國中組

台東「水往上流」一直都是可以迷惑大眾的有趣自然現象，因此成為台東熱門的觀光景點，許多網路資料也都針對水往上流現象提出各種猜測與解釋，我們首先透過問卷調查的方式蒐集一般民眾對於「水往上流是如何形成？」這個問題的想法，並藉由實地訪查探究了解當地水流與地景的真實情況後，明白當地是如何藉由樹臺、水道、車道的三條不同傾斜線造成「視錯覺」，將明明是向下傾斜0.6度的水往下流誤以為是「水往上流」。我們最後還以「水往上流」這個地景條件來設計操作實驗用以建構模型，此模型包含了「傾斜角度」、「方向」以及「顏色組成」等，以提供未來在工程上應該如何才能夠維護當地奇特自然現象的一些實質建議。

我們透過野外及自製觀察器的方式觀察臺灣八星虎甲蟲幼蟲獵捕螞蟻，並分析其生物力學現象。研究發現幼蟲獵捕螞蟻分成「埋伏」、「彈出」、「拉回」三個步驟。所展現的生物力學如下： 一、 埋伏時採用多支點分散重量策略：透過上唇、前足(*2)、第五腹節(倒鉤)及腹部尾端等五個構造做為支點，讓幼蟲能長時間埋伏在隧道口。 二、 獵捕螞蟻時採變形彈力策略：幼蟲等螞蟻趨近至0.84公分時，快速拉直6-10腹節，藉此產生變形彈力，將頭、胸及1-4腹節以10.221公分/秒的速率彈出隧道。 我們觀察到第五腹節倒鉤可能在幼蟲彈出隧道時扮演重要的施力角色，因此目前正設計實驗進行觀察驗證，期望在國展競賽時能導出實驗結論，分享給對此議題有興趣的研究者。

這項研究是延續國小時參加全國科展作品「『粒粒』皆辛苦」的創作，不僅將成功疊出骰子塔的步驟簡化，更進一步的探討出疊成骰子塔的順序性，並藉由實際教導同學，記錄每一位初學者對於學習疊出骰子塔技巧的過程，也做為我研究的分析數據。為了更客觀的探究骰子爬升及堆疊的物理原理，我設計並製作一部可調整轉速的儀器，精準探討轉速（或頻率）與杯子傾斜角度、旋轉半徑、骰子顆數、骰子質量以及摩擦力有何關聯性。進而算出摩擦係數，合理解釋了骰子爬升與下滑所需的轉速與理論值之間的差異，更推導出利用摩擦力修正後的轉速，可準確求得骰子在不同傾斜角度、旋轉半徑下爬升或下滑的轉速，讓「賭神」的祕技重新賦予科學的生命。

近幾年來，由於臭氧層破洞日漸嚴重，使得紫外線對皮膚的傷害力愈來愈強。皮膚是生物接觸外界的第一層保護膜，因此每個人對防曬觀念愈來愈注重。我們將對螢光棒的好奇心轉為測試物品防曬效果的動力。我們發現螢光棒裡的雙氧水和螢光染料在光的照射下，會對螢光棒的發光程度有所影響。所以我們將螢光棒的主要成分分成兩部分後，進行不同光線與不同時間長短的照光反應。經由分析可以得知雙氧水對於光線會有分解的現象。而在分析過程中，不經意地發現在螢光棒中加入洗衣粉會使發光強度異常增加，且可維持一段時間的發光。藉由螢光棒照光的分解特性，我們進一步地探討一些防曬用品的防曬效果。

我們做的是關於一刀剪紙(正方形的紙)，找出在紙中央剪出各種圖形的方法、一刀將一個大正方形等分成 n 個小正方形的方法，及一剪出錐體、柱體的展開圖的方法。

本研究係利用電解質導電之原理串接一電解槽、一顆以上十顆以下之電池及蜂鳴器構成一個能警示 pH5 左右的酸雨的警報系統。針對電路中的電阻、電壓、電流等參數進行分組測試與討論，找出其中最適當的組合，以進行酸雨監測。由結果顯示，蜂鳴器之基本功率為 0.1W，在 pH 值為 3 左右時以銅片作電極 12V 電源所產生的功率為 0.053W，碳棒則為 0.036W(此時蜂鳴器已會運作)，但因銅片所產生的功率較高所以電極部份就選用銅片；而在 pH 為 4 時所產生的功率僅有 0.004W(此時蜂鳴器不會運作)，為了使電源產生的功率符合蜂鳴器之基本功率區間範圍(0.05W)，電源則是選用 90V 電源。由測試的結果定義本系統的規格為 DC-90V，0.05W，運作的 pH 最高值為 4 左右。此外，由溫度對導電度的測試中得知，在 15~35℃的溫度範圍內，溫度對本系統不造任何成影響。另外，為增加本系統之實用性及方便性，可於電路中加裝一安培計，根據安培計電流的讀數準確計算雨水的 pH 值。由實測的結果發現，汐止地區降酸雨的機率高達 78%，故應盡量避免淋到本區的雨水。

臺灣堪稱世界溫泉博物館，從溫泉、冷泉到各式各樣的溫泉源頭，不但質好、量多、種類齊全更勝於日本，故臺灣可說是溫泉國家。本（宜蘭）縣內即有二處聞名國內外的溫泉景點，一為礁溪溫泉、一為蘇澳冷泉。溫泉為本縣之最重要資源，本次科展特以縣內溫泉為主題，對縣內之礁溪溫泉、蘇澳冷泉進行研究分析，進而開發具本地鄉土風格特色之特產品。

將電扇拆解之後仔細觀察其擺動關係，我們發現影響電扇擺動的主要機構為四個轉軸點，因此我們將這四個軸點與軸之間的軸長，用一元二次方程式與不等式推導公式以準確計算出各轉軸點的位置。在初期能較有效率的修改我們的電扇結構。 但是我們並不滿足於計算出電扇各軸點的位置而已，因為這樣對於如何調整使電扇擺動角度增減的問題仍然必須大量嘗試錯誤。因此我們進一步將公式推演，最後推導出以四個軸長表示出各軸點的位置的完美公式，並且推導出如何配置四個軸長以達到擺動的最佳角度，最後亦得到四軸長度相互的牽制關係，對於電扇擺動角度及未來電扇設計是相當有用的結果。

在蟻科(Formicidae)中的山蟻亞科(Formicinae)這個類群，終齡幼蟲會用絲腺分泌的獨特絲質纖維將本體包裹，形成蟲繭(cocoon)，這本來是很容易讓人理解的，但是，棘山蟻屬(Polyrhachis)的工蟻卻能操控幼蟲使其將奈米纖維狀(nano fibors)的蟻絲蛋白塗布蟻巢內部形成膜狀物，這種由工蟻調控幼蟲改變棲息微環境的進化情形更甚南美洲的織工蟻，而且罕有人研究。本研究嘗試水解蟻絲蛋白進行各項試驗，另發展大量取得乾淨蟻絲蛋白膜的人工養殖技術，同時詳述黑棘蟻幼蟲吐絲的習性，以及利用工蟻來調整控制蟻絲蛋白膜的生成和成品的功效，讓蟻絲蛋白的研究，奠定發展的基礎。

本次研究主要探討：將一三角形底邊固定，而改變頂點的位置之後，觀察其重心、外心、垂心、內心、旁心及尤拉線的變動情形。 其次探討：若以三角形三邊為邊，各自向外作正三角形，並連接此三個三角形的重心，得一新三角形，觀察其是否為正三角形？並試著討論將原三角形底邊固定，而改變頂點位置後，其新正三角形的重心變動情形。