國中組

我們在國小自然課已經學過溫度有夏熱冬冷的年變化和中午較熱的日變化，但是地底下的溫度是否也有年變化和日變化呢？於是展開了這次的長期實驗。

我們看到飛機的飛行 · 玩模型飛機者的著迷，便引起我們探討的興趣 · 我們看了有關機翼的書刊，但從書本上所獲得的並不令我們滿意於是引近我們研究的動機。

養寵物鼠的人都知道，最麻煩的就是餵食、換沙了。尤其是要出遠門，你希望回來\r 時發現你那可愛的老鼠生活在比豬舍還不如的地方嗎？ 再說，如果你為貪圖方便而一\r 次給它太多的食物，可能會造成肥胖、腮囊發炎，增加死亡的風險! 於是，我們研究這\r 個---『超輕鬆、免插電』的餵食、換沙器，使飼主能夠安心的出遠門。

本實驗對光纖的導光特性進行研究，證實太陽光可透過光纖引導，進行照明之利用。由 於教室內的人工照明需求量很高，台灣四季雖有充足日光，學校建築物本身受限於環境，無 法以綠建築概念建造，若開發太陽光纖照明技術，就可節省大量電能耗費，減少二氧化碳的 排放量。本實驗量測教室內自然採光及人工照明下的空間照度，以評估太陽光纖照明的需求 性，並研究日光燈的等照度圖及模擬方法，可以評估室內的照度分佈及需要補充照明的位置。 經實驗發現，教室內人工照明的照度略不足，且搭配自然採光的燈具配置與控制也不完善。 本實驗最後以模型屋的光纖導光實驗，模擬光纖照明應用的可行性，發現太陽光經聚光後再 經光纖傳導，其能量使用效率相當高。希望藉由創意的實驗設計，對太陽光纖照明科技能有 進一步的了解，並為地球環保盡一份力量！

人類自發明車、船、航空器等交通工具以來，雖已大大的縮短了空間上的距離，但始終未曾滿足仍不斷的向速度和時間挑戰，我們都知道陸地上交通工其一車輛的速度，除了受到驅動力的限制外，最大的障礙就是地摩擦力和空氣阻力這兩個搞怪的「魔力」，為了減低摩擦力人們發明了輪子，還配上了各式各樣的氣墊鞋─輪胎，鐵路系統則採用了鋼輪，難道這是一成不變的方式嗎？有沒有更好更低摩擦力的輪子呢？有的！就是磁浮系統，這是本文所要研究的主要課題。

我們對『磁浮列車』、『磁煞車』一直都非常感興趣，也知道電磁感應的原理，但是無法親眼看到總是覺得有些虛幻不切實，『磁』真能有那麼大的力量嗎？老師告訴我們科展有相關的作品可以參考，但是他們都是做「自由落體」情境下的磁浮現象，這在日常生活中不太容易體會，我們的活動都是在平面或斜面上呀！因此我們決定研究磁珠在斜面上運動時的變化，讓眼睛可以看得到電磁感應的影響，再進一步改造滑車設計並利用打點計時器紀錄運動軌跡以模擬並了解『磁煞車』的效果！我們利用數位錄影機拍攝磁珠在非鐵金屬管中運動情形，再運用會聲會影編輯程式分析其運動情形，以了解磁珠在不同金屬管中感應生成的渦電流強弱，實驗發現導電性較好的紅銅管，對磁珠所造成的磁阻較明顯。磁珠磁場愈強、金屬管口徑愈小、長度越短，皆利於渦電流產生，而金屬管的傾斜角度越大，磁珠滾動速度加快，也會使感應產生的渦電流變大；磁珠在凹槽鋁條上滾動時，也有減速的現象，顯示非封閉式金屬管也會有感應電流的產生，而且磁珠最後以接近等速度的運動形式滾下；最特別的是，磁珠在不對稱的L 型鋁條上運動時呈現不規則的弧狀或旋轉軌跡，使磁珠的運動速度特別慢。最後，利用渦電流磁阻效應原理設計台車的煞車系統，用打點計時器紀錄運動軌跡，再分析其運動情形製成圖表，發現的確具有減速效果，但因時間不足尚有部分實驗須再補充以得到更具體的數據。

平分多邊形的的面積是常見的研究題材，要平分周長也容易，但要同時平分兩者，就須思考與探討了。本件作品的研究方向以計算證明著手，分別列出平分面積、周長的方程式，再利用一元二次方程式求聯立方程式的解。並從判別式與解的範圍，來探討可做出幾條平分線，並利用餘弦定理求平分線的最小值。由此可得知平分線的位置與最小周長的值。

方位，一直是人們外出時最需要的重要工具之一。幾千年來聰明的祖先們發現自然界有許多方法可以用來判別方位，像是北極星、樹的年輪、苔蘚類植物生長的疏密.....等，而指南針的發明，使我們在外地迷路時，可以很方便找到方位，辨識回家的路。後來祖先們又發明了羅盤以應付航海上更精密的方位需求。可是當我們在野外沒有攜帶指北針，又沒有植物等自然方法知道方位時，「時錶法」就是一種不錯的方法。它所測出來的方向比植物更準，因為利用植物所指的方向只是一個大概，而時錶法所指的方向比較正確。那比較正確，就表示時錶法沒有誤差嗎？錯，經過和指北針比對後發現時錶法仍然有誤差。那是什麼影響時錶法所指的方向錯誤呢？有什麼輔助工具可以把誤差減到最小呢？這就是我們要研究的主題「時錶法的校正」。

百香果為埔里重要農產之一，果肉製為加工品剩餘果皮被丟棄。本次實驗以百香果皮為材料，探討其製造酒精的可行性，我們發現百香果皮含水率高達80%，富含果膠不易乾燥而造成環境汙染，我們將乾燥百香果皮經泡水、加熱及添加酸、鹼、果膠酶、纖維素酶處理後，測量還原糖含量及經發酵蒸餾後測其酒精濃度，結果發現經添加酸鹼及酵素處理後還原糖含量均有明顯提升，經加熱處理後的酒精濃度較高，接著我們將百香果皮發酵時做降酸的處理，發現經加熱再添加果膠酶及纖維素酶後，發酵蒸餾測得酒精濃度可達8%，我們將其進行三次蒸餾，酒精濃度可高達75%具防疫消毒作用，發酵後的剩餘殘渣，可作為肥料及製成生物炭，改善環境並提供農產品附加價值。

本研究中，我們利用細菌分解醣類產氫的方式，由過程中找出厭氧菌醱酵產氫最佳操作策略，再以反應器結合活性炭顆粒進行連續式產氫醱酵。產氫污泥源於台西海岸泥巴，可於厭氣條件下將碳源基質(蔗糖)於40℃時轉換為氫氣。在一系列探索下，結果每日每公升反應器可產生氫氣26.64 L，同時結合氫氣純化裝置、燃料電池產生電力使燈泡亮。利用生物方式產生氫氣，將不會造成污染，且為一乾淨的能源，若結合燃料電池將可應用於汽、機車上。