小發明氣泵

『壹』 科技小發明 示意圖

一、發射原理：
用橡皮塞塞緊的可樂瓶，形成一個密閉的空間．把氣體打入密閉的容器內，使得容器內空氣的氣壓增大，當超過橡皮塞與瓶口接合的最大程度時，瓶口與橡皮塞自由脫離，箭內水向後噴出，獲得反作用力射出．
二、水火箭的製作：
1.材料准備：3~6個2.25L的可樂瓶、剪刀、單面刀片、木塞、球類氣針、圓珠筆芯、訂書機、雙面膠、彩色裝飾紙．
2.製作過程：如圖1,取出其中一個可樂瓶，大約以1／3的間距切成三等份．如圖2,留下瓶口及中段部分，將第二個可樂瓶倒過來．如圖3,將第一個的瓶口蓋在第二個可樂瓶的瓶底，再將第一個的中段瓶身蓋在第二個可樂瓶的瓶口．蓋上後，用雙面膠粘緊．再找出一個硬紙板，參考圖4剪出平衡翼，平衡翼的數量為4個．太大的平衡翼很重，太小的起不了平衡作用．平衡翼的裝法參考圖5.剩餘的工作就是裝飾了，彈頭的做法參考圖6、7.
製作流程圖：
3.製作重點：在製作過程中，噴口是最為重要的，密封一定要好，否則不能提供良好的壓力．氣針在木塞中，也要達到密不透水，最好用燒紅的針尖穿洞．如果還有漏水情況，可以在氣針上加裝一個圓珠筆芯，圓珠筆芯的頂端伸出水面，可防止打氣時氣泡的翻滾和漏水情況．製作示意圖如下圖：
4.水火箭的結構圖示意圖：
三、研究方法：
1.水火箭的豎直升高高度與瓶內水位的關系可以通過做實驗的方法獲得：通過實驗得出，當水量為1／4時，水火箭飛地最高．由實驗結果看出：氣壓與射程成正比．這是因為氣壓越大，噴水的力量越大，水火箭的沖量越大，水火箭做反沖運動．而在發射水量為1000ml以上時，水火箭中的水未噴完，由於氣壓減小就停止了加速，增加水火箭的重量，使水火箭受重力影響而提前墜落了．質量越大，所需提供的動量就越大，當質量一定時，速度越大動量越大．而提高速度的方法是提高單位時間內的噴水量．所以，只有當水火箭內的氣壓與水量適當時，才能飛地更遠更高．實驗中發現，若水量大於固定氣壓所能噴射的上限，則水火箭中的水不會噴完，要如何避免水噴不完的情形呢？根據PV＝nRT，可求出一定氣壓所能噴出的水量上限．若是水量不夠一定氣壓所能噴出的水量被較早噴完．根據理論，發射時我們先量出能灌進水火箭的最大值，再算出此氣壓能噴出的最大水量，根據此兩數據裝水灌氣，即可達到水火箭之最大射程（Pmax＝Fmax×Mmax）．
2.怎樣提高水火箭的穩定性．
水火箭在上升過程中，並不是豎直向上升的，經常橫著或側著瓶身上升．這就要求我們必須提高它的穩定性，使它豎直上升．提高它的穩定性，就得考慮大氣阻力的作用．首先，水火箭頂部應為尖的，以便於減小空氣阻力；其次瓶體形狀應接近流線型，這樣便於氣流的通過；要使它豎直上升，還要在放置的時候使它豎直，我們就取了一個三角架，把水火箭支住（不是緊套）使它能豎直地立著．
3.發射軌道對射程的影響．
固定水量600ml，發射仰角50°．利用無軌發射架和70cm發射架分別發射水火箭並記錄結果及發射情況．比較發射軌道對飛行距離的影響．實驗結果顯示：有軌及無軌發射器在同一沖量所造成的射程都差不多，可見有無軌道都不影響射程．但在沖量越小時，無軌發射器發射的水火箭容易常常偏離預定方向；而有軌發射器因為有兩個支點，使水柱噴射時不易產生其他方向的分力，因此水火箭能精確的直線前進．所以，有軌發射器在准確度上勝於無軌發射器．
4.彈頭重量對發射軌道的影響．
固定水量600ml，發射仰角50°，使用有軌發射器．彈頭依序放置填充物，質量為30g，40g，50g，60g．比較彈頭重量對水火箭發射軌道的影響．
由實驗可知：未加前置填充物的彈頭，因受到尾翼質量的影響，重心明顯偏後．這時候，因為物體旋轉時的中心為重心，所以我們可以把重心G當成支點，則在只受重力的情況下彈頭即成一個以G為支點的平橫杠桿．在飛行時，彈頭A與彈尾B將受到相同的風阻影響，但由於力臂不同（AG＞AB），所以A點所產生的力矩大於B點，故水火箭即會旋轉影響航道．所以我們必須放前置填充物，將重心G向A移動，使力臂AG＝BG（即水火箭的中點），這樣A、B產生的力矩才會相同，達成平衡．但是如果前置填充物放得太多，重心偏前，造成力臂AG＜BG，力矩A＜力矩B，則又會變成旋轉的情形，而造成反效果．所以，由實驗的結果得知，填充物約65g為最好，而此時重心正好位於首尾中點．當然，這個質量是不確定的，因水火箭的不同而異．
5.發射仰角的影響．
固定水量500ml水，前置填充物，使用有軌發射器．分別使用發射仰角35°、45°、55°、65°、75°．比較發射仰角對水火箭發射距離的影響．
水火箭的斜發與斜拋有關，所以由理論可得發射仰角為45°時，飛行距離最長．但由發射的結果得知：在發射仰角50°到55°之間（約為52°）時，可以達到最大的射程．當發射仰角太小時，水火箭向上的分力不大，使爬升高度不大，且由於水火箭的重量受地球引力的牽引，使其容易落下，造成射程縮短．而當角度太大時，其向上分力雖大，但向前分力太小，以至於射程太短，行成「射得高，但射不遠」的情形．所以在水火箭的發射角度方面，須考慮向上分力及向前分力適中、各種外界因素的影響以及發射仰角．
四、延伸製作．
1.於大型水火箭的製作．熟悉了水火箭的基本製作後，可以嘗試製作大型水火箭．由質量較輕的金屬做成，提供氣壓由氣泵完成．
2.多級火箭的製作．
把幾個水火箭綁在一起，由一個進氣孔提供氣壓．同時噴出水柱，提高水火箭的飛行能力．
經過這半個多學期的探索、研究、實驗我們初步地完成了水火箭研製工作，從中我們在許多方面有了提高．通過查找資料的方法，我們對火箭的發展歷史，特別是我國火箭技術發展的歷史，有了很深刻的認識．知道火箭是現代航天所必需的運載工具，我國是火箭技術的發源地，現在的運載技術已經達到了世界先進水平，成為當今世界的航天大國．我國對航天航空事業很關注，然而由於資金短缺以及技術的缺陷航天事業發展地很緩慢，但隨著綜合國力的強大，在與外國的合作下已發射了多枚「長征系列」的火箭，去年，我國又成功發射了「神州二號」、「神州三號」宇宙飛船，為將來開發宇宙打下堅固的基礎．
選我吧！求你了！

相信大家一定在電視一看到過火箭吧!目前的運載火箭都是化學火箭，以自身攜帶的燃料作為動力源。現在，讓我們自己動手來做個彈力小火箭。
所需用品：

塑料吸管1根，卡紙，橡皮泥，小彈簧1根，鋼皮易拉罐1隻，自行車鋼絲和一塊100×50(mm)的木板，小釘子2隻。

製作方法：

1.從易拉罐上剪取20×100(mm)鋼皮一條，按圖兩端分別鑽ф3mm的小孔。
2.將自行車鋼絲插在木板上，按圖二套入薄鋼片和彈簧，然後將鋼皮的一端用鐵釘固定在木板上，做成發射架。
3.用卡紙剪四個機翼固定在塑料吸管下端，使底部形成「十」字形。最後再用橡皮泥插在塑料吸管的頂端做成火箭。
使用玩法：

將火箭在發射架鋼絲上，用手按住彈簧鋼皮下壓，然後放開，小火箭會自動彈出

『貳』 小學生申請專利的故事

廈門外國語學校附屬小學
蔡知柔：動力來源於生活
「總是把手機落在車上，走出一段距離才發現，結果又要原路折回去拿，好煩人！」 福建省廈門外國語學校附屬小學六年級學生蔡知柔有一個解決「煩人」問題的小發明：這個小裝置，不但能在汽車熄火時發出聲響提醒主人帶走手機，還能把手機臨時固定在車上，並附帶充電功能。這項發明名為「帶充電功能的車載手機防遺忘提醒器」。一個光電感測器、一塊無線電充電模塊、一個車載插頭、一個強力吸盤，再加上可調式支架，就構成了蔡知柔發明的「提醒器」。
蔡知柔說，提醒器是利用汽車點煙器來提供電源的。車主開車時，可以把手機固定在支架上。汽車一熄火，連接提醒器的電路就會導通，這時提醒器就會大聲「呼叫」，直到車主把手機從支架上拿起來。
此外，由於接通了點煙器的電源，手機在汽車行駛的過程中還可以充電，可謂一舉兩得，十分方便。「產生這一發明想法，是因為爸爸媽媽經常把手機落在車上。」蔡知柔說，她也因此經常充當「小跑腿」，而且「如果手機被小偷盯上，汽車玻璃就會被砸碎，損失多慘重啊」，所以，她就開始琢磨起她的小發明。
開始時，蔡知柔想到小時候玩的電子百拼，只需要幾個部件，就能完成一個可以發出聲響的裝置。她就把身邊認為可以用上的東西全都拆了，但卻組裝不起來。後來，她拿著一大堆零部件找到學校科技組老師黃福裕，在黃老師的指導下，經過幾個月的設計組裝改造，最終完成了作品。 黃福裕說，蔡知柔只有11歲，但設計過程中關乎物理電路原理的知識她都懂，因為她從小就學過電子拼裝。平時蔡知柔是班上的尖子生，動手能力也一直都很強，小學還未畢業，就已有兩項發明專利，分別是此前發明的「清除『牛皮癬』專用工具」和「用於自動扶梯的欄板裝置」，兩項發明均捧回全國發明創造大獎。
吉林大學附屬中學
孟千賀：靈感經常閃現
生活中的困擾，也為愛思考的中小學生提供了更多的發明機會。2013年3月份，被同學們稱為「小發明家」的吉林大學附屬中學初三學生孟千賀，研製的「尿不濕濕度自動檢測裝置」和「多功能自動定時澆花裝置」申請了四項國家專利，這些發明都與生活息息相關。
初三本是繁忙的中考季，可15歲的孟千賀卻「忙裡偷閑」，發明了自動澆花裝置。而這項發明源於他養花的愛好。小時候，每逢寒暑假去外地奶奶家回來，他心愛的花草由於缺水就枯萎了，這讓孟千賀極為心疼。「這件事在我童年裡留下了很深的印象，所以我想，如果能有個自動定時澆花的裝置就可以解決這個問題了。」
經過反復研究，孟千賀研製成了多功能自動定時澆花裝置。它能夠根據不同花卉植物的習性，提供不同的澆花方式。「這個『多功能』是採用了時間繼電器和延時繼電器，前一種繼電器解決了澆花周期的問題，後一種解決了澆花時間長短的問題。」
初次研發成功激發了孟千賀的發明熱情。有一次，孟千賀發現哥哥一邊炒菜還得一邊看看他幾個月大的孩子是不是需要換尿不濕了，來來回回十分麻煩。孟千賀說，「我當時就想，能不能有一個自動監測尿不濕濕度的東西，一旦濕度大了就自動報警，那哥哥照顧孩子就省事兒多了。」為了研究「尿不濕濕度自動檢測」裝置，孟千賀遇到了不少困難，每次都要下一番苦功攻克難題。「最後研製成的這個自動監測裝置上標有濕度等級，當濕度指示條超過等級顯示時，濕度感測器發出信號，蜂鳴器報警，提示更換尿不濕。」孟千賀介紹說。
「在尿不濕上放電動的裝置安全嗎？」「我放的是紐扣電池，不高於36伏電壓，對人體是安全的，沒有傷害。」孟千賀自信地說。
孟千賀說，雖然初三的學習很緊張，但他想發明的靈感還是經常閃現。目前，他還在醞釀著新發明，並一連講了「一種鞋用梅花形防滑裝置」「噴鹽式氣動滅害蟲槍」「磁力牽引船」「迴流助力裝置」等幾個很有創意的發明設想。「我的發明都是在生活中遇到困擾時想到的辦法，希望通過這些小發明，能提升我們的生活品質。」
重慶市巴蜀中學
葉津華：通過表彰產生激勵作用
2013年5月，在重慶市謝家灣小學舉行的重慶第二屆中小學生科技活動節暨實踐大課堂啟動儀式上，50名愛好科技的中小學生用他們的創意和作品獲得了「小科學家」「小發明家」「科技小能手」的榮譽稱號。在這些小發明中，重慶市巴蜀中學高二（35）班的葉津華發明的「基於人體識別的行人自動警示系統」非常實用。
「注意安全！請不要闖紅燈！」葉津華在活動現場演示了這項發明：當有行人闖紅燈過斑馬線時，系統會自動鎖定該行人，並發出報警聲。這套系統可以安裝在紅綠燈上，行人一旦闖紅燈，會清楚地聽到這樣的提示音。「日常生活中，在人流量大、交通繁忙的地方，通常有交通協勤對闖紅燈的行人進行提醒勸阻，投入成本巨大。」葉津華說，他開始思考能不能設計一個電子設備來替代專人勸阻。高一暑假，葉津華前往觀音橋商圈、五里店轉盤等人流量大的地方，對當前城市交通狀況開始調查。
「我對不同職業的上百位市民進行了調查，發現行人闖紅燈、人車爭道的現象非常普遍。而多數行人闖紅燈是因為缺乏交通安全意識。如果能在行人闖紅燈時對其進行提醒，這種行為將大大減少。」葉津華說，調查中，他的想法也得到許多市民的認可。為了實現這一目的，他又對現有的智能視頻監控技術和智能交通技術發展現狀進行了研究，發現在規范行人行為方面的應用上，目前還是空白。於是，他又進行了一系列的技術研究，2013年4月，葉津華研發出「行人橫穿公路自動警示系統」。 通俗來講，這套系統利用智能監控技術，在橫道線安放監控攝像機，從而自動檢測違規穿越公路的行人，一旦發現違規穿越公路的行人，則通過語音提示對其進行警示和勸阻，避免發生交通事故。指導老師張榮慶介紹，目前正在對該系統進一步完善，待一切成熟後希望能夠投入到實際生活中去。
據了解，啟動儀式現場還展示了最近一年內全市中小學生的科技小發明、小製作。「希望通過表彰這些在科技活動中突出的中小學生，激勵廣大中小學生參與到科技創新活動中來。」重慶市教委主任周旭說。
東莞市莞城實驗小學
朱戈亮：從尊重生命找到設計理念
2013年，廣東省東莞市發生多起造成人員傷亡的火災事故。莞城實驗小學的小學生為此發明設計了一項建築物外圍逃生項目—智能生命通道。2013年12月6日，2013年東莞市青少年科技創新大賽在東莞中學松山湖學校舉行，該智能生命通道獲得了此次比賽青少年發明創造類一等獎。
莞城實驗小學的朱戈亮及其小夥伴們設計的這一套外圍逃生通道，由安全窗、馬達、絲桿、蓄電池、報警器等部件組成。平時，每一層的安全窗嵌在樓層內，與外牆平齊。在火災發生時，溫控器監測溫度的升高而報警，相關人員按下控制按鈕，可以將安全窗伸出樓層外60厘米，上下相連，形成一個外圍的逃生通道，便於被困人員由此快速逃生。蓄電池與正常電源的切換，保證了安全通道的電源供應。這一尊重生命的智能設計吸引了不少評委、參觀者的贊賞，奪得本次比賽小學組的一等獎。
學生們的智慧能否付諸實踐呢？答案是肯定的。東莞的學生在歷屆青少年科技創新大賽中均有不俗作品脫穎而出，多次取得了全省、全國賽的一等獎。一些優秀作品甚至申請了發明專利，有的被企業「盯上」並運用於實際生產中。
湖南省寧鄉一中
胡姝：對理科實驗特別感興趣
將霧霾空氣進行幾次水洗消毒和過濾的方法，從而使空氣得到凈化。2013年10月，湖南省寧鄉縣第一高級中學學生胡姝憑著霧霾消除器這一發明，走上了寧鄉縣首屆青少年科技創新縣長獎的領獎台。2012年7月，胡姝拿著該作品參加第六屆全國青少年勞技大賽時就獲得金獎。
據悉，霧霾空氣液洗清除裝置由圓柱型多孔狀吸霧頭、吸氣管、吸氣泵、黏稠液體瓶、消毒液體瓶、濾毒瓶等連接管道、閥門組成。「別看它其貌不揚，但作用不小。」文文靜靜的胡姝談起自己的作品就興致勃勃，「該裝置採用渦式液體洗氣法和增濕降塵原理，用較大功率氣泵將霧霾空氣壓入黏稠液體和消毒液體中，洗出和黏附空氣中的灰塵，再將洗過的空氣通過過濾瓶中的紗布、活性炭過濾吸附灰塵和有害氣體，從而得到較為干凈的空氣。」
據了解，胡姝在讀初中時就對理科實驗特別有興趣，老師做實驗時聚精會神地看，除了看實驗現象之外，她還善於了解現象的根源。胡姝還特別關心社會熱點問題，她了解到霧霾空氣中存在有害物質及其形成原因後，先後上網查找資料證實，走訪環保專家，虛心向專家們請教，從中抓住了清除主要環節，經過一個暑假的反復實驗，發明了該作品。「我在研究過程中，深受日本福島核泄漏的處理方式的啟發。」胡姝說，自己當時想到了一種方法，將霧霾空氣進行幾次水洗消毒和過濾方法，從而使空氣得到凈化。寧鄉縣2012年在全省率先設立青少年科技創新縣長獎，作為全縣青少年科技創新活動的最高榮譽獎。縣長獎評選對象為全縣在校中小學生的科技創新目，每年一次，每次獎勵10個項目。
廈門外國語學校翔安附屬學校
60名同學：培養自我環保意識
2013年12月26日，廈門外國語學校翔安附屬學校舉行了「東亞電力杯」中小學生環保科技小製作小發明現場比賽，學校的60名選手們在規定的時間內現場製作海、陸、空、建築模型、科技小發明，小製作作品等。
紙盒、光碟、易拉罐、葯瓶、礦泉水瓶……學生們用自帶廢棄的用品參加製作比賽，他們大膽地、自由地把想像中的美好生活、科技夢想用自己靈巧的雙手錶現出來。「今天製作了一輛自己最喜愛的坦克。」一年級的選手林志翰說，平時自己在家裡也喜歡拿廢棄的用品製作飛機、機器人、輪船等。風能發電機、火箭模型、美麗家園、潛望鏡、萬花筒、吸塵器模型……經過60分鍾的現場製作，選手們完成的每件作品都別出心裁，各具特色，有的作品設計新穎、創意獨特；有的作品天真純朴、憨態可掬；有的作品看似粗糙，卻使人回味無窮。
據了解，學校將依據創新性、科學性、藝術性、實用性的原則，精心選拔作品，分年級評出一二三等獎，以此激勵學生動手操作潛能，營造「學科學、愛科學、用科學」的校園氛圍。東亞電力（廈門）有限公司已經在翔安區內舉行了三屆「東亞電力杯」系列活動，此屆活動除了環保科技小製作小發明現場比賽，還包括科幻作文現場大賽，旨在協助學校培養中小學生的科學素養和環保意識，積極履行企業社會責任。
廈門市翔安區彭厝學校
陳雙全：學校和社會合作共進
福建省廈門市翔安區彭厝學校利用建設鄉村少年宮的有利契機，開展青少年電子製作普及活動，在當地掀起一股學習科技熱潮。
「目前，學校有20%以上的學生選擇參加電子製作活動，內容涉及電子製作百拼、小拼、陽光測向和趣味科學等多項。」彭厝學校副校長陳雙全說，青少年電子製作活動具有科技性、廣泛性、創造性等特點。通過活動，孩子們可以了解到各種電子元器件的種類、用途，還可以了解有關現代製造方面的知識。
陳雙全稱，在實踐製作的過程中，學校鼓勵學生採用多種形式設計，發展他們的創新意識，並通過組織比賽，比動手能力，比速度，比創新思維做出新作品，比規范科學的理論知識以及對電路的基礎知識的熟悉程度，激發學生的創造探索慾望，引導學生對科技創新的興趣。同時，學校經常利用實驗室的器材給學生做一些教材外的實驗，開拓學生的視野，讓學生勤於動手，善於從自然界、從生活中發現問題，並找到解決問題的獨特辦法，帶動整個學校科技氛圍的形成。
此外，也要號召社會資源力量開展科技競賽活動，為學生們提供發明創造的有利平台。
江蘇省無錫市崇安區
上馬墩街道：配備發明課程科技教師
「這種澆花器，可以根據太陽的強度自動選擇給花草提供合理的水分，適合那些想養植物但偶爾會『偷懶』的人，市場前景廣、實用性強。」2012年7月，江蘇省無錫市崇安區上馬墩街道，一家高新技術企業以「友情價」500元買到了當地六年級學生薛雨淳的「太陽能澆花器」專利使用權，並計劃年內量產投放市場。
薛雨淳介紹，其發明的澆花器包括太陽能板、馬達、傳動繩、儲水瓶和輸水管，儲水瓶下端設有出水口，出水口通過輸水管與花盆相連。在出水口處設有擋水片，擋水片上設有傳動輪經動繩與馬達相連，馬達經導線與太陽能板相連，根據太陽光的強度，選擇給花草提供合理的水分，不需要親自給花草澆水。
小學生獲得發明專利，在上馬墩街道已不是新鮮事。僅2011年，當地塔影中心小學、塔影中學、靖海實驗小學就有20個實用專利及發明專利問世。其中，塔影中學的「紙袋固定器」「乒乓球撿球器」等4項實用專利已經成功得到了國家專利局的授權。「中小學生的思維相對活躍，不拘於書本中的知識，更能從生活中得到啟發，想法多且新穎，所以實用專利的發明比較多，多是源自生活中的細微觀察，像太陽能澆花器、乒乓球撿球器、吸塵黑板擦等都是不錯的實用發明。」與小發明家「簽約」的無錫榮森光伏科技有限公司負責人表示，薛雨淳小朋友的發明節能又便捷，從實用性上考慮，公司將推廣這一專利技術，產品上市後獲得效益與專利持有人共享。
「申請專利有獎，專利獲得授權有獎，發明遇到困難可及時獲得幫助，專利申請所需資金和相關手續辦理全由街道一手操辦。」上馬墩街道負責科技成果轉化的工作人員介紹，這些小發明家的專利問世後，已有多家企業對這批豐富的專利資源表示出興趣，當地政府也有專門設立展示專利和創意成果的展廳，將各種來自民間的創造運用到企業的實際運營當中，以實現雙方共贏。目前上馬墩街道所有中小學校都配有專門教授發明課程的科技老師，通過生動活潑的教學手法激發孩子們的想像力，並引導孩子們將創意變為現實。

『叄』 物理小製作

相信自己最重要！！！
做個水果電池
水果電池就是說在水果裡面插入化學活性不同的金屬，這樣由於水果裡面有酸性電解質，可以形成一個原電池。
水果電池的的發電原理是：在實驗中兩個金屬片的活性是不一樣的，其中更活潑的那邊的金屬片和水果中的酸性物質反應生成了氫離子，由於產生了電荷，整個系統需要保持穩定（或者說是產生了電場，電場造成下列結果。），所以在組成原電池的情況下，由電子從迴路中保持系統的穩定，這樣的話理論上來說電流大小直接和果酸濃度相關，（如果是要表達為一個函數關系的話，那麼這個函數其實是和離子強度有關的而且還是定量關系，和離子濃度由定性的關系。），在此情況下，如果迴路的長度改變，勢必造成迴路的改變，所以也會造成電壓的改變。
很簡單~~~材料容易找。。。
不要可以換難的，比如蒸汽船。。。

『肆』 那位大神能幫我想一個小發明的設想

因為你也說了是還沒有的東西，而實際上以你目前中學生的水準是不可能完成的

你的老師是想培養你的創新精神，所以應在原有東西上進行改進。下面為想法：

1. 名稱：水火箭

2. 啟發：看神七發射

3. 製作方法材料等見附件

4. 視頻是我製作的時候拍的。你可以看看

5. 創新的部分你可以把燃料緩緩，比如生活中廢棄的材料等

6. 效果就是可以進行短距離勘測。例如你可以在上面加攝像頭，但要考慮穩定性。也是創新點所在。

希望你多想，多思考，早日作出成品。加油吧，少年。

若還有問題請追問。