第一名

我們參考「渾天儀」和星座盤，將天球儀加裝「時刻環」和「日期圈」成功設計出「即時星空天球儀」。當晚上使用時，具有立體星座盤的功能，若白天使用時，利用日影則可變為具有計時功能的「天球儀日晷」。也可以將「即時星空天球儀」改裝成能顯示24 節氣的「天球儀圭表」。「雷射指星裝置」結合「即時星空天球儀」即變成能戶外使用星象儀。我們自創的「可調緯度天球儀」可以模擬出赤道和南北極的星體運行軌跡與太陽運行軌跡，也可當成測緯度用的「緯度測定儀」。我們計算證明各種不同圭表，若以 [冬至到春秋分的距離] 以及 [夏至到春秋分的距離] 的比例可分成 【1：1】 和【2：3】兩類。「天球儀日晷」、「可調緯度天球儀」和「天球儀圭表」具有多項設計的巧思和獨創性，具有商品化的價值，也可考慮申請專利。

這份研究是關於一個「數形合一」的問題，研究的主要目的是找出同時具有兩種圖形數身分以上的數(我稱之為多重數)。主要是研究多重多角數、雙重中心多角數和探討同時具有多角數和中心多角數身分的數，研究這些多重圖形數並尋找即使手算也可快速算出的辦法。

高中化學為一門實驗的科學，由實驗、觀察、記述、尋求規律性，追究原因，獲得解釋，進而說明了知識傳播的方式。但是限於設備或高中學生的了解程度或現在學校課程標準規定，有些章節的理論、現象無法由實驗開始進行科學活動，又沒有適當的影片或幻燈片，為了使這些重要的理論、現象、讓高中學生平易的了解並提高學生的學習興趣，加深對理論現象的認識及達成各項教學效果起見，我就作了高中化學教具教法的研究，內容包括：(A) 高中化學掛圖的製作，使用與改進。(B) 模型示範教學板的使用。(C) 週期表、軌域模型、分子模型、反應機構模型及晶體模型的製作、使用與演進。

我發現在三位數中，只要數字不完全相同，將數字由大到小的排列減去由小到大的排列(以下簡稱大小排列之差)，所得到的差數再用同樣的規則繼續算下去，最後的結果一定是495。比如說一開始我們選定252，則252→522-225=297→972-279=693→963-369=594→954-459=495。而把495不管再用同樣的規則做幾遍，結果還是一樣495，我又試了許多其他的數，結果都一樣是495，這樣的現象類似黑洞(進去後就出不來了)。這個問題很有趣，所以我打算去研究和探討。

民國93 年敏督利颱風引進強烈西南氣流，連日豐沛雨量，引起台灣多處山區發生土石流災害，谷關地區災情嚴重。資料顯示，7 月2 日松鶴一、二溪爆發土石流，造成傷亡各1人，2 人失蹤。對外聯絡道路台8 省道崩塌中斷【1】。此次土石流造成大甲溪河道淤積，艾莉颱風來襲，溪水暴漲，沖毀博愛國小及長青橋，民房7 戶受損。好友曾經在此地區活動，目睹災前災後的景像。邀約她參加我們的專題，除借重登山經歷協助我們實地調查外，期待帶給這個專題身歷其境的感受。本文以土石流為對象，使用文獻探討及照片比對，結合現場調查，進行研究。結果顯示，土石流造成大甲溪河床上升15 公尺。松鶴一、二溪，均屬於土石流高危險溪流。肇因是九二一地震產生許多崩塌地，遇豪大雨，雨滴直接打擊地表，使逕流量增加，造成土壤嚴重流失。

針對乒乓球凹陷後，放入熱水中可以恢復圓球面的現象，不論是課堂、書本，或是網路上的資料，都將原因歸咎於氣體的熱脹冷縮效應，似乎都忽略了乒乓球殼本身的受熱效應。我們因此設計了四個實驗，希望透過實驗結果的分析能夠確實了解乒乓球凹陷後能夠復原的原因。我們測量了（一）乒乓球在不同水溫下，可復原的最大凹陷深度與水溫的關係，（二）水溫與乒乓球內氣體壓力的關係，（三）純粹氣體壓力作用下，凹陷乒乓球的復原結果，（四）無氣體壓力作用時，純粹乒乓球殼受熱的效果。實驗結果說明，乒乓球受熱增加的氣體壓力遠低於足夠使凹陷球殼復原的壓力，因此簡單以氣體熱脹冷縮效應解釋凹陷乒乓球殼復原的說法並沒有完整呈現背後的物理原因。

改良傳統飲水機總量加熱模形，採局部加熱方式僅將所需飲用量做加溫動作，以達到節能省電目的。而使用人機介面(觸控螢幕)操作，讓操作更便利，符合人性化需求，並且應用高職機電整合實習課程，將所學PLC可程式控制和迴路設計製作出讓不同喜好的使用者，依需要取得不同溫度的熱水或是溫水，並且能夠定量供水。

本文藉由研究LED的光學性質：發光光譜、吸收光譜、吸收光的電流電壓曲線；並測量由LED吸收可見光時的內部等效電阻，藉以評估LED作為太陽能電池的實用性。研究結果顯示LED在太陽能電池等效電路模型中的相關參數(填充因子，串聯電阻，分路電阻)，均能有效地將光能轉換成電能。接著利用下列方法：①加裝Fresnel透鏡聚光、②設計LED陣列的電路、③設計電能輸出入的轉換電路等方法，製作出利用LED在白天將光能轉成電能，在晚上將電能轉換成光能，而不需要另外輸入電能的self-powered LED lamp。

經由對米蟲進行習性探討，我們發現米蟲對於米種並沒有特殊偏好，對於色紙、部分色光有反應，只是差異並不明顯，但是米蟲有明顯的趨黑避光行為，會遠離咖啡渣和蒜頭的氣味。利用研究資料，我們歸納出不與米蟲共存的方法為：（1）防蟲從買米開始，要買適合一個月內能食用完畢的米量，留意包裝袋內是否有碎米的粉末。（2）能以太陽的光熱驅除米蟲。（3）利用米蟲受驚嚇後往上爬的行為，在米箱中插入木棍集蟲。（4）善用米蟲的趨黑特性，以黑色濾棉收集米蟲後移除。（5）能以咖啡渣、蒜頭的氣味驅除米蟲。最後結合這些有效的驅蟲方式，製做出可輕鬆更換驅蟲材料的米箱，達到環保、省錢、省時又便利，隨時可驅蟲的目的。

德國磁浮列車以磁的排斥力來反抗重力使行駛時速高達 500 公里，如果將磁的排斥力用於逃生緩降機上，更可確保逃生的安全。根據冷次定律當磁鐵靠近金屬導體，產生排斥力阻止磁鐵進入，於是選擇導電佳的非磁性鋁銅管來測試。直徑 16mm、長 30mm 磁場強度 4000 高斯 50 公克的磁鐵在管中運動，使用超音波測距儀發現磁鐵先加速運動，受到渦電流影響呈等速度。在 3mm 的銅管負載到 1100 克，仍維持在 1.4m/s 的安全速度。利用疊加原理在雙層及雙夾層銅管，最大負載更提高到 1.35 及 4 公斤重。分割為相斥的磁鐵在夾層鋁管中，得到相同 4kg 的負載，取代銅管大幅降低固定式磁緩降機的成本。在夾層銅管中更高達 8kg 的最大負載，此結果設計成移動式磁緩降機，對逃生安全及便利性是項很大的突破。