國中組

本研究是探討LED在照光時產生端電壓及電流的現象，為了減少外界的光害及控制發光強度與色光，我們自製了測試盒及LED燈具，研究中發現，LED對同色光的光源有比較好的吸收效果，當LED串聯時，端電壓會增加，電流則幾乎不變；LED燈並聯時，電流會上升，但電壓則不變。我們也意外地發現，利用菲涅爾透鏡聚光後，可使短路電流上升100倍以上，且其發電的關鍵在其發光晶片，將晶片功率換算後發現，其功率竟然與等面積之太陽能板相當。接著分析焦耳小偷電路的作用效能，以達到低電壓並長時間作用的發光效果，最後綜合以上結果，設計了可充放電的簡易照明裝置。

由於看到新聞報導神秘果具有能讓酸變甜的效果，也有良好的抗氧化能力，甚至有解酒的效用，引發了我們的好奇心而進行研究，旨在探討神秘果的抗氧化力及解酒的可能性。首先萃取不同保存方式的各部位神秘果，以碘滴定法檢測其抗氧化力，我們發現神秘果的抗氧化力受到不同部位、溫度及保存方式影響，以葉片的抗氧化力為最高，而乾燥保存最能保留色素及抗氧化力。我們另以神秘果中含有的琥珀酸和檸檬酸進行解酒研究，在37℃下使琥珀酸過量時酒精減少百分比最高，而檸檬酸幾乎不與酒精反應。接著以Arduino自製酒精蒸氣檢測器測定不同保存及萃取方式的神秘果解酒情形，以水萃取的濃縮液能使酒精蒸氣濃度下降量較乙醇萃取的多，又以冷凍乾燥的果皮+果肉最佳。

等冪和是個古老、留有許多未解的迷人問題，過去多數使用多項式對稱、組合公式、複雜的代數方法、或以電腦輔助搜尋，求取較高冪次的理想解。本研究採用初級的數學理論、方法和公式，應用基本的集合性質、二項式公式、數學歸納法，成功獲取一系列等冪和的理想解，並證明其解的存在。研究從基本的二元集開始，探討等冪和理想解存在時的特性，然後導入定理3.1的方法建構、或運用推論5.1的方法倍數擴增，必可找到高一冪次或倍數冪次方和的解或理想解，並延伸到實數的等冪和問題求解。本研究也成功找到一系列奇數和偶數次、或無理數的等冪和理想解。研究結果預期可被應用至軟體的加密技術和相關應用，並且值得進一步探討質數的高冪次等冪和問題。

本實驗利用斑馬魚(Zebrafish)(Danio rerio)做為模式生物，探討群體及長短期記憶的持續性對行為的影響。我們的實驗確認斑馬魚可透過訓練去記憶並分辨與食物配對的顏色。就性別來說，雄魚較雌魚能夠迅速而準確地記憶放有飼料的顏色位置。在群體效應對記憶力影響的實驗中，個體斑馬魚傾向選擇與魚群共同行動。且雄魚群體對雄魚個體的影響力，明顯地大於雌魚群體對雌魚個體。在研究長期和短期記憶對斑馬魚記憶的影響時，我們發現11天長期記憶的訓練和1天短期密集記憶的訓練相比較，以長期記憶影響斑馬魚的行動較為明顯。我們的實驗證明了長期記憶的持續性大於短期記憶，且群體效應對個體的行為具有顯著地影響。

我們先從地下水的認識與探勘著手，發現梓官區距離地底下9~10公尺就有地下水，地下水資源豐富（研究一）。藉著行政院環保署 環境資源資料庫，找出梓官區地下水數據，並與其他高雄沿海地區相比，分析導電度、溶氧量、水位，發現導電度與離海遠近影響不大（研究二）。接著自製地下水水箱模型，模擬鹹化地下水、沙石層，從補助及抽取淡水數據，可清楚觀察出淡水泡的形成與回縮，邊緣過渡帶不大，確實可在鹹水層中儲存淡水（研究三）。 本研究以在地觀點出發，關心沿海區地下水鹹化的議題，並研究淡水泡的現象。希望能以簡單易懂的報告，使更多人了解地下水特性，隨時關心水質，以少為人知的淡水泡現象，引入思索，為我們的地下水資源，添加諸多可能性！

近年來由於自動控制與通訊技術的突破，使得無人自走車的導引系統從傳統的軌道式、磁導式進步到視覺影像系統，讓無人自走車的應用範圍更廣、功能更多。在自動化工廠中無人自走車是最常見的配備，且在自動倉庫系統中亦必備的伙伴。無人自走車如何在既定的路徑行走且不偏離路徑其最重要的是路徑判別的控制方法。為了改善循線時的不平順感，並減少偏移量的增加，故希望能夠對於現今的自走車做更進一步的改良。為了提升自走車之多功能性以及增強其機體運作準確度，本研究設計一輛採用光敏電阻循跡自走車並探討光敏電阻數目與演算法不同之差異。實驗結果顯示Z字型跑法有較佳之穩地定度，比例控制循跡法雖然穩定度沒那麼高但相對的有著較佳之速度。

伏打膠體電池以洋菜膠電解液添加硝酸鈉溶液當作鹽橋，改進了傳統鋅-銅電池的缺點。我們發現極板電解液改採用硝酸鋅、硝酸銅，增大極板面積，減小洋菜膠厚度及極板距離，明顯提升電池的電流強度。 為了更深入探討電池放電速率與電解質溶液溫度的關係，於是依據阿瑞尼士方程式： ln(k)= ＋ln(A)，利用ln(k)對1/T作圖得一直線，可以得到直線斜率為－Ea/R。 相同濃度之下，電解質溶液溫度（T）愈高，電池的電流強度愈大，電阻愈小，電池放電速率（k＝ΔI/ t）愈快。 實驗結果得知，不同種類的伏打膠體電池(鎂-銅、鋁-銅、鋅-銅、鐵-銅、鉛-銅)，當中以(Mg |Mg2+|| NaNO3 || Cu2+|Cu)的活化能(Ea)小，電阻(R)小，放電速率（k）居中，當作伏打膠體電池較為合適。

無意間將一團濕沙子往水裡丟，發現掉入水中後會形成一個環內部有一個圓，看起來有點像土星加上土星環的形狀。我們研究濕沙子的質量、顆粒大小及形狀，亦改變水的深度、不同的水溶液、濕沙子掉落高度等變因對沙子於水中成圓的影響。透過實驗發現，以上各種因素都會影響到沙子成圓的結果。為了更進一步了解沙子成圓的機制，我們透過高速攝影所得到的高速影像，發現濕沙子在水中落下的過程中，由於沙子周圍壓力小而中間壓力大，使得沙子形成了由外向圓內轉動的漩渦現象，沙子因此向外擴散而變大，中間形成中空圓環，落下至底部前都持續的變大，而漂浮於水中的沙子則最後掉落於圓環中間，以至於形成一個像土星加上土星環的形狀。

本研究以紫膠蟲色素添加媒染劑進行染白頭髮實驗。實驗結果顯示，紫膠蟲以乙醇及超音波震盪提取後，色素萃取率為2.89%。經分光光度計檢測其主要吸收波長為489nm，吸光值2.968。如以木醋酸鐵液做媒染劑時，染髮後色素滲透率達27.15%，比荔枝木灰水的16.88 %高，也比無煤染組別11.89％高，此結果證明紫膠蟲色素在酸性下有很好染髮色牢度。此外，如添加指甲花粉以複染方式進行，其CIE L＊值為51.22比單以指甲花粉染髮57.40低，此數據代表複染方式優於單次染髮，如紫膠蟲色素添加指甲花粉能增加染髮色彩。綜合前述結論證實，紫膠蟲色素可運用於天然染髮劑中進行白髮染色，且將危害果樹生長之紫膠蟲，開發成具經濟價值的化妝品，並可減少果樹噴灑農藥，達到環境保護的最終目標。

由一道數學習題的啟發，讓我們聯想到由一定點與兩圖形上動點作正三角形的問題。為了方便問題的解決，不妨就定點與兩圖形的位置關係逐一討論，我們發現了過定點作正三角形的各種可能，其解包括四解、三解、二解、一解或無解。而從這一系列問題所研究出來作正三角形的方法，並利用判別「直線與圓、圓與圓」交點數的式子，正可以解決「定點落在哪些區域可作的正三角形會有多少解」的問題。