國中組

本研究主要是探討蟻獅巢穴的數學秘密，經觀察蟻獅建造巢穴的目的有二：(1)做『圓錐巢穴』是為捕食、(2)建造『圓形蛹室』是為成長蛻變。我們計算了十個樣本，發現蟻獅所築圓錐巢穴之坡度大約介於49°~63°之間，利用勾股定理a2+b2=c2算出巢穴斜邊長在1.25～4.85cm間，另外不同大小體長蟻獅建造出來的巢穴底圓半徑、深度、體積與圓錐體曲面面積，相關係數分別是0.62、0.4、0.53、0.56，證實上述項目彼此間有顯著線性相關，而有利於蟻獅捕捉到獵物。在球體蛹室半徑、體積、蛹室的面積等與體長間，相關係數是0.99、0.88、0.95，且有高度線性相關，代表蟻獅幼蟲可以在蛹室內安全無慮下蛻變成長。

自從看了電影 〝 駭客任務（ MATRIX ） 〞 後，就深深為其動人的劇情所吸引，震撼之深非筆墨所能言喻。故事內容大約如下：二十二世紀的地球已被電腦進化成有生命的電腦人(agent)所控制主宰，人類大部分都活在agent設計的虛擬夢幻世界中，而實際上是熟睡在保育箱中，成為agent所飼養的 〝 動物 〞 ，只有一小部份人類是清醒並躲入地下伺機而動，在女主角崔妮蒂的帶領下，男主角尼歐結識了一群抵抗agent電腦王國的自由鬥士，那時活在地底下的人類生活行動是依賴一部 〝 錫安 〞 電腦主機來掌控， 〝 錫安 〞 電腦主機是由人類所操控，藉著其強大的密碼系統抵抗保衛agent 的入侵，最後終因密碼系統的強固以及密碼（ password ）沒有外洩的情形下，爭取到時間使得尼歐領悟電腦電子世界的奧秘，進而消滅了電腦人。 這部令人想一看再看的電影深深吸引著我，因而有個念頭也想設計出強大而無法被人破解的密碼系統，可以抵抗未來agent的入侵。

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。

現政府正大力推行資源回收上作，但因國人嫌麻煩或不習慣作分類回收，以致回收效果不彰。故本研究欲藉由簡單的物理原理，使用者只需投入一個資源回收筒，即可將資源回收物分類回收，以解決資源回收效果不彰之問題。

本研究是利用Seebeck效應使熱電元件經由兩端的溫差產生電能，以太陽能為元件之天然熱源，發現除與紫外線的強弱有關外，也與地面氣溫有密切關係，實驗中以改善實驗裝置來配合不同的環境。本組發展出新穎的充電方式，以0.50V的初始電壓對充電電池蓄電，在三小時後可得0.30V的電壓。焊槍雖產生了較高的電壓，但為小面積的熱源；而放置於冰箱壓縮機大面積受熱，雖僅有10.8℃的溫差，竟產生了28.3mV的電壓；熱端加裝銅片後，提高了熱端的溫度，熱不易往冷端傳導，增加了兩端的溫差；元件的電壓值與溫差約略成正比，斜率為2.6744，如果兩端的溫差提高至673℃，則可驅動充電電池裝置。另外，實驗中模擬了利用廢熱發電，如能有效的加以利用，相信可以達到綠色環保家園。

經過了一兩個月的研究討論與重覆的實驗，歷經無數次嘗試錯誤，我們終於從懵懂無知，進而瞭解，原來複雜的科學現象，可經由不斷地實驗與科學方法將其一一剖析，變成簡單而合理的解釋。最後的結果，讓我們深深地體會：我們好像科學家，找到一把簡單開啟通往神秘自然界的鑰匙，我們相信這顆種子已深植在我們心中。將來一定會茁壯，在人生的道路上，我們一定會用這種方法去找到通往成功的簡單之鑰--------一定有方法只是你找不找得到。

報紙上的一則小消息吸引了我們的注意，並引起我們的興趣─「遭解體的汽車車體上識別號碼已被磨掉，警方鑑識人員正以電解方法使號碼重現，以便追查贓車」（附圖一）於是我們懷著躍躍卻試的心情，想利用電解法來實驗一下，看看真否能在被磨掉的金屬表面上找回一些蛛絲馬跡，並研究那些條件能使字跡顯現效率更高。那麼以後不但是被磨掉的車體號碼，甚至保險箱的號碼、槍械號碼、金戒指上的刻字等等都能依「法」追回。於是開始了我們下列一連串有趣的實驗。

這是一個關於水蒸氣凝結為水珠的基礎實驗，主要是將實驗範圍內不同溫度的水蒸氣導引到顯微鏡的載玻片上，觀察冷凝的過程並計算凝結水珠的成長速率。一、在長達一年的實驗期間，有三項最重要的發現：（一） 在實驗範圍內，不同溫度的水蒸氣，經過相同的實驗條件及實驗路徑，到達凝結表面時，其最初始的凝結水珠尺寸相同。（二） 冷凝水珠的結構：最初始的極細微水珠堆 疊合 併凝 結 水 珠（三） 凝結水珠散佈原則：1、接受對流影響 2、尋找溫度較低的地方 3、均勻散佈二、實驗的主體是深入冷凝水珠的結構及計算冷凝水珠成長速率由於實驗次數很多，累積了相當數量的圖片，對於凝結水珠的成長趨勢及尺寸的估算，幫助很多。在採集資料時，每張有效圖片均選取 15 個珠粒，追蹤成長過程，所有的計算是以平均值呈現。三、實驗範圍：（一）為了安全，水蒸氣最高溫度 60 度。（二）這次實驗是以載玻片作為冷凝表面，暫不討論其他表面（三）討論凝結水珠的生長速率，不討論它的形狀（四）實驗中載玻片維持室溫（五）實驗主要討論水蒸氣溫度，暫不討論水蒸氣的速度（六）顯微鏡以 10 ×10 鏡頭為主（放大 100 倍）四、 由於凝結水珠會尋找溫度較低的地方，自然天成且為數眾多，應可以多加利用；再者，充分掌握凝結水珠的生長速率，對改善生活環境應有助益。

植物的莖有向光性、根有向地性，其主要是受光線、地心引力的影響，使得其生長激素分佈不平均而影響其生長方向。本實驗利用自製的旋轉器來探討光線和旋轉對豆豆幼苗莖生長速率、生長方向之影響，及地心引力和旋轉對豆豆胚根生長速率、生長方向之影響。

高斯計是一種磁場檢測計，用於檢測磁場強度，像電動機及發電機的磁場強度，影響著功率大小及效率的問題，磁場強度的檢測有助於生產品質精良的馬達。然而一支專業的磁場檢測計的價格相當昂貴，我們希望能探索科學知識並自製高斯計，進而運用在更多的方面。 從改善第一代的擺盪式矽鋼片開始，針對第二代的霍爾元件式的檢測實驗，最後第三代的控制ARDUINO結合LCD顯示介面，成功檢測出磁鐵的極性與強度數值，達成快速與穩定的效果。 在生活應用方面，以線徑0.4mm的漆包線自製電磁閥，實驗測得近600公克的磁吸附力，發現磁場強度與磁吸附力的關係，以及磁場強度與馬達功率的關係，成功實現了高斯計的多元應用價值。