佳作

轉槳在水中旋轉會產生水漩渦，轉槳的形態不同產生的漩渦形態也不同，本實驗透過\r 自己設計的各種形態地轉槳來探究所產生的漩渦形態、下拉力量、旋轉力及水流形態。

黑板的使用會造成粉筆灰的累積、飄散，目前雖有標榜無灰的黑板產品，但依舊無法在一般校園間普及，因此本研究希望能提出一個實用的改善方法。我們從擦拭黑板的落塵情形一路測試到實際的書寫，證實了傳統在擦拭時有54.91%的粉筆灰被板擦吸附、40.19%散佈在環境，其中只有11.25%掉落在板溝附近，這也使得環境中的PM2.5濃度上升3.5倍，利用本研究開發的水擦板擦擦拭時飄落的粉筆灰僅有1.09%，大幅減少了落塵的情形，並且以濕抹布加刮刀的方式擦拭，相較於不使用刮刀的組別字跡清晰1.5倍，甚至比一般板擦的字跡清楚20%，本研究證實了新開發的水擦板擦可以適用於校園中的黑板，能有效減少擦黑板所產生的落塵、增加書寫時的清晰度，是改善教室環境的新利器。

近年來由於都市開發密度增加，都市不透水表面率因而提升，地表逕流及洪水頻率相對增加，此為近年來台灣地區洪水屢創新高眾多成因之一。且每當發生持續大雨時，我們學校就會有積水的狀況，造成師生許多的不便。鑒此，如何有效增加都市透水面積儼然成為當前重要課題之一，而透水性舖面之廣泛鋪築正是解決此問題有效方法之一。整個實驗可分為參個階段：第一階段（校內參賽）：本研究為符合綠建築中地基保水之項目，分別使用三個塑膠整理箱，在箱子底層舖設卵石，再放置一般土壤層及細砂層，以模擬真實土壤結構，三個整理箱各用以植草磚種植草皮，連鎖磚整齊排放，水泥拌和骨材成無細骨材混凝土。結論為：一、無細骨材混凝土滲透量較佳。二、連鎖磚僅靠磚間縫隙導水，其滲透量有限。第二階段（中區複賽）：本次實驗添加兩種環保材料作為舖面，分別為鋁罐舖面以及玻璃舖面。此次實驗更將無細骨材混凝土改良，改良其細度模數FM 值，使舖面更加均勻，不會因孔隙過大而出現行走不便的狀況。在第二次實驗裡，所得到的實驗結果如下：一、本次實驗由資源回收場收集鋁罐，因鐵罐易生鏽而不採用。二、本次實驗以鋁罐舖面為最佳。三、玻璃舖面利用彈珠模擬再生玻璃，以符合綠建築中再生資源。第三階段(全國比賽)：經過中區複賽評審評定後，我們針對其缺點進行修正，並且增設新研發舖面。一、此次實驗將鋁罐舖面使用水泥砂漿予以膠結，以增加承壓能力。二、此次實驗新增植草磚+鋁罐，作為自製研發舖面，將鋁罐高透水性之優點，結合於現行舖面狀況。

雖然由水壓公式，可以由水位，計算底部的水壓，但是我們經由實驗，以針筒製作活塞，以及減重法方式來測量水壓，成功地直接量測到不同水位時，底部的壓力。由截面積不同的活塞水壓量測實驗，證明壓力與水位為線性關係，分析實驗數據證明，相同水位，有相同壓力，但是底部承受總壓力與受壓面積成正比。經由實驗證明，水壓並無方向性，垂直向下及轉彎橫向所測得壓力，結果幾乎相同。 依照我們的構想，成功製作自動虹吸管裝置，模擬潮汐變化，可以充分應用水位差產生的能量，而且漲潮與退潮皆可利用來發電。規劃潮汐發電應用，經由發電量計算，將可提供675 公尺碼頭岸邊的安全照明，只要1?2 座發電蓄水池，就能達成漁港保護人車安全的目的。

在參觀美國太空中心時，發現未來太空艙裡要利用燈光代替陽光來種植物，以做為長途太空旅行時的食物來源，而白色光線是由許多不同顏色的光線所組成，因此這個實驗的目的在於瞭解光線的顏色和方向對於植物生長向性的影響；同時也想瞭解造成向光性的生長素，在光誘導下的訊息傳導方式。實驗結果發現，綠豆苗對於藍光有最強的向光性，同時不會造成豆苗徒長。實驗結果也得知生長素由生長點製造後不僅儲存在生長點，並且也儲存於葉柄中；將藍光只造射在豆苗的下半部的莖，而非生長點部位，光線會誘導莖產生傳遞訊息，此訊息會傳遞到含有生長素的生長點和葉柄，生長點和葉柄再分泌生長素，流向照光組織的背光面，造成植物的向光性。因此在太空中的無重力狀態下，可以施予藍光照射植物的莖部，藍光不但可以讓植物有最佳的光合作用效率以正常生長，並且可以利用植物的向藍光性，以誘導植物生長到設計好的方向，以充分利用太空艙有限的空間。

在國中翰林版自然第五冊第二章的內容中，有介紹力的平衡觀念，而落下的雨滴是最好的例子，對於雨滴的各種現象充滿好奇，因此設計一連串的實驗，首先是不同直徑液滴的分裂探討，我們發現液滴越大其終端速度也越快，也會比較容易分裂。之後，我們進行不同液體表面張力的實驗，得知表面張力越小時液滴越容易分裂。\r 我們用滴管可以製造出直徑較大的水滴，但是自然界的雨滴卻無法達到這種大小，此極限值與雨滴的終端速度有關，當雨滴分裂的臨界速度小於終端速度時，雨滴就會分裂，當雨滴分裂的臨界速度接近終端速度時，雨滴正處於是否分裂的臨界點，因此我們認為此時雨滴的直徑，就是自然界雨滴的最大值，根據我們實驗的結果：其最大值約在6.1mm 到6.9mm 之間。

本研究主要是要探究校園中各種品種螞蟻的生態習性，研究中選擇了校園中四種不同品種的螞蟻做為研究對象，而整個研究分為觀察與實驗兩大部分。根據初步的觀察結果顯示，校園中的四種螞蟻有相當大的可能性是懸巢舉尾蟻、小黃家蟻、花居單家蟻、以及小黑蟻。四種螞蟻的外型特徵差異明顯，在辨認時都有一定技巧，尤其是小黃家蟻和花居單家蟻在體型上較為類似，因此可以透過頭胸腹三部分的顏色差異進行辨別。而懸巢舉尾蟻和小黃家蟻在覓食時，都會排成整整齊齊的隊伍；懸巢舉尾蟻及小黑蟻的活動範圍較廣，可是小黃家蟻及花居單家蟻就只會在巢穴周圍活動；另外，觀察中也發現每一種螞蟻築巢的方式都不一樣，但大多數螞蟻都能利用附近環境的資源，展現出螞蟻的特殊智慧。另外，在實驗部分的研究結果發現：四種螞蟻的觸角在碰到酸性（檸檬酸）和鹼性水溶液（小蘇打）時，都會出現明顯且激烈的撥動觸角與躲避的反應動作，並且減低了螞蟻與同伴間的觸角觸碰頻率；而懸巢舉尾蟻在發現食物被搬移成懸空時，如果高度是在約自己的兩倍體型身長以下時，懸巢舉尾蟻會透過合作的方式取得食物，但高過一定高度時，懸巢舉尾蟻便會放棄繼續覓食；另外，研究發現並不是每一種螞蟻一遇到異種螞蟻就會互相攻擊，只有小黃家蟻和花居單家蟻一碰面就會互相攻擊，而懸巢舉尾蟻和小黑蟻則不會有和異種螞蟻相互攻擊的行為。

我們利用化學課本介紹的反應方程式，設計製造及收集乙烯的方法。再依化學課本所列會與乙烯反應的物質如過錳酸鉀等，加上有吸附作用的活性炭等物質，測試其吸收乙烯的能力。結果以活性炭及過錳酸鉀水溶液效果最好。因此選擇這兩種製作乙烯吸收劑，我們由實際測試，證實切的蘋果會釋放乙烯，且只要極微量的乙烯就對植物有重大影響。我們的實驗結果顯示，應用自製的乙烯吸收劑，配合嚴密的攔阻設計，可有效減弱乙烯對植物的影響，若控制得當，可進一步影響綠豆芽的長短與粗細，也能有效操控綠色香蕉的成熟速率。

根據國語日報 96 年 1 月 5 日回收廢電池~小學生拯救地球的文章中，指出一顆廢棄的一號電池，丟棄在泥土中，流出的有害金屬，就會使兩張報紙面積大小的土壤永遠~死亡，永遠生長不出美麗的花草。一粒鈕扣電池就會使 600 噸的水無法飲用，相當於一個人一生的飲水量，對自然環境威脅很大，間接威脅到人類的健康。全球經濟發展，社會的進步和人口快速成長，使人類對能源的需求量有增無減，對能源的依賴程度也與日俱增。新型綠色環保電池近年來已投入使用或正在研製，所以我們希望能夠利用海水當電解質和鋁及無污染的備長炭和竹炭來做電池。我們自製的小型電池是屬於普通電池，將化學能轉換成電能的裝置。未來綠色能源，綠色生產技術和綠色產業等等，都將成為 21 世紀的新課題。

我們從市售的果凍凝膠冷/熱敷袋得到靈感，一般冰凍包只能使用一次，內容物呈液態，在延伸研究中，我們以「尿素冰包」為基礎，設計「複合凝膠態環保冰包」，使它更具有應用的價值。： 1. 自製環保冰包，可降溫達15.2℃，最低溫度可達7.8℃，體感溫度約5℃，保冷時間可以達到40分鐘(≦15℃以下)。 2. 我們發現最有趣的應用是置放於過熱的手機或平板後方降溫，實測可在5分鐘內使過熱手機降溫10〜15度。 3. 使用過後的冰包，可以冰凍後，再放入冰桶或者是攜帶式保溫袋中當成「保冷劑」使用。 4. 使用過後的環保冰包，可加水稀釋100倍，當作肥料澆灌植物，約兩周後即可以促進植物葉子的生長。 5. 自製環保冰包成本低廉，小型環保冰包製成一包成本只要4.35元。