國中組

無意間發現調理棒可以吸起整個水杯的奇妙現象，便開始改裝調理棒進行實驗，將底部支架改變成各種不同的型式進行研究探討，此外，我們利用連通管原理和波以耳定律自製的一個流體壓力觀測器，來觀測水轉動時，水杯內不同位置的壓力變化情形。結果發現，調理棒可以吸住整個水杯的原理，是因為底部支架像是一個動態式的吸盤，當馬達葉片高速轉動時，會使得底部支架裡的壓力變得小於一大氣壓，而使得底部支架和杯底相互緊抵著。當手拿起調理棒時，整個水杯也同時被吸住而被拉起來。這個研究有兩個重要的應用：一是可以用來設計成水中的起重機，二是利用自製流體壓力觀測器來測量不同流速流體的壓力，可作為發展白努利原理定量化的教材。

2018/03/21新聞報導高雄市三民區明誠橋的愛河變成了牛奶河，引發官方「自然現象」與民眾「工業汙染」的爭論。本研究分析相關報導內容及文獻資料，針對硫酸鈣溶液的溶解度(沉積)、鹽水、膠體溶液、乳光效應與溫度之關係，運用Arduino電路板及電子元件設計實驗裝置，編寫軟體程式計算訊號資料，另實地踏查變色河段，採集河水進行檢測，彙整變色河段工業汙染情形，比對實驗結果與大氣水文數據。 研究結果顯示牛奶河屬感潮河段，成因與河水中的硫酸鈣、海水(鹽度)及膠體溶液有明顯關係，而突然降水帶來汙染物(懸浮物)增加，以及環境溫度突然變化(20℃至30℃硫酸鈣溶液乳光效應變化最為明顯)是主要影響成因，此外；研究分析發現河水變色與潮汐變化無明顯關係。

國中三年級的習作題中，有一個題目是說在固定一個條件之下，兩個無限縮放的同心圓面積差居然會成定值。因此我們探討在同樣的條件之下三角形是否也存在一個作圖方式使得多邊形也能有此性質。所以我們使用GGB來繪製相關圖形，經由在GGB中圖形的可變動性與可被計算性來驗證面積差，並給予每個可變動圖形的面積差證明來說明不成定值的原因。 接著因為三角形無此性質，所以我們轉往探討橢圓是否也有此性質。最後做個統整性的討論與說明。

我們對天氣的研究前後共進行了二年，在本年段中仍以「雲」作為主角來探討埔里在地的天氣，並進一步對天氣的預測做更詳細的分析。在此略述我們這二年研究的成果：(1).我們發現同屬於高雲族的卷雲和卷積雲大都對6小時後的天氣有高度的指示性，尤其，我們還發現卷雲的AL法則，能預測劇烈的天氣變化；(2).我們發現可以利用高雲族和層狀高積雲來預測冷鋒鋒面何時到來，而且，我們也發現層狀高積雲出現的次數和冷鋒來臨前後的溫度差具有高度的負相關─亦即我們可以藉由層狀高積雲的觀測，事先做好禦寒的準備；(3).我們發現若能結合日月潭氣象站的氣壓、濕度和埔里當地的濕度資料，再經過詳細統計分析，可以對埔里地區的短期天氣做有效的預測。

本實驗首創以手機應用軟體：”色差計”與ColorMath 測Lab值，並計算色差值。在自紫甘藍菜、菠菜及甜菜萃取的花青素、葉綠素和甜菜色素液中加入不同pH值酸鹼液及各種不同濃度重金屬水溶液後，將色素放入自製標準光源觀察箱中，使用手機應用軟體測量Lab值，並分析其色差值，發現高、低濃度色素液對酸鹼水溶液及不同濃度之各重金屬液皆有變化，且濃度可偵測準確至1/50ppm。此證明了：使用植物色素檢驗重金屬和溶液酸鹼度為可行之方式。本實驗植物三種色素皆可自生活中之蔬果萃取而得，提供大眾簡便環保又低成本的檢驗方式。

本研究以脫脂牛奶加酸製作牛奶膠水黏著劑，並自製黏著力及初始黏度測量裝置測定各不同成分比例及添加物的牛奶膠水黏力，以期製作出具有更高黏力的天然黏著劑。研究發現以6%檸檬酸製作的酪蛋白10克、添加0.4克小蘇打及5克高筋麵粉的牛奶膠水黏著力最高，為了做出容易保存且方便使用的黏膠，我們將含添加物的牛奶膠水烘乾製作成膜，成膜後以添加5克糯米澱粉勾芡液的牛奶膠水黏膠膜片在木頭及牆面上的黏著力最大，可應用於替代無痕掛勾的背膠，其黏著力與市售商品相當、保持力較市售商品為佳，而因牛奶膠水不防水的特性，牛奶膠水黏膠膜片只要滴水後待其軟化溶解便能簡單去除，不易受牆面材質的影響，不僅製做方便、價格低廉，亦對環境十分友善。

本研究主要應用AI影像辨識將大型車輛轉彎內輪差及視覺死角危險區域內的行人及車輛定位，立即以語音對駕駛警告危險位置，避免車禍發生。本系統先於Windows 10 PC上的Anaconda3 Spyder 環境以Python3使用OpenCV函式庫開發，並叫用YOLOv3來進行物體的辨識，能正確辨識行人和車輛並正確定位，配合大型車內輪差的計算判定危險性。程式最後佈署於NVIDIA Jason Nano Ubuntu 系統下並安裝於大型車輛。不同於一般行車視野輔助系統僅以測距的感測器偵測，本系統能明確得知人車種類，明確標定位置，並能立即判定有無危險，更立即以語音警告駕駛，且不干擾駕駛的視覺注意力，同時也擴音警告車外的用路人。研發過程中還設立了車輛影像辨識研究平台，期望後續研究能和自駕車的發展結合造福更多的駕駛及用路人。

本作品主要研究原圖形與重複疊作頂外圖形之關係。頂外圖形是指以原圖形的頂點為圓心，頂點到外心的距離為半徑畫圓，圓的交點（外心除外）連線形成的圖形為頂外圖形。 我們發現原三角形與其頂外三角形全等、原三角形與其重複疊作頂外三角形的外心、垂心、內心、重心、頂點有共點與共線之性質，接著我們延伸至多邊形觀察是否有與三角形相同的性質，發現四邊形第k層和第(k+4)層會相似、平行，且其頂點有共圓、共線等性質，並推廣到n邊形第k層和第(k+n)層相似、對應邊平行；第k層和第(k+n)層和{4k}外心共線等性質，最後延伸到2m邊形第(m-1)層對邊平行；4m邊形第(4k-3)m、(4k-1)m、(4k+1)m、(4k+3)m層共圓。

泉字雲斑蛛及肩斑銀腹蛛都常在向光面、植株頂端和建築角落結網，結網過程則都是由框架(障礙網)→縱絲→橫絲，但因泉字雲斑蛛的網是圓錐網；肩斑銀腹蛛則是平面網，故泉字雲斑蛛結網所花費的時間較長，而五種蛛絲的拉力及粗細皆以泉字雲斑蛛的障礙網最大，肩斑銀腹蛛的橫絲最小。兩蛛的棲息位置為網頂及網眼，皆可以最短距離、時間到達網上任意點。捕獵時，若獵物體型較小，則不一定會纏繞，但都會將其壓縮成圓形，並在吸食後丟離。肩斑銀腹蛛被雨滴、異物、震動干擾時，反應比例並不高，且會出現感覺疲勞，而泉字雲斑蛛受干擾時的反應比例較高，但移動距離較小，且較不易出現感覺疲勞的情形。

偶而發現待洗碗盤上的油漬，在遇到洗衣粉之後，外形產生縮小擴大不間斷的震盪現象，猶如心臟般的跳動忽大忽小。我們配置沙拉油與洗衣粉的混和液來進行濃度控制，結果發現，濃度在5%及混和液滴在較高溫的水面上時，產生凸起、破裂及縮小擴大不間斷的震盪現象最為激烈，進一步探討混和液滴大小的變化頻率，發現並沒有一定的規律。我們設計一個密閉-開放可交替的實驗方法，發現一開始先處在開放環境時，震盪現象明顯而激烈，但改為密閉環境，則震盪現象消失，緊接再變為開放環境，則混和液的震盪現象變回明顯而激烈。我們因此推論，水蒸氣是造成油滴混和液產生凸起、破裂及縮小擴大不間斷的震盪現象的主要原因。