發明家的故事:貝爾發明電話
貝爾,就是發明電話的人。他1847年生於英國,年輕時跟父親從事聾啞人的教學工作,曾想製造一種讓聾啞人用眼睛看到聲音的機器。
1873年,成為美國波士頓大學教授的貝爾,開始研究在同一線路上傳送許多電報的裝置——多任務電報,並萌發了利用電流把人的說話聲傳向遠方的念頭,使遠隔千山萬水的人能如同面對面的交談。於是,貝爾開始了電話的研究。
那是1875年6月2日,貝爾和他的助手華生分別在兩個房間里試驗多任務電報機,一個偶然發生的事故啟發了貝爾。華生房間里的電報機上有一個彈簧粘到磁鐵上了,華生拉開彈簧時,彈簧發生了振動。與此同時,貝爾驚奇地發現自己房間里電報機上的彈簧顫動起來,還發出了聲音,是電流把振動從一個房間傳到另一個房間。貝爾的思路頓時大開,他由此想到:如果人對著一塊鐵片說話,聲音將引起鐵片振動;若在鐵片後面放上一塊電磁鐵的話,鐵片的振動勢必在電磁鐵線圈中產生時大時小的電流。這個波動電流沿電線傳向遠處,遠處的類似裝置上不就會發生同樣的振動,發出同樣的聲音嗎?這樣聲音就沿電線傳到遠方去了。這不就是夢寐以求的電話嗎!
貝爾和華生按新的設想製成了電話機。在一次實驗中,一滴硫酸濺到貝爾的腿上,疼得他直叫喊:「華生先生,我需要你,請到我這里來!」這句話由電話機經電線傳到華生的耳朵里,電話成功了!1876年3月7日,貝爾成為電話發明的專利人。
貝爾一生獲得過18種專利,與他人合作獲得12種專利。他設想將電話線埋入地下,或懸架在空中,用它連接到住宅、鄉村、工廠……這樣,任何地方都能直接通電話。今天,貝爾的設想早已成為現實。
牛頓走在蘋果樹下,恰巧讓一個掉落的蘋果砸在腦袋上給砸傻了,當時他百思不得其解其真正原因,之後他經過苦苦思索、不屑譏諷、不懈努力,終於發現了萬有引力定律,就這么簡單.
B. 創造發明的故事
高跟鞋
15世紀的一位威尼斯商人經常要出門做生意,又擔心妻子會外出風流。一個雨天,他走在街道上,鞋後跟沾了許多泥,因而步履艱難。商人由此受到啟發,因為威尼斯是座水城,船是主要的交通工具,商人認為妻子穿上高跟鞋將無法在跳板上行走,這樣就可以把她困在家裡。豈料,他的妻子穿上這雙鞋子,感到十分新奇,就由傭人陪伴,上船下船,到處遊玩。高跟鞋使她更加婀娜多姿,講求時髦的女士爭相效仿,高跟鞋便很快地盛行起來了。
雨衣
1747年,法國工程師弗朗索瓦·弗雷諾製造出世界上最早的雨衣。他利用從橡膠木上獲得的膠乳,把布鞋和外套放在這種膠乳溶液中進行浸塗處理後,就可以起到防水的作用。在蘇格蘭橡膠廠的麥金托什因生活窘迫,無力購買雨具,每逢雨天,只能冒雨上下班。一天,他不小心
將橡膠汁沾滿衣褲,怎麼也擦不掉,只好穿著這射臟衣服回家。室外陰雨綿綿,麥金托什回到家卻驚喜地發現,穿在裡面的衣服一點沒有濕,他索性將橡膠汁塗滿全
身衣服。這就是世界上第一件膠布雨衣。
剃須刀
1828年謝菲爾德製成一邊有保護的刀片,這是安全刀片的前身。1895年,美國一位推銷員吉列偶遇發明家佩因特·佩因特希望賺大錢,想發明一種從從都需要而且一次性使用的東西。一天,吉列刮鬍子,發現剃刀的刀片正適合這種構想。他設計出種安全剃刀夾持柄,但找不到能製成薄刀片的廠家。到1901年,他遇見機械師卡森,才解決了技術問題,使鋤形刀架與雙刃可換刀片合成一體,並申請了專利。早在1900年,電動剃須刀已在美國獲得專利,但第一種適於商業製造的電動剃須刀是由美國退役陸軍上校希克設計,並於1928年獲得專利的。
鏡子
我們的祖先早在2000多年以前就制出了精美的「透光鏡」。14世紀初,威尼斯人用錫箔和水銀塗在玻璃背面制鏡,照起來很清楚。15世紀紐倫堡製成凸透鏡,是制玻璃時在內部塗上一層汞劑而成。現代鏡子是用1835年德國化學家利比格發明的方法製造的。把硝酸銀和還原劑混合,使硝酸銀析出銀,附在玻璃上。
拉鏈
拉鏈是1891年由美國芝加哥機械師賈德森最先發明的。賈德森為了解除每天系鞋帶的麻煩,就發明一種可以代替鞋帶的拉鏈。這種拉鏈是由一排鉤子和一排扣眼構成,用一個鐵制的滑片由下往上拉,便可使鉤子與扣眼一個依次扣緊。賈德森把樣品送到1893年的哥倫比亞博覽會上展出,得到好評,並因此取得了專利。如今,拉鏈的品種不斷增多,其應用不只限於日用品,而且已進入科研、醫療、軍事等領域,被某些人譽為20世紀科技界的10大文明之一。
C. 任何一種東西的發明過程
發明不同於科學發現,發明主要是創造出過去沒有的事物,發現主要是揭示未知事物的存在及其屬性。
發明是新穎的技術成果,不是單純仿製已有的器物或重復前人已提出的方案和措施。一項技術成果,如果在已有技術體系中能找到在原理、結構和功能上同一的東西,則不能叫做發明。
發明不僅要提供前所未有的東西,而且要提供比以往技術更為先進的東西,即在原理、結構特別是功能效益上優於現有技術。發明總是既有繼承又有創造,在一般情況下大都有先進性。
發明必須是有應用價值的創新,它有明確的目的性,有新穎的和先進的實用性。發明方案既要反映外部事物的屬性、結構和規律,又體現自身的需要。發明者創造出新產品、新工藝前,已在觀念中按功能要求預構所設計的對象,並在發明過程中不斷地按優化的功能目標來完善其方案。
發明又區別於實際生產和工程中的現實技術或現場技術。發明要有應用前景和可能應用的技術方案和措施,一項發明能否被應用於生產過程或工程活動,還取決於它是否能納入已有的技術系統或引起已有技術系統的革新,以及資金、設備、人力、材料、管理和市場諸方面的條件。有了發明,未必就一定有相應的產品或工藝,未必就能解決生產和工程中的實際問題。只有把發明轉化為產品研製、工藝試驗,轉化為技術革新、試生產、批量生產和推廣應用,才能成為現實技術。
科技發明多出自歐美,將這些發明「物化」為新產品或試製品,也多出自歐美人之手。然而,將新產品或試製品最終變成值得批量生產的商品,並推向市場的「最終階段」工作卻大多是由日本人完成的。
有調查機構對20世紀全世界的新發明數、新產品化數、新商品化數做了一次國際比較,其結果是:第一,出自美國的新發明數達29項,出自歐洲的新發明數達11項,而出自日本的新發明數為零;第二,出自美國的新產品數達30項之多,歐洲為6項,而出自日本的新產品數僅為兩項;第三,出自發明最多美國的新商品數卻只有6項,歐洲只有兩項,而出自發明為零的日本的新商品數卻多達24項。
這說明歐美人雖然擅長於發明,在一定程度上也擅長將發明「物化」成為令人耳目一新的產品;卻往往未能將發明創造「進行到底」,真正實現熊彼特所定義的「創新」的全部內容,即開發新商品、新市場、新的生產方法;新的原材料供應來源等。
D. 什麼是創造發明
創造發明的定義
定義之一:發明是人類改造自然的科學技術成果,是指創造出以前沒有的事物和方法。
定義之二:發明是對一種設計、新工藝、新產品、新方法的創造,這種創造可由一個發明者做出,也可由一個實驗組、實驗室或研究所做出。
定義之三:專利法所稱的發明是指對產品、方法或者其改進所提出的新的技術方案。
在當今世界上,發明定義流傳最廣的當推冠拉學說,其含義是"通過技術表現出來的人的精神的創造,是征服自然或利用自然力而產生的效果。"
E. 發明創造事例要有啟發——過程——結果
1。由令人討厭的蒼蠅,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。
2。從螢火蟲到人工冷光;
3。電魚與伏特電池;
4。水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。
5。人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。
6。根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。
7。模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。
8。根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。
9。現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。
10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
11。船槳模仿的是魚的鰭。
12。鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。
13。蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。
14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。
15。壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。
大自然給人類的啟發是多種多樣的。大自然的巢穴,天然渾成,質朴無華,然而正是受此啟發,人類才發展起了建設科學,建立起了現代化大城市。大自然的河流,看起來不以人的意志為轉移,日夜奔騰不息,但它不也是在日夜教導人們如何理解地球的重力、運動的慣性力等許多道理,教會人們如何開發利用大自然的潛能嗎?金屬,給人類的靈感就更多了,這類看起來很堅硬的東西,被火融化後竟能按照人類的需要變成為人類所用的工具,更重要的是,它讓人們明白了各種物質都有熔點,都能進行形態和能態轉化。
人類根據鯊魚做出了飛機,根據蝙蝠做出了雷達.人類根據蜻蜓的翅膀發明了飛機,根據蝙蝠的嘴和耳朵發明雷達,根據鯨魚的外形發明了輪船,根據青蛙的眼睛發明了「電子蛙眼」.
由令人討厭的蒼蠅,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。
從螢火蟲到人工冷光;
電魚與伏特電池;
水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。
人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。
根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。
模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。
根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。
現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。
屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
船槳模仿的是魚的鰭。
鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。
蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。
嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。
壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上
根據蝙蝠,研究了雷達 根據魚類,研究了潛水艇 根據鳥類,研究了飛機根據熒火蟲,研究了熒光燈.
F. 每一項發明創造經歷的過程
先想像一下比你要發明的東西低級、簡陋一點的東西東西應該有什麼構成(如版果你自己不知道權那你就去網上搜或去書上看),再想像一下這個東西還有那些需要改進並且這方面你比較擅長,那你就往這個方向改進。如果你在設計的時候遇到了困難,那你就在它上面再安裝一點東西以解決你的問題(最重要的是不能使這個東西影響你設計的東西的性能)。
說完了最復雜的幾點再說說最基本的,你作為一個設計師畫圖要精確,但也不要太精確,那些圖上距離大於實際距離的一般只要精確到小數點後一兩位就可以達到不影響它的性能的要求,至於那些設計航空母艦等比例尺比較大的東西我就不清楚了,畢竟我才初中;你還要有一點點物理知識來使你設計的東西更符合你的要求,比如增強抗彎曲能力等。
那些最基本的作為一位科學家本就應該盡責的我就不說了,想必你也知道。
G. 小學生發明創造的過程
自製香皂紙
製作材料和工具:
吸濕性較好的白紙,小塊香皂,一支毛筆和一次性飲料罐。
製作方法:
先把香皂切碎後放在罐里,盛上適量的水後把杯子放在爐上加熱,等香皂融化,將白紙裁成火柴盒大小,一張張塗透皂液,再取出陰干就成了香皂紙。
H. 創造發明的程序是怎麼樣的
任何發明創造都有其相應的程序和步驟,同學們要創作的發明雖小,過程也是很艱難的。哪怕是一件極其簡單的小發明作品,它的創作都不是一想而就,一作而成的。沒有細心觀察,善於聯想,絕不會有閃光的發現;沒有繪圖製作,反復實驗改進,絕不會有成功的作品。「觀察→聯想→設計→繪圖→製作→實驗」,整個創作過程的各個環節,都不可忽視。只有把握住交叉反復的各個環節,才能搞出高水平的小發明。這里簡單給你簡述一下小發明的創作程序。
第一步:觀察
觀察是小發明入門的向導。世界聞名的生物學家達爾文說過,我既沒有突出的理解力,也沒有過人的機智,只是在覺察那些稍縱即逝的事物並對它進行精細觀察的能力上,我可能在眾人之上。要想搞小發明作品,首先要注重觀察,善於觀察周圍的事物,提高自己的觀察能力。
例如,獲得全國第一屆青少年科技創造發明比賽一等獎的「方便香皂盒」,發明者就是通過觀察一般香皂的結構和特徵,發現了它的不足:由於盒裡潮濕,常常使香皂和盒子粘住,不易取出來。然後巧妙地運用了杠桿原理進行構思、設計、製作。當人們打開香皂盒時,杠桿使盒裡的香皂立起來,使用起來很方便。可見觀察是創造發明的基礎,任何創造發明都來自對事物的認真觀察。
事實上,每一個人每一天都在觀察,但是有些人能從觀察中發現發明課題,而有些卻不會。為什麼呢?法國細菌學家巴斯德說得好:「在觀察的領域中,機遇只偏愛那種有準備的頭腦。」
第二步:聯想
什麼叫聯想?聯想是從一事物想到另一事物的心理過程。從當前的事物回憶起有關的另一事物,或從想起的一件事物又想到另一事物,都是聯想。聯想能力就是舊觀念同現實結合,進而產生新觀念的能力。聯想能力強的人容易捕捉發明課題,容易形成新的構思。
聯想可以使大家接收到更多信息的啟示,激發靈感,加速小發明的進程。要想做到善於聯想,就要有廣博的知識、豐富的閱歷,並勇於突破傳統思想和習慣勢力的束縛。
第三步:設計
同學們針對某一事物的優缺點,提出了大量的問題和產生了眾多的聯想,由於受知識的限制,其中有的是可能達到的想像,有的是創造性的積極幻想,但也有的是毫無把握的空想。要獲得「小發明」的課題,還必須從聯想中進行篩選,淘汰那些不切合實際或暫時達不到的想法。
通過篩選,有了基本上可行的課題,就可以進行初步的設計。在對某一課題的各種設計中,又會出現簡單問題復雜化和復雜問題簡單化的情況,既有具備創造性、先進性的,也有無創造性、過時的;既有具備使用價值的,也有無使用價值的。這時就需要輔導老師幫助你們再次進行篩選,尋找確屬小發明的可行的設計方案。
第四步:繪圖
對於中小學生來說,可行性設計方案往往只是一個想像的粗淺輪廓。無論想像物多麼簡單,都必須繪出加工圖紙(根據不同年齡、年級,提出不同的要求)。這是製作小發明前的必要步驟。同時,這也有利於訓練繪圖能力,培養同學們科學的嚴謹細致的工作作風。
第五步:製作
有了加工圖紙,准備好原材料和各種製作工具,然後按圖紙進行製作。製作中,如果發現圖紙有問題,可以修改圖紙或者重繪。當然,在製作中還可能會遇到各種意想不到的困難,這需要請輔導老師和家長協助排除。
第六步:實驗
小發明作品製作後,要進行實驗。在實驗中證實或修訂自己設計的方案。小發明作品是要不斷改進的,需要多次的觀察、聯想,反復的設計、繪圖,進行再製作,再實驗。
第七步:說明
發明作品完成後,公開時,要寫出說明書,以便推廣使用。說明書的內容,一般包含功能、結構、器材、製作、操作、原理等幾個方面。有些發明作品,一看示意圖就明白的,就可寫得簡單一些,不要面面俱到。
I. 發明的創造過程 和理論
1、需要
2、得到需要遇到的難題
3、解決難題的理論方案
4、製作、建造、實驗、試驗
5、分析過程
6、完善成果