國中組

竹子是臺灣最寶貴的綠能資產，從竹子的光合作用、竹筍、竹器具到加工整型後的廢料可做紙漿造紙外，我們發現，採集三~四年生的桂竹，自然風乾再經初級乾餾收集竹醋液(達290~330℃時餾出物最多)，初級乾餾後的竹材，還可進行二級乾餾(至800℃)或三級乾餾(至1200℃)後，變成附加價值相當高的透氣電極！ 本研究不僅證實這項說明且首創開發設計出「臺灣桂竹炭化」之二級或三級乾餾裝置，最後並成功的製造出「不須修飾任何昂貴觸媒的低電阻中空桂竹炭化電極」。 研究後發現，桂竹雙階段的乾餾裝置設計效能可製出高透氣供氧表層及電阻值變小的新碳極製法，而我們第二代、第三代金屬-空氣電池的創新容器設計，可完全配合採集桂竹口徑大小而製備出各種尺寸的空氣電池。

本文用半圓弧來活化△的邊，讓使用者在圓弧上作切線畫出相似形，為方便計算並易於描述這個概念，文中採用國中常用的30°、45°、60°、90°來操作。首先將半圓弧及圓心角依逆時針置放，分別依不同的圓心角配合各整數倍或分數倍半圓直徑畫出切線相似△，並求得對應邊長比值，再將比值描圖，呈斜率為正的直線或折線狀，並求出各圖形的關係式，以利操作時使用。接著計算半圓弧向外和向內的相似△面積差，在等圓心角條件下，描圖呈直線或拋物線狀。另外討論將一次到位畫出的相似△分成兩段式操作，結果發現兩段式操作的半圓直徑倍數有雙曲線關係。最後使用直角坐標計算上文之系統，當圓心角90°時，取得相似形邊長比值關係式，有助於對任意△的縮放圖逆向操作。

一般染敏電池的發電功率並不高，本研究結合不同活性金屬作為電極端，並且分解電池結構逐步探討可能提升發電功率的因素：正極端的組成、負極端的組成、電解液中的水濃度、組裝方式、外在環境的影響。研究結果顯示，以10*20mm大小、阻抗8Ω的FTO玻璃，結合鎂銅金屬為電極所製得的電極染敏電池，單一Cell所得最大電流為1965μA、電壓1776mV、電功率3489.172μW≒3.5mW。另外利用市售的抽油煙機鋁質濾網、石墨塗層、銅片可以簡易製得電極染敏電池，實驗所製的50×50mm的鋁銅電極染敏電池，擺放30天仍可產生電功率0.811mW，透過適當的封裝可以成為可撓式的太陽能電池。

本研究探討太陽電池在平面與載具之創新儲能應用，使太陽電池以簡單的方法得到最大的吸收能量。首先，利用Stellarium天文軟體，完成太陽電池最佳方位角與仰角的計算方式，使太陽電池能夠保持在最佳方位。然後，依據光學反射原理，提出全新的鏡面最佳轉角定理，使得鏡面反射之轉角得以迅速精確計算。並藉由引入GPS衛星定位功能，將此太陽電池能量追綜方法，由靜態的地面應用，推展到動態的載具應用。本研究成功將此技術應用於移動載具，達成載具最大能量儲存之目標。最後，經由平面與載具之太陽電池實驗結果顯示，利用本文提出的創新研究，與單純平放太陽電池之儲能作法比較，若能將反射鏡或者太陽電池隨時對準最佳方位角與仰角，可以獲得多出20%~50%的免費能量！

臺灣為世界排名第18位的缺水國家，面臨嚴重的缺水危機，有鑑於水資源的有限及寶貴，如何落實節約用水，是我們研究的初衷。我們利用Arduino為核心，配合水流計量器、OLED顯示幕及藍芽和WIFI模組，設計出能即時顯示用水量並具有物聯網功能的水流計量設備。每次用水時，都能讓使用者注意到用水狀況，且能記錄每次用水的時間及用量，並可透過藍芽或WIFI上傳至手機和雲端資料庫，具有簡易的物聯網功能；對於用水過多的行為，除螢幕反白及發聲警示外，更可控制電磁閥將水流截止，可避免忘記關水或是漏水的情形。此外累積一段時間後的雲端資料庫的大數據，可用來檢討用水習慣。此作品除了實用性，更有潛移默化的教育性，提醒改善不良用水習慣，從家庭落實節水教育。

本研究旨在於探討菊科植物紫花藿香薊(Ageratum houstonianum)、白花藿香薊(Ageratum conyzides)及貓腥草(Praxelis clematidea)對於抑菌效果、果蠅趨避、渦蟲斷片再生之影響。研究結果指出：(1) 抑菌的部分，平板塗盤與紙錠擴散法抑菌效果最好的萃取液為三種植株之酒萃；菌液懸浮抑菌效果則為紫、白藿香薊之水萃最佳。(2) 果蠅趨避實驗中，貓腥草的萜類化合物有趨避果蠅之功效，且以乾餾法效果最佳；而紫花藿香薊沸水萃萃取液可用來吸引果蠅。(3) 在組織再生的實驗中，紫花藿香薊水萃有抑制渦蟲斷片生長的現象。所有萃取液中僅有紫、白藿香薊沸水萃與白花藿香薊乾餾萃取液高於控制組之斷片生長長度。

本研究成功開發高端鳳梨酒釀製方法，有助農民疏解鳳梨產銷問題。從以折光計測定酒精度，發現該方法有濃度限制性，經實驗提出正確的測定方式，成功應用在鳳梨酒的酒精檢測。探討乙醇與水的非加成性，避免配製時產生誤差；也探討折光計測定酒精需在50%內才有準確結果。高端鳳梨酒的製造，探討最佳釀造條件如糖添加量、溫度、酵母菌、及蒸餾等。結果顯示鳳梨汁在25°Brix糖度、與酵母菌重量比100:1、於15°C-25°C發酵僅需4~6天即可完成，糖的分解率高達75%，可降低成本，靜置3月蒸餾可得鳳梨風味酒。本方法可降低成本，提升售價，提高農民收入並解決鳳梨過剩問題，此模式也能用於其他產量過剩的水果。經蒸餾收集的高濃度酒精，也能用來調配成殺病毒的酒精。

為了達到節水之目的，我們開始進行資料收集與實際製作。首先，我們先收集出各種不同水龍頭種類的資料及研究出最佳水道開關方式，並列出其優缺點。之後，進行Arduino的基本零件認識及程式學習後，開始製作模型。過程中我們學習到各開關的特性、如何寫程式以及Arduino的線路擺設。並在製作過程中體會到團隊合作的樂趣及自行創造的成就感。最後做出可利用Arduino溫度感測器來控制伺服馬達轉動水閥開關的省水裝置。

為了能夠有效利用到各角度的風，我們自製了一台直立反轉式磁浮風車，本研究一開始探討著葉片寬高比對轉速的影響，並進一步了解扇葉方向、受風面及彎曲程度對轉速造成的影響。另外，我們，改良風車扇葉重疊程度，製造不同的風罩形狀，改良在固定風力下的有效轉速。我們最後改變磁鐵磁力，並探討找出轉速最佳的風車並發電，觀察其磁通量的變化，並找出發電效率最佳的風車。

初學扯鈴者，往往由單鈴開始入手，再逐漸增加扯鈴數。現今由於扯鈴運動的普及，在大型扯鈴比賽中，動作越來越推陳出新，而扯鈴動作，隨著扯鈴數的增加，難度也跟著提高，觀眾的掌聲也更響亮。本實驗主要以實驗擷取雙手與扯鈴在線上環繞的軌跡，來導出扯鈴的數量對扯鈴動作進行時有什麼影響，進而有效率的增進扯鈴之技術。