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2018年全國青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)意創(chuàng)新類
制作潛望鏡
做潛望鏡只需要兩面一樣大的小方鏡和一塊硬紙板。假如你的小鏡子長十厘米寬七厘米這樣你就應該準備一張寬4×728厘米的硬紙板。紙板的長度可以根據(jù)條件自己決定。紙板長一些潛望鏡就可以做得高一些。
在紙板上劃出三條平行線象圖中所表示的一樣每條線之間的距離都是七厘米。把涂黑的部分剪去。用刀子沿著虛線劃一個痕跡注意不要劃透。然后利用桌邊折一下這樣就做成一個長方形的盒子用牛皮紙把它粘好。 用白膠布把小鏡子象下圖中那樣粘好要使小鏡子和長紙盒之間的交角等于45°。兩面小鏡子平行對好。這樣一個潛望鏡就做成了。
如果你手中的小鏡子不足十厘米長你可以根據(jù)勾股定理來算一算紙盒的尺寸條件是保證鏡面和紙盒之間的夾角為45°。 用潛望鏡來觀看窗外的景物是很有趣的也可以用它來捉迷藏。當然人們制造潛望鏡主要是為科學研究和國防服務的�？茖W家利用潛望鏡在地下室中觀察火箭的發(fā)射在進行原子物理實驗的時候科研工作者利用潛望鏡隔著厚厚的保護墻就能觀察到那些有放射性的危險實驗。潛水艇在水下航行的時候也必須利用潛望鏡觀察海面的情況。 潛望鏡是誰發(fā)明的現(xiàn)在已經(jīng)無法查考了。世界上較早記載潛望鏡原理的古書是公元前二世紀我國的《淮南萬畢術》。書中記載了這樣的一段話“取大鏡高懸置水盤于其下則見四鄰矣。” 古代在我國一些深山古廟的屋檐下常常傾斜地掛著一面青銅大鏡如果在廟門以內(nèi)的地上放一盆水對正鏡子這就做成了一個較簡單的潛望鏡在水中就會映出廟門外的羊腸小道及過往行人。
我們在廚房里若留心看一下其中的爐灶、器皿以及做飯、炒菜中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象定會發(fā)現(xiàn)很多處要用到物理知識。
一、熱涼粥或冷飯時鍋內(nèi)發(fā)出”撲嘟、撲嘟”的聲音并不斷冒出氣泡來但一嘗粥或飯并不熱這是為什么 把涼粥或飯燒熱與燒開水是不一樣的。雖然水是熱的不良身體對熱的傳導速度很慢但水具有很好的流動性。當鍋底的水受熱時它就要膨脹密度減小就上浮周圍的涼水就流過來填補通過這種對流就把鍋底的熱不斷地傳遞到水的各部分而使水變熱。而涼粥或飯既流動性差又不易傳導熱。所以當鍋底的粥或飯吸熱后溫度就很快上升但卻不能很快地向上或四周流動大量的熱就集中在鍋底而將鍋底的粥燒焦。因熱很難傳到粥的上面所以上面的粥依然是涼的。加熱涼粥或飯時要在鍋里多加一些水使粥變稀增強它的流動性。此外還要勤攪拌強制進行對流這樣可將粥進行均勻加熱。
二、用砂鍋煮肉或燒湯時當湯水沸騰后從爐子上拿下來則湯水仍會繼續(xù)沸騰一段時間而鐵、鋁鍋卻沒這種現(xiàn)象這是為什么 因為砂鍋是陶土燒制成的而非金屬的比熱比金屬大得多傳熱能力比金屬差得多。當砂鍋在爐子上加熱時鍋外層的溫度大大超過100℃內(nèi)層溫度略高于100℃。此時鍋吸收了很多熱量儲存了很多熱能。將砂鍋從爐子上拿下來后遠高于100℃的鍋的外層就繼續(xù)向內(nèi)層傳遞熱量使鍋內(nèi)的湯水仍達到100℃而能繼續(xù)沸騰一段時間鐵、鋁鍋就不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象其原因請同學們自己分析。 物理學在廚房中的應用 江蘇昆山小桃園的中孩子陳平于13歲時設計并做出了“簡易顯微鏡”這件小發(fā)明。陳平說“我設計了一臺簡易顯微鏡用的全部是廢品。找一支空牙膏殼剪下頸部以上的那一 部分洗干凈。剪一小片透明紙貼在牙膏殼管口上它就是載物臺。 找一只錐子在牙膏殼蓋頂正中鉆一個小孔。將一只廢小電珠輕輕敲碎取出頭部的聚光玻璃球把它嵌在小孔里就成了目鏡。把需要觀察的標本例如蜘蛛腳放在載物臺上蓋上牙膏殼旋動蓋子就是調(diào)整焦距直到可以清楚地看見物像為止。” 江蘇省靖江縣斜橋中學初中三年級的朱力同學14歲時做出了簡易鉛筆刀這件小發(fā)明。他說“我有一把大人刮胡子用的廢刀片削鉛筆很快但是刀片容易斷真可惜。
如果像圖示那樣用鳥糞紙剪兩個等腰三角形中間挖一個矩形方孔用三個鞋眼釘起來把刀片夾在里邊就好用多了。” 這些小發(fā)明構思巧妙少花錢有實效廢物利用得多好啊 這種發(fā)明技法叫做廢物利用法。廢物利用法應用廣泛大有作為。 近些年來隨著各國工業(yè)的發(fā)展公害已成為世人所關注的重大問題。由于大氣、水源和土壤等環(huán)境污染日益加重人類的健康受到嚴重的威脅公害事件不斷發(fā)生生態(tài)系統(tǒng)也遭到破壞。為此許多國家都專門制訂了環(huán)境保護法成立了專門的行政管理機構同時加強了環(huán)境的監(jiān)測和治理。隨著人類對環(huán)境污染的重視又涌現(xiàn)出了一門新興的學科DD環(huán)境保護科學。環(huán)境保護工作包括兩個面的內(nèi)容合理地利用資源防止環(huán)境污染在產(chǎn)生環(huán)境污染后做好治理工作。 隨著人們活動范圍的擴大活動后的廢舊物料也越來越多。由于當代科學技術的發(fā)展特別是化學、生物學的進步發(fā)現(xiàn)許多廢物舊料都是可以利用的有些還是寶貴的東西。廢舊利用技法廢物利用法就是在這一過程中發(fā)展起來的一種創(chuàng)造發(fā)明方法。 回收廢物既解決了環(huán)境污染又可以激勵發(fā)明這是一箭雙雕的好方法。一種東西在一種場合下是廢物而在另一種場合下又是有用的物質就看如何發(fā)明利用罷了。
廢物利用法的關鍵是分析構成這種廢物的物質是什么這種物質的性質有哪些再者要觀察廢物的外形、結構研究它可以作哪些替代物我們可以從下列的廢物利用中得到良好的啟發(fā)。
在工業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)廢物可以用來生產(chǎn)新產(chǎn)品。例如煤渣可以變成制造水泥的原料也可以直接壓制成煤渣磚。這就開辟了建筑工業(yè)材料的一個新來源。在日常生活中物質生活越發(fā)達生產(chǎn)的垃圾也越多。在美國的洛杉磯市垃圾成災。但人們把垃圾分成四類可燃性垃圾、不燃性垃圾、廚房垃圾、動物尸體。經(jīng)過這樣分類收集每天得到的廚房垃圾成了大約1萬頭豬的好飼料每天多達400萬噸的不燃性垃圾轉給副產(chǎn)公司用磁選機回收出1001250噸鐵屑殘余的廢物用于填坑可燃性垃圾送發(fā)電廠燃燒發(fā)電。
二氧化硫是污染大氣的主要有害物質之一遭到二氧化硫污染的空氣會刺激人的眼睛損傷呼吸器官有時還會引起某些疾病另外還會損傷農(nóng)作物�？諝庵卸趸虻闹饕獊碓词呛虻V物冶煉及燃料的燃燒。
硫磺燃燒后污染了大氣。從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來制造黑色火藥、殺蟲劑及焰火等。因此設法從冶金和發(fā)電等行業(yè)中回收二氧化硫既開發(fā)了資源又減少了大氣污染。為了除去煙氣中的二氧化硫有人發(fā)明了使用石灰的方法讓石灰與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣然后加熱至6090℃將空氣吹入含亞硫酸鈣1015的膠體溶液從而制出石膏。為了除去硫還有人提出了細菌噬硫法。 3廢紙的量也很可觀過去只能付之一炬既浪費了資源又污染了大氣。從世界范圍來說造紙工業(yè)所用的原材料大約90來自木材而世界森林的過量采伐己出現(xiàn)非常嚴重的后果。能不能利用廢紙呢能廢紙可用來做造紙原料。據(jù)統(tǒng)計每回收一噸廢紙可節(jié)省纖維原料500700千克、燒堿100300千克、電400千瓦時、煤300400千克、水100300噸。為了充分利用廢紙人們提出了其他幾種發(fā)明丹麥有人發(fā)明了一種機器可將廢紙與其他物質混合做成了“紙磚”。每一塊0.5千克的紙磚可燒一小時左右。
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