佳作

本研究主要是要找出端拿容器時，如何使其中的液體不易溢出的方法。在實驗中發現，液體會容易溢出來是因為表面震盪，產生和容器的共振波動，使液體溢出，並探討放置不同的物品於容器中，或利用不同的端提方式，來改善液體溢出的現象，發現在液體中放置浮物可以稍微改善水溢出的情況，而利用繩子提盤來端水，則水一點也不會溢出，甚至應用到提水桶也不易溢出。

一、我們先以正立方體上、下底面各取一對角線(而上底面投影至下底面之兩對角線不平行)，在這兩對角線上各取一動點，在兩動點連線段上取一中點，證明正立方體此中點的軌跡圖形並求得面積。 1.利用國中所學之幾何證明方法求證軌跡圖形並由高中數學第二冊第二章三角函數所學求圖形邊長及面積。 2.另以高中數學第三冊第一章向量幾何、第二章建立空間座標系及第一冊第一章直線方程式、第三章不等式以座標幾何再次求證。 二、再探討五角柱體、六角柱體、八角柱體(各角柱體之上、下底面互相平行且均為正多邊形)的情況，進而推廣兩動點連線的分點軌跡並加以製表。 三、同理推論十角柱體及十二角柱體可能情形。

過錳酸鉀在水中魔幻似的擴散，令人看到屬於科學的美麗與神秘。擴散一向被 認為是簡單的概念。濃度、溫度與管徑，是影響它的三大因素。我們的研究，設計 了四種裝置，來探討物質在水中的擴散。分別是固定式，持續滴入式，單向電錶式 與雙向擴散裝置。以固定式裝置，單純的觀察過錳酸鉀的紫色跑多快。以運動學最 簡單的「速率」定義，來探討這些變因有什麼關係，結果如下：自行定義的擴散速率=趨勢線斜率x濃度梯度→趨勢線斜率正比於溫度與管徑截面積。 這種設計，可以進一步研究溶質在水中擴散所受到的阻力：阻止過錳酸鉀擴散 的效果，鎂離子比鈣離子強，而且鎂離子濃度愈高愈好。電錶式擴散裝置，利用導 電性造成電錶指針瞬動，把所有的無色離子擴散研究變成可能。雙向擴散，離子相 撞產生沉澱，都提供了研究液體擴散的新方向。

多稜角螺Angulyagra polyzonata為臺灣近期發現的外來種螺類，目前主要分布在屏東縣九如鄉崇蘭新圳。本實驗從生殖生物學探討外來種多稜角螺對本土種石田螺可能造成的影響，發現多稜角螺數量遠大於石田螺數量，兩者最小生殖體長約為16~18 mm，但個體平均懷胎數，多稜角螺卻高於石田螺。多稜角螺雌螺有效生殖個體占族群中的47 %，而石田螺雌螺有效生殖個體占族群中的46 %。相對死亡率累加至有效生殖體長之前，石田螺占族群中的91.82%，多稜角螺占族群中的91.73%。預估下一世代數量及可存活達生殖體長的數量，多稜角螺數量大於石田螺，兩者相差約8倍。從以上的資料可以看出，多稜角螺在生殖潛能上具有相對優勢，且已嚴重影響石田螺的生存空間，對臺灣生態的影響不容忽視。

從有關黑洞數字的兩個有趣問題開始引起我們的研究興趣，進而自創互補數差法則，繪製出自然數大爆炸圖譜，發現可以用因數分析法預測和檢驗圖譜中的數圈系的類型及大小。我們也從數圈系觀察到數圈內的數字存在著等倍數列的關係，於是創造出 K--N 法則，繪製出 K--N 大爆炸圖譜，並在繪製過程中發現橡皮筋現象。最後我們分析 1--N~4--N 大爆炸圖譜，得到許多從來沒有人發現自然數黑洞現象的奇異結果。

風力發電的原理是利用風力吹動風車的葉片，將風力轉換為快速的動能，產生的動力可以轉動旋轉式發電機發電。首先，我依據風速與發電電壓的關係數據，製作一個簡易的風速計，作為各項實驗，測量風速的工具。接著研究，在相同的風速下，風車葉片的面積、旋轉半徑對轉速的影響，進而發現，對小發電機而言，風車葉片的面積、旋轉半徑越大，不見得轉得快。 接著再分別加裝齒輪裝置、更換較大的發電機、及合乎流體力學的風扇葉片，進行各項實驗，確實能逐步提升風力發電裝置的發電量。最後，蒐集生活中的回收材料，製作一台環保可攜式風力發電機。連接上二顆 3號鎳氫充電電池，進行充電，就可以將電能儲存起來。

將二維(2k×2k－1) 殘缺棋盤的完全覆蓋性質，推廣至三維( 2k×2k×2k－1)殘缺方塊，再推廣至四維(2k×2k×2k×2k－1)殘缺數對集合及n維( 2k×2k×…×2k－1)殘缺數對集合。

興建工程之初，在品管工作上，即要求粒料品質，然而工程誤用如頁泥岩等吸水膨脹性粒料，造成結構物劣化問題，仍時有所聞。前述劣化情形，過程緩慢，因此，本研究以萬能試驗機加載，模擬粒料膨脹力，藉試驗所獲得之參數，驗證破壞模式之理論推導合理性。另藉試驗結果量測出之膨脹壓力及砂漿試體束制能力，可輔助提供誤用膨脹性粒料時，結構物維修決策參考。對於承壓結構物，應可不必全部拆除重建，處理之深度以淺層挖除膨脹性粒料再進行修補，應可滿足需求；若屬承拉結構物，則應審慎評估其安全性，再決定採取拆除重建或其他補強措施。

我們發現學校廚房的廢油處理管道都非常的少，我們想為它另開一條處理管道，最後發現學校的廢油可以和市面上一些可回收的植物渣渣混合製成廢油燃料。以下是我們探討出的結果： 一、燃料在進行基本燃燒特性探討的實驗中，廢油燃料燃燒時味道有其渣渣的香味，煙量也不多，大部分只有白煙和少許的黑煙，而且燃燒時間可以非常久，而同樣的體積市售燃料很快就燃燒完了。 二、在火光亮度的實驗裡，廢油燃料的火光亮度可達80流明，而市售燃料平均無法達到4流明，這證明著在需照明的夜裡，我們所製作的燃料可以用來取代一般市售燃料 三、安全性實驗中，我們實驗比較兩種燃料的安全性，發現酒精燈、酒精膏燃燒時打翻會使的整個桌面燒起來，而所有的廢油燃料在燃燒時被打翻後火焰仍不會擴散，有些還會順著風勢自然而熄滅，顯現出我們的廢油燃料比市售燃料安全許多。 四、問卷調查結果發現，大部分的民眾都了解市售燃料的危險性，甚至有高達95%的民眾支持我們的產品，也期望我們能做出一個環保、安全的燃料。我們還知道了大部分的民眾認為好的燃料須具備三種條件：一是安全性高，二是原料取自於自然，三則是使用時對人體無害。 經過了這麼多的實驗，我們覺得最能取代酒精燈及酒精膏的是加入咖啡渣和薑渣的廢油燃料，因為咖啡渣和薑渣在燃燒時不像紙屑或木屑等燃料會產生汽油味和較多的黑煙，咖啡渣燃燒時甚至會發出咖啡香，兩種燃料在燃燒時只會產生少許白煙，而那些白煙大多是無害的水蒸氣；兩種廢油燃料打翻時火勢都會順著風勢而熄滅，安全性極佳。

此作品是以荷蘭乳牛的瘤胃液作為微生物燃料電池進行一系列探討，實驗主要包含四部份：牛瘤胃液中的微生物觀察、牛瘤胃液在不同受質下的產氣量分析、牛瘤胃液發電實驗和發電效益評估。產氣量分析的實驗中，觀察到以百慕達草為受質的總產氣量最高，然而澱粉較可持久產氣。在產電實驗中，使用自行設計的壓克力反應槽進行發電，實驗結果發現以過錳酸鉀當電解液、澱粉為受質及經過分層後的下層牛瘤胃液皆有較佳的發電效果。此外，使用日常中容易取得的稻桿亦有不錯的發電效果。在串連兩個牛瘤胃液電池後，可點亮LED燈，可顯出牛瘤胃液為一有潛力的微生物燃料電池能源。