1. 少儿频道有什么节目是关于科学小发明的
《奇幻科学城》是抄辽宁卫视在2017年度全新打造的一档大型演播室亲子科普节目,于2017年1月6日首播。该档节目是全国首个学历最高的主持团体——“奇幻博士团”主持。每期邀请一位来自不同领域的权威“大咖”专家的讲解以及“超级孩子王”的带领下,为电视机前的大小观众们带来一堂生动有趣的科普公开课。通俗易懂的讲解、新奇有趣的实验,炫酷的网络知识,最前沿的科学技术,打造一场全家总动员式的科学探秘之旅。节目每周五晚21点15分在辽宁卫视播出。
2. 收集一些科学家发明(童年)
爱迪生是美国发明家。以创办工厂实验室、开辟使技术开发与科学研究紧密结合的途径而名垂史册。1847年 2月11日生于俄亥俄州的迈兰的一个荷兰移民家庭。1931年10月18日于新泽西州西奥兰治逝世。幼时只受过 3个月正规教育。12岁起做过报童、小贩、报务员等以自谋生计。因受M.法拉第的影响,一生从事电学实验研究和发明。1868年他发明了一台选票记录仪想推销给国会,但没有被采用。爱迪生的第一项发明没有找到市场使他更注意发明的实用性。1869年,爱迪生由波士顿移居纽约。他改进了金指示器电报公司的电报机,得到公司经理的赏识,受聘月薪300美元(这在当时是很高的月薪)。1870年,爱迪生移居新泽西州,开始他的高效发明时期。1874年他改进了打字机。1876年,他给A.G.贝尔发明的电话
加装了炭粒话筒,提高了受话的声响。
1876年,爱迪生创办了他著名的实验室。在这个实验室里,他打破了以往科学家个人独自从事研究的传统,组织一批专门人才(包括N.特斯拉等人),由他出题目并分派任务,共同致力于一项发明,从而开创了现代科学研究的正确途径。1877年,他发明了留声机,这使他名扬四海。1878年,他开始白炽灯的研究,在十几个月中经过多次失败后,于1879年10月21日成功地点亮了白炽炭丝灯,稳定地点亮了两整天。1882年,他在纽约珍珠街创办世界第二座公用火电厂,建立起纽约市区电灯照明系统,成为现代电力系统的雏型。电照明的实现,不仅大大改善了人们生产劳动的条件,也预示着日常生活电气化时代即将到来。1883年,爱迪生在试验真空灯泡时,意外地发现冷、热电极间有电流通过。这种现象后来称为爱迪生效应,成为电子管和电子工业的基础。1887年,爱迪生移居西奥兰治,并于同年在该市创建规模更大、装备也更新的实验室,即著名的爱迪生实验室(后人称之为发明工厂)。在这里,他根据G.伊斯曼的发明,制作了自己的照相机。1914年,爱迪生用留声机和照相机制成了最早的有声电影系统。
晚年,他的发明和革新包括蓄电池、水泥搅拌机、录音电话、双工式和多工式电报系统、铁路用制动器等。第一次世界大战期间,他任海军技术顾问委员会主席,指导鱼雷和反潜设备研究,发明了几十种武器。为此,美国政府于1920年授予他卓越服务奖章,法国政府授予他
军团荣誉勋位。1928年,美国国会授予他荣誉奖章。终其一生,爱迪生共获1093项发明专利权。
爱迪生一生发明众多,但他毕竟缺乏系统的科学知识,因而对现代技术的发展不能作出正确判断。19世纪末,交流输电系统已经出现,但他仍坚持直流输电,并在与G.威斯汀豪斯发生的激烈竞争中丧失了承建尼亚加拉水电站的合同;他的实验室盲目试制磁力选矿设备,耗
尽了发明电灯所得的资金,最后不得不放弃。但是,爱迪生在电力开发、电器制造和推广电能应用等方面所作的贡献,使他成为人类历史上最伟大的发明家之一。
参考资料:http://www.kepu.gov.cn/kpwd/content.asp?id=1619
3. 孩子能做出来的科技小发明
https://..com/question/1818605083150798948.html
枪的故事——圆珠笔枪
造枪工艺流程:一支圆珠笔心(三分之一处有卡子的),用一枚橡胶盖套上,再用一根硬铁
丝、铁丝或者铜丝磨平一头,另一头扭成一个回环,枪就做好了。子弹么,就是纸弹,用一小团纸醮水揉成刚好能够摁进笔心里的大小,用钢针快速一推,叭!小小的湿纸团就发射出去,做得好的枪,一般射程大约有两米,打前排同学的脑袋,那还是基本上一打一个准儿的。
降落伞
大家一定看到过飞行员穿着降落伞跳伞的镜头吧,降落伞在天上飘呀飘呀可真漂亮。想不想自己动手做一个降落伞呢?
其实很简单,准备手帕1条(或是拿塑料袋剪下一块正方形),一些线和橡皮泥。先在手帕的四角绑上线(注意四条线必须一样长),再让四条线的另一端埋进大约50克的橡皮泥里,让孩子抓住手帕的中心点往上抛,看看会怎样?空气会使你的降落伞鼓起来,飘呀飘地慢慢落回地面。如果降落伞垂直快速地落到地面,让孩子减少橡皮泥的重量,或者在降落伞上方戳一个小洞再试试看,也许效果会好些!
再在降落伞的下面系上一个很轻的小娃娃,用力往上抛,让她做勇敢的飞行员,为我们表演跳伞!
玩扑克
准备1条干净的毛巾和1副扑克。
先把毛巾铺在桌上,拿出十张扑克,一张接一张面朝下排成一列。提醒孩子要细心,注意每张扑克要盖住前一张的一半,毛巾可使扑克不易滑动。
再把第一张扑克轻轻往后翻,如果成功的话,其余的立刻一张跟一张地翻过来,直到最后一张为止。这种现象叫做多米诺骨牌效应。
不仅扑克可以这样玩,
麻将牌、积木也可以类似这样玩:先一一竖着排好,之间空的距离小于麻将牌或积木的高度,再把第一个麻将牌或积木牌轻轻往后推,如果成功的话,其余的立刻一个跟一个地倒下来,直到最后一个为止。
大家一定在电视里看到过很多人合作玩这种游戏,不断变换出许多美丽的图案。有可能的话让孩子找几个同伴,帮助孩子一起设计,这种游戏很能培养孩子的细心、恒心和合作精神!
糖的燃烧
思考:小朋友,糖可以燃烧吗?什么条件下糖才可以燃烧?
材料:糖1—2块、火柴1盒、烟灰少许、盘子1个
操作:
1 将方糖放在盘子上,用火柴点燃,观察糖是否燃烧
2 在糖上放烟灰少许用火柴点燃,观察糖是否燃烧
讲解:
1 糖直接遇到火,是不容易燃烧的。
2 糖上放少许烟灰,利用烟灰燃烧温度较高,达到燃点,糖就可以燃烧起来。
创造:知道用什么方法使燃烧的火苗熄灭?试着制造个灭火器。
水制放大镜
思考:水也能当放大镜,你知道吗?
材料:水、保鲜膜、大碗1个、彩色珠子
操作:
1. 把彩色珠子放入碗中,用保鲜膜封住碗。
2. 用手轻轻把碗口上面的保鲜膜向下按一些,使保鲜膜成倒锥形。
3. 将水倒在保鲜膜上, 通过水看碗中的物体,观察彩色珠子与平时有什么不同。
讲解:碗里的物品看起来大了不少,这是因为保鲜膜上的水形似凸透镜,而通过凸透镜看到的物体往往会大于原有形态。
云的形成
思考:你知道天空中的云是怎么形成的吗?
材料:冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶(带可旋转盖)
操作:
1 在瓶子盖上戳个洞,在洞中插入吸管,并用橡皮泥将吸管周围密封。
2 在瓶子中倒入一些冷水,摇晃均匀,然后把水倒出来。
3 靠近瓶口,点燃一根火柴。
4 吹灭火柴,把冒烟的火柴扔进瓶子中,让烟进入瓶子。
5 迅速拧紧瓶盖,通过吸管向瓶子中用力吹气。
6 停止吹气,用手堵住吸管,使空气留在瓶中。
7 松开吸管,当空气冲出瓶子时,瓶子中就产生了云。
讲解:
1、往瓶子中吹气,增加压力。
2、松开吸管后气压下降,空气变冷了。
3、瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上,凝结成极小的水滴,许多的小水滴就形成了云。
创造:你能用其它方法制作云吗?
注意:小心火柴不要烧手
光与彩虹
思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?
材料:清水1盆、平面镜1个
操作:
把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。
讲解:
将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。
创造:
小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
变色的碘
思考:碘酒的颜色遇到燃烧的火柴时,会有变化吗?
材料:带盖的玻璃瓶1个、碘酒1瓶、火柴1盒、水少许
步骤:
1 玻璃瓶中倒入30毫升左右的水。
2 在水中加入二、三滴的碘酒,观察颜色。
3 同时使用2—3根火柴,点燃后立即放入瓶中燃烧,并用瓶盖盖住瓶口。
4 摇晃瓶子,观察颜色的变化。
讲解:
1、液的颜色是棕色的。
2、火柴的烟雾可以使碘变成无色的碘离子,所以瓶子中的碘酒溶液会变成无色透明的水溶液
创造:火柴中含有一些易燃物质,当你点燃火柴时,除了火光,是否闻到异味呢?会带来什么样的污染呢?
汤匙变磁铁
思考:你知道金属汤勺为什么变成了磁铁?
材料:金属汤匙、磁铁、铁钉、曲别针
操作:
1、用金属汤勺去吸铁钉、曲别针
2、准备一支金属汤匙,手里拿一块磁铁慢慢地在汤匙上来回摩擦。
3、汤勺将铁钉、曲别针吸起来了
4、将汤匙在桌子上一敲,汤匙的磁力又消失了
讲解:
构成汤匙的金属物质可以被看成是一个个的小磁铁,但由于它们的磁场方向不同,作用被相互抵消,整个汤匙也就没有了磁性。而如果用一块真正磁铁的磁力将汤匙内部的小磁铁的磁场强行排列成同一方向,汤匙就会表现出磁力。将汤匙在桌子上一敲,其内部小磁铁的排列又被破坏掉,汤匙的磁力也就消失了。
创造:你还能把什么物品磁化,用来磁化的物品应该是什么物质制作的?
会自动倒下的一摞硬币
思考:横放在桌上的一叠硬币为什么会自动倒下呢?
材料:十枚硬币、磁铁
操作:
1. 将十枚硬币叠成整齐的圆柱形横放在桌面上
2. 拿磁铁在硬币的上方2—3厘米高的地方接近桌面上这叠横放的硬币
3. 横放在桌面上的硬币自动倒下
讲解:
由于这叠硬币在磁场的作用下发生了变化,使其中每枚硬币的上端都分别磁化,由于同性相斥,加上硬币之间紧贴在一起,在磁性斥力作用下,这叠横放在桌面上的硬币就会自动倒下
创造:
你能用磁铁作一些其它此行小实验吗?
大力士——纸
思考:你能想象一张纸能够举起一本书吗?你知道怎样才能做到吗?
材料:纸、胶带、1本书
操作:
1. 把纸放在两本并排分开放的书上,使纸的中间部分悬空。把一本书放在纸的悬空处。
2. 把纸卷成一个纸卷,用胶带粘好纸的边缘处。
3. 把纸卷立起来,并在上面放一本书。
4. 思考两种方法的不同之处。
讲解:
1. 一张纸能承受多大的压力,主要取决于纸张受力时的弯矩。弯矩即纸张的受力点和受反作用力的点之间的距离。弯矩越大,纸张承受的力越大,反之越小。
2. 直接把重物放在纸上,则纸的受力点和受反作用力点几乎在同一位置上。因此弯矩小,所承受的力就小。
3. 把重物放在竖直的纸卷上,纸的弯矩较大,因此承受的力较多。
创造:
想一想,把纸还可以折成哪些形状,以便承担压力。
不同的承载量
思考:为什么卡纸变形后,它的承载量会不同
材料:纸卡1张(30×20cm)、相同高的纸盒两个、硬币若干枚
操作:
1、 一张卡纸悬空平放在相同高度的纸盒上,纸上只能放两枚硬币。
2、 把纸卡折成波浪形状,架在相同高的纸盒上,波浪形状的卡纸上能放多枚硬币。
讲解:
波浪的卡纸比平整的卡纸承载的硬币个数多。
创造:
怎样变化卡纸,使卡纸上放的硬币更多?
神奇墨水
思考:空无一字的白纸,只要用火烤一下,字形图案就会显现出来,你会制作这种隐形墨水吗?
材料:毛笔1支、打火机1个、糖水1杯、白纸1张
操作:
1. 用毛笔蘸糖水在纸上写字或画图
2. 晾干后,看字形、图案如何
3. 用打火机稍为烤一烤,观察有什么变化
讲解:
1. 干后,字形、图案会消失。
2. 火烤之后,字形、图案会因糖分脱水,而呈现浅褐色。
创造:试试除了糖水,还有哪些液体可以做隐形墨水。
蛋壳的坚固与脆弱
思考:你认为蛋壳是坚固的还是脆弱的,它在什么时候容易破碎,什么时候不容易破碎?
材料:杯子(与半个蛋壳直径大小相同杯口的杯子)、半个蛋壳2个、细铁棒一根
操作:
1、蛋壳开口向下扣在杯子口上
2、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳没被砸破
3、蛋壳开口向上放在杯子口上
4、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳被砸破
讲解:
1、铁棒创击蛋壳凹处,力量都由创击点承受,容易创破。铁棒创击蛋壳凸处,力量分散,不容易创破。
2、一样的材质,一样的创击力量,角度不同,效果就完全不一样
空中跳动的乒乓球
思考:吹风机朝上方,对着乒乓球吹风,你认为乒乓球会被吹走吗?
材料:乒乓球1个、吹风机1把
流程:
1、用一只手握住吹风机,另一只手将球放在吹风机的上方。
2、开动冷风或热风吹动乒乓球。
说明:
1、吹风机朝上对着乒乓球吹,由于力的平衡作用,乒乓球不会被吹走,而是浮在空中跳动。
2、冷风或热风吹动乒乓球,效果都是一样的。
延伸:
如果换成水流,代替气流,乒乓球会怎样呢?
谁的力量大
思考:燕尾夹和锁头哪一个重呢?两者之间栓一条线绳转转看,谁的“力量”大呢?
材料:线绳1根、圆珠笔杆1支、金属小扳手(比夹子重的金属物品)1个、夹子1个
操作:
1、在圆珠笔杆中,穿一条约五十厘米长的线绳,线的一端拴上一个夹子,另一端则系上一个比夹子重的金属小扳手。
2、双手手心相对夹住垂直的笔杆,金属小扳手一端在下。
3、缓缓搓动笔杆,让夹子作圆周运动,渐渐加速旋转,看看有什么现象。
讲解:
1、小扳手是比夹子来的重。
2、当转速加快时,会产生更大的离心力,而把金属小扳手往上提升。
创造:
物体除了轻重差别外,若加上不同的速度,就会产生不同的动量。比一比看,你走路时和骑车时,雨点打在脸上,又什么不同的感觉。
再现指纹
思考:用手指肚在纸上用力按一下,看一看纸上什么痕迹也没有留下,怎样才能看见你留下的指纹?
材料:碘酒、剪好的易拉罐小盒、蜡烛、白纸、火柴
操作:
1、在白纸上印上指纹。
2、看一看白纸上并没有指纹的印迹。
3、用少量碘酒放进铁盒里。
4、点燃蜡烛,使碘酒在蜡烛上方加热(一直加热到碘酒变干,有紫红色蒸气放出时),将印有指纹一面的白纸对着蒸气。
5、过一会儿,纸上就显现出浅色的指纹。
讲解:
1、纸上为什么会显出指纹来呢?原来,人的皮肤表面总有些油脂,对皮肤起保护作用,皮肤表面的指纹是凸凹不平的,低的地方油脂多一些,高的地方油脂就少些,手指肚按到纸上,油脂就被纸吸收,油脂在纸上分布也同样是不均匀的,但和指纹上油脂分布情况相同。
2、碘酒受热时会变成气体,气体受冷时又会直接变成固体,它在油脂里极易溶解,于是纸上就出现颜色深浅不一的指纹。
烛火熄灭了
思考:蜡烛除了用口吹熄外,还可以用什么其他的方法呢?
材料:蜡烛1支、小苏打若干、食用醋少许、火柴1盒、碗1个
流程:
1 将点燃的蜡烛在碗的中央滴上几滴蜡油,将蜡烛固定在碗中
2 将苏打粉放在蜡烛的四周,倒一些食用醋于碗中
3 蜡烛熄灭了
说明:
1、食用醋加上小苏打时,会产生二氧化碳气体。
2、产生二氧化碳气体后,烛火会熄灭。
延伸:
想一想,烛火熄灭要有什么条件?你知道还有哪几种是熄灭蜡烛的方法吗?
空中点烛
思考:火柴在蜡烛的上空点燃,蜡烛为什么会燃烧呢?
材料:蜡烛、火柴
操作:
1、点燃一支蜡烛
2、燃烧一会儿的蜡烛顶端烧成了杯状
2、将点燃的蜡烛吹灭
3、吹灭后的蜡烛冒出了青烟
4、用火柴点燃刚刚熄灭的蜡烛冒出的青烟时,蜡烛会立刻复燃
讲解:
点着蜡烛后,可看到蜡烛顶端的蜡慢慢熔化,顶端明显地烧成了杯状,在“杯”中盛着熔成液状的烛油。然后,烛油沿着烛芯爬升上去,在烛芯上端达到燃点而烧起来,在燃烧产生的热量的作用下,烛油会汽化成“青烟”。显然,“青烟”就是蜡的气体状态。
创造:你知道水的气体状态是什么?你能用什么办法制造水蒸气?
纽扣的出现与消失
思考:小朋友,当筷子插一半在水中时,看到的是筷子“折断”的样子,这是什么原因呢?
材料:纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个
流程:
1、将纽扣放在盘中。
2、杯子杯口朝上,压在纽扣上。
3、往杯内倒入清水。
4、注入水后的杯子看不清纽扣。
5、加些水到盘子中,可以看得见纽扣。
说明:
1、当杯子渐渐注入水时,由于光线折射,纽扣的影像会消失。
2、把水再加入盘子中,改变光的折射角度,纽扣影像会重新出现。
延伸:
光由空气进入水中,或由空气进入玻璃中,就会产生一些折射的现象,那么,就请你想一想,生活中还有哪些光的折射事例呢
认识浮力
思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。但你可知道怎样测量浮力吗?
材料:1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯
操作:
1. 先把锁挂在弹簧秤下,记录弹簧秤的刻度。
2. 然后将弹簧秤挂的锁放入水中,记录此时弹簧秤的刻度。
3. 比较两次记录下的刻度,思考为什么会不同。
讲解:
1. 锁浸在水中,会受到水对它的向上的支持力,即浮力。
2. 两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。
创造:
用弹簧秤再称别的物体(比如小木块,橡皮头等),观察不同的物体的浮力大小。
冰块融化后会怎样
思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?
材料: 1块冰块、2个杯子、水
操作:
1.在托盘上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰。
2.往杯中倒满水,使冰块的一大部分会高出水面。
3.等待冰块融化。观察融化后,水会不会溢出 杯子。
讲解:
水结冰时体积会增大百分之九,因此质量变轻,自然会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的那百分之九的体积,因此,水不会溢出。
其实冰块在水面以下的那部分,就是整个冰块的水的体积。
自动旋转的奥秘
思考:装满水的纸盒为什么会转动?
材料:空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水
操作:
1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔
2、一个孔在纸盒顶部的中间,另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角
3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上
4、将纸盒放在盘子上,打开纸盒口,快速地将纸盒灌满水
5、用手提起纸盒顶部的绳子,纸盒顺时针旋转
讲解:水流产生大小相等而方向相反的力,纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角,所以纸盒按顺时针方向旋转
创造:
1、如果在每个侧面的中心扎孔,纸盒会怎样旋转
2、如果孔位于每个侧面的右下角的话,纸盒将向哪个方向旋转
小船与船浆
思考:看过划船吗?亲自动手划过船?知道船在水上为什么会向前移动吗?
材料:剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆
流程:
1. 剪下长约12厘米×8厘米的硬纸板
2. 一端剪成尖形为船头,另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾
3. 剪一块约3厘米×5厘米的纸板坐船浆
4. 用橡皮筋套在船尾处,并将船浆绑好
5. 将纸板桨逆时针转紧橡皮筋,小船向前移动
6. 若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋,小船向后移动
说明:
1、橡皮筋扭转的方向不同,船行驶的方向也正好相反。
2、纸船运动的力量,是来自橡皮筋扭转的能量。
延伸:
仔细观察划船的动作,它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢?
水的压力
思考:你们知道水压的大小是由什么决定吗?
材料:1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘
操作:
1. 放好牛奶盒,用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、居中和上部。
2. 用胶带把三个孔封住。
3. 将纸盒中加满水。
4. 将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。观察三个孔的喷水有什么不同。
讲解:
1. 实验发现,从底部流出的水喷射得最远,其次是中部的水,喷得最近的是从顶部喷出的水。
2. 水的压力由深度决定,水越深,压力就越大;水越潜,压力就越小。
创造:
如果你会游泳,你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置,你会感受到耳朵受到的压力是不同的。
帕斯卡桶裂
思考:塑料瓶侧壁划上几条刀痕后再装满水,水为什么水不会从刀痕处流出来?
材料:塑料瓶一个、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一个、吸管、橡皮泥
操作:
1、拿一塑料瓶,在其侧壁用刀子平行于侧壁划几条刀痕(要将侧壁划透),再用橡皮筋将这个塑料瓶在刀痕处拦腰箍紧.在塑料瓶盖上穿入一段吸管,用橡皮泥密封.
2、取一漏斗与吸管相接
3、手持漏斗与瓶口相对齐,然后往漏斗内注水,使塑料瓶和漏斗装满水为止,此时塑料瓶的刀痕处不出水.将漏斗举高,就可见刀痕处有水流出来.
讲解:一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力,可以远大于液体自身的重量
注意:使用刀子危险请家长帮助
笔帽潜水员
思考:潜水艇为什么能潜入水下,又能回到水面呢?我们来做一个“潜水员”的玩具吧!
材料:塑料笔帽1个、橡皮泥1块、水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1 将橡皮泥粘到笔帽底部。(笔帽一定不要有洞)
2 在水瓶中完全灌满水,把笔帽放进瓶子,拧紧瓶盖。
3 用力挤压瓶子,观察笔帽沉下瓶底。
4 松开手,笔帽又回到瓶子顶部。
讲解:
1 笔帽里的空气使它漂浮。
2 水压进笔帽,笔帽很重并下沉。
3 水流出笔帽,笔帽变轻并上升。
创造:你能制作一个不同的潜水玩具吗?2010-08-29 18:14
教你只做四个东西
1.屏风:美术加手工:剪刀,彩笔,竹子(竹条即可),透明胶带,美工刀,铅笔等
A:将竹子削剪成两根牙签粗细的竹条,然后没8CM截断一下,共要5根,当然要想屏风大可将竹条的长度,数量加多。
B:寻找有风景画的挂历等彩色卡纸,当然也可以自己绘画。裁剪成7CM长3CM宽的长方形纸条(画条)共要四张。
C:将四张画条与五根竹条拼接起来,两根竹条间加一张画条,用透明胶带完成。
D:将半成品沿着竹条与画条的交界处折叠,使得屏风像折扇子一样,之后让他保持这样数分钟,然后拉开,那么一个立体的屏风就做好了,你还可以写一些名言警句在上面!很不错的工艺品!
2.简易风力发电机 物理加美术加制作:易拉罐一个,剪刀一个,马口铁一条,木条一条,四驱车马达一个,强力胶一瓶,彩色LED灯泡一些(或者灯泡,二极管)
A:用剪刀将易拉罐上部分剪去1CM左右,保留剩下的罐体,也就是先做一个“杯子”,然后在杯体上等间距画出三条,然后保留这三条,剪去剩下多余部分,之后呈现一个圆底座加三个叶片,像螺旋桨,然后用剪刀尖在底座正中间钻出一个与马达中轴略小一点的圆孔。
B:有马口铁(就是普通的铁片)将马达牢牢包住,然后用钉子定在木条上。
C:用强力胶将叶片固定在马达的中轴上,保证叶片的垂直型,水平性,向风性。
D:将马达的两根导线连接在LED灯泡上,保证导线接口连接正常(正负,接触良好)
E:手持木条快速向前奔跑,或者安装在自行车上,在风的作用下推动叶片的转动,进而推动马达转子的转动,于是发生磁生电,LED灯泡就会亮,如果风的持续性与稳定性好,那么与一节电池没有区别,如果风力忽大忽小,则LED灯泡忽亮忽灭,如果再加一个敏感充电器,那么就可以将电流储存起来,然后释放的电流,会比较理想
1.橡皮筋动力小车:橡皮筋两根,一次性筷子10双(含备用),易拉罐一个,剪刀一把,美工刀,铁丝5CM,饮料瓶盖,强力胶
A:将易拉罐罐体剪下来,并利用剪下的铝板经过绘画,裁剪,得到一个螺旋桨叶片,并在螺旋桨叶片中间钻取一个与铁丝直径略小一点的空,将铁丝牢牢固定在孔上,然后将靠近叶片中心月1CM 的地方将铁丝打一个结扣(就是把铁丝拧一下),然后穿过饮料瓶盖,穿过后再打一个结扣,这样一来两个结扣便将瓶盖牢牢困死在他们(结扣)之间,然后将剩余的铁丝弯成一个钩子
B:用两根筷子在桌面上摆成一个等腰三角形,两根筷子为腰,将两根筷子的交点称为顶点,两根筷子的脚成为底点,用强力胶粘合顶点,分别在两根筷子底点上再粘合两根一半长度的筷子,同样再粘合他们的顶点,之后想一个二面角,然后再用一根筷子粘合两个顶点
C:在第一回的等腰三角形底点上安装一个带轴承的轮子,在顶点安装一个轮子,然后再在顶点上的筷子处于一半筷子顶点处连接橡筋,并将带着瓶盖的螺旋桨叶片安装在一半筷子的顶点,调整相近长度将橡筋钩挂在铁丝钩上
D:转动叶片上发条,松动后,车子自行奔跑!
2。动力形。比上面简单!轮胎3个,电池盒一个,马达一个,导线两根,筷子2双,轴承一个(自行车辐条即可),强力胶,
A:在筷子的一端粘合另一双筷子的1|3,呈现出中垂线的样子,将轴承穿上两个轮子并固定在短筷子上,再在长筷子中间用强力胶将电池盒站在中间,并引出两根导线
B:在长筷子的另一端将剩下的一个轮子插在马达的中轴上,将马达用强力胶粘合在长筷子另一端,即简单三轮筷子赛车,
C:电路连接:很简单,转上电池后,将两根导线直接与马达的两个电片接上就行了(保证接触良好就行),如果接上后发现车子倒退着走,那就将导线的位置颠倒一下就行了!
4. 简单的科学小发明
现在网上复制派太多,我劝你自己做吧
5. 科技小发明的简介
我们的衣、食、住、行,无不享受着人类创造发明的成果。发明,给我们带来了极大的惠利,极大地提高了人类的生活、工作、学习的质量。创造发明是人类文明进步不竭的动力。
创造发明,这是一个多么充满神秘感而对中小学生又有极大诱惑力的词语啊,成为一名小小发明家,曾让多少人羡慕,也曾让多少人望而却步,许多中小学生都觉得遥不可及。其实,创造发明就在我们身边。
生活中处处都有发明的课题:当你与同学课余游戏时;当你与家人共同进餐时;当你参与某种劳动时……只要你对周围的事物仔细观察、比较,你就会发现,原来我们生活的周围还有许多问题有待于改进。在这方面许多中小学生为我们作出了榜样。
学习上的一些文具,也是我们发明创造的好课题,许多中小学生在这一领域里动了脑、动了手,让你觉得十分可敬。
物理和化学,历来是动脑、动手的理想课堂。许多中小学生在这里大显身手,他们的创造发明巧夺天工。
地理也是发明创造的科苑,许多中小学生在这一领域洒下了辛勤的汗水。
生物和劳动技术,历来是创造发明的主阵营,许多中小学生的能力在这里得以施展,聪明和才华得以显露。
体育领域也不是静悄悄的,创造发明也十分活跃。
一日三餐离不开厨房,因而厨房里的小发明如雨后春笋,令人大开眼界。
卧室是休息的代名词。然而,许多中小学生也要在这里搞革新,明天的卧室将更好。
应该指出的是,我们还为中小学生朋友提供了一组“科技小创意”的精品,包容了一些少年儿童对未来充满的希翼和设想。请你不要忽视它的出现,而应注意人们对她的一些褒奖称呼:头脑风暴、灵感喷泉、科学创意、拍脑袋猛想等等。相信就凭这些,就应该能够激发起我们的创意灵感和兴趣。让我们一起先见识见识,眼见为实哟!
来吧,中小学生的亲身实践——小发明的成果,将会把你带入一个色彩缤纷的创新世界;你的视野或许在这里能得以开阔,你的发明或许会从这里起步……
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导读
一 发明之路就在你的脚下
为何要搞小发明
如何搞小发明
二 科技小发明成果展示
生活篇
无污染苍蝇拍
帽子能转动的雨衣
节水弯头
不掉盖的茶壶
牙膏挤尽器
双尖绣花针
多用途拐棍
方便拐杖
手套翻转器
方便的信号信箱
旗杆顶端故障排除器
“小捣蛋”的小发明
不用沾油的吸油刷
自闭自来水阀门
扣子与扣眼易对位的童服
取币器
带垃圾袋的椅(凳)子
不滴毛刷
信箱显示数码的设想
我要做中国的爱迪生
蜡烛灯
带有指示器的透明胶带
多功能刹车方便车
可拆扣
自动抽水的塞
自来水瓶
我的发明
用废弃袋做笤帚
从“发现”到发明——儿童健身音乐玩具的发明过程
……
学习篇
物理篇
化学篇
地理篇
生物篇
劳动技术篇
体育篇
厨房篇
卧室篇
三 科技小创意
编写说明

6. 小学生科技小发明
一:在教室里打扫卫生时,最难对付的是日光灯灯管,它高高地装在天花板上,只有架起梯子,或把课桌椅高高叠起,爬上去才能够得着,但是擦洗还是很不方便的,而且有危险。
有一次,一个发明火花闪过我的脑海:应该设计制作一个不用爬高就能清洁日光灯的小工具。我找来一个大号饮料瓶,截取带着瓶口的一段,高度约为15厘米,在截口两边用剪刀各剪一个U形凹口,宽度稍稍比日光灯管直径大一些:接下来在瓶内塞人海绵并粘牢。最后找一根直径与瓶口相同的棍子,插进瓶口,并用销钉销牢。一把目光灯洁洁器就做好了。
用法很简单:举起清洁器,将U形凹口对准日光灯管,来回移动几次,灯管上的灰尘就擦干净了。清洗器的海绵也能用水清洗。
二:马路上尘土很多,自行车骑了一两个星期就会沾上一层灰,脏兮兮的,需要擦洗一番。车身、把手还算容易擦洗,最麻烦的是把车轮弄干净。车轮的钢圈、纵横交叉的辐条,很难擦洗,如果用高压水流喷,会浪费大量清水。考虑到这个情况,我发明了重量轻、符合环保要求的车轮清洗器,它用铝合金片、塑料板、海绵组装而成。把它固定在挡泥板与刹车边上,只要转动车轮,就能带动清洗器一起转动,用截面为齿轮形的海绵柱对车轮辐条、钢圈进行擦洗。
对清洗器结构稍作调整,还能适合不同尺寸的自行车轮。海绵柱使用一段时间后,可以更换。
三:打乒乓球时,乒乓球球往往会滚得到处都是,弯腰去捡,费时费力,今天我们就来制作一个简易、实用的乒乓球捡球工具。
首先我们要准备材料:一个矿泉水瓶、一根塑料空心管、胶水。
科技小制作
然后将矿泉水瓶的瓶底剪掉,在瓶底部分把瓶壁剪成3厘米的片片条状(四周内折乒乓球不外掉即可),接着在矿泉水瓶口下放剪一个乒乓球可以滚出来的洞,这个洞是用来方便我们取球的。
小发明
然后我们将塑料空心管插进矿泉水瓶瓶口并用胶水固定。
科技发明
好了我们的制作完成了,一个简易、实用的乒乓球捡球器诞生了
7. 生活中的科学小发明
一套洗袜
每次洗完衣服后,将成双的袜子挑拣出来晾挂往往是件烦恼的事。虽然可以在洗涤之前用饰扣将成双的袜子固定住以解决这个问题,但是这种方法容易使洗后袜子变形,穿得也不舒服,而且也不适用于女式尼龙长袜上。
套洗袜可以有效地解决以上问题。在袜子生产过程中,在成双的每只袜子袜口处留下一道口子。在洗袜子之前,将成双袜子的脚尖部分分别穿过配对袜子的口子,一拉形成活结,这样一来,可以在洗的过程中保持配对。当洗完后,可以方便解开晾在一起!
二精确书签
读者在合上书本之前常常将书签(通常是矩形的纸片或者布料)夹于最后阅读页面中,这有助于他下次阅读时快速找到正确的页面继续阅读。然而这种简单书签只能帮助记忆页面,读者不得不重新阅读一整页来寻找之前是阅读到哪一段落。
精确书签可以精确到最后的阅读段落。这种书签是由长条矩形塑料制成,在书签顶部有一U型切口形成的夹板,用以将书签固定在书页上。此外这种书签还有一片塑料指示条,指示条上下部有两条水平切缝,书签主体以编织的方式穿过。通过这样的组合,指示条可以在书签主体上上下移 动。而指示条上的两条水平切缝的两端向内弯曲,有助于增加摩擦力将指示条固定在指定的位置。当阅读到一定阶段,将这种书签别在书页顶端,然后把指示条滑到最后阅读行,合上书本。下次再重新打开书本时,就能找到精确的段落继续阅读了。
三套杯花草茶
长途公车的乘客通常冲泡花草茶以作为提神的饮料。花草茶一般是由单独的茶包装裹着,喝之前先将花草茶茶包放置于塑料杯,然后冲上热开水。但是这种冲泡方法有两个明显的问题:第一,乘客不得不在喝茶之前找地方把用过的茶包扔掉;第二,如果车厢里有调味品的话,那么就必须把塑料杯和茶包单独隔离放置。
套杯花草茶是杯和茶配套组合。花草茶叶被放置于塑料杯底座中心的凸起槽中,由一张滤纸衬底的滤茶网盖在茶叶上面,并固定在槽沿上。一张标明花草茶种类品牌的标签将槽整个密封住,标签特意突出一小块以便于掀开然后开水冲泡。一旦花草茶喝完,便可以将整个塑料杯连同槽中的茶叶一并扔掉。
四、手风琴内置麦克风
大多数乐器可以通过放置麦克风来采取声样并在舞台上现场扩音。然而手风琴的音频对于普通麦克风来说太高,容易使扩音的音律失真。
这种手风琴内置麦克风植入于一块覆盖着橡皮层的泡沫层之中,放置在手风琴金字塔尖的排钉架上,然后用胶带将钉架与泡沫橡皮层结合的边缘封闭起来,这样一来就在橡皮层和钉架之间形成一个密封的空间,有助于降低手风琴的高调,便于通过麦克风采取合适的声样。
五、多功能儿童座椅
大多数儿童座椅由钢架制成,这使得它们在运输和贮藏过程中显得笨重麻烦。新式些的儿童座椅包括一个可折叠式的把手,虽然可以将座椅变成摇篮,但主要目的不在于此。
多功能儿童座椅包括一个折叠靠背,可以将靠背与座位折叠在一起方便储藏,或者可以将靠背放平组成婴儿的轻便小床。座椅底下和靠背后都用挂钩固定,在车前车后还设置安全带以确保儿童安全。多功能儿童座椅底座有一个带凹槽的支撑结构,允许座椅套置在轮架上或者摇椅架上,这些配件与多功能儿童座椅一起配套出售
8. 科技小发明制作方法
1、儿童有袭趣的DIY物理科技小制作—灯泡亮了
制作原理:电流通过串联电路时,电流只有一条通路,经过一盏灯的电流一定经过另一盏灯,所以小灯会同时亮起来。
a、准备材料。
b、在两根小木棍上粘贴双面胶,粘到底座上。
c、用螺丝把灯泡串联起来。
d、用螺丝安装电池盒和开关。
e、接好电池盒上的导线。
2、制作连发皮筋枪的教程
a、枪身就是两双一次性筷子,扳机和握把是分开的,用皮筋绑扎在一起。
b、“枪管”处的豁口是用来勾住子弹皮筋的。
c、现在我们来上第一发子弹,把红色皮筋的后端挂在枪机上,前端自然挂在枪管前端的豁口上。
d、关键来看第二根皮筋的上法。第二根皮筋不是“子弹”,用绿颜色的皮筋来加以区别。把绿色皮筋套在枪机的前端,向后拉伸超过握把。
e、绕过握把后端的垂直的筷子,挂在前端倾斜的筷子上。
f、接着上第二发子弹,就是红色皮筋。
g、再上第二根绿色皮筋,不断重复安装子弹。如此循环往复,达到皮筋枪连射的目的。
9. 科学发明和发现的故事
阿基米德(Archimedes,约前287—212),诞生于希腊叙拉古附近的一个小村庄。他出生于贵族,与叙拉古的赫农王(King Hieron)有亲戚关系,家庭十分富有。阿基米德的父亲是天文学家兼数学家,学识渊博,为人谦逊。阿基米德受家庭的影响,从小就对数学、天文学特别是古希腊的几何学产生了浓厚的兴趣。当他刚满十一岁时,借助与王室的关系,被送到埃及的亚历山大里亚城去学习。亚历山大位于尼罗河口,是当时文化贸易的中心之一。这里有雄伟的博物馆、图书馆,而且人才荟萃,被世人誉为“智慧之都”。阿基米德在这里学习和生活了许多年,曾跟很多学者密切交往。他兼收并蓄了东方和古希腊的优秀文化遗产,在其后的科学生涯中作出了重大的贡献。公元前二一二年,古罗马军队入侵叙拉古,阿基米德被罗马士兵杀死,终年七十五岁。阿基米德的遗体葬在西西里岛,墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形,以纪念他在几何学上的卓越贡献。 阿基米德的成就
阿基米德无可争议的是古代希腊文明所产生的最伟大的数学家及科学家,他在诸多科学领域所作出的突出贡献,使他赢得同时代人的高度尊敬。
阿基米德求得了抛物线弓形、螺线、圆形的面积和体积以及椭球体、抛物面体等复杂几何体的体积。在推演这些公式的过程中,他熟练的启用了“穷竭法”,即我们今天所说的逐步近似求极限的方法,因而被公认为微积分计算的鼻祖。他还利用此法估算出∏值在 和 之间,并得出了三次方程的解法。面对古希腊繁冗的数字表示方式,阿基米德提出了一套有重要意义的按级计算法,并利用它解决了许多数学难题。 阿基米德在力学方面的成绩最为突出,这些成就主要集中在静力学和流体静力学方面。他在研究机械的过程中,发现了杠杆原理,并利用这一原理设计制造了许多机械。他在研究浮体的过程中发现了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律。
阿基米德不仅是个理论家,也是个实践家,他一生热衷于将其科学发现应用于实践,从而把二者结合起来。在埃及,公元前一千五百年前左右,就有人用杠杆来抬起重物,不过人们不知道它的道理。阿基米德潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理。
赫农王对阿基米德的理论一向持半信半疑的态度。他要求阿基米德将它们变成活生生的例子以使人信服。阿基米德说:“给我一个支点,我就能移动地球。”国王说:“这恐怕实现不了,你还是来帮我拖动海岸上的那条大船吧。”这条船是赫农王为埃及国王制造的,体积大,相当重,因为不能挪动,搁浅在海岸上已经很多天了。阿基米德满口答应下来。 阿基米德设计了一套复杂的杠杆滑轮系统安装在船上,将绳索的一端交到赫农王手上。赫农王轻轻拉动绳索,奇迹出现了,大船缓缓地挪动起来,最终下到海里。国王惊讶之余,十分佩服阿基米德,并派人贴出告示“今后,无论阿基米德说什么,都要相信他。”
金冠之谜
赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了银子,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王将它交给了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失败了。有一天,他去澡堂洗澡,他一边坐进澡盆里,一边看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去,一路大声很着“尤里卡”, “尤里卡”(Fureka,我知道了)原来他想到,如果王冠放入水中后,排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量,那肯定是掺了别的金属。这就是有名的浮力定律,既浸在液体中的物体受到向上的浮力,其大小等于物体所排出液体的重量。后来,该定律就被命名为阿基米德定律。
爱国者阿基米德
在阿基米德晚年时,罗马军队入侵叙拉古,阿基米德指导同胞们制造了很多攻击和防御的武器。当侵略军首领马塞勒塞率众攻城时,他设计的投石机把敌人打得哭爹喊娘。他制造的铁爪式起重机,能将敌船提起并倒转,抛至大海深处。传说他还率领叙拉古人民制作了一面大凹镜,将阳光聚焦在靠近的敌船上,使它们焚烧起来。罗马士兵在这频频的打击中已经心惊胆战,草木皆兵,一见到有绳索或木头从城里扔出,他们就惊呼“阿基米德来了”,随之抱头鼠窜。罗马军队被阻入城外达三年之久。最终,于公元前二一二年,罗马人趁叙拉古城防务稍有松懈,大举进攻闯入了城市。此时,阿基米德正在潜心研究一道深奥的数学题,一个罗马士兵闯入,用脚践踏他所画的图形,阿基米德愤怒地与之争论,残暴的士兵哪里肯听,只见他举刀一挥,一位璀璨的科学巨星就此陨落。
爱迪生(1847~1931)是美国著名的发明家。一生勤奋好学,善于思考,努力工作,在75岁的时候,还每天准时到实验室签到上班,他在几十年间几乎每天工作十几个小时,晚间在书房读3至5小时书,若用平常人一生的活动时间来计算,他的生命已经成倍的延长了。因此,爱迪生在79岁生日的那天,他骄傲地对人们说,我已经是135岁的人了。他活到84岁,一生中的发明有1100项之多,其中最大贡献是发明留声机和自动电报机,实验并改进了白炽灯和电话。爱迪生20岁出头开始研究电灯,历时10余年,他先后选用了竹棉、石墨、钽……等等上千种不同物质作灯丝材料进行试验,时常通霄达旦,有一次他和助手们竟连续工作5昼夜。1879年爱迪生用碳丝作为白炽灯丝,并点燃40小时。由于碳丝表面多孔,性脆,强度很低。不久被钨丝代替。
1883年爱迪生发现了热电子发射现象,也叫“爱迪生效应”,即金属表面附近的部分电子或离子因高温而使其无规则运动得到足够的动能,克服表面的束缚,逸出金属之外。爱迪生效应对于一切真空管的操作至为重要,作为发射表面的阴极常涂上一层碱土金属氧化物,以利电子发射,并用电流加热以维持高温。
1900年爱迪生发明了铁镍蓄电池,是一种碱性蓄电池,电动势约为1.3~1.4伏,寿命长,但效率不高。爱迪生一生有许多发明,可是当别人问爱迪生成功原因时,他说:有些人以为我有什么天才,这是不正确的,“天才”是百分之一的灵感,百分之九十九的出汗。
艾萨克·牛顿
公元1642~公元1727
茫茫苍海夜,
万物匿其行。
天公降牛顿,
处处皆光明。
——亚历山大·蒲柏
艾萨克·牛顿是曾出现过的最伟大、最有影响的科学家。他于 1642年圣诞节出生在英格兰伍尔斯索蒲村,这一年正值伽利略与世长辞。和穆罕默德一样,牛顿也是一个遗腹子。童年时代的牛顿就显示出巨大的力学天赋。他有一双非常灵巧的小手。他聪明伶俐,但对功课却总是粗心大意,在学校并未引起特别的重视。十几岁时,母亲让他辍学,希望他能成为一位象样的农民。幸亏他的母亲被说服了,她相信了儿子的主要天赋不在于务农,而是另有所为。十八岁的牛顿进入剑桥大学后,迅速地掌握了当时的科学和数学知识,很快就开始进行独立的研究工作。他在21到27岁期间为科学理论奠定了基础,使随后的世界发生了革命性的变化。
十七世纪中期是一个科学鼎盛的时期,该世纪初期望远镜的发明,使天文学的研究发生了彻底的革命。英国哲学家弗朗西斯·培根和法国哲学家勒内·笛卡尔都极力劝告所有欧洲的科学家,再不要依赖亚里士多德的权威,而要亲自做观察和实验。培根和笛卡尔的倡导为伟大的伽俐略所实践。他用新发明的望远镜所做的天文观测给天文学带来了革命,他的力学试验建立了现在人称的牛顿第一运动定律。
其他伟大的科学家,如发现血液循环的威廉·哈维和发现行星绕日运动定律的约翰尼斯·开普勒都为科学领域提供了新的基本知识,而且纯科学成了知识分子的一种消遣,但还无法证明弗朗西斯·培根的预言:当科学被运用到技术领域时,就会使人类的全部生活方式发生革命。
虽然哥白尼和伽俐略澄清了古代科学中的一些错误观念,为人类更好地了解宇宙作出了贡献,但是还没有一套系统的定律来把这些似乎是互不相干的发现变成可以做科学预测的统一学说。是艾萨克·牛顿提出了这种统一的学说,从而使现代科学进入了它一直所遵循的航程。
牛顿一般不愿意发表他的研究成果。早在1669年他就在他的大多数著作里对基本概念作了系统的阐述,但是他的许多学说却在很久以后才公开发表出来。他公布的第一个发现是有关光的性质的一项突破性的贡献。牛顿经过一系列认真的试验,发现普通光是彩虹所有的不同色光的混合光。他还对光的反射和折射定律的结果做了认真的分析,根据这两个定律,1668年他设计并真正制造出了第一台反射望远镜,如今大多数天文台都使用这类望远镜。牛顿29岁时把他的这些发现及其许多其他光学试验结果呈交给英国皇家学会。
仅就光学方面的成就或许就可以使他在本书中占有一席之地,但是他在这方面的成就比起他在数学或力学方面的成就来,那就相形见绌了。他对数学的贡献主要是发明了积分,这一成就可能是他在二十三、四岁时做出的,这一发明是当代数学中最伟大的成就,它不仅仅是许多现今数学学说产生的种子,而且也是必不可少的重要工具,没有这一工具现代科学在随后就不会取得进展。如果牛顿仅仅发明了积分而别无所获,也可以使他在本册中排到相当高的名次。
但是牛顿最重要的发现是在力学方面,力学是研究物体运动的科学。伽俐略发明了第一运动定律,这一定律描述在没有外力的作用下物体运动的情形。当然在现实中所有的物体都受外力作用,力学中最重要的问题是这种情况下物体怎样运动。牛顿提出的最著名的第二运动定律,解决了这个问题,这一定律可能被理所当然地视为经典物理学中最基本的定律。他的第二定律(其数学表达式为F=ma)可表述为:物体运动的加速度(即速度变化率),与作用在该物体上的合力成正比,与物体的质量成反比。除了这两个定律外,牛顿又提出了著名的第三运动定律(这定律可表述为,有作用力即外力就必然有反作用力,且两者大小相等方向相反)和他的科学定律中最著名的定律——万有引力定律。这四条定律一起构成一个统一的体系,实际上所有的宏观力学体系都可以利用这一体系来加以研究和预测,从单摆的振动到行星绕日在其轨道上运动都用得上。牛顿不仅提出了这些力学定律,而且还利用积分这一数学工具说明了如何利用这些基本定律来解决实际问题。
牛顿定律可以而且已被用来解决极其广泛的科学和工程学方面的问题。牛顿在世时,他的定律的最有戏剧性的应用是在天文学领域里。他在这个领域里也处于领先地位。1687年发表了他的伟大著作《自然哲学的数学原理》(人们通常只称作《原理》),在该书中他提出了万有引力定律和运动定律,并说明如何利用这些定律来准确预测行星绕日的运动。牛顿的这一壮举圆满地解决了动力天文学的主要问题,即准确预测星体和行星的位置和运动。因此牛顿常被认为是所有的天文学家之魁。
应该怎样评价牛顿在科学中的重要地位呢?如果我们翻阅一部科学网络全书的索引,就会看到提到牛顿及其定律和发现的条目比任何其他一个科学家都要多(也许多二到三倍)。况且我们还要考虑其他伟大的科学家对牛顿的评价。莱布尼兹决不是牛顿的朋友而是与他进行过唇枪齿剑之争的对手,他写道:“从有世以来,到牛顿所处的时代,他在数学领域所做的工作占了整个的绝大部分。”伟大的德国科学家拉普拉斯写道:“《原理》一书比任何其他天才的作品都出类拔革。”拉格朗日常说牛顿是曾经出现过的最伟大的天才。厄恩斯特·马赫在1901年写道:“自从牛顿时代以来所取得的一切成就都是牛顿力学在演绎上、形式上和数学上的进展。”这也许说出了牛顿的伟大成就的关键所在:他发现科学是一门由孤立的事实和定律构成的杂学,它能描述一些现象,但只能预测几种现象,他为我们留下了一个统一的定律体系,这个体系能解释大量的物理现象,能用来做准确的预测。
由于篇幅有限,不能把牛顿所有的发明都一一包罗进来,因此他的小发明就其本身来看虽然也是重要的成就,但这里只好忽略不提了。牛顿对热力学(对热的研究)和声学(对声的研究)都作出了重大的贡献:他提出了极其重要的物理学定律:动量守恒定律和角动量守恒定律;他发现了数学中的二项式定理;他第一次对星体起源作出了令人信服的解释。
现在读者虽然会认定牛顿是曾出现过的最伟大、最有影响的科学家,但是仍然会提出为什么把牛顿排在如亚历山大大帝和华盛顿这样重大的政治人物以及如耶稣·基督和乔达摩·佛伦这样重大的宗教人物之前呢?我自己的观点是:尽管政治变化是重大的,但仍有理由认为在亚历山大之死前后1000年间的大多数生活方式并没有发生变化。同样,就主要的日常活动而论,大多数人在公元前后3000年间的生活方式也没有发生变化。但是在过去的500年中,随着现代科学的出现,大多数人的日常生活发生了彻底的变化。但是与1500年的人们相比,我们的吃喝穿戴有了变化,我们的娱乐活动也有了很大的改观。科学发现不仅仅使技术和经济发生了革命,而且使政治、宗教思想、艺术和哲学发生了彻底的变化。科学革命使人类所有的活动方式均有变化。正因为如此,许多科学家和发明家才被列入本册。牛顿不仅仅是无与伦比的科学家,而且是科学理论发展中最有影响的人物,因此在任何一部世界上最有影响的人物册上,他名列前茅是当之无愧的。
1727年,牛顿这颗巨星陨落了,他安葬在西敏寺大教堂①,是被赐予这种荣誉的第一位科学家。
注释:①西敏寺大教堂:位于西敏寺的哥德式建筑。10世纪仟海王爱德华所建,此后曾重建多次。历代君主的加冕仪式皆在此举行,内有许多君主、政治家、军人、诗人等的墓。
居里夫人简介
居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖。居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖。作为杰出科学家,居里夫人有一般科学家所没有的社会影响。尤其因为是成功女性的先驱,她的典范激励了很多人。很多人在儿童时代就听到她的故事 但得到的多是一个简化和不完整的印象。世人对居里夫人的认识。很大程度上受其次女在1937年出版的传记《居里夫人》(Madame Curie)所影响。这本书美化了居里夫人的生活,把她一生所遇到的曲折都平淡地处理了。美国传记女作家苏珊·昆(Susan Quinn)花了七年时间,收集包括居里家庭成员和朋友的没有公开的日记和传记资料。於去年出版了一本新书:《玛丽亚· 居里:她的一生》(Maria Curie: A Life),为她艰苦、辛酸和奋斗的生命历程描绘了一幅更详细和深入的图像。
居里夫人:两次荣获诺贝尔奖的伟大科学家
在世界科学史上,玛丽·居里是一个永远不朽的名字。这位伟大的女科学家,以自己的勤奋和天赋,在物理学和化学领域,都作出了杰出的贡献,并因此而成为唯一一位在两个不同学科领域、两次获得诺贝尔奖的著名科学家。
一、靠自学走进巴黎大学
玛丽·居里于1867年出生于波兰华沙,她是家中5个子女中最小的。她的父亲是一名收入十分有限的中学数理教师,妈妈也是中学教员。玛丽的童年是不幸的,她的妈妈得了严重的传染病,是大姐照顾她长大的。后来,妈妈和大姐在她不满10岁时就相继病逝了。她的生活中充满了艰难。这样的生活环境不仅培养了她独立生活的能力,也使她从小就磨炼出了非常坚强的性格。
玛丽从小学习就非常勤奋刻苦,对学习有着强烈的兴趣和特殊的爱好,从不轻易放过任何学习的机会,处处表现出一种顽强的进取精神。从上小学开始,她每门功课都考第一。15岁时,就以获得金奖章的优异成绩从中学毕业。她的父亲早先曾在圣彼得堡大学攻读过物理学,父亲对科学知识如饥似渴的精神和强烈的事业心,也深深地薰陶着小玛丽。她从小就十分喜爱父亲实验室中的各种仪器,长大后她又读了许多自然科学方面的书籍,更使她充满幻想,她急切地渴望到科学世界探索。但是当时的家境不允许她去读大学。19岁那年,她开始做长期的家庭教师,同时还自修了各门功课。这样,直到24岁时,她终于来到巴黎大学理学院学习。她带着强烈的求知欲望,全神贯注地听每一堂课,艰苦的学习使她身体变得越来越不好,但是她的学习成绩却一直名列前茅,这不仅使同学们羡慕,也使教授们惊异,入学两年后,她充满信心地参加了物理学学士学位考试,在30名应试者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的优异成绩,考取了数学学士学位。
1894年初,玛丽接受了法国国家实业促进委员会提出的关于各种钢铁的磁性科研项目。在完成这个科研项目的过程中,她结识了理化学校教师比埃尔·居里,他是一位很有成就的青年科学家。用科学为人类造福的共同意愿使他们结合了。玛丽结婚后,人们都尊敬地称呼她居里夫人。1896年,居里夫人以第一名的成绩,完成了大学毕业生的任职考试。第二年,她又完成了关于各种钢铁的磁性研究。但是,她不满足已取得的成绩,决心考博士,并确定了自己的研究方向。站到了一条新的起跑线上。
二、镭之光
1896年,法国物理学家贝克勒尔发表了一篇工作报告,详细地介绍了他通过多次实验发现的铀元素,铀及其化合物具有一种特殊的本领,它能自动地、连续地放出一种人的肉眼看不见的射线,这种射线和一般光线不同,能透过黑纸使照象底片感光,它同伦琴发现的X射线也不同,在没有高真空气体放电和外加高电压的条件下,却能从铀和铀盐中自动发生。铀及其化合物不断地放出射线,向外辐射能量。这使居里夫人发生了极大的兴趣。这些能量来自于什么地方?这种与众不同的射线的性质又是什么?居里夫人决心揭开它的秘密。1897年,居里夫人选定了自己的研究课题--对放射性物质的研究。这个研究课题,把她带进了科学世界的新天地。她辛勤地开垦了一片处女地,最终完成了近代科学史上最重要的发现之一--发现了放射性元素镭,并奠定了现代放射化学的基础,为人类做出了伟大的贡献。
在实验研究中,居里夫人设计了一种测量仪器,不仅能测出某种物质是否存在射线,而且能测量出射线的强弱。她经过反复实验发现:铀射线的强度与物质中的含铀量成一定比例,而与铀存在的状态以及外界条件无关。
居里夫人对已知的化学元素和所有的化合物进行了全面的检查,获得了重要的发现在:一种叫做钍的元素也能自动发出看不见的射线来,这说明元素能发出射线的现象决不仅仅是铀的特性,而是有些元素的共同特性。她把这种现象称为放射性,把有这种性质的元素叫做放射性元素。它们放出的射线就叫“放射线”。她还根据实验结果预料:含有铀和钍的矿物一定有放射性;不含铀和钍的矿物一定没有放射性。仪器检查完全验证了她的预测。她排除了那些不含放射性元素的矿物,集中研究那些有放射性的矿物,并精确地测量元素的放射性强度。在实验中,她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多,这说明实验的矿物中含有一种人们未知的新放射性元素,且这种元素的含量一定很少,因为这种矿物早已被许多化学家精确地分析过了。她果断地在实验报告中宣布了自己的发现,并努力要通过实验证实它。在这关键的时刻,她的丈夫比埃尔·居里也意识到了妻子的发现的重要性,停下了自己关于结晶体的研究,来和她一道研究这种新元素。经过几个月的努力,他们从矿石中分离出了一种同铋混合在一起的物质,它的放射性强度远远超过铀,这就是后来被列在元素周期表上第84位的钋。几个月以后,他们又发现了另一种新元素,并把它取名为镭。但是,居里夫妇并没有立即获得成功的喜悦。当拿到了一点点新元素的化合物时,他们发现原来所做的估计太乐观了。事实上,矿石中镭的含量还不到百万分之一。只是由于这种混合物的放射性极强,所以含有微量镭盐的物质表现出比铀要强几百倍的放射性。
科学的道路从来就不平坦。钋和镭的发现,以及这些放射性新元素的特性,动摇了几世纪以来的一些基本理论和基本概念。科学家们历来都认为,各种元素的原子是物质存在的最小单元,原子是不可分割的、不可改变的。按照传统的观点是无法解释钋和镭这些放射性元素所发出的放射线的。因此,无论是物理学家,还是化学家,虽然对居里夫人的研究工作都感到有兴趣,但是心中都有疑问。尤其是化学家们的态度更为严谨。为了最终证实这一科学发现,也为了进一步研究镭的各种性质,居里夫妇必须从沥青矿石中分离出更多的、并且是纯净的镭盐。
一切未知的世界都是神秘的。在分离新元素的研究工作开始时,他们并不知道新元素的任何化学性质。寻找新元素的唯一线索是它有很强的放射性。他们据此创造了一种新的化学分析方法。但是他们没有钱,没有真正的实验室,只有一些自己购买或设计的简单的仪器。他们出于工作效率的考虑,分头开展研究。由居里先生试验确定镭的特性;居里夫人则继续提炼纯镭盐。
有志者事竟成!大自然的任何奥秘都会都会被那些向它顽强攻关的人们揭开。1902年年底,居里夫人提炼出了十分之一克极纯净的氯化镭,并准确地测定了它的原子量。从此镭的存在得到了证实。镭是一种极难得到的天然放射性物质,它的形体是有光泽的、象细盐一样的白色结晶。在光谱分析中,它与任何已知的元素的谱线都不相同。镭虽然不是人类第一个发现的放射性元素,但却是放射性最强的元素。利用它的强大放射性,能进一步查明放射线的许多新性质。以使许多元素得到进一步的实际应用。医学研究发现,镭射线对于各种不同的细胞和组织,作用大不相同,那些繁殖快的细胞,一经镭的照射很快都被破坏了。这个发现使镭成为治疗癌症的有力手段。癌瘤是由繁殖异常迅速的细胞组成的,镭射线对于它的破坏远比周围健康组织的破坏作用大的多。这种新的治疗方法很快在世界各国发展起来。在法国,镭疗术被称为居里疗法。镭的发现从根本上改变了物理学的基本原理,对于促进科学理论的发展和在实际中的应用,都有十分重要的意义。
三、金子一般的心灵
由于居里夫妇的惊人发现,1903年12月,他们和贝克勒尔一起获得了诺贝尔物理学奖。他们夫妇的科学功勋盖世,然而他们却极端藐视名利,最厌烦那些无聊的应酬。他们把自己的一切都献给了科学事业,而不捞取任何个人私利。在镭提炼成功以后,有人劝他们向政府申请专利权,垄断镭的制造以此发大财。居里夫人对此说:“那是违背科学精神的,科学家的研究成果应该公开发表,别人要研制,不应受到任何限制”。“何况镭是对病人有好处的,我们不应当借此来谋利”。居里夫妇还把得到的诺贝尔奖金,大量地赠送别人。
1914年,巴黎建成了镭学研究院,居里夫人担任了学院的研究指导。以后她继续在大学里授课,并从事放射性元素的研究工作。她毫不吝啬地把科学知识传播给一切想要学习的人。她从16岁开始,成年累月地学习、工作,整整50年了。但她仍不改变那严格的生活方式。她从小就有高度的自我牺牲精神,早年她为了供姐姐上学,甘愿去别人家里做佣人。在巴黎求学期间,为了节约灯油和取暧开支,她每天晚上都在图书馆读书,一直到图书馆关门才走。提取纯镭所需要的沥青铀矿,在当时是很贵重的,他们从自己的生活费中一点一滴地节省,先后买了8、9吨,在居里先生去世后,居里夫人把千辛万苦提炼出来的,价值高达100万金法郎以上的镭,无偿地赠送给了研究治癌的实验室。
1937年7月14日,居里夫人病逝了。她最后死于恶性贫血症。她一生创造、发展了放射科学,长期无畏地研究强烈放射性物质,直至最后把生命贡献给了这门科学。她一生中,共得过包括诺贝尔奖等在内的10种著名奖金,得到国际高级学术机构颁发的奖章16枚;世界各国政府和科研机构授予的各种头衔多达100多个。但是她一如既往地那样谦虚谨慎。伟大的科学家爱因斯坦评价说:“在我认识的所有著名人物里面,居里夫人是唯一不为盛名所颠倒的人。