植酸、果糖、氫氧化鈉影響其反應速率的程度。 第三部分以本次研究結果為基礎延伸其應用價值。

十大建設中的南北高速公路，去年十二月完成全線通車，因當時適逢白天溫度較高，夜晚溫度激降的冬天，極易產生濃霧，因為視線不明，通車不久即發生許多次大車禍，傷亡不少人命，損失無數財物。「霧」是靠近地面的水蒸氣，過冷而凝成細微水滴，漂浮瀰漫在地面。「露」是靠近地面的水蒸氣，夜間過冷凝結成小水滴。因此測定露點就知霧產生的氣溫。

(一)澱粉是植物體內的重要養分，但澱粉必須轉變為小分子的糖方可透過細胞膜，轉運植物體各部。(二)瞭解澱粉酶在植物各部器官的分布。

利用上層具有重量的兩粗糙面之間的摩擦現象，來模擬地殼板塊間所能累積的最高能量。藉由改變上層的質量，來模擬不同厚度的地殼所釋放的相對能量大小。實驗結果顯示：當上層下滑物體的質量較重時，對介面所能承受的最大飽和位能的影響，其質量因素較介面粗糙度因素為重要。增加上層滑落體的質量，會使得最大重力位能飽和值上升。介面所能累積的能量也就以較大比例上升，發生地層崩潰時，所釋放的能量也較大。無論滑落體的表面粗糙度如何，實驗裝置所能承受的最大重力位能均達到一定值後即呈飽和。此定值與下滑物體的質量有關，但我們發現這最大重力位能飽和值並非與質量成正比關係。若將此結論推論到地層板塊上，則指出地層所能承受的能量應與地層厚度有關，越厚的地層其崩潰時所釋放出的能量也就越大，地震強度也應越強。但地震波傳到地面時被減弱的程度也應越大。介面粗糙度增加到一定程度以後，對增加所能承受的重力位能即無幫助。探討其主要原因，應該是與介面間的真正接觸面積有關。若介面間存在微粒介質，當微粒小於各表面粗糙度時，能量較容易釋放。此結論可對應到地震初期經地殼相互摩擦在介面產生微粒後，後續的地震後期瞬間所釋放的能量會小於初期所釋放者。

我們發現有些水溶液結冰後會推擠溶質到中央匯聚成顏色較深的區域，但有些溶液卻不會，到底是什麼原因造成此現象的差異？於是我們操縱各種變因來觀察它們對溶液結冰時溶質匯聚表現的影響。 實驗發現並非所有的濃度都會匯聚；不同溶質的匯聚情形也不同；溶劑所含雜質越多匯聚效果越差，且結冰後氣泡分布也各有特色；上下等寬的容器呈角錐狀匯聚，下窄上寬的容器則為柱狀匯聚；先結冰的地方會推擠溶質到後結冰的地方且結冰速率越慢匯聚程度越好；最後我們利用保麗龍包覆+重力方向來控制結冰順序使冰晶推擠力達到加倍的效果，再透過自製離子濃度檢測器發現冰塊中溶質匯聚區的濃度並非均勻一致，而是依結冰的順序而有低、中、高的「濃度梯度」現象。