國中組

為了解台灣地區梅雨季的氣候特徵，本研究分析2009～2021年五、六月之降雨、風場及大氣環境。顯著降雨方面，東北部全年有雨，西南部則是五月開始才進入雨季。五至六月，台灣顯著降雨區域逐漸南移，為了解此時期大氣環境演變，我們分析「SSL東亞衛星地面天氣圖＋風場」，共歸納出六種流型，分別為A北風、B東風、C南風、D北風南下、E低壓帶及F西風流型。我們發現，南風流型入夏後成為主流，且流型變化有趨勢性，在整合降雨資料發現，迎風面影響降雨甚鉅。接著，我們嘗試在實驗室模擬流型，我們以不同濃度海藻酸鈉溶液進行垂直及水平模擬，搭配磁石攪拌器模擬不同流向的流體擦撞，並加入障礙物，可模擬出與本研究相符的幾種流型。

去年學姊用天然染料吸收3w鋁基板光照硝酸銀凝膠，使染料的電子躍遷至銀離子膠體上而還原出奈米銀變色膜。今年我們企圖將分散點狀的奈米銀成網狀格柵導電膜，為綠能的研發盡一點心力。 我們成功的改裝偵測光照面積受光的均勻度、縮小抽氣乾燥暗箱層架及空間、整合光照偵測系統至第三代，終於創新研發出可同步以Arduino C語言程式取代三用電錶偵測照光時導電膜的電阻變化與光敏電阻串接的1KΩ電阻電壓分壓變化。 由投影片、天然染液、硝酸銀溶液、白膠、棉紗網格至交錯纏繞難導電的金屬網等材料，成功的研發出由數MΩ降低百萬倍至10Ω左右電阻規格的奈米銀格柵導電膜，非常便宜又精細的製程，讓人人都能製備出導電膜成為可能。

以小米椒、朝天椒、印度魔椒製作的3種辣椒溶液、乙酸乙酯及蒸餾水，在固定的時間，放置在裝有植物的容器內，並用縮時攝影機來記錄植物進行睡眠運動的變化。分析影像後發現： 1. 植物進行睡眠運動的時間會因放置劑量的多寡、種類而有所差別，植物的作息也不再依日運週期來進行。 在正常情況下，植物醒來與睡著的時間跟日出日落僅差距30分鐘，但在實驗期兩者的時間差了2個小時以上。 2. 辣椒素對於含羞草睡眠運動進行時間是有所影響的。 3. 植物在進行睡眠運動時並非安穩的沉睡，而是會有搖擺等動作，這與我們所認知的睡眠運動並不相同。且不管有無放置辣椒溶液，植物進行睡眠運動的期間都會擺動，使用影像對比後，可發現辣椒素對這部分並沒有影響。

以色列演化理論學家哈德尼，對月見草作植物聲音感知實驗，發現只要一感知到蜜蜂翅膀振動發出的嗡嗡聲，月見草就會在 3 分鐘內將花蜜中的糖分濃度增加到 20%。本研究想探知花內蜜腺提升花蜜甜度所需之醣類養分，在植物主動運輸的鈉鉀幫浦及質子幫浦在運送醣類養分下，記錄流經韌皮部時，在等效電路所產生的電位變化，由莖取出訊號觀察有無蜜蜂聲出現時之差異性。本研究用五星花及仙丹花兩種蜜源植物，從花萼下方取相距3cm的兩點直流電壓，觀察無蜜蜂聲及有蜜蜂聲3分鐘測試電壓變化，確實電壓約有2mV~12mV變化，且證實花的甜度會增加12％~20％，對花做單一頻率測試，找到與蜜蜂相近的反應頻譜，期待對提升蜂蜜品質有幫助。

本研究由高壓電和火箭得到靈感，嘗試自製一離子推進器模型。本組亦嘗試以不同金屬針、間距、金屬針種類及銅管長度、數量來觀察其離子推進器推力大小，找出推力最佳的組別和其狀態，並試圖探討高壓離子通路間距不同之電暈性質。實驗後發現，離子引擎推力最佳設計為正極為6.5公分長不鏽鋼針、負極為3.5公分長銅管七根、間距0.3、0.5、0.6公分較佳，推測是由於離子通路反應方式、氧化面光潔程度及極端表面積影響推力變化。亦發現部分金屬針有氧化情形，希望能找出不易氧化的方式。為探討推力與通路電學性質，本研究亦設計一套電路，了解高壓離子通路電阻、電壓、電流關係，並和推力實驗比對。未來我們將探討不同種金屬針離子通路性質。

市面上的柿染是利用新鮮柿子進行，我們則是廢物利用，把無法食用的澀柿餅煮成溶液，探討加入鹽酸及氫氧化鈉後溶液的顏色變化。我們使用手機的應用程式color assist紀錄RGB後再進行分析，並用pH計記錄各溶液的pH值，柿餅溶液呈酸性，加入鹽酸後呈粉橘色，RGB中紅色成分沒有明顯變化，藍色成分大幅減少，染布呈淡粉色。柿餅溶液加入氫氧化鈉後呈黃-暗棕色-黑色，因濃度而有所不同，RGB中紅色成分大幅減少，藍色成分變化不明顯，染布呈棕色，兩者與原來溶液的顏色均有所差異。加醋酸鐵定色，布料呈褐色系，加醋酸銅定色，布料呈褐色中帶藍綠，水洗3次沒有明顯褪色。紫外線照射1小時及14小時後用 Color Meter檢測發現顏色變深。

本研究利用碳酸鈣、硫酸鈣、二氧化鈦、樹脂、蠟、色素、蛋殼、粉筆灰等研發環保新粉筆，且透過自繪粉筆檢測裝置，測量其書寫狀況。研究發現碳酸鈣粉筆容易書寫、且清楚，但易掉粉。硫酸鈣粉筆：質輕堅硬、抗變性高。二氧化鈦粉筆容易書寫，寫灰度極高，但較軟易碎。碳酸鈣：硫酸鈣：二氧化鈦：水=3:1:11:8整體效果佳。添加樹脂、水溶性蠟可以提升粉筆的抗變性且使書寫清晰。使用各色顏料色素可調和粉筆顏色，其中薑黃粉的調色較果最好。與市售粉筆比較，自製粉筆的書寫的附著率、寫灰度、擦灰度皆為第一名具有良好的市場價值，而在自製粉筆中添加蛋殼、粉筆灰回收再製作，是環保可行的方法。

自從COVID-19疫情爆發以來，學校必須每天監控學生的體溫與身體狀況，花費大量額外的人力與時間。本研究使用Python執行OpenCV程式，來抓取即時影像中學生的學號資訊，執行easyocr判斷學號資訊並比對學生身份，當學生身份確認後，使用Arduino與GY-MCU90615量測學生體溫，將量測到的體溫回傳至Python程式，透過程式將數據進行整合，最後將學生的個人資訊(班級、姓名、座號等)與體溫數值進行登錄後傳至網路平台，產生出體溫監控表單，稱此裝置為『紅外線體溫量測智慧登錄系統』。本研究成功使用(去背+Canny)偵測+彩色辨識的方式，使紅外線體溫量測智慧登錄系統有更佳的辨識成功率與更快的辨識時間，可以快速辨識學生身份，並登錄其體溫，可減少學校防疫的工作量，達到省時省人力的目的。

在給定方格範圍內，尋找不同四邊形數量的一般式，研究包括： 1、給定範圍內之正方形數量： N(N+1)(N+1)(N+2)/(1×2)(2×3) (範圍是邊長N的正方形時)、 [(M(M+1)(M+2))/3!]×[((N-M)+(N+1))/2] (範圍是邊長M×N的長方形時) 2、給定範圍內之長方形數量： ∑_1^M▒n×∑_1^N▒n(含正方形)、∑_(L=1)^M▒[(M+1-L)×∑_(n=1)^(N-L)▒n] ，n≥M(不含正方形) 3、給定範圍內之菱形數量： 廣義菱形個數一般式=狹義菱形個數一般式+正方形個數一般式。 4、給定範圍內之平行四邊形數量： 上下二條直線(斜錯)平行四邊形數量 =(N-1)(N)(N+1) 左右二條直線(斜錯)平行四邊形數量 =∑_(n=1)^(M-1)▒n×∑_(n=1)^N▒n 5、給定範圍為2×N長方形時之等腰梯形數量： 4(N-1)+(1+2)×∆T_奇或偶×2(上下翻轉) 而各一般式彼此間可以組合成新的公式。 例如：平行四邊形一般式=長方形公式 + 斜錯平行四邊形公式。

本次實驗我們探究不同濃度之硝酸與銅片反應生成20ml氣體的反應速率及生成的20ml氣體中NO2的佔比。 實驗中，我們使銅與硝酸溶液在20ml的注射筒中反應並用其收集20ml氣體，同時硝酸會被生成氣體排出注射筒，當注射筒中充滿生成氣體時就紀錄反應所需時間，隨後用排水集氣法收集一氧化氮氣體。