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初二物理小发明
初二物理小发明
完成一件小发明并不是"眉头一皱,计上心来"这么简单,它要经过选题、构思设计、制作、实践检验与改进、成功等步骤。
搞小发明的第一步,就是要确定发明的对象,考虑研究什么问题,这就是选题。
对青少年来说,应从自己所熟悉的生活实际出发,在学校、家庭及周围的生活圈中去寻找发明题材。
如当你在学习、生活中遇到一些困难时,你肯定会说:
"要是有某某东西就好了。
"这个你想的所要发明的东西就可作为发明对象。
不过,同学们在选题时,一定要结合自己的知识水平和设计制作能力,不要空想办不到的发明。
体裁选好后,接着是构思设计。
也就是根据基本的科学原理和经验,设计出选题对象的形态、结构、方法与实施方案。
构思时尽可能想出多套设计方案,再根据可行性与实用性精选出最佳结构方案。
方案以取材简单、巧妙易行、缺点最少为好。
构思成熟后,就可以开始制作了。
制作时应尽可能利用现有条件,在少花钱甚至不花钱的前提下制作出精巧的作品。
某些技术上的问题,可以向老师和家长请教,有时还可以找一些有关厂家帮助制作部分部件。
小发明样品完成后,还要进行实践检验与改进。
即将作品拿去使用一段时间,在使用中发现问题,并向家长老师和同学广泛征求意见,看还有没有改进或不合理的地方。
然后综合各方面的意见,对小发明加以改进。
几乎每件优秀的小发明都是"改"出来的。
至此,你将会享受到成功的喜悦。
接下来,就可申报参加各级青少年发明创造比赛、申请专利或向报刊投稿了。
参赛的申报文件主要包括组委会提供的申报表、项目说明和证明材料,其中,项目说明内容为:
发明的选题是怎样发现的、发明方案是怎样设计的、发明作品是怎样制作的?
这项发明如何体现出新颖性、创造性和实用性?
你的创造性贡献是什么?
进一步完善该发明的建议和设想。
附上外观图(最好还有黑白照片)、结构图、原理图和其它必要的图表资料。
凡涉及医疗保健用品、动植物新品种和国家保护的动植物的小发明项目,还必须提供有关部门的证明材料。
科学小发明是一件人人能做的事,也是一项趣味无穷的实践活动。
只要大家用心观察周围的事物,善于发现问题,提出问题,大胆探索,动手实践,勇于突破条条框框的束缚,就会有所创新,有所发明。
摘自科学探究网
小发明选题思路之偶然发现出选题
日常生活中常常会出现一些偶然的现象。
如果我们抓住一瞬即逝的偶然现象不放,想一想其中的道理,再加以研究,往往可以搞出成功的小发明。
这种发明思路称为偶然发现法。
自锁式衣钩
一天,吉林的崔强同学放学回家,脱下衣服往衣钩上一挂,刚转身,"啪"的一声,刚挂好的衣服掉地上了。
就是这个极为偶然的现象,诱发了崔强同学的发明灵感:
何不发明一个衣服挂上去不会掉的衣钩呢?
找到发明课题后,他就着手研究,最后他将衣钩改成两个钩,一个挂物钩(主钩),露在盒外,一个防掉钩(副钩)藏在盒里。
如果有衣服挂到主钩上,衣服的重量变成力,通过主钩传到副钩上,副钩就从盒里冒出来同主钩咬合,夹住挂在上面的衣服。
风吹不掉,人碰不掉。
这项小发明获得了第三届全国青少年创造发明一等奖。
柄不入液的舀液瓢
一次,湖南的骆剑舞同学无意中将塑料水瓢碰落到水缸里了,正当他要从水缸里捞瓢的时候,他发现水瓢虽浮在水面上,柄却插在水里了,想拿出瓢就必须把手伸进水里,这多不卫生啊!
他突然想起姥姥讲过的一件事:
村里的一位老大爷收藏配过农药的塑料瓢,由于他的孙子洗瓢时忘了洗瓢柄,结果柄上的残药引起大爷中毒。
骆剑舞同学从这次偶然发现和偶然事件中萌发了发明一种"柄不入液瓢"的念头。
后来他从小朋友玩的不倒翁受到启示,在塑料瓢柄对面的瓢体部位附加一适当的重块,这样,不管是空瓢还是盛水的瓢落水后,柄总是向上翘着让你随手可握,既方便又卫生。
这项小发明除在第六届全国发明展中获得金牌奖外,还被宋庆龄基金会授予专项发明奖。
你可能会说,这些现象太平常了,我也碰到过,甚至碰到过多次。
是啊,偶然现象就经常出现在日常生活中,科学就在你身边,新的发现也许就在你的眼皮底下。
对于同一个现象,有些人熟视无睹,有些人却看成难得的机遇。
水开了,壶盖不断被顶起来,谁没见过呢?
但只有英国的瓦特对这种现象仔细观察、认真思考,最终发明了蒸汽发动机。
牛顿也是从苹果落地这一极普遍的自然现象中,偶然发现了万有引力。
弗莱明在培养葡萄球菌的实验过程中,偶然发现了青霉杀死葡萄球菌的功能,而后发明了青霉素。
由此看来,许多创造发明就蕴藏在一些微不足道的偶然现象中,关键是看你能否"捉住"这些稍纵即逝的机遇。
多功能拼贴板
一个星期天,山西的李琳同学做作业时,放在写字台上的三角板忽然拿不起来了。
原来,三角板上沾了水,就紧紧贴在玻璃板上了。
这个偶然发现引起了李琳的思考:
水又不是万能胶,怎么能将三角板和玻璃板"粘"在一起呢?
通过分析和查阅资料,她才明白这是大气压力的作用,水将三角板和玻璃板之间的空气赶跑了,那之间变成了真空,于是,周围的大气压力就把三角板紧紧压在玻璃板上。
她巧妙地利用真空和大气压力的作用,用一个旧镜框镶一块塑料板,沾上水可以拼上各种小塑料片,要修改或另贴时,只要把水搽干净就行了。
李琳将这个小发明取名为"多功能拼贴板系列",既可供学生做手工游戏,又可供教师上课时演示。
李琳同学是怎样找到发明的题材的?
是好奇心。
好奇,是吸引人们走向发明创造的磁石,是种在人们心中的一颗发明创造的种子。
要想抓住机遇,就应该留意身边的一切,具有强烈的好奇心。
不仅对一些奇、特、怪的事情感兴趣,而且要善于从一些普通的事情中发现别人未发现的新东西。
当然,机遇只是给研究者提供一个线索。
只有善于抓住线索不放,认真思考,追根到底,善于挖掘事物的本质特征,偶然的发现才会带来意想不到的成果,搞出令人欣喜的发明。
摘自科学探究网
小发明选题思路之补偿感官找选题
人体是一部相当灵巧而完美的活的机器,它的主要部件--感觉器官(眼、耳、鼻、舌、手等),是摄取、存储和处理信息的重要工具,它们既有各自的独特功能,又相互配合得相当协调、默契。
然而,感官的功能并非无限,有时需要补偿。
如口传音不够洪亮,不够遥远,而且转瞬即逝,于是人们发明了喇叭、麦克风、电话和录音机以补偿其功能。
为了弥补肉眼视野的局限,人们发明了望远镜、电视、雷达等。
人们还发明了放大镜、显微镜帮助人眼"明察秋毫"。
感官也并非时时处处都完善无缺,它的伤残或"假伤残"也需要加以补偿。
如针对伤残的某些生理缺陷(聋、哑、肢残等),可用聋人电话、哑语、轮椅等代偿。
即使是一些健全的人,有时因处于特殊情况致使成为"假伤残"。
如两手提着重物,却逢下雨要打伞,就出现了"手伤残",这样就要设法用其它部位或物体来代替"假伤残"部件的功能。
感官功能的补偿或伤残的代偿,往往是导致小发明的导火线,根据这种思路选题的方法称为感官补偿法。
盲人用自控饮水桶一次,湖南的王勃弟同学倒水喝,由于水冲得急,差一点把他烫伤了,如果是盲人倒水喝,怎么办呢?
盲人从开水桶中放开水,看不见杯中的水是否已满,很不方便。
于是,他设计了一种盲人冲开水的自控饮水桶。
饮水桶由盛水桶、水龙头、导气管组成。
导气管通入桶内直达顶部,在桶外比水龙头略长。
将桶灌好开水后,用橡皮塞塞紧灌水口。
使用时,杯口顶住龙头和气管弯曲处,当放水达到离杯口2_--3_厘米时,水堵住导气管,由于桶内气压小于桶外气压,所以桶内的水就无法流出来,达到了安全目的。
此发明获第三届全国青少年创造发明比赛三等奖。
王勃弟同学本身是一个健全人,但它时时处处都想到了残疾人,即使在倒水喝的时候,也不忘替残疾人着想,正是他的一颗爱心触发了发明创造的灵感。
你在做某件事情时,不妨假定自己是某类伤残人,看能不能想出一个绝妙的发明题材。
当然,更多的时候,你会感觉到自己的感官"不够用",因为某一种感官正在从事某项工作,无法"离开岗位"去做其它的事。
这时,你就成了暂时的假伤残人,只好求助于其它感官帮忙或想办法找某件物品来代替,_在这些"不够用"的情况下,你可能会迸发出创造的火花。
挂钩式水龙头
如果用两边有耳的锅到水龙头前接水,往往一只手端锅,一只手关水龙头。
端锅的那只手就很吃力,如果用粗铅丝做一个挂钩,挂在水龙头的"脖子"上,就可以把一个锅耳挂上去,充当了第二只手的作用。
请你再想一想,假如拧开水龙头后,你的两只手都"残"了,而自来水在"哗哗"地流,没挂钩的一边锅耳没人端怎么办呢?
感官的"不够用",还体现在其功能的局限上。
有时觉得手不够长、眼睛不够亮、鼻子不够灵敏等,想办法补偿其功能就是一个发明题材。
瓜果采摘器
有位小朋友家里种了一些丝瓜,而且长势很好,只是丝瓜藤爬得高高的,不容易采摘。
怎样让采摘丝瓜的手"变"长呢?
他找来一根长竹竿、一只网兜和一把大剪刀,再加上螺栓、绳子、弹簧等东西,制成了"瓜果采摘器"。
瞧,这么长的"手"还愁摘不到丝瓜么!
有时候,某一种感官并没有做事情,但它想"偷懒"而不爱"上班",也许这样会更方便一些。
行,那就设计一个代它"上班"的"替身"吧!
钟闹灯亮
陕西的刘鹏同学每天早上闹钟一响,就得从热被窝中爬起来下床去开灯,好几次都弄感冒了。
要是小闹钟一响灯就亮,那该多好啊!
他找了一块铁皮剪成长方形,对折,一头卡在闹钟发条的旋转纽上,另一端伸向电灯开关,这样,钟一闹,铁皮就被闹钟纽带动旋转,从而揿动开关,灯就亮了。
这个小发明中,钟闹带动铁皮旋转,补偿了按开关的"手","钟闹灯亮"的整个过程补偿了脚走路的动作。
感官补偿法是一种很有用的选题方法,据此搞小发明也是一项很有意义的工作。
摘自科学探究网
小发明创造技法之移植法
把大家已经知道的原理,已有的物品或方法等,移植运用到自己的发明上,得到一项新的发明,这种方法叫做移植法。
这种技术性移植是发明创造的一条重要途径。
如前面讲到的"好客鞋",就是作者将已有的发明"尼龙搭扣"移植到拖鞋上发明的。
充气太阳灶太阳
能对人们极有吸引力,但目前的太阳灶造价高,工艺复杂,又笨重(50千克左右),调节也麻烦,野外工作和旅游时携带就不方便了。
上海的连鑫等同学在调查研究的基础上,明确了主攻方向:
简化太阳灶的制作工艺,减轻重量,减少材料消耗,降低成本,获取最大的功率。
他们首先把两片圆形塑料薄膜边缘粘结,充气后就膨胀成一个抛物面,再在反光面上贴上真空镀铝涤纶不干胶片。
用打气筒向内打气,改变里面气体压强,随着打气的多少,上面一层透明膜向上凸起,反光面向下凹,可以达到自动会聚反射光线的目的。
这种"无基板充气太阳灶"只有4千克重,拆装方便,便于携带,获第三届全国青少年科学发明创造比赛一等奖。
该发明实际上是多种移植的结果:
他们把充气玩具的技术,日常商品商标的不干胶贴片,凸透镜似的抛物面结构,移植到新的太阳灶上来,他们把课本上的光学、流体力学的原理等知识,移植到太阳灶的设计上,从而成功地完成了小发明。
蜡烛灯
蜡烛是人们常用的一种照明工具,但烛焰怕风,烛体不易固定,亮度不能控制。
怎样改进这些缺点呢?
湖北监利中学的柳国弘同学先考虑固定烛体与防风,他将蜡烛插在一个铁筒中,罩上一个玻璃罩。
他联想到卡口式灯泡的固定方式,并借用到蜡烛灯上,安了个弹簧以使烛焰保持在灯罩的最佳中心位置。
怎样使蜡烛不流泪呢?
解决这个问题,必须不断降低蜡烛顶部温度,使热量向四周传导散发。
汽车的发动机前面均有金属散热片,是否也可以借鉴到蜡烛灯上来呢?
他在润肤香脂金属盒上钻一个大孔,将剪好的散热片剪成电扇片的形状,在中心打一个同样的大孔,将剪好的散热片焊接在盒上(两者的大孔要对齐)。
怎样控制烛焰的亮度呢?
他受煤气炉的空气阀的启发,用内外两个带气窗的套圈套在一起(内圈用散热片下面的铁盒,外圈用一另做的塑料圈),通过转动气门来控制空气流量,实现了调节烛焰亮度的愿望。
这个发明可说是一项2"移花接木"的综合体,灯罩是从煤油灯来的,固定方式是从卡口灯泡来的,散热片是从汽车来的。
由此可以看出,移植法是一种很有意义的发明思路,同学们掌握得好,能搞出相当好的
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