第一名

每年冬天早晨，住在海線的同學總是裹著厚重的衣物禦寒，但我們仍無法真正明白束北季風的威力，直到有一次校外的參觀活動，拜訪了台中火力發電廠，才親身體驗到。當我們越過大度台地時，咻咻的風迎面而來，挾帶著漫天風沙，刺得眼睛睜不開來。\r 台中火力發電廠有一大片燃煤儲運場，堆著高過兩層樓高度的燃煤。而這迎面而來的東北季風風速可高達 20 m/sec 。這不禁使我們想到：如此強大的風力，豈不吹得滿天煤灰，造成煤灰逸散的環境汙染問題？幸好廠方建立了防風系統，防止類似的問題。\r 在我們的印象中，防風牆一定是一片又高又大的圍牆，但是，發電廠的防風裝置竟是一面網而已，其防風效果值得我們來探討。於是，興起了我們研究防風系統的動機。

季風造成的沿岸流帶動漂沙的移動和興建海港或海堤而導致的突堤效應皆對海岸地形造成重大的改變，而長期經由遠距離拍攝的衛星影像，我們可以觀測同一地點長時間的變化，本研究即是利用遙感探測技術探討自1996年至2005年間外傘頂洲與高美濕地的海岸變遷。研究結果顯示，外傘頂洲淤沙面積自1996年至1999年間減少，而高美溼地則增加；至於1999年至2003年間，兩地皆無明顯變化；而2003年至2005年間高美濕地的面積有些微地減少。另外，在1999年的九二一地震後，我們發現外傘頂洲西側中段的面積有增加的現象且外傘頂洲移動速率也大幅增快。由此可知陸地上的變化對海岸泥沙的堆積情形會造成重大的影響。

在昆蟲世界中，鍬形蟲是最為奇特雄偉的昆蟲，形像就似一部裝甲車，其頭部長著一雙十分有力的大夾子，令人看了甚至還會懼怕他。小時候爬山時無意問在山區裹發現此種昆蟲，看到他的形體與動作感到十分有趣，於是便將鍬形蟲帶回家飼養，由於在觀玩之中培養了濃厚的興趣，而想要進一步了解他的生態，便在小學二年級著手研究，至今已有八年了，在此次科展中就將這多年來新發現的一些資料加以整理，並以科學化的設計作各種探討與實驗。

(一)在我們所學的國中物理課本中，直接用來測定重力加速度的儀器與實驗是物理第二冊P111所提示的多次曝光照相機及照片，玆錄原文如下：如圖 (一)「質量不相同的兩個球同時開始落下時的情形 這圖是利用每 30 分之一秒閃光一次的照相裝置所拍攝的”利用這張照片試算出重力加速度 g的值」1.圖(一)簡介，有大小二球同時下落合攝於一張照片中，第一球為靜止位於標尺 0.0cm，其餘各球的位置如圖(一)所標示。2.計算例一：依據S=1/2gt 2.....1 1. 此處 S18=162.0cm 而 t 為 l / 30 秒的 17 倍，所以 t=0.567sec 代入 1 式則162=1/2gt 2 g=1078cm/sec 2 3.計算例二:依據 a=V-Vo/t-to....2因為g還未確定，不能用Vt 2=2gs來求Vt，均以平均值為準，則互相抵消之結果，仍為正確若V=S18-S17/t18-t17=162-144/1/30=540cm/sec Vo=S11-S10/t11-t10=309cm/sec t=7x1/30=0.23sec to=0 a=g=540-309/0.23-0=1004.35cm/sec 2 4.由以上兩種不同方式的計算例來看，應以例二較正確，但與標準值比較仍相差甚鉅，且1004.35>980 的結果更不能作令人滿意的解釋，因為1.台灣省是低緯度省份，其重力加速度應小於 980cm ／sec 2才合理。2.2.空氣有阻力及浮力，所以其實際的：應小於98Ocm/sec 2才對基於以上理由，我們就請老師解釋，老師的答覆是一同作「實驗研究」。(二)在以往的國中物理課本中有 T=2 √ 1/g…… 3 一式，我們可以設計一個比較精密的單擺能自動追查出 T來，作為與動機(一)研究結果比較，這樣我們所求得的 g 值不是更較正確嗎？

平常我們所見到閃爍的星星，其實隱藏著許多資訊。從事了許久的天文研究也只是在觀測和攝影上。關於星星的亮度、溫度等性質書上一向資料不全。為了深人了解遙遠的它們，我決定自己進行研究，利用光譜來分析天文資訊。

據調查在國中化學中，最少做的實驗就是「氯化氫的合成」，難然器材不易齊備是一部分因素，但最主要的原因是它有爆炸的危險，使師生們望而卻步，因此刪除此實驗之議，在各地教學研習討論會中，反映得十分激烈！歷屆科展曾有兩件作品對本實驗作了改良，其中一件是需要改變一小部分實驗裝置：將石英管改為焊接了鉑絲的「派來克斯」玻璃管，嚴格說來，此改良並無甚大意義，卻徒使器材的準備（反應管需自製）更加困難，而其坡大缺點是未涉及爆炸的預防。另一件作品改用「置換法」製造氯化氫，實驗手續及換算過程繁雜費時，而且置換反應成功率不高，但其最大缺點是與課本的教學目的（由「合成法」求氯化氫的化學式）不符。為了提高教本的信度，符他妣一單元教學目標，我們乃不揣淺陋，針對以上因素和缺失，用心加以研究改良，僅將研究經過及個人淺見臚陳於后：

威索夫（ wy thoff ）遊戲是一個兩人輪流取兩堆火柴的遊戲，遊戲規則每人取火柴時，需依下列三種取法之一： (I)從第一堆任取若干支火柴；(II)從第二堆任取若干支火柴；(III)從兩堆中各取相同數目的火柴，能取最後一支火柴者獲勝。我們研究威索夫遊戲時，發現遊戲的致勝關鍵在於黃金分割比值（ G ）及其平方（ G2 ）若干倍數後的整數部份所構成的兩個數列，此乃因這兩個數列存在的奇妙關係─互補關係。我們由黃金分割比值及其平方兩數所構成的數列以及一些關於互補關係的性質，找出另外兩數所構成的兩個數列也具有互補關係，並歸納得到凡兩數構成具有互補關係的數列，此兩數必備的條件。我們將具有互補關係的數列推廣也改變威索夫遊戲，在所有具有互補關係的數列中找出致勝關鍵數列。我們更廣泛地繼續討論任意兩個具有互補關係的數列，找出它們之間的關係，並以此關係舉出一個有趣的應用。

本研究從五年級下學期自然與生活科技領域中「力」的單元出發，想找出影響「雙環潛艇」漂移的因素，並探究讓「雙環潛艇」能在水中漂移的原因，最後研發出能延長在水中漂移距離及時間的創意型潛艇。首先我們發現潛艇重量、管長及雙環直徑、寬度、環位、與管身角度都會影響雙環潛艇漂移距離及時間，也發現潛艇雙環與管身的角度及墊片位置會影響潛艇螺旋降落圈數。我們還設計保麗龍球創意實驗確認潛艇在水中漂移前進時，潛艇各部位水流速不同，使我們更深入了解潛艇漂移現象背後的原因。最後改變潛艇傳統結構使漂移距離及時間更長更久。我們利用一整年的假日、週三下午完成「雙環潛艇」研究，發現物理世界是這麼的奧妙、有趣，付出再多的辛苦也值得。

藉由轉動有皺摺的管子產生的聲響所收到的波，經由快速傅立葉轉換(FastFourierTrans-form)分析，發現產生駐波(此駐波是以方波的方式存在而非正弦波)，並觀察經傅立葉轉換後的共鳴頻率分布，探討螺紋的有無、管子長度、開口大小以及角速度等變因的相互關係。

本研究採用物理製造法來製備無添加糖分和香料的純氣泡水，在【前置實驗】中利用自行研發的「可調式氣體流量計」找出二氧化碳含氣量穩定的氣泡水，發現以RO逆滲透水源、弱充氣量模式所製備而成的氣泡水在長時間中二氧化碳氣體逸散率低且逸散速度緩慢、穩定！接著，以此氣泡水源在【主要實驗】中利用顯微鏡及Motic image plus 2.0、Image-J軟體進行氣泡水不同靜置時間、不同注水衝擊力道、不同粗細顆粒、不同容器材質等變因的探究，藉由量測及分析在不同變因下氣泡生成平均數量及平均面積，發現以上變因都是影響氣泡水中氣泡生成的重要因素。我們用一整年的假日、週三下午等時間完成此研究，發現物理世界中氣泡的奧妙之處，付出再多的辛苦也值得！