國中組

本研究主要設計多種實驗方法，了解水流通過曲面時，影響附壁力大小的各種變因，藉以了解在日常生活中倒水或實驗室中使用燒杯、量筒等，為何只要一個角度不對，水就會不聽話的沿杯壁流下。我們利用高度差造成不同的出口壓力，自製水流量控制器精準的提供穩定水流，才能在不同流量速率，使用下列方法來研究附壁力： 一、測量水流流出杯口的水平射程。二、傾斜容器測量開始有附壁流與全部附壁流的臨界角。三、測量水流沿圓柱流動的水平位移。四、自製儀器來測量水流的黏滯力和附壁力的大小。使用上述方法所得的結論大致相符，增加實驗結果的可信性，我們歸納出常用容器的附壁作用程度和容器杯口的形狀關係，體會到小小的設計卻有很深的科學原理隱含其中。

小學時做過一個實驗，把漆包線繞在鐵釘外成螺旋狀，若通以直流電，則螺內會產生一個磁場，把原先沒有磁性的鐵釘變成一個小磁鐵。像這樣通以直流電，便得以產生磁場的螺管線圈，我們很感興趣，因此想設計一個實驗，來探究那些因素會影響螺管線圈的磁場大小。

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。

按理化課本 22 - 3 鋅銅電池實驗步驟進行實驗時，所產生的電流很小，尚未達 1 mA， 此現象引起我們進一步研究的興趣，因此希望能改進實驗，使伏特電池更簡便、更持久，且得一更大的電流。

地球持續暖化，綠色能源的發展迫在眉捷。我們拆解了廢棄吊扇，利用線圈組件製作綠能發電機。在研究的過程中，我們的發電機每一層線圈可產生約60VP-P，約20Vrms的電壓。接著我們將兩層線圈串聯起來，所產生的電壓是一層線圈的2倍，可產生約115VP-P，約40Vrms的電壓。 因此，我們將發電機設計成「直立式可擴充」的裝置，未來也許可以串聯3個線圈、4個線圈，甚至更多，可無限擴充。我們的發電機也是多功能的，不但是風力發電機，也可以是水力發電機，我們甚至發展了模擬洋流發電的構想，相信不久的未來，我們的創意一定能夠實現。如此就能夠避免核電廠災害性的威脅，也能減少火力發電所產生出的二氧化碳，降低PM2.5對生態環境所造成的危害，讓地球的壽命延長。

在生物課本第四章營養第五節生物體內養分的轉變，實驗 4-3進山細胞的實驗中，一般的作法都是以玻璃紙代替生物薄膜來觀察，而玻璃紙是無生命的，且與細胞的構造及組成相距甚遠，有此學生對其表示懷疑，於是著手尋求，提出一簡便的方法，以生物薄膜直接來觀察，使其更接近自然現象。

溫室效應造成全球暖化，太陽能的利用顯的格外重要。本研究利用熱對流與熱輻射的概念，製作出太陽能風車，研究顯示：一、竹炭比木炭保溫效果較好。二、照光時，有添加竹炭的底座使葉扇轉動效果較好。三、照光時，摺角60度之葉扇的轉速比較快。四、照光時，底面積相同，以高度在中間的底座，使葉扇轉速較快。五、照光時，高度相同，以底面積在中間的底座，使葉扇轉速較快。六、葉扇轉速與太陽照度和溫度同時有正相關。

本研究以生活科技課程中製陶的方法，經軟體 Cool Edit Pro 2.1 來討論有關陶板（筒）的聲音頻率。在研究一中，分析陶板厚度與發聲頻率成 1 次線性關係、長度與頻率成 2 次反比關係(與弦樂器不同)而寬度對頻率影響不大。接著在研究二中發現，頻率與陶筒厚度成 1 次線性關係、筒高約成 1.5 次方反比並與孔徑大小約成 1.7 次方反比。在研究三中發現，陶板兩邊的支撐位置在全長的 9/40 處，敲擊後的響度最大。在研究四中，利用砂輪機及磨刀石微調陶板長度後，發現頻率與陶板長度的微小變化量成 1 次線性關係。（此結果與研究一中，陶板總長度與頻率成 2 次反比近似）。最後結合研究一、二所得的數學關係，順利自製 12 平均律的陶板琴及一組８度音階的陶筒琴。

本研究取火龍果皮萃取色素，進行物理性質、抗氧化性、金屬離子反應、加工條件試驗，應用於食品加工製作，並且行官能品評。結果顯示，樣品pH 5.0~5.6，糖度0.6~1。Brix。清除DPPH自由基能力92.55%，大於12.5 ppm的VitC、相當於339.37 ppm BHT及361.87 ppm BHA；萃取液還原力相當於175.48μg/mLBHT；類黃酮含量27.97μg/mL Quercetine；總多酚含量162.23μg/mL Gallic acid。取1mL稀釋16倍萃取液，加入16種金屬溶液20滴(1 mL針筒)，其中10-2 M Ni、Cu、Hg、Pb、Fe3+金屬溶液產生變色或褪色現象。將樣品控制在pH 6.0於100℃中分別加熱1、1.5、3及5分鐘，測量A538殘存率分別為83%、80%、74.5%、59%。湯圓及紅龜粿添加萃取液接受性各為71.43%及64.29%。顯現樣品應用的可行性，可增加健康、自然環保，及提高農民經濟利益。

我們設計的新型波浪發電機，主要是以電磁感應為原理，讓強力磁鐵順應波浪浮動而能在線圈裝置內部移動進而產生電流，全程不製造任何汙染。首先我們設計了振動式的發電裝置，並測量其相關特性，以手搖測試時，最大感應電壓可達到5V。接著進行人造海浪測試，過程中發現磁鐵與線圈的相對位置會對發電能力有所影響。我們並設計了漂浮式和固定式兩種形式的發電機，並測量和比較其特性與優缺點，研究結果顯示漂浮式發電能力較佳，但容易受到線圈重量影響而限制其發電效能，而固定式感應電壓一開始雖然較低，但隨著線圈匝數增加時可有效增強發電能力。我們的研究相當具有應用的潛力以及前景，對於四面環海的台灣提供一個綠能發電的可能性。