國中組

本文一開始以直線數奇偶性來探討「在平面上給定n條直線，任三條線不共點，任兩條線不平行，讓沿著任何一條直線上的n-1個交點，都剛好出現1,2,3,....,n-1 各一次」，求解的存在性。研究結果顯示直線數是偶數時有解，而直線數是奇數時無解。接著用圖論中「點著色」及「邊著色」的觀點來思考同一問題，突顯出該問題背後的數學結構。最後進一步探討「將直線替換成圓」，「有m條直線平行，任三條不共點」以及「有p條直線共點，任兩條不平行」的情況。其中最後一部分「有p條直線共點，任兩條不平行」的情況，從超圖(Hypergraph)和關聯矩陣(Incident Matrix)的觀點，得到一些有趣的結論。

為因應世界性的能源短缺，尤其是定製型發電機、電動機車、3C電力……等的能源供應問題，本研究首先針對氫能經濟的優、缺點和燃料電池的發展現況，作一分析討論，接著探討氫氣在一般實驗室中常用的製造方法，且在排除電解法用於本裝置的可能性之後，試圖研發出一種可重複使用的「即產即用製氫裝置」，以作為車用燃料電池的氫氣來源。

我們以不同濃度雙氧水來模擬逆境時的活性氧狀態，結果發現，20mM雙氧水會促進阿拉伯芥開花，50mM雙氧水會促進開花，但花會停止生長，高於100mM雙氧水會讓植物本身停止生長。維生素C則會抑制植物活性氧，20、35、50mM維生素C會抑制阿拉伯芥開花。同樣的處理，在矮牽牛上也有效果。利用早開花突變植物做維生素C噴灑試驗，發現阿拉伯芥開花抑制基因svp可能是活性氧下控制開花的重要因素。從晚開花突變株噴灑雙氧水的實驗結果中，也發現開花基因ft可能也參與在活性氧控制開花的過程中。總而言之，我們的實驗結果證明，低濃度的雙氧水可以當作低濃度活性氧訊號，促使植物提前開花。維生素C會抑制植物的活性氧濃度，進而抑制植物開花。

緣起老師的示範演示－迴力鏢飛行演示（國中理化課本第一冊第六章），展開艱辛的路程。首先是迴力鏢投擲器的設計，利用蘆筍的特性使迴力鏢和投擲器分離是我們得意之作。利用投擲器，我們可以研究迴力鏢飛行軌跡和投擲力、旋轉速度、仰角、傾斜度、葉面弧度都有密切關係。為了解釋飛行軌跡的變化，我們著手設計風洞，以測出迴力鏢在飛行過程受力的變化。我們利用菜市場廢棄的方形保麗龍盒加上麵包店的生日蛋糕盒蓋，就組成了簡易而實用的風洞。這又是我們就地取材的傑作。利用風洞裝置我們可以測出抬昇力的大小和風洞、葉面弧度及旋轉速度都有著密切的關聯。最後我們利用風洞所得的數據，合理解釋飛行軌跡的變化。

本研究以改善竹蜻蜓翼面為目的，藉由不同翼面變因，我們發現竹蜻蜓翼面長度與桿軸長成1：1比例較佳，轉軸寬與葉面長呈1：10較佳。而且竹蜻蜓翼面寬度要寬、傾斜角度要小、翼型要頭尾皆窄。我們發現改良後之竹蜻蜓比起原本的對照組，能飛地更高、更久、更穩定。對於白努力原理的意義，我們了解得更深入了。

上化學實驗課時，老師常會講解一些改良的實驗而得到很好的效果。譬如實驗7-2氣化氫與緻屑的取代反 應，以尖頭試管代替圓頭試管（小孔試管）而後點燃氫氣，可看到淡藍色的火焰，若用鋅粉代替鐵屑作用，則效果更為良好（榮獲十八屆全國科展第一名）。可見科展的題目就在我們的身邊，老師的這一席話，帶給我們很大的啟示與激勵的作用，囚而在平日實驗課時，我們即往意那些實驗理論與實驗有差距之處，那些實驗值得狡們去改艮而能得到更好的結果。在平日的細心觀察與思考結果，有一天，我們在做 16-2 氨將高溫的氧化銅還原成金屬銅實驗時，發現我們所收集到的氮氣不純，它仍含有部份氨氣，而我們也不能以「滅火」的方法就肯定試管內就是純氮氣。我們曾想利用氨易溶於水的性質( l : 700 ) ，將一些水放入試管中搖震，把多餘的氨溶掉，然效果不彰，當我們用玻棒沾取濃鹽酸放入試管中時，仍見白色的NH,Cl。因此，我們想出一個辦法，在過程中，將多餘 的氨吸去，即能得到純氮氣，更何況氯化銨與熟石灰混合加熱產生的水及氧化銅被氨還原時所生的水，往往濡濕被還原成的銅；甚而，氨與氧化銅作用產生藍色的 Cu ( NH3)2+ 4會破瓖成果，致有改良的必要。

利用低成本且簡易之方式製作一個微生物燃料電池，以了解其構造、原理及功能，測試不同嗜甜微生物(酵母菌、乳酸菌)在不同濃度下產生電壓的關聯性，並測試不同蛋膜的效果，以及尋找更好的氧化劑和反應條件。實驗發現，以雞蛋的蛋膜作為微生物燃料電池的質子交換膜只能有效隔絕兩槽3分鐘，也就是說所有測量必須在3分鐘內完成，否則赤血鹽水溶液會滲到外槽，造成電壓不穩以及下滑。若改用雙氧水取代赤血鹽水溶液，電壓穩定且反應後只生成氧氣，比較不會對實驗操作者以及環境造成傷害，應是一個比較好的材料。也由實驗結果得知，乳酸菌的電子轉換率較酵母菌佳，另外，微生物濃度增加時，電壓會隨之增加，但反應的最佳條件尚未找到。

本研究是延伸課本有關音叉振動實驗，進一步了解如何使音叉及所配合的音箱振動更持久、響度更大。本研究所有數據，相關係數均達高度相關。首先在研究一中，我們確定音叉應擺在木箱正中央，振動效果最佳。接著在研究二中，發現音箱木板厚度越薄時，聲音越持久，但敲擊音叉後所產生的聲音響度較小。在研究三中，若不考慮音箱內空氣柱的共振，則以音箱孔徑越小，聲音越不易衰變。在研究四中，我們成功驗證，若能引起箱內空氣柱的共振，則聲音越不容易衰變。在研究五中，發現音箱採橫式隔間時，隔間數愈多，聲音衰變較小，初始響度愈大，且隔間方式明顯影響研究結果。在研究六中，發現音箱材質，會影響發聲時間。最後在研究七中，發現音叉股數越多，振動時間越久。

在本項實驗裏：1. 我們利用自製的封口攪拌器，繪出「醋酸鈉的溶解度曲線」；並且證明：決定醋酸鈉的溶解度數據，蒸發掉的水量為不可忽略之因素。2. 我們利用所得到的醋酸鈉溶解度資料，求出 「當1 克的醋酸鈉晶體析出，將伴隨著放出20.07 卡的熱量。」3. 以粒子觀點為基礎，我們設計了多項實驗以驗證：低濃度的過飽和溶液，實際上具有極高的安定性。即使搖晃溶液、溫度驟變也不致析出晶體；且有效晶種（ 直接或間接提供的 ）必須是醋酸鈉本身。4. 我們利用電解法精製過飽和溶液。並且發現：電解過程中，電流逐漸變小且最後幾乎等同於電解醋酸鈉飽和溶液。5. 我們匯集上述之實驗結果。在低成本的限制條件下，製作出兩種不同用途（ 教學用、取暖用 ）的熱包；並且，提出 自製量熱器、自製電解裝置 在理化教學上的可能助益。

本實驗目的在探討哪種建築結構可得到最佳的抗震效果，我們下載軟體(AccelView)測量地震時的加速度大小，自製滑車及橡皮筋製造震動平台模擬地震情況。實驗後發現(AccelView)軟體可測得精確的加速度大小經高精密度加速度感測器證明。建築座向需考慮台灣附近斷層位置，減少地震所產生的破壞。加強地基深度時，可增加建物的抗震能力。建物高度越低，底面積越大抗震能力越佳。目前常見的建物造型如L形、ㄇ形、H形、十字形、T形不影響抗震效果。建物突出造型，連結處會在地震發生時造成受損情形。當梁柱位置不對稱或梁柱不足時，地震會使建物產生轉動現象，容易因扭轉而倒塌。土壤顆粒較小的粉沙地質產生土壤液化，會使地震造成建物下陷或倒塌的結果。