國中組

將大小不同的顆粒放入容器中，一般而言經過搖動後大顆粒會浮出，我們發現上寬下窄的容器經上下搖動，大顆粒則會下降。而當浮出物顆粒較大、密度較小時，浮出速率較快。將米和沙分佈在一個長條軌道上，左右搖動，會出現一節一節的分離現象，每ㄧ節中的排列則是細沙在中間，粗沙在其兩側，米粒分佈在最外層，整體像疏密波一樣，也是顆粒對流作用的結果，且依搖動的振幅不同，所產生的節數也有所不同。

本研究成功利用Arduino開放硬體、Scratch2設計程式、紅外線、機械手臂及動、靜滑輪省力裝置等器材，設計可以檢測最大靜摩擦係數及動摩擦係數的儀器，並經過反覆測試，驗證儀器的可用性。藉由此儀器檢測數據，本研究發現不同材質物體的接觸面間塗潤滑油皆會影響摩擦係數的大小，摩擦係數則不受正向力及接觸面積的影響，而增加滑動物體的質量可以增加測量上的穩定度。本研究亦利用3D列印不同紋路底面的滑動物體，結果發現紋路不同會影響最大靜摩擦力，但對動摩擦力影響不大；故以直條當作鞋底紋路，起跑時得到的反作用力較大，適合當作跑步鞋的鞋底。本研究所設計的儀器，組裝方便、操作簡單且穩定性高，適合推廣及應用在國中相關課程及其他相關產品之測試。

本研究從「雙心多邊形其旁心n邊形和內切圓切點n邊形面積成等比且相似」為靈感，將雙心條件放寬為圓外切四邊形，觀察面積等比關係是否繼續存在或作了何種改變，後來延伸到圓外切多邊形時發現奇數多邊形因為能證明旁心n邊形和內切圓切點n邊形相似，我們證明了其必為雙心多邊形，偶數多邊形因不相似，我們利用每一層圓心角的性質變化，觀察到偶數多邊形面積變化規則。

本實驗主要在探討如何把電石製造乙炔時所產生的廢料完全再利用，因電石渣的主要成分為氫氧化鈣(Ca(OH)2)，因此設想以電石渣來吸收空氣中的二氧化碳(CO2)；實驗中將電石渣加水注入二氧化碳發現會產生碳酸鈣(CaCO3)；更進一步將碳酸鈣應用在土壤酸鹼度的改良，實驗結果得知碳酸鈣和pH值3之酸性土壤混合的比例大約為1：5左右，可中和其酸鹼值，使土壤恢復至pH值約為7的中性土壤。另外電石多用於照明、燃料以及農業上水果催熟，我們自製一個較安全的燃燒器具並探討電石量和其產生熱量的關係。實驗得知電石的質量越大，氧化後釋出的乙炔(C2H2)也越多，同時其所產生的能量也較大；透過電石催熟木瓜實驗驗證乙炔為催熟主因，但也得知過量的乙炔不會導致速率提升。

大約在國小四年級寫書法時，看到墨汁瓶上由墨凝結成一片片的東西（以下稱墨片），就突發奇想想用這片東西來製成塑膠袋，看能否較為環保，這個概念終於在國二科展時，召集了一些同學展開了一系列的研究。

為了瞭解植物萌芽成長時根部與吸水的關聯，又因水分多寡會影響土壤的電容，本研究以探針電極測量土壤電容，發現水含量約17-60%範圍內，土壤電容(C)與水土質量比值(M水/M土 ) 有如下的關係：C=-52.04+31.33×(1+(81×M水)/(3.5×M土 )) ; 藉此以櫻桃蘿蔔為觀察對象，發現根毛生長與土壤水分消耗量關係密切：從發芽開始到第4天，根毛數量及長度顯著增加，此時土壤水份消耗迅速；接著根毛退化、主根長大，水分消耗趨緩；第12天後，因側根長出根毛、葉面積變大，水份消耗又重新變多。以上觀察結果與預期一致，故利用探針電極測量土壤電容可反應植物消耗水分的狀況。藉由測量土壤電容，應可設計以植物生理變化為基礎的自動給水系統，其較之目前常見的定時自動灑水系統，更能幫助植物生長。

本研究從圓柱積木遊戲的「位置數、盤數、洞數、柱高、柱數」數量開始，第一部份反思遊戲的設計概念。在盤數的關係中採用代數的觀點探討；在洞數、柱高與柱數的關係中，根據遊戲規則找出關係式，最後得到給定位置數時，盤數與洞數就能被決定，而柱高僅有有限種選擇，柱數則跟隨著柱高改變。第二部份則尋找位置數為6的圓柱積木可行解：首先利用洞數與盤數的關係列出洞數解，並定義何謂相同解；再利用二元記錄法，畫圖找出所有的空間解(也就是實際可行解)，並在附錄中揭錄詳細的排法。透過這些一般性方法，往後我們也能藉此尋找更多洞數的圓柱積木遊戲可行解。

有一次我看到一本書籍，介紹我們如何種植向日葵的方法。同時展示向日葵花田在太陽下散發迷人光芒，使我在腦海裡留下深刻印象。為了徹底瞭解它，盼望看到金黃耀眼的向日葵，於是對向日葵展開觀察與研究工作。

每年冬春之交，嘉義地區經常發生輻射霧，為了了解濃霧的成因，我們透過嘉義氣象站的協助，取得 1998?2002 年的相關氣象資料。經過近一年來的統計和分析，並和老師、氣象站人員、中央大學教授討論研究，發現以下事實：一、輻射霧要產生時的現象，通常氣溫和氣溫露點差會下降，風力會較微弱，相對溼度也會增加。二、當能見度越低時，氣溫露點差也越低，相對溼度越高。三、隔日清晨有霧的夜晚和有霧的清晨，其平均氣溫皆較無霧時高。四、在同氣溫下，有霧時的水汽壓較無霧時為高。五、利用每日２０和２３時的氣溫和相對溼度(或氣溫露點差)，可以用來預測隔日清晨是否有霧。只要相對溼度持續上升和氣溫露點差持續下降，隔日清晨有霧的機率較高。

比較竹仔菜結實與不結實族群型態及生長上的差異，發現前者的花瓣及雌蕊明顯較大、花粉可孕性高，但葉片較小；比較斷枝生長，前者較緩，但已開花結果，後者葉片生長快，顯示在營養與生殖器官已發展不同的資源分配(resourceallocation)策略。兩族群在花序變異上，後者的變異較大，推論種內存在遺傳變異度。比較不同環境的生長，發現前者在養分多、不剪頂芽、綠光下生長佳，後者則在有剪頂芽、白光的環境，推論各族群已演化出特有的生存模式，占有特定的生態區位(Ecologyniche)。模擬昆蟲的可見波段，發現結實族群的裝飾性雄蕊最明顯，但野外觀察發現兩族群都有昆蟲拜訪，顯示花朵的差異並不影響傳粉，可能因結實族群以自花授粉、不結實族群以無性繁殖為主，而演化出此模式。