第52屆--民國101年

這份科學探究，最早是想要為那些在停電狀況下需要與外界聯繫的人們，趕緊取得電力為手機充電。電力的取得條件是，完全沒有外界能源支持，必須自力生電。我們上網搜尋了好多可用的發電設備，風力、太陽能都有體積大、需要看天候的不利因素。因此我們決定自力研發，設計了這部利用人們走動時的能量，經由傘齒輪輕易轉動發電的「漫步發電機」。它能穩定的送出5V的電力，經過測試，不管是傳統手機或智慧手機都能順利充電。這部發電機以USB介面輸出電力，因此所有以USB為介面的設備都能使用，像是MP3、LED燈甚至3號4號電池都可以應用得上。將來還要將這發電機安裝在滑板車上、嬰兒推車上、買菜推車上，一定可以給人們帶來更多的便利。

為了解黃斑黑蟋蟀左翅在上的遺傳性狀是否可以經人擇選種過程加以保留，以此探討其在族群內遺傳特性及其存活的指標。材料來自國家地理紀錄片中介紹的台南新化謝爵安先生的蟋蟀養殖場，在養殖場進行採樣調查，左翅在上比例約佔2%，與李俊康(2009)觀察黃斑黑蟋蟀標本左翅在上2.05%的比例，極為相近。由此可見，不論是標本或是活體，左翅在上且存在族群中的蟋蟀確實為少數，但雌蟲左翅在上比例略多於雄蟲[9比1]。希望透過遺傳及演化上的觀點，來了解此性狀在族群中存在的可能原因，以及為何在蟋蟀族群中左翅在上確實為少數?是否能從發育徵兆中就能看出其羽化後前翅交疊的性狀表現，並且經由人擇的方式育種，建立出左翅在上的品系。

焚風在台東地區造成果樹表皮焦黑、無法成熟等影響，也讓心苦栽種農產品無法賣出，農損相當大。因此我們想設計出經濟有效的方法，能在焚風到達果樹之前做出預防性的措施。由實驗結果發現，在焚風未達果樹之前可以做數道灑水系統，灑水間隔越密越能降低溫度並增加溼度，加上果園內的灑水系統就能有效降溫。另外也發現，前一個區域經過灑水之後對後一個區域也有降溫的效果。

台灣主要的天災是颱風和地震，對台灣造成嚴重的生命財產損失；低年級時，曾到內湖的防災教育館，體驗過地震模擬情境，令我們印象深刻所以，我們決定藉科展機會，探討地震對於房屋造成的損害情形。因無法用實屋來進行實驗，所以利用陶土、珍珠板、巴爾莎木來建構簡易屋型。先製作不同素材簡易屋的簡易屋，以增加接點及竹籤的數量，來比較經過加強結構後，簡易屋的耐震變化；再將簡易屋放置在不同地質上，探討簡易屋在不同地質的耐震性。我們希望能藉由簡單的實驗，來了解結構加強對於房屋的耐震效果是否有實質的幫助？以及在不同地質的地方蓋房屋是否也影響到房屋的防震效果？

就重量改變而言，電石處理、燃燒紙錢組處理對香蕉重量減輕有顯著的影響；但相同處理對柳丁重量的改變並不明顯。以黃化的速率來看，香蕉實驗中的電石組變黃速度最快、紙錢組次之，再來則是影印紙組與炷香。在柳丁實驗中，黃化速率最快依序為：電石組、紙錢組、炷香組、影印紙組。實驗結果顯示，拜拜時燃燒紙錢確實會加速水果的後熟過程。

為了找出硫酸銅加速鋅與鹽酸反應的機制，本組自製氣體體積量測系統，並設計實驗證實此系統可準確量測氫氣體積，誤差僅有1.76％。實驗發現：在硫酸銅加速鋅與鹽酸的反應中，銅離子並非催化劑，且只有可被鋅還原的金屬離子，才有加速效果。鋅片在本身可解離的條件下，可經由導線將電子傳遞至銅，使銅端產生氫氣。本組推得硫酸銅加速氫氣產生的機制如下：鋅先將銅離子還原，使銅附著在鋅上，電子由鋅傳遞至銅，再由銅傳遞至氫離子，而產生氫氣。後續實驗確認：銅是加速氫氣產生的關鍵，其可加速的原因：一、還原後的銅會附著在鋅上，形成許多孔隙，使反應總表面積增大；二、銅與鋅間只要有電子的傳遞，就可加速反應，銅的角色可能是加速鋅電子的釋放。

我們拆解廢乾電池內容物的三個部份為：碳棒、鋅殼、黑色乾燥或膠狀物質。除了將回收「碳棒、鋅殼」重製電池再利用外，我們還承襲本校已研究出的「微形電解電鍍實驗」以取代耗材、污染性高的傳統實驗。我們也創新的研究出將廢乾電池內所有的「黑色廢材混合太白粉」，製成可以取代傳統酒精燈「當熱源的燃料」及獨創「以燃料片當熱源的加熱系統」設計；「黑色廢材混合白膠、廢紙、洗米水」，製成「可遮陽防曬的窗帘」；檢測黑色廢材內含錳化合物的催化能力，設計改進傳統雙氧水以二氧化錳催化製氧的節能實驗。我們不只讓廢乾電池的廢材回收率高達90%以上，我們還結合其它廢材組合成可再利用及環保減碳的實驗設計。

國中有學過二次函數y=ax2+bx+c的圖形為拋物線，可以知道拋物線頂點是一個重要的圖型特徵，但沒有討論當a,b,c值變動時，對頂點會造成什麼影響。在本研究中，我發現當a,b,c值變動或者當a,b,c其中二個數值具有二次或一次的函數關係時，拋物線的頂點軌跡圖形會是圓錐曲線。特別是當a=Pb2+Qb+R時，拋物線的頂點軌跡會出現直線、拋物線、雙曲線及橢圓等情形。接著利用頂點座標求出各種情形的一般式並得到頂點移動軌跡圖形與其一般式的充要條件，進一步針對a=Pb2+Qb+R的特殊情況進行深入的探討，利用圓錐曲線類型的判別式找出P,Q,R的值與圖形的對應結果（如下圖）。

分析金門氣象站2004~2011年的日平均資料，發現二至五月起霧當天的溫度、露點、相對濕度大致比該月的平均值高，風速則是比平均值低，風向為南至西南風、異於氣候平均值的東北至東風。再分析起霧前後五天的變化：氣溫、露點、相對濕度在起霧當天最高，風速則在起霧前一天最低，風向在起霧前以東北至東風為主，起霧前一天及當天則變為南至西南風。由於起霧日時霧的不穩定性難以對天然的霧做實驗，因此藉由造霧器可以人工造霧、類比霧水的情況，我們嘗試改變溶液，進而觀察在相同環境下，霧水可以上升的高度與散去的速率，發現較有揮發性的液體在相同造霧器下可以上升的高度較高，有雜質的溶液霧氣散去的速率會較為緩慢，溼度較高散去速率亦較慢。

在100個硬幣內，任取若干個，若能將硬幣分成至少2堆以上，且每堆的數量依少而多成為公差2的等差數列，則稱為1種分法。能以最少硬幣排出最多種分法者為優勝。先排出1~100的數中，計算每一個數的分法，再歸納出任一個整數有多少種分法的計算方式，發現與其因數個數相關。若一個數有n個因數，則有(n+1)/2-1(當n為奇數)或n/2-1(當n為偶數)種分法。從中將同樣多種分法的數歸為一類，並找出其中最小的整數，這些數就是我們獲勝的關鍵。計算出1~100種方法的最小整數，發現可由k種方法的最小整數推論出2k+1種方法的最小整數。而這之中有一些例外的情況，探討之後也整理出兩大類不同型態的原因。