佳作

在看不見的磁場分佈中灑下鐵粉，可以透過鐵粉的重新排列清楚地看出磁力線的軌跡，而鐵粉由亂而序的過程背後，有個看不見的力量，主導著每個鐵粉顆粒速速向前。本研究利用觀察鐵粉（分別為細粉末與粗顆粒兩種）在磁場中的排列與運動行為，探討兩個重要的物理現象：I. 磁場在通過不同介質時所遵循的折射(refraction)現象；II. 磁場分佈對鐵粉顆粒產生的磁力(magnetic force)現象。本研究以電磁鐵通電產生靜磁場。由於電磁鐵的磁導係數遠大於自由空間（空氣）之磁導係數，磁力線由電磁鐵進入空氣時，其出射角幾與邊界面垂直，形成一單純之邊界條件，因此磁通密度在自由空間中的解析值可直接利用馬克斯威爾方程式求得。我們亦導出空氣中的磁通分佈對微小的鐵粉顆粒所產生的磁力公式，發現鐵粉顆粒受靜磁力的大小與該顆粒的體積、磁通密度與磁通密度之梯度成正比，而方向與磁通密度之梯度一致。

我們本次的研究重點在於把太陽能板連結燃料電池，來達成有效的運用且減少污染，白天使用太陽能板發電，到了晚上則以質子燃料電池發電來取代太陽能板的發電功能，在相關雜誌中，我們發現大多數得太陽能板止有發電功能而缺乏儲存電力之功能，為了能有效利用，我們利用這次的研究來開發燃料電池的控制系統。藉由質子燃料電池的可逆反應，將白天太陽能板剩餘的電能，透過燃料電池的作用下，使水分解成氫氣和氧氣，並以排水及氣法分別儲存於及氣槽中，再以氫氣和氧氣還原所得的電位差來發電，這樣就能達成日夜24小時皆可發電的功能了。

利用洗米水洗碗並不能把碗盤洗乾淨，其中所含澱粉的去污效果並不好，往往是靠刷洗的動作把大部份的油污去除。在實驗中，我們發現了澱粉和少量蛋白質混合後，再加入少量小蘇打粉之後的水溶液竟然可以大大改善洗米水的去油能力，同時只要少量的水就可以沖洗乾淨，因為用量少，所以花費也低。我們還發現煮麵水、煮水餃水等效果也都很好，這樣不但可以回收這些食物廢水，同時又能省水、省力、省錢又不擔心洗潔精殘留，真是一舉多得。

本研究以探討電解1A族、2A族金屬氯化物(研究對象為NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2)水溶液反應性之研究，並配合高中化學所學的知識、實驗方法，運用簡易的實驗室器材搭配生活周邊可取得的材料，設計簡單、體積小的電解裝置，並可利用理想氣體方程式及氧化還原滴定的方法確定陽極產物O2(g)及Cl2(g)的莫耳數。 研究結果發現，高中教學所言之「電解高濃度食鹽水產生氯氣，電解低濃度食鹽水產生氧氣」應有修正，並擴大討論1A族及2A族金屬氯化物的電解反應，發現化學反應並非僅有「濃或稀」的分界，而是在不同的條件，譬如電解液種類、濃度、外加電壓的改變，化學反應會有動力學或熱力學的競爭，使得產物O2(g)及Cl2(g)的莫耳數比例也互有消長，得到有趣的實驗結果。

本研究係結合沖壓技術、影像量測與遠距網路的技術，來整合一個沖壓應用系統。首先以科學與節省成本的田口方法規劃且進行沖壓實驗，再以影像技術建立一個精準的量測系統，透過影像量測探討其沖壓的毛邊與剪斷面的變化，且透過遠距網路監控的技術，達到即時溝通、討論設計。而本研究最後將此三方技術有效的整合建立成一個沖壓應用系統，而透過此系統可供業界兩地進行交流，突破空間、時間的限制與浪費不必要的資金，也可防止商業機密外流，在學校可以使老師透過電腦螢幕觀察加工實作的狀況或是應用於教學上。

「老人居家防護系統」設有緊急求救外，並可擷取人體的脈搏、體溫兩項生理訊息，加以判別提供病理預警，達到遠端監控、緊急就醫、照顧獨居老人為主之目的。本系統具備四大功能：一、脈搏過快、過慢警示：當脈搏跳動每分鐘超過120次，或低於50次立即發出警示。二、體溫過高、過低警示：當體溫超過38℃，或低於35℃會發出警示。三、緊急呼救：當老人按下求救開關時，控制中心會顯示警訊。四、健康管理：電腦可以從控制中心讀取脈搏波形，提供病理分析，觀察老人之生理狀況，做到慢性疾病之預防及治療。上述四項訊息之取得，是藉由人體身上感測器電路所測得之訊息，經無線電傳輸到家中基地台，基地台將收到訊息，以數位分析自動研判，將警訊利用線路，傳輸至管理單位，供監控人員處理。本系統除了可照顧獨居老人外，更可運用於安養中心的老人健康防護。

紋白蝶的一生中，由卵→菜蟲→蟲蛹，再變化成蝶。蟲蛹期是最危險的時期，蛹不能爬也不能飛，一旦被天敵發現，就只能坐以待斃。因此蟲蛹在自然界要如何利用環境來躲避天敵，保護色就是它生存的保障。我們發現，蛹色都是由褐、灰、綠三色所組成的，有如阿兵哥的迷彩裝。蟲蛹本身會隨著光線明暗度與環境顏色而調整色彩的深淺和色系，讓天敵不易發現。而環境四周的顏色可以穿透蛹殼半透明的淺褐色，使得蛹色和環境顏色融合在一起。小蟲蛹在生存的競賽中所展現出的智慧，堪稱自然界的勇士。

這個研究的目的是藉著磁力來控制液體的流動，達到力量的緩衝減振的作用。磁力是超距力，因此鐵粉不論是在空氣或水中，都會依磁力線排列。在水管中按磁力線排列的鐵粉會阻礙水流，減少流量，因此可以藉由控制磁力，達到控制水流量，產生緩衝效果。本研究經過實驗，分析了不同的磁鐵位置和磁力大小對水流量的影響。然而鐵粉在水中會有生銹、沉澱、沖刷的問題，因此本研究使用油取代水，讓鐵粉在油中隔絕了空氣和水分、至於鐵粉在油中會產生鐵粉沉澱的問題，本研究找出方法，用油脂包著鐵粉再混合在油中，這樣不但隔絕鐵粉和空氣，而且油和油脂可以互溶，就不會有沉澱和生銹的問題。本研究並設計了測試設備，實驗測試了不同的鐵粉油液的流動性，找出磁力和管徑對於緩衝效果的影響，並且將這些影響關係整理成公式，用電腦程式來顯示不同磁力、管徑、施力可得到的緩衝效果、最後我設計製作了一個實際的緩衝裝置，呈現磁力的緩衝作用。

1.應用開管壓力計測量反應速率\r 優點：在短時間內，可重複地做，節省時間及藥品。\r 2.應用開管壓力計驗證亨利定律\r 優點：有關亨利定律方面的實驗，高工基礎化學實驗中都沒有殊為遺憾，本實驗設計可提供理論與實際的結合。\r 3.應用開管壓力計測量液體的密度\r 優點：本實驗設計，和比重計一樣，可直接讀出密度，不必再經計算。\r 4.應用開管壓力計探討壓力與分子數關係\r 優點：利用簡單設計，即能顯示實驗結果且材料取得容易。\r 5.應用開管壓力計驗證氫比空氣擴散更快\r 優點：利用廢棄的塑膠瓶，來做多孔罐，即能由壓力計兩端的壓力差看出氫比空氣擴散更快。\r 6.應用開管壓力計測量氣體擴散速率\r 優點：設計簡便，且可精確的看出氣體擴散開始和結束，因此可準確量出擴散的時間。本實驗可取代課本利用氨和氯化氫的擴散來測量擴散速率。因氨和氯化氫都有毒，且時間掌握不易往往誤差很大。

我們經過一連串的實驗，我們發現雙液滴碰撞會彈開與液滴的表面張力有關。當碰撞的 兩液滴的表面張力相同，則雙液滴在碰撞瞬間會黏合在一起而成為一顆液滴；但如果是兩液 滴的表面張力差距越大，則雙液滴在碰撞瞬間彈開的機率將升高，機率甚至高達百分之百。 另外，液滴在碰撞前的瞬間速率、碰撞的方式(擦撞或正面碰撞)和質量大小也將影響雙液滴 彈開的機率。瞬間速率越快則彈開機率較低，相反的，彈開機率則升高。雙液滴使用擦撞的 碰撞方式，其彈開機率較正面碰撞來的大。這幾個結果顯示，碰撞的力道越大，雙液滴越容 易黏合在一起，相反的，越容易彈開。