國中組

海藻酸鈉水溶液和乳酸鈣水溶液混合後可形成具有韌性的膜狀物質，本研究嘗試利用此特性來製成可分解的類塑膠。首先我們嘗試於薄膜添加其他物質來加強其載重、耐受性，發現到若是在海藻酸鈉溶液中混入紙漿，即能有效增加其載重能力。而後檢核自製薄膜若是承裝不同物質時是否影響其性質，本研究發現鹼性物質會造成自製薄膜結構弱化，以致載重能力變差；溫度對於薄膜載重能力無顯著影響；而接觸油脂類物品，隨著接觸的油量越多薄膜亦呈現弱化的趨勢。考量到此薄膜要能自動分解，我們最終探討薄膜在土壤中的分解速度以及不同環境下的分解速度，相較於塑膠袋，自製薄膜在埋入土壤5天後多能看見部分結構分解情形，且若環境趨向鹼性，分解效率將會越佳。

諸羅樹蛙（Zhangixalus arvalis）屬於樹蛙科（Rhacophoridae）為台灣特有種青蛙。研究者調查發現，在嘉義市頂庄里及新店里共有九處諸羅樹蛙的棲息地。在2020年3月至2021年4月間，於新店里農場進行的研究顯示：諸羅樹蛙共有五種叫聲，為整夜鳴叫的青蛙，在當日晚上7時至8時之間出現高峰，而過了翌日凌晨1時，鳴叫時間長度有再次上升的趨勢，凌晨3時之後才下降。相對濕度、水池水位高度、是否下雨以及氣溫都是影響諸羅樹蛙各種鳴叫聲次數的環境因子，其中水池水位高度越低，各種鳴叫聲出現的次數越高。未來從事諸羅樹蛙棲地調查時，建議使用晚上7時到9時的鳴叫高峰期進行棲地調查；在進行棲地改善時，水池水位高度為0～10公分最為合適。

本次研究探討速率及添加鹽類對反泡泡成功次數與生存時間的影響，我們發現： 一、 成功次數最高的基礎變因為：水與洗碗精重量比100：1，吸管外口徑寬度0.6cm，入水角度垂直水面50度，吸取水量高度離管口2.5cm，吸管距承接液面高度0.5cm。 二、 吸管滴下液體速率在12.2~14.8cm/s之間，可成功產生反泡泡。 三、 滴入的間隔時間及加入食用色素，對反泡泡成功次數與生存時間的影響並無影響。 四、 隨著鹽類的莫耳數增加，成功次數及存活時間都明顯下滑。 五、 最佳成功次數取決於陰陽離子價數，一價優於二價；最佳存活時間長短取決於離子價數與適當的離子半徑。 六、 添加鹽類後，黏滯性並非影響存活時間的主要原因。

近年來，全球均溫持續上升，是重要的環境議題。本研究在分析宜蘭地區主要兩個行政中心，即宜蘭市、羅東鎮的熱島效應UHI值。我們利用中央氣象局觀測資料查詢網站CODIS所提供的氣象資訊，來探討各個時間點上宜蘭溪南與溪北的UHI值變化與其關係。根據研究結果發現：宜蘭市、羅東鎮於2011~2020年間的年均溫均有逐漸上升的趨勢，最高可達1.3°C。整體來說，兩地區春夏兩季的熱島強度較高，其次是秋季，冬季則最小；受到海陸環流的影響，使得白天的熱島中心偏向陸地(西)側，晚間則偏向海洋(東)側；羅東鎮的熱島效應較宜蘭市區明顯。

本實驗目的在探討彈性棒狀體受剪應力的效果。觀察碳纖維棒在水平放置時，給予剪應力作用所產生的變形及振動。我們發現碳纖維棒在截面積大、長度短、受剪應力較大時，會產生較大的剪力彈性係數。此外在碳纖維棒長度越長時，週期及振幅越大。剪應力越大時，週期不變且振幅變大。向下角度越大時，週期不變且振幅變小。無論何種情形下，左右振幅皆大於上下振幅。當擺動物體重心遠離受力點且受力與碳纖維振動方向相反時會產生共振效果。而擺動物體重心靠近受力點且受力與碳纖維振動方向相同時會產生共振效果。週期0.6秒的擺動物體上，半徑為0.3mm、長度為24cm的碳纖維棒會產生最佳的擺動效果。

試管鉛直向下碰撞時，可產生高直液柱，我們稱為「一觸即發」現象。研究發現：試管下落期間，管內液體所受的等效重力發生改變，放大毛細作用，使接觸角變小形成半月形對稱空腔，碰撞時液面迅速回彈形成液柱。其中，接觸角與液體種類、管壁狀態、試管加速度有關；液柱的產生則與接觸角、液體黏度、碰撞狀態有關。汞的一觸即發現象尤其特別，可透過二次碰撞激發液柱。若以連續振動將一觸即發過程重覆延伸，發現振源和介質振動頻率並不同步，當振動機驅動頻率約為液面振動頻率的兩倍時，可持續產生共振液柱且可對應到克拉尼振動模態。當模態(m, n)為(0, n)且n∈N，為產生中央液柱必要條件，若此時迅速放大振幅亦可誘發「一觸即發」。

本作品自行開發組立氣體輔助彈性氣膜球實驗系統，並研製可調控之類複眼陣列結構母模具系列實驗設備，藉以複製出類昆蟲複眼之陣列微結構，並將其裝設於太陽能板上進行系統化的實驗，探討類昆蟲複眼之陣列微結構對太陽能板發電效率之影響。實驗過程中經探討不同實驗參數，對複製類複眼陣列透鏡成形性之影響(氣體壓力、週期、特徵尺寸等)，並找出對太陽能板發電效率最適合的結構條件。實驗結果顯示，類複眼陣列透鏡結構，其單一特徵形狀愈小、密度愈高(週期愈小)，其發電效率愈佳，本實驗條件下，發電效率最高可提升達7.86%，此外，本研究同時增能探討調控菲涅爾透鏡(Fresnells)聚焦方式，並獲得經最佳聚焦位置的獲得，將有助於對太陽能板發電效率提升。

此實驗在研究美洲蜚蠊不同麻醉方式下行為反應之差異，並藉此找出對美洲蜚蠊最不具傷害性的麻醉方式。主要分成兩部分的實驗──主動式反應的迷宮和被動式反應的電擊，以測試美洲蜚蠊麻醉前後的反應。同時我們將兩大部分的實驗各分為三種等級：迷宮實驗──易、中、難；電擊實驗──電壓3V、9V、15V。實驗後可以得知：短暫的使用低溫麻醉及適當的使用二氧化碳麻醉，暫時讓美洲蜚蠊進入昏睡狀態並不影響其體內系統；但是我們平常用來麻醉各種生物的乙醚對其有較大的影響。

在限定之測量範圍內平行光源的照度跟距離幾乎沒有關係，而發散光源的照度確實會隨著距離的平方呈反比關係。自製平行光源可將一燈泡放置於一已知焦距之凸透鏡的焦點上，光源透過透鏡後即可充當平行光源使用。理論計算與實驗結果皆證明矯正後之視力因為透鏡組合已重新調整焦距，故近視眼戴眼鏡，其眼觀世界會變亮、變小；而遠視眼戴眼鏡，其眼觀世界會變大、變暗。散光眼戴眼鏡後，其眼觀世界還是會比正常眼模糊。我們可以成功製作出一簡易教具模型當作課堂上之教材教具來說明近視、遠視與散光其成像位置的關係與其亮度及成像大小的不同，尤其利用廷得耳效應、平凸透鏡組、雷射筆以及壓克力改裝之散光眼矯正操作模型更可完整充作課堂之教材教具。

本研究探討鄒族民俗植物生命豆 (Lablab purpureus (L.) Sweet) 是否可以抵抗不同種逆境、植物復甦現象及其限制。我們自製植物栽植環境來控制光照及波長(4000燭米、545nm)，分別針對生命豆種子及小苗進行研究，並以綠豆為對照組。我們發現生命豆適合種植於達邦原生土壤，其小苗具有耐旱及耐澇的能力，在未施肥及特定濃度施肥土壤均可以生長很好。 接著進行耐澇植機制探討，發現生命豆會打開氣孔行蒸散作用，根部持續生長且花青素含量也增加，但高度未隨之增高。在耐旱的實驗中，我們發現生命豆在中斷澆水14天後，植物仍可以生長很好，經過25天後，葉片會逐漸掉光呈現瀕死現象，復始澆水後，在強光環境下有較好的植物復甦能力，而我們發現生命豆復甦的歷程，花青素扮演重要的角色。