國中組

一天，在把玩彈珠時，發現──從它往外看，彷彿置身於另一世界：近物大且成正像，遠物清晰成倒像。於是我們展開研究，好一探其中的奧秘。

本研究旨在探究包含自動漏水檢測與智慧警示功能的新型馬桶漏水檢測裝置。模仿實際馬桶機構組成，自製馬桶供排水管路和沖水開關周邊機構實驗模型，透過實驗量測與數據收集、分析，最後選定作品內的供水管路組成、漏水感測器和沖水感測器。當馬桶發生漏水時，作品內的單晶片會先關閉裝置在進水管路上的電磁閥，停止繼續供水；再透過藍牙無線界面與簡訊分別通知在室內和室外的相關人員。藉由建立一套實驗室等級的作品實體雛型，在不同實驗條件下，對實體雛型進行各種參數測量、記錄和分析後得到重要實驗結果。實驗結果證實本作品不僅可以解決傳統馬桶漏水檢測方法費時費力、功能不足、量測儀器昂貴問題，且可滿足本作品預期的設計目標。

科技的進步讓生活更加舒適，電器製造商設計出功能更強大的電器產品，例如搖控功能，也因此浪費了一些待機電力。雖然電器不用時將插頭拔掉就能節省待機電力，但一般人並無此習慣。為了解決這個問題，我們設計、製造出【待機電器自動斷電系統】。將此系統裝在有待機電力的電器上，當電器經過一段時間不使用，系統就會讓電器自動斷電，就能達到節能省電的目的。同時在研究的過程中，使用電阻、電容、電晶體等各種電子零件，而意外發現了市售的水位警示器是由電晶體的一級放大電路製作出來的。電晶體的二級放大電路，讓我們看到了空氣雖然是不良導體，也能讓微小電流通過。未來我們想利用電晶體的二級放大電路，製作一些感應系統。

我們先調查各種筷子的安全性，發現木質筷子存在著，色素、酸性物\r 質殘留及微生物易滋生的問題，免洗筷也有類似的問題。接著我們研究免\r 洗筷在生產過程到底加了什麼都東西進去？我們由多個不同角度的實驗\r 比較竹子剖片和免洗筷，發現竹子剖片泡水是弱鹼性，免洗筷泡水是強酸\r 性，並且容易長黴，所以免洗筷製作過程以二氧化硫處理，只能漂白增加\r 表面的賣相，不僅不能除去黴菌，還另外增加了化學殘留的問題。\r 也研究如何處理免洗筷，才能變乾淨。還有免洗筷在不同溫度下浸泡\r 不同時間，會有多少亞硫酸鹽溶出？\r 最後我們想找比較乾淨的筷子，發現塑膠、金屬質及上漆完整的筷\r 子，比較沒有酸性物殘留及黴菌滋生的問題。

在理化課老師介紹過巴克球，體育課踢過足球，兩者外型相同，但足球好圓，我們好奇這個多面體是否接近球體。 研究方法為選定正多面體及截角多面體，從十種多面體分別計算表面積、體積與其外接球表面積、體積的比值。 研究過程中，首先我們計算組成面正多邊形面積，其中以正五邊形及正十邊形，運用黃金比及複雜的根式計算，再計算多面體表面積。接著逐一推論多面體的外接球半徑、面心距，來計算多面體體積。最後數值分析這些多面體的覆蓋率與填充率，以數據為證，來說明巴克球確實相當接近球體。 本研究附加價值在於我們完全「沒有」使用三角函數，純粹以國中階段數學基礎進行研究。

空氣中的污染物是由煙塵、二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氫化合物等所組成，藉著大氣圈、水圈、岩石圈、生物圈的交互作用，循環移動，還會隨著空氣熱對流產生上升、下沉及移動的狀況。 雨季時，空氣污染物會隨著雨水沉降至地面，導致空氣品質良好；乾季時，降雨量少，污染物不易沉降，則空氣品質差。白天溫度高、熱對流旺盛，空氣污染物易上升，地表污染物少，晚上，氣溫降低，冷空氣下降，有害物質也跟著下沉，則空氣品質差。 近年埔里因降雨量少，懸浮微粒不易沉降至地面，再加上盆地地形，污染物不易逸散，導致空氣品質越來越糟。所以，在現今空氣污染嚴重的時代，外出的最佳時機，就是在下雨後或是下午2點到4點間。

大自然植物生長的機制，往往蘊藏著驚人的幾何原理。本研究以常見的「芸香科金橘」為研究樣本，觀察發現金橘莖刺長於葉腋處，其下是生柄葉及葉片，且彼此成對交錯互生，莖幹中段部位之葉與莖刺生長大小比例明顯較為固定。 本研究藉由規劃便利有效率的編碼規則與標示方法，配合自行改良設計的數位測量儀器，進行金橘葉和莖刺的生長空間幾何之測量，發現金橘葉片長與寬比例近似於黃金比例1.618，葉與莖刺分別以順時113°與逆時109°多條螺旋規律生長，且繪製生長空間幾何分布圖，分析發現葉與莖刺生長受緯度之季節日照影響；另透過顯微設備觀察發現兩者均佈滿油腺，經檢測皆具酸性(PH5~6)成分，運用本研究結果建立3D模型，可提供後續深入探究與應用之參考。

園遊會後發現零錢數量太多，難以在短時間內統計金額，所以製作硬幣分類裝置來解決這個問題。此裝置參考網路youtube影片，發現影片中並無說明硬幣軌道最佳角度、硬幣重量是否影響滑落狀況，以及除了瓦楞紙板外是否有其他材質能讓硬幣滑行更快，因此我們以影片中的裝置為雛形，從中改良細部結構並探討軌道角度對硬幣掉落的影響、硬幣重量對硬幣滑落的影響、以及瓦楞紙板、PP板及L夾塑膠片對硬幣滑行的影響。此裝置能正確分類硬幣，我們研究出此裝置硬幣軌道最佳角度為20度、硬幣掉落成功與否與其重量無關、使用L夾塑膠片硬幣滑落速度最快等結論。

南美蟛蜞菊來自美洲，是耐旱、耐熱的菊科植物。這次實驗欲探討如此強大的外來種，若是遇上同為菊科的葉菜類植物–紅鳳菜、福山萵苣及茼蒿，是否會侵犯它們的生存空間呢？我們針對南美蟛蜞菊對此三種蔬菜，由種子到小苗的影響，及成熟個體間的生長競爭，加以研究。 實驗結果發現南美蟛蜞菊浸出液不僅會抑制其他三種菊科種子發芽；也會滲入小苗根部，造成小苗葉部枯萎；甚至還能滲入泥土中，影響菊科蔬菜的生長。南美蟛蜞菊葉部的葉綠素a、葉綠素b及葉黃素含量皆高於福山萵苣及茼蒿，且其根系總體積較大並分布較廣，能透過匍匐莖快速擴展其生存範圍，進而影響其他菊科蔬菜的生長。基於以上觀察，再次顯現防治外來種是極重要的任務。

本研究想了解酸對人感知的甜味有何影響，實驗以固定糖度改變酸度(固糖)，及固定酸度改變糖度(固酸)兩種模式來探討。 比較兩種模式，固酸辨識度皆較高。 比較糖的種類，砂糖受酸影響較小，固糖時較甜，糖度低時有味覺混亂，出現高甜度，共有8種；HFCS較易分辨不同糖濃度，固酸時較甜，不易受不同模式干擾。甜味的不同可排除是氫離子的影響，加酸後辨識力都會提高，可能是TypeIII被酸激活後，釋放5-HT抑制TypeII活性，使其不會過度疲勞，所以辨識度上升。 應用在生活上，若怕甜味被酸干擾，可用砂糖，較不易被影響；用HFCS調飲料，建議用固酸模式，甜度較高；喝加HFCS的飲料時，因辨識度高，可選擇糖度較低的飲用；使用砂糖調飲料，可採用固糖8種健康配方。