國中組

在準備科展主題時，發現有團隊利用指尖陀螺來進行離心分離及分析，進一步搜尋發現，有大學團隊利用紙片做成離心機，在非洲協助落後地區進行醫療方面的協助，我們嘗試結合指尖陀螺及離心機的概念，希望完成可以高速、穩定且長時間轉動的離心機，解決離心機高價且必須接通電源的問題，在實驗設計上，先使用磁鐵製造磁場讓指尖陀螺轉動，接著利用線圈及直流電源製作電磁鐵，結合磁簧開關，讓指尖陀螺轉動，找到電流磁場較佳條件後，為了解決指尖陀螺外型及構造不同的問題，列用3D列印製作指尖陀螺，完成最後實驗裝置後，結合3D列印指尖陀螺，電磁效應與磁簧開關，進行離心分離測試，希望未來可以繼續研究，讓實驗裝置更具有效性及可行性。

關於卷雲與天氣變化的研究，我們得出以下的結論：(1)卷雲出現的頻率並不固定，大多集中在5~7月份。(2)「量多時長」部分：①與六種天氣型態比較有關聯性；②形成卷雲的高空水氣全部來自於熱對流系統(包含滯留鋒型熱對流)；③天氣系統靠近台灣時卷雲就會變得比較厚，也愈容易出現積雲。(3)有七種天氣型態會導致卷雲出現「量多時短」的雲況。(4)有三種天氣型態會導致卷雲出現特長外形。(5)熱對流在強勢發展的過程中，容易被強風吹出特長密狀卷雲。(6)不管是「位於鋒面雲帶尾端+高空有強大的氣流」，或者是颱風，都會形成特長脊狀卷雲(前者卷雲條較稀疏，後者較密集)。(7)我們可以由卷雲的分布判斷出颱風的動態。

一般人對馬祖的感受是冬天很冷，居住的石頭屋是否舒適，成為我們想要探索的主題。 在有限的設備及時間之下，透過模擬冬天：風扇吹自製的冷劑，模擬夏天：吹風機加熱的兩個方式所得到的結果，得知閩東建築石頭屋具備冬暖夏涼的特性。 瓦片與水泥屋頂在室外溫度提升時，室內的溫度變化量差不多。 以水氣蒸發可穿越瓦片屋頂得知瓦片屋頂的透氣性佳，在夏天時屋外與屋內空氣流通，達到夏季涼爽的效果。冬天時冷空氣能通過瓦片降低室內溫度，但石頭屋牆面厚度、石材比熱大等保溫措施可弭平此缺失。 將電路系統及鋁箔紙裝在二坡式及五脊四坡式屋頂結構對側，以風吹之，觀察兩種屋頂結構的振動頻率及幅度，顯示五脊四坡式的屋頂結構振動幅度小、頻率低。

本實驗目的為探討不同製作條件下，對鉍結晶顏色的影響。 研究發現，鉍結晶的顏色會受到冷卻速率影響。冷卻速率的部分，正常環境下坩堝熔化的鉍結晶多是金色，不鏽鋼的多是藍紫色，放入水中會得到銀色結晶，冷卻時加熱溫度越高的鉍結晶，藍色部分越多。色光照射對鉍結晶的顏色沒有影響。只有加入陰離子表面活性劑時，成功的製作鉍結晶，顏色為金色。 冷卻時的溫度會導致表面的氧化層（三氧化二鉍）表現出不同的相，加熱溫度越高，藍紫色的γ-phase所佔的比例越高，金色α-phase比例越少。而金色部分抗磁性較強，藍色較弱，未來希望可以將鉍結晶抗磁性應用於水處理清除碳酸鈣沉澱物等物質，能對生活與環境有所幫助。

這是一個歷時兩年半鑽研兩共邊三角形外接圓各種有趣關係的探究之旅，透過GeoGebra的輔助，經由(1)觀察圖形及數據形成猜想(2)幾何論證猜想為真的探究歷程。 我們首先探討兩共邊三角形外接圓的圓心位置、半徑、半徑和及連心線的關係，發現並證明出等腰三角形中圓心位置具特殊性、兩外接圓半徑和R1＋R2與連心線─O1O2的長度都跟動點D的x坐標呈現函數關係且圖形為雙曲線的一支；據此討論出兩外接圓面積和與原三角形外接圓面積關係，同時發現∆AO1O2～∆ABC且AO1OO2四點共圓。在研究連心線時也發現，當動點D移動時，─O1O2的中點形成一條直線；每條連心線皆與以頂點A為焦點，(BC) ⃡為準線的拋物線相切。最後得出若任意∆ABC的頂點A到─BC的距離相等，連心線─O1O2所包絡出的拋物線皆全等。

我們利用三種不同質量與體積的球體(484g的龜甲石、108g的大彈珠、24g的中彈珠)，自離水面129公分高處分別自由落體降入水中，觀察水面所形成的水膜與水面下所形成的錐形體關係。發現不同球體有各自不同的成膜高度，且高度越高其所造成的空氣甜筒體積越大。研究中發現空氣甜筒的體積遠大於球體本身所排開的水體積，推測在球體迅速落水膜的時候帶入大量的空氣。我們試著建立空氣甜筒所形成的模型為球體下降的過程中，推測球體下方運動較為快速，造成的壓力較小，所以造成外界較大的大氣壓力帶進更多的空氣，形成空氣柱。同時因為越往下方移動，水壓越高，因此造成水面下的錐形體，且錐形體內的空氣壓力小於外界大氣壓力，因此擠壓濺起的水體向內產生水膜。

本作品從海盜分金幣的題目著手，探討金幣以m、m+1、m+2、……、n排列時，哪裡是使金幣均分的最佳分割位置。我們從文獻探討，第58屆中小學科學展覽國中組數學科第一名作品中出發，另外發展出以圖形化來找尋最佳分割位置的方式，完成了兩人、三人分金幣的最佳分割位置，並獲得更為簡潔、具推廣性的做法及結論。 此外，我們更從研究結果中獲得了一些令人訝異但尚未經證明的發現，期望能於未來有更多的深入研究。

大花紫薇果實有4-7個蒴室，6蒴室果實最常見，種子具多種形態，依種子與翅膀比例分成1:0、1:1、1:2、1:3與1:4五種類型，發現翅的比例越長種子較小、較薄、重量較輕，翅的寬度則相近。種子飛行模式具規律性，分成二個時期：墜落期與旋轉期，墜落期越短，越早發生轉折點，代表越早開始旋轉緩降，滯空時間也較長。在種子散佈方面，發現1:2、1:3與1:4種子因翅的旋轉而有緩降現象，散佈較為集中。在發芽率中發現1:0種子多不發芽，翅越長的種子其發芽率越高，最高可達高達96%。由此推測翅長越長的種子可散佈的距離較遠，也較易發芽，而種子較重且無翅的種子，其種皮較厚可等待更久的時間再發芽，可降低種內競爭壓力。

本研究以兩枚光柵（600條 / mm）、一0.5mW藍雷射光（450 nm）、兩台手機錄影偵測，搭配3D列印，利用自製螢光及吸收雙功能光譜儀，可迅速監控葉綠素的存在或分解，其中吸收光為排除雜訊，以光柵讀取450 nm的二次（second order）光，以Tracker軟體將光譜照片數位化。偵測一滴油30 μl的橄欖油的及時螢光光譜配合二次吸收光譜，分析2種品牌橄欖油中葉綠素遇熱分解過程，發現橄欖油中葉綠素遇熱呈現兩階段式分解。透射二次光隨溫度變化曲線，可用指數函數表示，揭示B牌橄欖油中葉綠素的熱分解係數僅為A牌的 (31.9/87.8) = 0.36倍，加熱到200℃保有21%葉綠素。橄欖油中的油提升葉綠素及類胡蘿蔔素的降解溫度。即時螢光光譜，顯示95℃時，A牌橄欖油中葉綠素含量是B牌的6倍。

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。