國中組

老師在實驗影片中介紹了傅科擺，引起本組的興趣，想到若設計單擺加共振會如有何結果。本組根據構想設計了「單擺共振儀器」來進行實驗，選擇擺長長度、不同質量的擺錘為變因，利用調速器調整懸吊單擺之橫桿週期，並將實驗過程錄影，再以Tracker分析影片，求得橫桿的週期及擺錘運動軌跡、順逆轉等數據。本組發現:當單擺的週期與橫桿週期接近時，單擺的擺錘會明顯的出現越盪越高，而後繞著中心旋轉的現象 ，其軌跡產生由橢圓→圓→直線→橢圓→圓→直線的重複運動，好像李薩如圖形。另外，當單擺的擺動週期與橫桿的週期相近時，單擺的擺錘運動會在橫桿的振幅處，發生順逆改變的情形，即擺錘的運動在平面投影，本來順時針旋轉會瞬間變為逆時針旋轉。

本研究以自製暗箱和arduino感測器全程監控雙氧水在各種條件下催化分解的反應，實驗主要分兩種模式: 一、 比色法定性分析顏色 溶液注射於比色管中→放至暗箱外→啟動計時器→觀察顏色和溫度→分析比較資料 二、 Arduino與暗箱定量分析濕度、透光度、溫度 溶液注射於比色管中→放至暗箱內外→啟動燈光→arduino監控視窗→讀取數據→分析資料 不同以往課堂實驗的二氧化錳催化及排水集氣法觀察雙氧水分解氧氣的實驗，經過本研究反覆測量和比較之後，結果顯示：氯化亞鐵和氯化鐵加上亞甲藍液可透過顏色、反應速率、溫度、濕度、質量和透光性等多元性質，讓同學更有感的理解雙氧水的催化分解反應，同時以少量藥品達到綠色化學的目的。

蝴蝶是種常見的昆蟲，要觀察牠們其實並不困難，所以本研究將六種常見以芸香科( Rutacede )植物為食的大鳳蝶、黑鳳蝶、玉帶鳳蝶、柑橘鳳蝶、台灣白紋鳳蝶、烏鴉鳳蝶等做了詳實的生活史紀錄與各階段的差異。在傳統的蝴蝶分類都以型態來區別，製作生物分類檢索表是鑑定生物的重要工具之一，所以本實驗依據鱗片的型態製作出芸香科六種鳳蝶鱗片檢索表，此結果有助於未來研究蝴蝶初步鑑定的參考價值。

此作品研究「本原畢氏三元數組與直角△內切圓半徑為自然數所對應三邊長亦自然數，及多角數三者之間的關係。我們先由本原畢氏三元數組經由推導過程，找出本原畢氏三元數組(a,b,c)中的生成元m、n與直角△內切圓半徑r之彼此關聯性；其次，藉由生成元m、n與多角數之通式導出彼此連結性；給定任意的直角△內切圓半徑，其中三邊長為本原畢氏三元數組，其生成元為m、n，則可找到第y個k角數等於b∕4，反之亦成立，所以三者彼此關係都與生成元m、n息息相關。另外，我們發現多角數與多角數間之關聯和雙曲線有關，利用線性變換之矩陣解以坐標表示，並從遞迴關係式再找下一組解。」再由觀察這些解的規律性，延伸探討雙曲線上的格子點問題。

已知n為偶數，若能夠將 1、2、3、…、n 兩個兩個配對，使得每一對的數字和都是完全平方數，那麼這個偶數n就叫做方舞數。例如：8、14、16 就是方舞數。 本研究是參考「台北縣97學年度國民中小學科學展覽」，優等獎作品「平方之舞－方舞數的研究」，進行探討與研究，並提出新的方法與結論。 我們得到了不同的結論，也就是除了 2、4、6、10、12、20、22 這7個偶數外，其餘的偶數都是方舞數，此外，也找到了方舞數有系統的配對方法。

塞車是每個人的夢魘，開車順暢是所有人的希望，因此我們實地觀測紅綠燈的現況，想找出塞車的原因，並想找出解決塞車的方法；從一連串的實驗中，我們設計出文化路、縣民大道、民權路的紅綠燈關係圖，用圍棋子模擬車輛，實驗目前的紅綠燈秒數，找出塞車的原因，並且想出紅綠燈連線的方法和紅綠燈秒數的最佳數據：文化路是紅綠燈週期90 秒綠燈70 秒，縣民大道是紅綠燈週期90 秒綠燈70 秒和紅綠燈週期120 秒綠燈90 秒。

振頻 2450MHz 的微波已堂堂走入家庭成為一股新興熱源，就其高效能與普及性理應具有更寬廣的應用空間。本研究由觀察微波效能著手，透過熱敏電阻溫度計監測微波爐內的升溫歷程，試著與實驗室內酒精燈熱源進行實作比較，並藉以探索水溫變化量與水量多寡、加熱時間的確切關係。針對微波環境的特異性，設計系列實驗探討並釐清旋轉盤上不同位置的吸波性與相互之間的遮蔽作用。又經由多種試樣的微波升溫情況比較，確認分子極性與吸收微波能力的相依性。另外，通過實驗觀測建立了酒精度、醋酸度與微波升溫的關係圖。在持續聚焦的微波觀點下，完成了五分鐘肥皂速成法、硫酸銅晶體或氯化亞鈷晶體的脫結晶水、無字天書、指紋現形、噴墨紙的酸性鑑定、發麵做美食等實驗設計與實作成果，積極拓展微波爐的應用價值與微波實驗的新思維。

食物的養分單元有一個示範實驗，測量洋芋片所含的能量。利用課本的方法做完實驗，不論花生米或洋芋片，大部分的熱量都會散失。 我們在荒野活動時學到了火箭爐，想說可以利用火箭爐，來製作熱量測量的卡計。火箭罐卡計將原本散失的熱量，用內外罐間的水吸收，因此熱量準確率大幅提升。純氧可以幫助燃燒更完全，花生米及洋芋片的熱量準確率都超過9成，以此來測量食物中的熱量，非常可行。 由於我們使用的火箭罐卡計，在食物熱量測量上獲得非常好的效果，因此我們修正了部分構造，完成了簡易火箭罐卡計的設計圖，並依據這個設計圖製作了一個模型。如果有廠商願意幫忙生產這個實驗裝置，全國的國中生，就有一個非常簡易且準確的熱量測量的實驗器材了。

本研究主要探討理化第一冊 3-1 音叉共鳴實驗中，音叉本體的構造及音箱所扮演的角色。以分析聲波軟體 Cool edit 2000，對自製音叉作仔細的探討，從中，我們也找出製作音叉的數學公式。研究中發現，音叉的構造兩股必須等長，才可造成兩股間的共振。而在研究一中，以自製音叉分析兩股口徑粗細、寬度、厚度與頻率的關係，發現音叉的口徑長(兩股為圓柱)和厚度均與頻率成正比，與一般弦樂器中弦愈粗頻率愈低不同。而音叉寬度對頻率的影響則不顯著。在研究二中，音叉頻率與股長平方成反比，與一般弦樂器中頻率與弦線長成反比不同。在研究三、四中，我們證實音叉兩股的間距與材質均會影響頻率。最後，在研究五中，分析音箱所扮演的角色。結果發現若木箱大小設計不佳時，亦可進行共鳴實驗，只是木板是當成共鳴板，而木箱則為反射箱，但箱內空氣柱並不引起共振。

本研究利用幾何繪圖軟體，探索任意三角形建構的旁心連線三角形、旁心三角形、及其向外做的正三角形五心之間的性質，並用三角形全等及相似證明方式進行性質的證明。結果發現：1.旁心三角形之外心相連成的三角形必相似於旁心連線三角形，且為其1/2倍縮小圖，且此兩三角形之垂心必重合。2.旁心三角形之外心相連成的三角形之垂心必與原三角形之內心重合。3.任意三角形之旁心連線三角形無限增生將逐漸趨近於正三角形。4.任意三角形以各邊向外做正三角形各取相對應之三邊中點所連成之三角形必為正三角形。