國中組

我們的研究包括兩部份，第一部份是實地調查訪問。瞭解地震成因、傷害及現有防震方法，並調查坊間各種建築物類型，及常見私自改變建築物結構現象，做為研究的基礎。第二部份為建築物抗震實驗。研究發現：牆面挖空、頂樓加蓋、樓層挑高，建築物會在該處產生弱點，由此斷裂。柱子數量相同下，散開時支撐力較弱。不對稱建築物遇震時會不自然扭轉且易倒。隔震素材恰當，能有效提高耐震力，本實驗以滑軌、彈珠最好。樓頂加裝消能設施亦能減震，但設計極其不易。

本研究利用光敏電阻、可變電阻、比較器、LED光源、蜂鳴器及電路開關等，設計一個簡單又實用的微型反應速率偵測器，進而以此裝置探討影響硫代硫酸鈉和鹽酸反應速率的各種變因。首先，改變硫代硫酸鈉溶液的濃度，實驗得知硫代硫酸鈉的濃度與反應速率約為一級反應；接著，改變鹽酸溶液的濃度，實驗得知鹽酸濃度與反應速率約為零級至一級之間；再者，當溫度升高時，反應速率明顯加快；之後，我們研究添加清潔劑對硫晶體堆積的影響，結果清潔劑明顯延遲硫晶體的堆積；最後，我們又研究添加金屬鹽對硫晶體堆積的影響，結果亦產生延遲現象。為了更精確觀測反應過程中，硫粒子的粒徑變化情形，我們又以動態光散射儀(DLS)發現硫粒子從奈米級漸漸堆積長大。

係因市面上的豆漿都標榜高營養價值，本實驗將探索如何製出易於人體吸收的豆漿，即泡製豆漿的條件如能讓黃豆酵素充分作用，將有利豆漿中大分子轉為小分子。 本實驗以不同浸泡時間、溫度、ｐＨ值、添加物來探討澱粉?和蛋白?的作用，結果顯示在乾燥黃豆泡水26.5小時內，澱粉?表現極佳，蛋白?則表現很少：澱粉?在23～26小時、50℃、加入添加物綠茶粉、維生素Ｃ、葡萄籽、鐵劑作用最佳，因此泡製過程中依此條件將可助豆漿的澱粉轉為葡萄糖，蛋白?在35℃作用效果略佳。如要直接攝取豆漿中的胺基酸，黃豆須先催芽一天酵素才能釋放分解蛋白質；在豆漿中加入乳酸菌，幫助蛋白質的分解。應用此項結果能製造較易於人體吸收的豆漿。

倒地鈴紅椿象在台灣南部平原非常常見，幼蟲及成蟲以植物汁液為主要食物，因多棲息於倒地鈴附近，故有此名。本實驗以學校附近棲地調查及實驗室飼養為主，以初步了解倒地鈴紅椿象生活史、形態特徵、習性、食性及生殖方式。倒地鈴紅椿象體型呈細長橢圓型、橘紅色、雌蟲體型較雄蟲大，具有一對複眼和單眼，口器為刺吸式口器，可吸食植物汁液。外生殖器雌雄有別，雌蟲具有生殖孔，雄蟲則具交尾器，行有性生殖但在實驗室飼養時發現也會行孤雌生殖。倒地鈴紅椿象有群聚的習性，將紙盒劃分成 25 區，以自然光源、暗箱及光源 3V、6V自製實驗器材，在歷時 5 分、10 分、20 分、30 分後，發現群聚的習性來自於個體尋找葉緣及光的本能行為，可能因為群聚可以使個體看起來較大，像是一種警告作用，較不容易被敵人攻擊；冬天時發現倒地鈴紅椿象會以若蟲或成蟲的階段群聚越冬，此時整個群體聚集於植物根部。以倒地鈴紅椿象棲地附近植物餵食倒地鈴紅椿象若蟲及成蟲，以了解其食性，並做為實驗室分齡飼養時的主要食物。採三齡以後若蟲及剛羽化成蟲進行實驗，發現使用棲地附近選取的植物餵食時其死亡率變化並不顯著，但只使用單一食物餵食時死亡率較高，因此在實驗室飼養時建議採倒地鈴果實和咸豐草花混合餵養，並且每日更換食物或使用扦插植株。實驗時發現冬季倒地鈴紅椿象大多數成蟲翅退化無法飛行，非常少數仍然擁有且能飛行，但至六、七月棲地觀察時發現長翅型數量大幅增加，成蟲長翅和短翅的數目會隨季節而改變。研究過程中發現圖書館中有關專門研究椿象的書籍較少，希望本篇報告能引起更多人投入椿象世界的研究；七月時學校利用暑假時間進行校園美化與整理，將倒地鈴紅椿象棲地的『雜草』清除，如此不僅使得綠色植物消失，生活在其中的大部分消費者也遷徙他處，對於生活在此生態系的生物來說真是一場浩劫，我們向學校老師反應後總算保留部分椿象的棲地，希望這個實驗不僅使我們瞭解倒地鈴紅椿象外，也能提醒大家棲地保育的重要性。

我們利用活性炭加入黑糖溶液，搭配不同的操縱的變因(包括活性炭的顆粒大小、質量、溶液的濃度、溶液的攪拌次數、溶液的溫度)來研究。引以自豪的是我們設計了自製組合光學光度計，用強光照射試管內脫色後的黑糖溶液，藉此測出它們的透光度數據。根據這些數據，分析活性炭脫色後的結果，並將結果以圖表來呈現。結果當取質量相同的活性炭，發現顆粒大的脫色效果比顆粒小的差；使用相同顆粒大小的活性炭時，質量愈大的活性炭脫色的效果比質量小的好；在不同濃度的黑糖溶液中加以相同比例活性炭對脫色影響的實驗中，黑糖的濃度愈大，脫色效果愈差，反之則越好；溶液的溫度愈高，活性炭脫色效果也愈好。此外，令人驚訝的是，攪拌次數愈多，活性炭脫色效果反而比攪拌次數少的還要差；經再分析才知是因劇烈攪拌後使活性炭碎裂成更小的顆粒，通過濾紙的孔隙而影響實驗的結果。

為了探究「水的力量」對大自然的影響，本組以抽水馬達、水位控制器、連通管、三通開關、大塑膠盆及電子秤等儀器，組成「水流沖力控制儀器」。實驗中：測得水位高度和水速平方成正比，而與出水口孔徑大小無關；以直立電子秤測得水的沖力與水速平方成正比；利用小石頭製成河床，並以密度與石頭相近的正立方體鋁塊受水流沖擊，推測出沖走鋁塊的最大重量和水速四次方以上成正比；利用陶土混水製成不同密度的泥漿，模擬土石流的流動情形；設計了梯形、倒梯形、河壩、倒河壩及丁壩等五種河道，測試發現河壩型河道最能減緩水流速，明顯地降低水流的沖擊力；改做不同階梯密度的減速模組，並以軟體Tracker輔助分析，得知低密度階梯減速模組，減速效果最佳。

本研究首先學習自行燒製玻璃圓珠，在研究二.中經實驗及光學理論得知，圓珠具有聚光、放大的效果。球徑等於厚度，屬於厚凸透鏡。由研究三利用測量裝置及造鏡者公式，取得焦距 f，發現，球徑越大，焦距越大。在研究四.五中根據焦距 f 值，製作七個放大鏡頭，再組合成一台玻璃圓珠顯微鏡。依序觀察水綿標本，再列印於紙上，實際測量水綿管束放大尺寸，發現，球徑越小，放大倍率越大。並與複式顯微鏡觀察倍數互相對照，驗證了自製圓珠顯微鏡具有接近 19 倍至 208 倍的放大效果。最後連接數位攝影機及電腦，可以即時觀看微生物活潑、生動的影像，並作畫面擷取、影片儲存。

黑棘蟻利用成蟲的唾液與末齡幼蟲吐的絲，將樹枝纖維、枯樹葉、沙粒、植物種子等黏合而成紙蟻巢。蟻巢大部分築在靠近地面的灌木枝條間，其外觀形狀略成橢圓形、顏色近黑褐色。冬天黑棘蟻會將族群遷移到地面上可保溫的遮蔽物內，例如不透風的帆布和塑膠袋、枯樹葉和水管內都可見其築巢，巢穴通常不直接接觸陽光。黑棘蟻的社會結構包括卵、幼蟲、蛹、工蟻、雄蟻、蟻后等社會成員。工蟻由卵發育至成蟲約需工蟻需45～60天。黑棘蟻的社會成員各司其職；體型最大的蟻后負責與雄蟻交配及產卵，而且卵通常成堆，由工蟻負責照顧，幼蟲已具有體節，由工蟻負責餵食；雄蟻具有兩對膜翅，負責與蟻后交配。我們從飼養過程中，發現工蟻日常生活的主要活動為清潔身體、到處走動巡邏、覓食和搬屍。我們推測黑棘蟻會分泌訊息費洛蒙來通知同伴特有的訊息。黑棘蟻可以在水中存活數小時並可互相勾結腳產生氣泡，我們也發現雄蟻上的翅膀會阻礙其翻身。我們將從實驗中更瞭解這群與人類生活息息相關的小小朋友。

近年來環境污染的問題日益嚴重，尤其在城市要汽車飛馳所排出的度氣和發出的噪音，逐漸威脅到人類的健康。為了改善這個問題，般近政府大力推展以馬達為動力的電動汽車。我們對於馬達這方面的知識感到好奇，同時也產生了許多問題，璧如(一)馬達為什麼會轉動？(二)影響要馬達轉動的原因有那幾種？(三)能不能設計一種簡易的馬達？於是我們把這些問題講教老師 · 老師指導我們做以下的實驗。

張鎮華教授在文章[4]中介紹威氏遊戲(Wythott’s Game)：文章中提到安全殘局所成的集合Sw為 {(1,2),(3,5),(4,7),(6,10),(8,13),(9,15),(11,18),(12,20),(14,23),(16,26),…}。將這個集合中元素第一個座標的數所成的集合命名為A，而將第二個座標的數所成的集合命名為B，設其為A={a1, a2, a3,…}, B={b1, b2, b3, …}， 可以發現集合A和B滿足性質(1) A∪B=N ; 性質(2) A∩B=ψ；性質(3)數列是等差數列 ( bk- ak, k=1, 2, 3,…)。在這個研究計劃中，可以分成數學與遊戲兩部份：(一)數學部份：我們從不同的角度來介紹下列四個集合，並證明它們都相等。1.令{αs |集合S(αs )T(αs )= N?S(α)={[k(αs + s)] | k =1,2,3,…}滿足性質(1), (2), (3)}，其中S(αs)={[kαs ] | k =1,2,3,…},T(αs ) = N?S(α)={[k(αs + s)] | k =1,2,3,…}。2.{αs | ([kαs ] ?[(k ?1)αs ] = 2 k=1+ (s ?1)n + [nα]), s=1,2,3,…}。3.{αs | 1/αs +1/(αs + s) = 1, s = 1,2,3,...}。4.{(2- s+√S2+ 4) / 2 | s = 1,2,3,...}。(二)遊戲部份：研究變型(第二型)威氏遊戲和推廣的三排威氏遊戲，利用我們學會的方法來找及證明這兩個遊戲的所有有利位置。下列三個集合都相等，同時它們都和上面的集合有密切的關係5.{X | X ?1/ X = [X ]}。6.{Xs | Xs- 1/Xs= s, s= 1,2,3,...}。7.{(s+√s2+ 4) / 2 | s = 1,2,3,...}。