1、全国青少年科技创新大赛中学生创新发明作品“不倒翁式” 电脑打字架 司门前中学初一 192 班 欧阳海珠 辅导教师 欧阳范明 主题词 创新 发明 不倒翁式 打字架 概 述 在进行电脑文字输入时常会用到稿子打字架。而现在人们使用的打字架主要为“后背支撑式”和“ 底座螺丝固定式”两种类型。前者占用桌面面积大后者则必须固定在电脑桌上即用一“依托物”作打字架底座螺丝的固定物一旦固定则移动极为不便。电脑桌面本来就很有限再放置此种“后背支撑式”打字架桌面更显狭小。 “不倒翁式 ”电脑打字架正以此为切入点进行逆向思维很好地解决了这两种打字架存在的问题占用面积小稳定性能也不差实为较理想的电脑稿子打字架。 制作方
2、法 在计算机日益发展的今天“无纸办公” 已不再是人们的梦想人们常常需要将文字输入电脑、查找数据、查找资料等等这就要用到打字架帮助完成这些工作。可市场上销售的电脑打字架多为“后背支撑式”和底座螺丝固定式”两种缺点显而易见而且价格都不算太低。于是我们从日常所见的台历得到启发若在有一定倾斜角度的盒状物底部设置一重物使其重心降低、增强稳定性上置一或二个铁夹了不是可以成为一种新型的“ 电脑打字架” 吗就这样制作 “不倒翁式电脑打字架”成了我们的设想。经过几次试验最终找到了用A4 纸的包装盒作为打字架的主体构件较为理想从而 2 制作出了“不倒翁式电脑打字架”。 取 A4 打印纸包装盒作为“不倒翁式 ”打字
3、架的主体结构因其高、宽、厚为 27.5 X 20 X 6 高与宽比例恰当一般打字稿纸多与此接近 纸盒侧面对角剪开然后重叠去除重叠后斜边多余的部分其侧面呈直角三角形 三角盒子内底置一块废弃的日光灯整流器的内芯重量为 200-300 克并用胶带纸固定于底盒底 外观略加装饰顶端置一或二夹子。原理和特色 1 顾名思义“不倒翁式”打字架应用了物理学上的“不倒翁原理”即物体重心降低稳定性加强 2应用了数学上三角形的稳定性原理。 我们就现有电脑打字架进行逆向思考要缩小打字架的占用面积去除“后背支撑式打字架” 后面起着稳定性作用的长长的变角度的支撑部件就必须找到能起稳定性作用的“固定物”。而在底部设置一重物就
4、能达到重心降低、稳定性增强的特性侧面为直角三角形使打字架自身结构稳定性得到加强。 “不倒翁式”电脑打字架1、一改“后背支撑式”打字架占桌面积大的缺点“不倒翁式”打字架占桌面积只为“后背支撑式” 打字架的 20252、 移动十分方便且稳定性好。由于内置一重物斜面倾角约为 80 度所以即便数百页大开本书籍夹在打字架上其重心也会在打字架厚度 3 的 6CM 内因而稳定性高。3、用 A4 纸包装盒作主体结构及废旧日光灯整流器芯作配重物废物利用环保意识强。 问题讨论 向商家走访调查以及上网查询得知目前市场上只有“后背支撑式” 和“底座螺丝固定式” 两类打字架。后者有淘汰出市场之势。目前人们对电脑打字架的
5、研究基本处于停滞状况。以此为切入点进行逆向思维的“不倒翁式”电脑打字架的制作成功无疑是对原有电脑打字架类型的一种重要的、大胆的改进若主体结构的材质改为塑胶等则结构的坚固性定会有极大提升进入批量生产也就成为可能有很大的发展空间若在材质方面改进的同时设计鲜艳、美观的图案作装饰并在打字架正面左或右上端设计一个小电子钟背面设计一个“万年历”则具有一物多用之效备受人们亲睐销路前景定会看好。 作为中学生的我们将物理学和数学上所学的知识运用于小发明、小制作中反过来这一发明和创新进一步验证了所学知识的科学性和正确性培养了我们学科学、爱科学的良好素养激发了我们学好基础知识打好基础这美好的明天而努力的热情。 创新
6、小发明制作方法一、自制羽毛球 准备材料空饮料瓶一只泡沫水果网套两只橡皮筋一根玻璃弹子一只。 制作过程 4 1.取 250 毫升空饮料瓶一只将瓶子的上半部分剪下 2.将剪下的部分均分为 8 份用剪刀剪至瓶颈处然后将每一份剪成大小一致的花瓣形状 3.将泡沫水果网套套在瓶身外用橡皮筋固定在瓶口处 4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子塞进瓶口塞紧并露出 1 厘米左右 5.剪下半只乒乓球将半球底面覆在瓶口上四边剪成须状盖住瓶口后用橡皮筋固定住。 6.美化修饰后一只自制羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打看看效果怎么样二、自制香皂纸制作材料和工具 吸湿性较好的白纸小块香皂一支毛笔和一次性饮料罐。 制作方法
7、先把香皂切碎后放在罐里盛上适量的水后把杯子放在炉上加热等香皂融化将白纸裁成火柴盒大小一张张涂透皂液再取出阴干就成了香皂纸。三、自制热气球1.首先我们用软纸裁出 68 个叶状的纸片。 2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。 3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。 5 4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面。四、自制手电筒具体制作方法是 将一只废易拉罐如露露饮料罐起掉一头盖子另一头用圆头榔头敲凹。用厚瓦楞纸板卷起两节一号电池电池正极朝上、负极朝下装入罐中。找一个合适的塑料盖如神奇大大
8、卷的盒盖正好可以扣在露露饮料罐上在盒盖中央挖一个圆形小洞洞的大小以使灯泡插紧为宜。将灯泡底座插入小洞。取一段寻线两端剥去线皮一端绕在灯座上另一端从塑料盖侧面扎一个小孔穿出。将塑料盖盖在易拉罐上。检查一下灯泡、电池是不是紧密接触。到这里一次性手电筒就做好了。使用时用大拇指把从侧壁穿出的导线按在从拉罐无油漆的焊缝上手电筒就会发光大拇指离开导线跳起手电筒就灭了使用非常方便。 普通量角器使用很不方便一是量角、画角步骤较多二是它有内外两圈刻度初学者易出错三是度量边较短的角时须先延长后才能读数。 针对以上缺点我们设计了一种新式量角器使用简便量角和画角可一气呵成。 把两个同样的量角器在圆心处铆合并能灵活转动
9、把上面的量角器沿右端挫一个长 l 厘米的缺口如图。量角时让它的张开与待测角的两条边重合缺口所指示的刻度就是这个角的度数画角时先 6 将缺口对准规定刻度再沿张开处画两条射线就完成了。这种量角器还能测立体物如螺帽的角度。 因这种量角器使用时形似剪刀我们把它叫“剪刀式量角器”。 这是一个用饮料瓶和竹管做成的玩具。当水瓶灌满水之后就会喷出水来并不断旋转形成一环水帘。十分好看跟我一起做好吗 1 先准备一个装饮料的空塑料瓶和一根直径 20mm、长 250mm 的竹管饮料瓶最好用容量较大的这样盛水多些。 制作时先在竹管两端中间按图一锯二道锯缝再用刀削去上面半截用刀操作要注意安全。 2 然后在竹管两端靠竹节的
10、地方反方向稍偏上方各钻一个 5mm 的小孔然后做两只橡胶或软木塞封口。 3 旋下盖在瓶盖上钻一个直径 2mm 的孔穿过一段 500mm 长的尼龙绳下面缠一根直径 45mm、长15mm 的竹签图二。 4 在饮料瓶下端两侧对应位置分别钻一个直径 20mm 的圆孔按图三将竹管穿入两个孔中露出的两端长度要相等再浇上石蜡或胶水堵住接口不让它漏 1.彩色投影小磁针 磁针就是指南针。指南针是我国四大发明之一。在当前的物理教学中小小磁针可以用来判断磁场的方向。可是市场上出售的或上级部门调查拨的磁针用起来很不方便。老师在做磁场方向演示实验时同学们在下面看不清楚教师只好端着仪器走下来给同学们一个一个地看很费时间。
11、怎么办呢经过同学们千方百计地想办法终于制 7 成了简易彩色投影小磁针它既可以当指南针用又可以在投影器上投影使全班同学都能看见磁场的方向为教学实验提供了极大的方便。 、 简易的投影小磁针结构简单材料也很普通。它由子母扣钢针、大头针、有机玻璃条和透明投影胶片材料制成。制作方法是将两根钢针分别穿两根钢针上两根钢针要注意平衡。再将透明胶片剪成尖形长片用 502 胶粘住在钢针上一端一片要注意对称然后分别涂上红绿两种颜色。这样磁针上部就完成了。将有机玻璃条锯成块形再磨成圆形为磁针的底座烫在圆形有机玻璃中间。注意大头针要和底座垂直。小子母扣内凹处作为旋转的轴承支孔。把轴承支套在针尖上这样磁针就会在针尖上旋转
12、。最后一片是将小磁针磁化方法是将条形磁铁 S 极从磁针中间部位向绿方抹过这一方就是 N 极。这样小磁针就磁化好了。 把自制的小磁针放在投影器上可以一目了然地从幕布上看到磁场各点的方向。 小制作水管跷跷板1 材料 粗细均匀、直径 3 厘米、长度 40 厘米的硬塑料管一根粗细与塑料管相当长度 5 厘米的软木棍一根软木塞两个薄铁片两块缝衣针一根。 2 制作工具 小钢锯、剪刀、锥子、刀子各一把。 8 3 制作步骤 把塑料管从中间截开分成长度相等的两段并在每段管的上下各钻一个小孔。然后用 5 厘米长的软木棍把两段管连起来用缝衣针从软木棍中部穿过。 用薄铁片剪成两个支架和两个小人将小人固定在塑料管两边 向
13、管内注满水并用软木塞塞住将缝衣针放在支架上调节此管在支架上平衡。此时水从管下面小孔有节奏地流出。 这时候只要按下跷跷板的一端跷跷板就会自动地翘起落下两边的水轮流地滴出来直到水全部滴完为止。注意请把它放在一个盆里以免水弄湿桌子。想一想它为什么会自动地翘起落下。 火灾报警器 取一只废旧起辉器拆下铝壳剪区电容轻轻砸掉双金属片外的玻璃泡使双金属片仍留在起辉器底座上.用细长铜丝把座与电池电铃小电珠串联成电路如图所示. 调节动静触头 AB 的距离当用点燃火柴的火焰靠近金属片时 A 即膨胀与 B 接触电路接通灯亮且铃响 使用时用两根长铜丝把双金属片及其座置于易着火处而灯与铃及电池装在人常活动的地方当易着火处
14、温度升高到接近着火点时即出现声光报警 最佳答案 科技小论文 全国青少年创造发明和科学讨论会自 1982 年在上海市举办以来每 2 年举行一届迄今已历 10 届从 2000 年第十届起改名为全国青少年科技创新大会成为中小学科技活动的传统项目和学校教育的重要组成部分。好多同学的优秀作品在全国各地报刊上发表有的还在全国甚至国际上获了奖呢 一、什么是科技小论文 有些同学把写科技小论文看得很平常认为是科学工作者的事对我们少年儿童是高不可攀的。这完全是一种误解同学们不仅能写而且可以写出质量较高的论文来。 科学工作者写的科学论文是指作者根据所制定的科研项目和确定的科研课题通过实验、观察等手段获得大量的科学数
15、据在此基础上再进行分析研究得出科学结论从而写出的科研报告。同学们写的科技小论文比科学工作者写的科学论文要短一些、浅一些。 科技小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论可以是动手实验后分析得出的结论也可以是对某地进行考察后的总结还可以 10 靠逻辑推理得出结论 那么科技小论文有没有质量标准呢有。它必须具备“三性” 三种 要求 。 二、撰写科技小论文的方法和技巧 科技小论文是学生科学研究的总结而不是文学作品。小论文的写法有一定的规范性它包括以下内容 1、论文题目 题目要与研究的内容
16、相一致不能文不对题。题目要求简洁、新颖、吸引读者。如为什么咸蛋黄会出油明了吸引读者。研究的题目不能太大不然无从下手。 2、引言是论文的开场白简单说明进行该研究的目的或作者是怎样想到要开展这方面的研究工作的起因。 3、材料和研究方法要写清考察和观察对象、实验的材料及材料来源采用什么研究方法以及具体研究步骤使用了哪些仪器等这都要如实交代清楚以便经得起他人的重复试验。 4、结果是论文的论据部分。除了用文字还可用表格中的数据图片照片这样具有说服力。数据的真实可靠是实验研究的关键所在。 5、讨论这是论文的论证和论点部分。通过实验得出了什么科学结论。并要在理论的基础上加以说明。论点必须是以科学的研究方法和
17、研究结果为依据要恰如其分实事求是。如果脱离实际故意扩大研究成果就失去论文的科学性结果将是一事无成。 11 本次的科技小论文选题可以参考丛书的有关课题通过观察、考察、实验等手段。也可围绕自己劳技创意和制作过程等方面内容进行论述。 制作潜望镜 做潜望镜只需要两面一样大的小方镜和一块硬纸板。假如你的小镜子长十厘米宽七厘米这样你就应该准备一张宽 4728 厘米的硬纸板。纸板的长度可以根据条件自己决定。纸板长一些潜望镜就可以做得高一些。 在纸板上划出三条平行线象图中所表示的一样每条线之间的距离都是七厘米。把涂黑的部分剪去。用刀子沿着虚线划一个痕迹注意不要划透。然后利用桌边折一下这样就做成一个长方形的盒子
18、用牛皮纸把它粘好。用白胶布把小镜子象下图中那样粘好要使小镜子和长纸盒之间的交角等于 45。两面小镜子平行对好。这样一个潜望镜就做成了。 如果你手中的小镜子不足十厘米长你可以根据勾股定理来算一算纸盒的尺寸条件是保证镜面和纸盒之间的夹角为 45。 用潜望镜来观看窗外的景物是很有趣的也可以用它来捉迷藏。当然人们制造潜望镜主要是为科学研究和国防服务的。科学家利用潜望镜在地下室中观察火箭的发射在进行原子物理实验的时候科研工作者利用潜望镜隔着厚厚的保护墙就能观察到那些有放射性的危险实验。潜水艇在水下航行的时候也必须利用潜望镜观察海面的情况。 潜望镜是谁发明的现在已经无法查考了。世界上最早记载潜望镜原理的古
19、书是公元前二世纪我国的淮南万毕术 。书中记载了这样的一段话“取大镜高悬置水盘于其下则见四邻矣。 ” 古代在我国一些深山古庙的屋檐下常常倾斜地挂着一面青铜大镜如果在庙门以内的地上放一盆水对正镜子这就做成了一个最简单的潜望镜在水中就会映出庙门外的羊肠小道及过往行人。 我们在厨房里若留心看一下其中的炉灶、器皿以及做饭、炒菜中出现的一些现象定会发现很多处要用到物理知识。 一、热凉粥或冷饭时锅内发出”扑嘟、扑嘟” 的声音并不断冒出气泡来但一尝粥或饭并不热这是为什么 把凉粥或饭烧热与烧开水是不一样的。虽然水是热的不良身体对热的传导速度很慢但水具有很好的流动性。当锅底的水受热时它就要膨胀密度减小就上浮周围的
20、凉水就流过来填补通过这种对流就把锅底的热不断地传递到水的各部分而使水变热。而凉粥或饭既流动性差又不易传导热。所以当锅底的粥或饭吸热后温度就很快上升但却不能很快地向上或四周流动大量的热就集中在锅底而将锅底的粥烧焦。因热很难传到粥的上面所以上面的粥依然是凉的。加热凉粥或饭时要在锅里多加一些水使粥变稀增强它的流动性。此外还要勤搅拌强制进行对流这样可将粥进行均匀加热。 二、用砂锅煮肉或烧汤时当汤水沸腾后从炉子上拿下来则汤水仍会继续沸腾一段时间而铁、铝锅却没这种现象这是为什么 因为砂锅是陶土烧制成的而非金属的比热比金属大得多传热能力比金属差得多。当砂锅在炉子上加热时锅外层的温度大大超过 100内层温度略
21、高于 100。此时锅吸收了很多热量储存了很多热能。将砂锅从炉子上拿下来后远高于 100的锅的外层就继续向内层传递热量使锅内的汤水仍达到 100而能继续沸腾一段时间铁、铝锅就不会出现这种现象其原因请同学们自己分析。 物理学在厨房中的应用 江苏昆山小桃园的中学生陈平于 13 岁时设计并做出了“简易显微镜 ”这件小发明。陈平说 “我设计了一台简易显微镜用的全部是废品。找一支空牙膏壳剪下颈部以上的那一 部分洗干净。剪一小片透明纸贴在牙膏壳管口上它就是载物台。 找一只锥子在牙膏壳盖顶正中钻一个小孔。将一只废小电珠轻轻敲碎取出头部的聚光玻璃球把它嵌在小孔里就成了目镜。把需要观察的标本例如蜘蛛脚放在载物台上
22、盖上牙膏壳旋动盖子就是调整焦距直到可以清楚地看见物像为止。 ” 江苏省靖江县斜桥中学初中三年级的朱力同学 14 岁时做出了简易铅笔刀这件小发明。他说“我有一把大人刮胡子用的废刀片削铅笔很快但是刀片容易断真可惜。 如果像图示那样用鸟粪纸剪两个等腰三角形中间挖一个矩形方孔用三个鞋眼钉起来把刀片夹在里边就好用多了。 ” 这些小发明构思巧妙少花钱有实效废物利用得多好啊 这种发明技法叫做废物利用法。废物利用法应用广泛大有作为。 近些年来随着各国工业的发展公害已成为世人所关注的重大问题。由于大气、水源和土壤等环境污染日益加重人类的健康受到严重的威胁公害事件不断发生生态系统也遭到破坏。为此许多国家都专门制订
23、了环境保护法成立了专门的行政管理机构同时加强了环境的监测和治理。随着人类对环境污染的重视又涌现出了一门新兴的学科DD 环境保护科学。环境保护工作包括两个面的内容合理地利用资源防止环境污染在产生环境污染后做好治理工作。 随着人们活动范围的扩大活动后的废旧物料也越来越多。由于当代科学技术的发展特别是化学、生物学的进步发现许多废物旧料都是可以利用的有些还是宝贵的东西。废旧利用技法废物利用法就是在这一过程中发展起来的一种创造发明方法。 回收废物既解决了环境污染又可以激励发明这是一箭双雕的好方法。一种东西在一种场合下是废物而在另一种场合下又是有用的物质就看如何发明利用罢了。 废物利用法的关键是分析构成这
24、种废物的物质是什么这种物质的性质有哪些再者要观察废物的外形、结构研究它可以作哪些替代物我们可以从下列的废物利用中得到良好的启发。中学生科技网 1 在工业生产中工业废物可以用来生产新产品。例如煤渣可以变成制造水泥的原料也可以直接压制成煤渣砖。这就开辟了建筑工业材料的一个新来源。在日常生活中物质生活越发达生产的垃圾也越多。在美国的洛杉矶市垃圾成灾。但人们把垃圾分成四类可燃性垃圾、不燃性垃圾、厨房垃圾、动物尸体。经过这样分类收集每天得到的厨房垃圾成了大约 1 万头猪的好饲料每天多达 400 万吨的不燃性垃圾转给副产公司用磁选机回收出 1001250 吨铁屑残余的废物用于填坑可燃性垃圾送发电厂燃烧发
25、电。 2 二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一遭到二氧化硫污染的空气会刺激人的眼睛损伤呼吸器官有时还会引起某些疾病另外还会损伤农作物。空气中二氧化硫的主要来源是含硫矿物冶炼及燃料的燃烧。中学生科技网 硫磺燃烧后污染了大气。从另一方面看硫磺又是基本化工原料之一。它除了可以制造硫酸外也可用来制造黑色火药、杀虫剂及焰火等。因此设法从冶金和发电等行业中回收二氧化硫既开发了资源又减少了大气污染。为了除去烟气中的二氧化硫有人发明了使用石灰的方法让石灰与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙然后加热至 6090将空气吹入含亚硫酸钙 1015 的胶体溶液从而制出石膏。为了除去硫还有人提出了细菌噬硫法。 3 废纸的量也很可观过去只能付之一炬既浪费了资源又污染了大气。从世界范围来说造纸工业所用的原材料大约 90 来自木材而世界森林的过量采伐己出现非常严重的后果。能不能利用废纸呢能废纸可用来做造纸原料。据统计每回收一吨废纸可节省纤维原料 500700 千克、烧碱 100300 千克、电 400 千瓦时、煤 300400 千克、水 100300 吨。为了充分利用废纸人们提出了其他几种发明丹麦有人发明了一种机器可将废纸与其他物质混合做成了“纸砖” 。每一块 0.5 千克的纸砖可烧一小时左右。美国把旧纸币加式成细粉用它用塑胶碟、柜子、天花板和隔
