國中組

我們把尾翼黏成有偏折角度，想試試火箭會怎麼飛行。結果火箭如同我們預期一邊旋轉一邊飛行，但距離卻沒有變近。於是我們先做出最佳發射角度43〫。然後我們以43〫跟不同的打氣磅數作實驗發現：1.尾翼偏折角度在10〫~15〫會是旋轉最穩定且飛行距離最遠的角度。2.我們利用Tracker軟體來分析空氣火箭的飛行軌跡、及速度、加速度。3.我們再利用自製儀器測量空氣火箭在不同磅數時衝力有多大。4.我們利用電動打氣機與風速計測量空氣火箭在不同磅數時噴出空氣的時間與風速為多少。5.最後我們自製風洞、模擬空氣火箭在空氣中的旋轉狀態，利用超慢速錄影看見空氣是如何通過旋轉火箭，最後發現旋轉火箭就跟槍管膛線是一樣的功用。

海砂屋的危險是海水含有氯離子，若用海砂作為混凝土之拌合材料，將造成混凝土的氯含量過高，降低混凝土PH值，破壞混凝土鋼筋保護層，產生腐蝕，造成混凝土剝落，影響結構物安全。本研究是應用外加電場保護的原理來去除混凝土中的氯離子，希望藉由非破壞性的技術達到修補防護效果。研究結果顯示，由化學分析發現，鹼性陽離子會根據外加電場擴散原理往鋼筋附近移動，而混凝土與鋼筋交界界面pH值上升，並隨著外加陰極電流密度及通電時間的增加，混凝土內剩餘氯離子含量會明顯下降；在腐蝕訊號量測方面，除鹽後之鋼筋腐蝕電位提昇，顯示鋼筋腐蝕情形獲得明顯的改善；在混凝土物理性質改變方面，除鹽後混凝土的吸水率及電阻係數值皆明顯提高。

我們所進行的研究，是利用最近相當盛行的紅外線攝影，來探索自然界中紅外線世界的科學原理和現象；透過特殊的紅外線濾鏡，搭配攝影機的CCD特殊功能，揭露有機世界、無機世界之間的紅外線特質，做為後續研究發展的基礎。 發現紅外線世界和我們熟悉的可見光多采多姿，最大的不同點就在於單純的量化，紅外線表現出來的只有能量的多寡－利用電腦圖像軟體Photoshop解析其中的色階強度，雖然在研究過程中感受到的是如圖片的黑白灰階，但呈現出來的科學現象卻遠比可見光世界來得精采；讓我們能以紅外線的量化數據，來嘗試解讀各種自然現象。 這整個實驗設計約可分為三大類，一是包含日月雲天體的探索，二是有機世界的表象，三則是人造與無機世界的紅外線特質。

在理化第一冊中曾經探討大氣壓力，我們開始對這環繞在地球外圍的大氣感到好奇，而在托里切利的實驗中 76㎝ 水銀柱，相當於 10㎝ 水柱高，對我們而言極為抽象，加上汞蒸氣有毒，所以我們從未做過此實驗，所以想利用這次科學展覽的機會，看看是否能避開汞蒸氣的毒性，又能安全操作之實驗方法來測量大氣壓力的大小。

由本次的實驗觀察，發現青黴在適合的環境下可由孢子萌發菌絲，再長出串孢子繁殖，在二至三天內即可完成其生活史。實驗亦發現，在六種水果中青黴確實在橘子上長得最好，這可能是我們常看到橘子上長有青黴的原因。另外實驗結果顯示若橘子保存的方式適當的話，可以放置約一個月也不會腐爛，而保存橘子的較好方法是將它放置於打孔的塑膠袋中並把袋口打結封住。

本研究在探討A. Einstein所提出的三角形鋪砌凸多邊形問題：＂分別用1,2,3,...,N個從1開始的整數邊正三角形鋪砌一凸多邊形。問：怎樣鋪砌所構成的凸多邊形面積為最大？＂我們藉由觀察鋪砌正三角形的點、線、面關係發現以下幾點：一、鋪砌出的凸多邊形之頂點數(V)、邊數(E)、面數(F)具有V-E+F=1的性質，而當所鋪砌的圖形為一凹多邊形時，則其性質變成V-E+F=2。二、當N≥4時，最大面積凸多邊形必為五邊形。三、所鋪砌出的最大面積凸多邊形，其正三角形的邊長具有類似費氏數列的規律。 1,1,1,2,2,3,4,5,7,9,12,16,21,28,37,... 四、由黃金比例的探討發現，邊長數列雖也可繪製出類似鸚鵡螺曲線，但其曲線的半徑比卻無黃金比例的性質。五、後項與前項的比值趨近1.333，若用隔一項的比則會趨近於1.75。用最大正三角形的邊長與高的比則趨近1.539。

本研究在探討棕泥壺蜂的生殖行為，包括牠尋找、捕捉、保鮮獵物等策略與幼蟲捕食間 的關係。結果一在尋找獵物上：壺蜂為了讓下一代能順利成長，會有①壺蜂找到適合竹管並清潔乾淨。②壺蜂產下卵就離開。③再去捉捲葉蛾幼蟲回來竹管。④然後啣泥球將洞口封住。等複雜的繁殖行為。結果二在獵捕上：壺蜂會找尋6.57±0.68cm～9.28±0.66cm大小的捲葉、與葉柄呈45˚～125˚間夾角上捲葉葉片作上記號。捕捉體長13.0±0.78mm～15.1±0.76mm、體重0.032±0.01g～0.058±0.01g的獵物。結果三在獵物保鮮上：將毒液注入獵物體內，讓原本心跳每分鐘平均105下的獵物，降到每分鐘平均50下的緩慢跳動，直到第七天才停止。結果四：壺蜂的幼蟲在獵物心跳停止前可以吃到新鮮活的的獵物，以順利成長。

在不斷的嘗試之中， 我們尋找到了合成生化柴油時的最佳比例， 也就是若以2 5 0ml 的回鍋油製作生化柴油時， 建議加入的酒精在2 5～ 4 0ml 之間為宜(回鍋油與酒精的比例在6 . 2 5 ~ 1 0 之間)， 且氫氧化鈉僅需1 g 即可。另外， 在生化柴油的生活應用上， 可將製作出的生化柴油當作油燈的燃料； 在燈芯方面， 需要選擇吸油性較好的物質來製作， 才能吸上足夠的油來燃燒。也可以將柴油混和蠟油， 做成各式各樣的蠟燭喔！

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。

國際癌症研究總署指出，暴露在空汙中，將導致肺癌及增加膀胱癌風險，並已正式將PM2.5列為一級致癌物 [1]。肺癌一直高居國內女性癌症排行榜的前三名，廚房油煙應是重要原因。本實驗對七種油品進行了基本理化性質實驗，並找出油品保存的變因。為減少油煙對人體的傷害，進行影響PM2.5值的變因探討，並設計一簡易的實驗方式來呼應PM2.5值的粒子量。結果顯示：精煉油發煙點較未經精煉油高且飽和脂肪酸的比例會影響發煙點及密度；光線及空氣是影響油脂酸敗的變因；油温及加熱表面積對油煙PM2.5值有正相關的影響。本實驗得出一個方便又有效可減少油煙的方法—在烹調過程中戴上噴水口罩並把抽油煙機打開，其減少值可達40%！