國中組

本研究主要是民國99年3月4日0304桃源地震(原稱甲仙地震)引起大目降(新化)土壤液化噴砂的奇特景象，其中北勢里與太平里的噴砂點與民國35年新化地震相當，可能與新化斷層有關。研究中的五個地點其噴砂顏色皆不盡相同，根據現地採樣及室內實驗，發現噴砂的土壤物理特性在粒徑分佈、淘選度及礦物種類上，與震度、地震延時及水位高低之間都具有規律性存在。另外，在實地量測及參考現地CPT及SPT試驗，發現本次液化都發生在河流附近的沖積層，其液化深度大多在水位深度以下之2m~5m間，預測最大液化深度可達10m上下，所以在建物安全設計及工程選址應特別注意，避免可能的災害發生。

知識是經驗的累積，經驗則有賴於知識的沖激，兩者相生相成，相互為用，乃右所謂「知識爆發」時代的降臨。英哲羅素曾經喟嘆，今日人類擁有太多的「知識」，但是卻缺乏「智慧」，「智慧」的開啟與孕育，必須各階段的教育以及各種範疇的教育密切配合，在科學教育方面，特別著重於科學精神的培養以及科學方法的訓練，如果對於從科學教科書上求得的知識囫圇吞棗，不求共解，或光會背誦書文內容，而不能學習科學方法，鍛鍊自己解決問題的能力，則不是我們求知的本意，更談不上「智慧」的增進。

物理第二冊第六章（力的合成、分解和摩擦力）裡，我們學會了利用「平行四邊形徐」求合力、分力。老師曾舉了一個例題，說明風吹帆船，作用在帆上的力，可以分解為「使船前進」和「使船傾斜」的兩個分力，我們發現了問題：1.風從側面吹來，帆船能否按原目標前進？2.甚至於風逆向而來，帆船能否前進到達目的地？

發電扇葉加一個環就可以提升發電量？！ 本篇報告初階實驗發現前小後大的環(風透鏡)，放在扇葉後方比前方效果佳(研究一~四)。進階實驗探討扇葉後方加裝各種風透鏡，發現後方口徑邊緣有凸起，有更大的發電效果(研究五)。做連續測試將皆可放大風效的兩風透鏡結合成雙環，發現效果最好的依然是單一有凸起的後方風透鏡，偏離預設的雙環結合(研究六)，最後我們測試風透鏡前後風速，透過流場顯像，做出氣流運動模型，解釋風速放大實驗結果。最後針對風速與發電電壓，討論出有凸起的風透鏡發電效率約為1.7 (研究七)。 綜合以上，以風透鏡為探究主軸，以簡單器材實際動手做，從實驗觀測切入學理，希望能以小風吹扇葉，發電效益卻可如同大風吹一樣。

大紅娘華（Laccotrephes robustus）是水質乾淨的指標生物，分布在平地或低海拔的靜止水域。飼養須考慮蛻皮與產卵需求。前足腿節的突起形狀可用來分類紅娘華種類。頭小，複眼大，觸角短，第一對步足為捕捉足。腹部末端的形狀可分公母，雄蟲圓鈍，雌蟲尖銳。以機械式交尾可達一小時，母蟲較雄蟲多，可產2~3個卵塊。若蟲有五齡，呼吸管無法像成蟲分成兩條。一齡剛出生為紅色，齡期愈大，體長愈長。三齡有芽翅，成蟲有翅膀。屬於幼年初期高死亡型，若蟲齡數＝體長(含呼吸管)cm＋1。有共食行為，有時會自相殘殺。無偏好的獵物，常捕食前方來的獵物，刺吸式口器會一吐一吸來攝食獵物。受驚嚇時，會假死、呈現防衛姿勢或排出排泄液。夜行性，正趨光性，對深色光較有興趣。

在化學課本第四冊第十九章 19~2 的實驗中，介紹「溫度高低如何影響反應速率」，同時上課時老師指導我們以 Na2S2O2的水溶液在20oC,30oC,40oC,50oC,60oC等不同溫度時加入HCl 溶液，觀察反應所產生”硫”的沉澱遠著錐形瓶底"十"字所需的時間，求出時間的倒數代表反應速率，並以探討溫度對反應速率的影響，但實驗結果均令我們師生不很滿意，我們實驗如下：1.實驗的方法及步驟：（由三組同學分別進行）(1)以Na2S2O3,0.1M 25ml ，及 HC1 0.2M 25ml 測量其初溫，並控制在 2OoC，在錐形瓶內混合，並開始計算時間一位同學由錐形瓶口向下看，觀察"硫"沉澱遮著瓶底紙上的”十”字為止，量出所需時間。(2)以相同方法測定兩液在30oC,40oC,50oC,60oC時相混合反應所需時間（以上為課本內實驗方法）。（備註：課本中實驗係以 Na2S2O3（ 60g / l ) 50ml , HCI( ZM ) 5ml 反應，溫度只控制 Na2 S2O3使其分別在 20oC,30oC,40oC,50oC,60oC下和室溫的HCL(aq)反應，HCI(aq)，並未控制溫度，除非實驗後以計算方法修正（課本中未提到），否則實驗結果更不準確。2.實驗結果如下：（表一）以20oC 時的反應速率為 l 然後依 R=2 t2-t1/10公式推算出30oC,40oC,50oC,60oC的反應速率。上述實驗只靠肉眼觀察，準確性偏低，故實驗只能看出大致趨勢，即「溫度愈高反應速率愈大」，然而實驗結果與理論上的理想值R=2 t2-t1/10(圖四)卻相去甚遠，因此尋找另外的實驗方法，以求得更正確的結果是同學們大家所期望的。

搭火車於火車交會列車時會感受到左右晃動，好奇這是如何發生的，查閱了相關文獻，發現白努力定律與康達效應的解釋不同。所以我們設計模擬實驗：兩車一靜一動、兩車交會、兩車同時前進，觀察其發生的現象，並利用白努力定律以及康達效應進行推論，解釋錯車時車子晃動現象。實驗結果發現：當車子通過另一靜止的車子時，會先向外側晃動；同向前進的車子，會向內側晃動；反向交錯前進的車子，會向外側晃動。我們得到的結論是：發現白努力定律未能完全解釋錯車時車子晃動的現象。若以康達效應則較能解釋。

我們以振篩器和垂直震動器進行實驗，來探討顆粒體的密度、形狀、表面的光滑程度、顆粒間的粒徑比、顆粒表面覆上的液體黏滯性及振動方式等因素對顆粒體對流的影響。實驗結果發現：主顆粒表面光滑、背景顆粒表面粗糙且顆粒細長時，主顆粒較易被推擠上升。當主顆粒及背景顆粒表面覆上液體時，當液體的黏滯力愈大，對流速率減慢。振東方式會影響背景顆粒的流動效果。以桌球為主顆粒，改變背景顆粒粒徑時，當粒徑比(r桌球/r背景)小於3.29時，因垂直推擠主顆粒向上的分力較小，主顆粒便不易再被推擠上升。當小顆粒在上層、大顆粒在下層時，顆粒間會有對流現象，且粒徑比(r大/r小)愈大，對流速率愈快；粒徑比(r大/r小)＜1.66時，下層的大顆粒不易向上流動。

「完美正方形」是指在一正方形內切割出大小都相異的小正方形。而我們的研究，則放寬條件，允許同樣大小的正方形不超過三個。我們先估算出正方形中可切割的最大正方形邊長範圍，再以方格紙手畫的方式找出邊長１至25 的解，在過程中，我們發現可用放大的方式解決邊長為合數的正方形。因此我們將重點放在邊長為質數的正方形，我們將正方形分割成兩個連續整數邊長的正方形，則剩下少一單位的缺角正方形區域。我們探討缺角正方形區域的解，再討論分析回原來的正方形。最後解出了邊長1 至100 中全部有解的正方形。對於更大邊長的正方形，我們的方法也可行。所以我們以流程圖來表示解決問題的過程，並用電腦試算邊長1 至1000 的完美正方形。

這是一個有趣的現象，而且當寒流來襲或天氣變玲的時候，就特別明顯。你知道這是什麼嗎？且聽我們緩緩道來 ─ 每當天冷的時候，總是發覺住在台中市邊緣地區的同學，一來到位在市區的學校，進人教室後，就匆忙地脫下身上厚重的外套，彷彿多穿一會兒，便會汗流夾背一般。反觀住在台中市中心的同學，則不見如此景象。難道，這兩地之間的氣溫真有如此大的差異嗎？是什麼原因造成的？除了氣溫之外，還有那些不同的地方呢？……