第51屆--民國100年

在油價高漲以及環保意識抬頭的情況下，電動腳踏車的售量急速上升，業界估計今年銷售量將創歷史新高。本研究團隊為符應此一趨勢，自行研發的自製的電動腳踏車，研究重點在於如何以最低成本，製作速度最快、扭力強、最省電的電動腳踏車，特將本作品主要特點摘錄如下: 1. 增加扭力調整功能，更適合市面所使用 2.一鍵輕鬆爬坡、瞬間加速 3.以75公斤體重騎乘均速可控制約在時速25公里上下 瞬間加速可達時速45公里 4.騎乘時間因騎乘者的重量、技術及電瓶容量有所差異 (以24v10AH電瓶測試可騎乘約1小時) 5.採用無熔絲開關，過載時只需將開關回覆省下換保險絲麻煩

本實驗以研究運用地溫能降低空調消耗之探討為主軸，設定散熱管型、室內熱源及地質條件做為變因，為了要使模型和現實建築物相近，設計模型牆厚為12mm；實際牆厚為12cm，即以1：10縮小比例的建築物模型進行實驗，將散熱管置放於不同地質條件(水質層、水+砂質層及砂質層)之實驗槽中，再以燈泡(25W、100W)作為模擬室內人體或機器的發熱源，利用風扇將室內空氣導入散熱管，經過循環後再進入實驗箱，探討對於室內溫度減緩升溫情形及進出風口降溫效果。實驗中，以無散熱管循環作為對照組，其餘以地質分組，將試驗數據整理、分析及探討後，獲得以下之結論： 1. 散熱管型：以銅管為例，散熱效果為3L >3U>U>L。 2. 地質條件：散熱效果為水+砂質層(WG)>砂質層(G)>水質層(W)。 3. 發熱熱源：燈泡25W乘上四倍使之與燈泡100W釋放能量相等，其散熱效能為100W>25W。 4. 各材質管型：散熱效果為鐵管>PVC管≧銅管，且U型管>L型管。

我們觀察到泡膜使光纖線彎曲變形。因此，本研究目的在觀察泡膜張力測量過程的變化情形。結果顯示： 1.清潔劑泡膜面積越大張力越大，但達一定面積(10 *10cm)以後，張力維持在一定值(0.027gw/cm)接近理論值(0.028gw/cm)，可排除泡膜重量造成的誤差。證明：測量「水面對泡膜的拉力」計算表面張力，是簡便可行的測量法。 2.水面對泡膜拉力的大小與水面對框架的鉛垂寬度有關。 3.泡膜高度超過7㎝時，會使表面張力變大，應是超過毛細現象的高度上限，泡膜變薄，表面張力變大。因此，藉泡膜張力可觀測毛細現象。 4.泡膜張力可以微量天平法或光纖線入射光吸收率法進行簡易的測量。運用本研究之表面張力簡易測量方式，可測量膠態溶液的濃度或是觀測不同泡膜間張力之合成模式，提供薄膜塑形技術之改良。

「藍瓶」實驗是利用還原糖加入氫氧化鈉、亞甲藍溶液，使之發生藍色的亞甲藍變成無色的亞甲藍的氧化還原反應。本實驗以葡萄糖、果糖、半乳糖等還原劑，將藍色的亞甲藍還原為無色的亞甲藍，並利用分光光度計測量反應中亞甲藍的透光度，以其數值判斷反應時間，再以分光光度計測量固定時間內藍色亞甲藍的變化量（反應速率），藉此探討不同種類的糖類、不同濃度的糖類和不同濃度的酸鹼影響其反應速率的程度。因酵母菌呼吸作用為氧化反應，實驗中也發現，呼吸作用的速率和亞甲藍的變色有相關，因此可利用亞甲藍的變色測定呼吸作用的速率。最後以澄清石灰水、二鉻酸鉀和硫酸測得酵母菌在此狀況下是進行呼吸作用而非發酵作用。

臺灣蛺蠓(Forcipomyia taiwana shiraki)又名「小黑蚊」或「黑金剛」，校園及日常生活環境裏，隨處都可見到小黑蚊肆虐情形，而在中部又尤為嚴重，因此我們希望運用天然、無污染的植物精油，達到對環境及人體無傷害的有效預防方法。實驗結果顯示：校內密度測量中，以水池密度為最高；皮膚實驗（調和油50%）中，驅避小黑蚊的效果為：檸檬香茅＞檸檬桉＞薄荷＞迷迭香＞茶樹；在劑型實驗中，以膏狀（10%檸檬香茅）的延長效果為最好；而在空間實驗，檸檬香茅、檸檬桉及薄荷都有空間驅避的功效。由以上數據皆可知植物精油驅避小黑蚊有良好之功效。應用在腳環驅避實驗中以毛線、紙藤及塑膠管作為腳環材質效果較好。故精油能有效的驅避小黑蚊，並為開發相關產品的有效依據。

我們改良了九年級課本中單擺實驗，研發了四代實驗裝置，而我們的實驗裝置主要是利用單擺的週期變化計算出電梯的最高速度、加速度以及平穩度，後來我們利用第三代實驗裝置測量了台北101的超高速電梯，並和電梯業者所使用的專業儀器加以比對，發現有些許的不同，因此我們分析了第三代的實驗裝置的缺點並加以改良，研發出第四代，在第四代裝置中，我們將儀器加裝粗略真空裝置以減少空氣阻力，並使用光柵作為感應器，增加數據的精確度，希望能使自製實驗裝置與電梯業者所使用的專業儀器數據相符度增加。

五年級學到透鏡單元時，知道光經過透鏡折射可以矯正視力。為何透鏡能讓光線偏折？實在讓我們想不透！如果要製作各形式玻璃實驗，這技術實在困難。後來看到透明果凍，突然想到，如果用來代替透鏡，不就能控制厚薄、濃度、顏色及透光度。於是便開始設計實驗，解決想知道的疑問，而從實驗中我們發現： 1.紅、綠、藍、白光對各硬度、厚度、顏色、濃度、密度果凍的透光與折射程度都不同 2.利用三色光，對各顏色果凍的透光度，發明了全彩色光分析儀與全彩比色器 3.利用三色光，對各顏色果凍的折射率，發明了光折射率測量器、雷射測距與校準台沒想到小小的果凍，竟然解決了我們對光的疑惑，實驗中還意外設計出許多有趣的發明，真可說是小兵立大功呢！

台灣的土石流災害非常嚴重，土石流下游危險氾濫區範圍的規劃是很重要的課題，而防災壩體以「透過式防砂壩」為現代的趨勢，我藉由地形坡度、梳子壩體高度、間距寬度、柵面角度等條件，來探討兩種防砂壩的防災效益，並嘗試提出改良型壩體設計。實驗結果顯示： 1. 危險氾濫區的堆積範圍會隨坡度和供水量的增加而變大，供水量小或流動區的地形坡度小時，堆積最高點出現在渠槽出口處。 2. 梳子壩的間距增大，其壩前堆積長度和高度皆呈現下降的趨勢。而採用「雙層間距梳子壩體」雖然攔阻率比較低，卻可使自我排砂的調節功能增加。 3. 透水柵的總攔阻效果以平行渠床架設法優於順坡架設法，但採用順坡架設法有助於分流功效及柵面土石的清除，使用上要小心評估。

本研究利用超音波設備，快速從無患子果皮中萃取有效成份－皂苷，並針對會影響萃取產率的因素進行研究。結果得知—利用超音波，確實可加速皂苷成份的溶出，且在乙醇濃度95%、溫度70℃、萃取時間1hr、固液比1：25時，皂苷產率最高。再者，將皂苷萃取液應用於殺滅福壽螺之效果探討。結果得知—利用誘餌之添加，來吸引螺，確實可在短時間內，即可明確且快速判斷螺之存活情形。且在皂苷濃度4ppm以上，即可有效的將螺殺死。若先行加入發酵過的鳳梨皮，使螺覓食,可將皂苷濃度再降低，對螺亦有相同之致死效果。經由一連串的實驗結果，以天然無患子皂苷取代化學防治藥劑（含環境賀爾蒙）來殺螺，確實是可行之環保殺螺方法。讓我們一起「寶貝台灣、珍愛地球」！

本研究試圖從三個正三角形所產生Echois三角形的特性，推廣至任意多個正多邊形與相似多邊形所產生的Echois圖形的特性。我們利用電腦進行動態幾何實驗，發現Echois圖形與原圖形之間的關係，並進一步驗證，同時在圖形變換過程中，觀察圖形退化的一些有趣現象，從而對一個三角形的三頂點與其重心的關係，擴增到Echois圖形與其一群圖形之間的關係，對重心的概念產生更深一層的認識。