佳作

由採集資料及文獻中，發現螞蟻缺后現象並不普遍。而光滑管琉璃蟻(Ochetellus glaber)卻是相當普遍。本研究主要探討光滑管琉璃蟻其居住特性、缺后聚落的成因、意義及缺后聚落中常出現於何種形式，製作符合其特性之人工蟻巢，並進一步探討缺后聚落中工蟻取代蟻后的過程。在飼養中，發現飼養的缺后聚落工蟻有產卵現象，且產下的卵可正常發育，並非我們原先所假設的滋養卵，由此可判斷光滑管琉璃蟻缺后聚落性別決定系統與組織完整的蟻種之性別決定系統有極大差異。根據文獻缺后聚落的生殖方式應是孤雌產雄，由未受精卵發育成雄蟻；但光滑管琉璃蟻是孤雌產雌，不須受精，卵即可孵育成工蟻，與其他蟻種有極大差異。

本文所探討的是關於有趣的移位遊戲，並利用遊戲技巧定義出?跳島攻法?，當移動過程符合跳島攻法，可得到最少移動次數步驟，其最少移動次數的公式：※當符合（空格數/字母數）≦1/2 時，奇數個字母為N2+3N-8/2次；偶數個字母為N(N+1)/2次。利用數據推導出解題公式(p.11)後，嘗試找出移動步驟之規律證明(p.9~p.12)，希望獲得公式的正確性，最後更以多元的反例驗證(p.17~p.25)，試圖以足夠的數據證明公式的正確性。反例驗證發現，當違反?跳島攻法?的任何移動方式與技巧，皆無法獲得更少的步驟數，因此更可推論證明出遊戲公式之正確性，獲得破解本移位遊戲的最佳策略。最後，希望這些數學方法可推廣至一般移位遊戲。

本研究旨在探討地震到達一定程度時電源能自動跳電和自動關閉瓦斯的方法，其次分析地震感測器安裝在牆壁上與安裝在櫃子上的差別，並以地震體驗裝置探討「單一固定方向地震」與「水平垂直方向同時作用之地震」之震動大小有何不同。本裝置能防止地震造成的火災，減輕地震災害以降低人員的傷亡與財物的損失，再地震發生時能自動處理一些用戶無法完成的安全動作，增加地震時逃生的機會。本研究藉由台中縣消防局之地震體驗車，進行了各項地震實驗，包括各震度之地震跳電實驗、固定方向與水平垂直方向同時作用之地震實驗以及地震感測器不同安裝位置實驗等，以驗證本安全裝置能依用戶之不同需求，自行設定地震跳電級數，在發生有感地震且達到設定震度時自動啟動安全裝置。本研究經由實驗及統計分析的結果，獲得下列結論：一、採用無熔絲開關(附跳脫線圈及警報接點)、自製地震感測裝置以及瓦斯專用電磁閥等，即可達到地震到達一定程度時電源能自動跳電和自動關閉瓦斯。二、地震感測器安裝在牆壁上與安裝在櫃子上的差別，在於安裝在櫃子上會有較大的震動，因此地震感測器建議安裝在牆壁上，已達到正確偵測地震震度之目的。三、經地震體驗裝置實驗得知，「水平垂直同時作用之地震」與「單一固定方向地震」之震動程度相近，因此同級地震搖晃一個方向和搖晃兩個方向的地震相比較，在共同方向的震動大小並無不同。四、地震時啟動逃生裝置之方法，是利用地震感測器去觸發無熔絲開關之警報接點，即可啟動逃生安全裝置，接著系統就會自動關電、關瓦斯、開啟緊急照明以及啟動緊急疏散的語音廣播等。

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。

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。

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。

本實驗主要是藉由控制三個變因，以探討大自然中影響波痕產生的情況。藉由改變水波的頻率、水槽中的水深、沙子的粒徑大小，將其所產生的波痕的波峰、波谷的高度以及各個波峰離起始點的距離記錄下來，並且製作圖表，希望能從中發現各變因對波痕的影響，並希望能藉由該發現來推斷出一個可以分析波痕與沉積環境的關係。經由實驗，我們發現水波的頻率越高，波痕的波痕指數越小，且其高峰值離起始點的距離會越遠，而所形成的波痕振幅之臨界質不隨頻率改變。此外，我們也發現在較深的水中，形成完整的波痕的時間較久，而沙子粒徑分佈也會影響其產生的波痕。

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。

我們設計一系列的實驗來探討為什麼水芙蓉的根需要那麼長。我們以剪根的方式來檢測對植株的影響，結果發現根有吸收養分的作用，但是只要長到一定程度就能達到養分吸收的目的，根再長對養分吸收似乎沒有特別的幫助。根重改變對水芙蓉翻正有很明顯的影響，但根長改變則影響不大，顯示根的重量對穩定有重要的影響，但實驗也發現根部太重對植株也有不利的影響。植株型質分析發現葉子提供浮力，而根的重量提供穩定作用，使之不會在水面上亂漂或可能翻覆。最後，生長在各水域的植株根會隨水愈深而愈長，實驗結果支持我們的假說，即是水芙蓉根的長短和穩定有關；同時也暗示水芙蓉的生理具可塑性，能依其生活環境的不同，對根或葉部做不同能量的投資。

我們利用 Ia 型超新星來驗證討論哈伯定律(Vr = H ×d )與測量哈伯常數、探討宇宙年齡，並討論宇宙加速膨脹的可能性、哈伯常數是否為恆定值等。利用網路找出Ia型超新星觀測資料，並借由此型超新星可當成標準燭光(StandardCandle)的特殊性質，我們可以很容易算出星體的距離d ，再借由觀測到的紅移值(RedShift)可算出星體遠離我們的徑向速度 Vr (Radial Velocity)，最後再利用數值方法求出最佳擬合直線來得到哈伯常數。我們從資料、各式理論進行討論分析，認為宇宙極有可能在加速膨脹，意即哈伯常數並非恆定值。我們得到的哈伯常數分為高、低紅移兩部分，以低紅移超新星測量到的哈伯常數~57.6km/s/Mpc；以高紅移超新星測量到的哈伯常數~ 30.6/km sMpc；並綜合高、低紅移超新星，測量到的哈伯常數~ 31.7/km sMpc。若假設哈伯常數為恆定值，低紅移資料對應的之宇宙年齡約 170 億年；高紅移資料對應之宇宙年齡約 319 億年；綜合高低紅移資料對應之宇宙年齡約 309 億年。由於宇宙極可能加速膨脹，哈伯常數極可能是時間的函數，所以宇宙年齡可能也並非簡單哈伯常數的倒數就可算出。