國中組

我們利用廢棄的光碟機、手機充電座與鋰電池，加上一些簡單的零組件、工具，在花費約100元的情況下，組裝完成一套腳踏車發電儲電裝置。這套裝置可用家用電源充電，也可用我們的腳踏車發電裝置充電，而鋰電池體積小、儲電量大、提供電流穩定又可重覆充電使用，減少一次電池的使用，省錢又環保。 腳踏車有了固定的電源後，就可對鋰電池充電或加裝方向燈、尾燈、喇叭．．．．。除了好用之外又能學以致用，並推廣環保概念都使我們很有成就感，希望我們這樣的觀念與做法能推廣、改良，經濟又環保，還可加入自己的創意，真是一舉數得！

本實驗利用磁鐵同性相斥的原理，結合馬達，減少摩擦係數，以期製作類永動機。第一代原型太陽能磁浮馬達使用了隨手可得的資源製作，為符合環保效益的馬達。經過設計改良，有了可立可臥第二代機。因仍希望能再減少機械耗損，提高效率，於是利用切割線圈的原理製造小型風力發電機，及以霍爾感應器取代傳統電樞，製作無碳刷馬達，製造了結合發電與電動功用的第三代高效率磁浮小型電動機及風力發電機。其具有減少摩擦，降低能量損失的優點。與市售馬達比較，大幅減少振動與噪音的問題。因無潤滑問題，容易維護，又可外接太陽能板驅動馬達，以風力發電，符合環保綠色效益。希望我的創作能為地球環保盡一份心力。

衣蛾屬鱗翅目、榖蛾科，是一種完全變態的昆蟲。生命週期包括卵、幼蟲、蛹、及成蟲，生命週期約 5-6 個月。衣蛾的主食是頭髮，其次選擇兔毛、羊毛、及雞羽毛。衣蛾會儲存食物在殼內。此外，水分對衣蛾非常重要。造殼的方法有兩種，一種是剛孵化和被拆殼的衣蛾，先鑽進砂子或羊毛，吐絲成雛形殼，然後拖著雛形殼，取砂子由一邊開口作到另一邊。另一種是衣蛾擴增外殼時，將殼的側邊部份咬開，吐絲並抓取小砂子，以同心瓜子形的方式，擴張其殼。材質有碎玻璃、小磚塊、小石子等。台灣的衣蛾偏向用砂子作殼，若無砂子，衣蛾仍可造出羊毛外殼。衣蛾與蜘蛛沒有互利互害的關係。衣蛾的天敵是小繭蜂。大量的螞蟻會對衣蛾造成威脅。

86年7月1日開始，氣象局開始發佈紫外線指數的預測報告，氣象主播一直呼籲提醒觀眾在 紫外線指數太高時要避免外出，到底什麼是紫外線指數呢？又必須外出時要怎樣防護？塗 防曬油有用嗎？加件長袖衣服有用嗎？是不是可以設計一個簡單的偵測器呢？因此我們進 行了一連串的探討與實驗。

一、研究一般植物在不同的溫度下的光合作用。二、測定照度對植物光合作用強弱的影響。三、測定各種色光以及紫外線，紅外線對植物光合作用的影響。四、綜合溫度，照度，色光等三因素，對一般植物光合作用的交互影嚮並求其三因素的最佳配合點。五、解決國中生對植物光合作用實驗的困難，使光合作用實驗可完全在人為的環境下實施。

一、風洞資料搜集及理論探討。二、簡易風洞設計製作。三、利用簡易風洞測試各式機翼模型在風洞中各種攻角受力狀況。四、風洞實驗發現：各式機翼在攻角 50 度有最大升力、同一攻角各式機翼升力大小無明顯差異。判斷攻角影響大於機翼形式。五、紙飛機機翼上下並無明顯長度差、飛行特技表演倒飛，用白努力原理似乎無法解釋？六、從機翼風洞實驗觀察分析我們判斷：空氣反作用力是提供紙飛機滑翔所需升力的主要力量。七、空氣動力理論分析，影響紙飛機滑翔的可能因素還有：重心位置、初速仰角、機翼面積。八、製作紙飛機發射器、重心測量器，來測試重心位置、初速仰角、紙飛機材料（單位面積重量）、機翼面積大小對紙飛機飛行的影響。

根據我們的研究，發現水滴可以在鋸齒狀金屬表面上移動，而且會向上爬升，爬坡角度 最大為20 度角。我們拍攝很多水滴的爬坡現象，我們觀察到水滴向高處移動的運動方式，發 現水滴的前端會向上、向前凸起，並且會伸長而後縮短，表示有一個力量造成這樣的情形。 我們知道水滴與高溫金屬面之間會存在一層蒸氣層，我們認為這層蒸氣層是造成水滴向上爬 升的主要原因。我們可藉由改變「鋸齒斜面長」與「鋸齒高」的比值，來控制水滴的移動方 向，鋸齒斜面長所面對的方向，即為水滴的移動方向，可見鋸齒狀金屬面的形狀，是讓水滴 向上爬升的另一個原因。我們也發現，水滴的爬升速率會受到鋸齒大小、鋸齒斜面長與鋸齒 高的夾角、液滴大小與液滴的表面張力所影響。

麵包黴菌間的競爭排擠現象可能是造成不同種黴菌適合生長在不同溫度棲位的原因。研究三種黴菌互相競爭72小時後的結果發現，黴菌在競爭時生長面積及孢子數量都會比單獨生長時少。黑黴菌最具競爭優勢，其次是根黴菌，生長最差的是青黴菌。現實生活中，已被命名的黴菌高達20多萬種，競爭的結果並非只有一種黴菌存在。麵包黴菌實驗發現孢子濃度及溫度是影響族群數量的主要因素。在相同孢子濃度下，同時植入根黴菌與青黴菌，在不同溫度下二者的生長分布會出現差異。溫度在30℃以上只有根黴菌生長，溫度在20℃時青黴菌具有優勢，在不同的溫度環境下黴菌生長的情形不同。利用環境溫度差異區隔生長，黴菌間的競爭演化出不同的生態棲位。

民國七十年初，一股智慧性的旋風席捲歐美，進入台灣，這就是“魔術方塊” ，它是由廿六個小立方塊很巧妙的砌合在一起，使我們能夠把其中任一層沿著適常的方向自由轉動。它有六種顏色，當我們隨意轉動幾次之後就很難將它轉回原來每面同色的型態。當時我們年紀還小，鵪了很久的一段日子，也只能轉出一面同色而已，無法再突破。那時電視上更舉辦魔術方塊的復原比賽 · 有人居然能在極短的二分鐘內迅速的完成六面同色，真令人羨慕！如今它無聲無息了，正像一股旋風，過後煙消霎散，但它卻深印在我們心中。署假時，幸運地參加學校的數學研習營，它又活生生的出現在我們眼前，三天的研習活動，使我們對它有更深一層的認識。尤其是研習營結束前老師的幾句話，更激發我們更上一層樓的決心。老師說：數學是一種很有用的工具，很多事物都能以數學模式來解釋，甚至於能由數學應用演變成日常生活的應用。魔術方塊的解法原理，或許也能用數學模式去探討，希望同學們能利用漫長的暑假，多讀些書，去思考如何建立起魔衛方塊的數學模式，經過半年時間的砌磋研究，我們很到一些心得，現在我們把它報告如下：

我們從網路上發現一種很有趣的陀螺，這種陀螺旋轉一段時間後，會快速翻轉過來並倒立旋轉。因此我們分成三部份來分析及探討其原理：一、對原型陀螺的基本物理性質分析 二、自製陀螺模型模擬分析陀螺倒立的原理 三、以自製倒立陀螺模型驗證倒轉陀螺理論。我們利用市面上賣的倒轉陀螺、乒乓球、黏土和馬達來進行下列實驗。第一，將買來的原型陀螺割開，並分析其重心位置、上下比例等構造。第二，用乒乓球和黏土模擬原型陀螺，改變其上下比例、重量、開口大小和中間段位置來分析陀螺的各種特性。第三，將乒乓球製成的原型陀螺，放置在馬達上，減少底部之摩擦力以便驗證上述結果。最後發現陀螺的倒轉和其重心偏移的角度有關。分析的結果顯示：陀螺重心偏下方，所以倒轉後，重心移到上面，會使重心到陀螺旋轉支點的連線與中心線的夾角角度變小，因此倒立的陀螺晃動會比較小，比較穩定；而陀螺正轉時，因重心到支點的連線與中心線的夾角角度較大，造成陀螺旋轉時的晃動也大，因此產生動摩擦力的時間也較長，這正是推動陀螺翻轉的力量來源。而倒立後，重心到支點的角度較小，不易晃動所以陀螺自然就翻轉過來了。