小发明气泵

『壹』 科技小发明 示意图

一、发射原理：
用橡皮塞塞紧的可乐瓶，形成一个密闭的空间．把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出．
二、水火箭的制作：
1.材料准备：3~6个2.25L的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸．
2.制作过程：如图1,取出其中一个可乐瓶，大约以1／3的间距切成三等份．如图2,留下瓶口及中段部分，将第二个可乐瓶倒过来．如图3,将第一个的瓶口盖在第二个可乐瓶的瓶底，再将第一个的中段瓶身盖在第二个可乐瓶的瓶口．盖上后，用双面胶粘紧．再找出一个硬纸板，参考图4剪出平衡翼，平衡翼的数量为4个．太大的平衡翼很重，太小的起不了平衡作用．平衡翼的装法参考图5.剩余的工作就是装饰了，弹头的做法参考图6、7.
制作流程图：
3.制作重点：在制作过程中，喷口是最为重要的，密封一定要好，否则不能提供良好的压力．气针在木塞中，也要达到密不透水，最好用烧红的针尖穿洞．如果还有漏水情况，可以在气针上加装一个圆珠笔芯，圆珠笔芯的顶端伸出水面，可防止打气时气泡的翻滚和漏水情况．制作示意图如下图：
4.水火箭的结构图示意图：
三、研究方法：
1.水火箭的竖直升高高度与瓶内水位的关系可以通过做实验的方法获得：通过实验得出，当水量为1／4时，水火箭飞地最高．由实验结果看出：气压与射程成正比．这是因为气压越大，喷水的力量越大，水火箭的冲量越大，水火箭做反冲运动．而在发射水量为1000ml以上时，水火箭中的水未喷完，由于气压减小就停止了加速，增加水火箭的重量，使水火箭受重力影响而提前坠落了．质量越大，所需提供的动量就越大，当质量一定时，速度越大动量越大．而提高速度的方法是提高单位时间内的喷水量．所以，只有当水火箭内的气压与水量适当时，才能飞地更远更高．实验中发现，若水量大于固定气压所能喷射的上限，则水火箭中的水不会喷完，要如何避免水喷不完的情形呢？根据PV＝nRT，可求出一定气压所能喷出的水量上限．若是水量不够一定气压所能喷出的水量被较早喷完．根据理论，发射时我们先量出能灌进水火箭的最大值，再算出此气压能喷出的最大水量，根据此两数据装水灌气，即可达到水火箭之最大射程（Pmax＝Fmax×Mmax）．
2.怎样提高水火箭的稳定性．
水火箭在上升过程中，并不是竖直向上升的，经常横着或侧着瓶身上升．这就要求我们必须提高它的稳定性，使它竖直上升．提高它的稳定性，就得考虑大气阻力的作用．首先，水火箭顶部应为尖的，以便于减小空气阻力；其次瓶体形状应接近流线型，这样便于气流的通过；要使它竖直上升，还要在放置的时候使它竖直，我们就取了一个三角架，把水火箭支住（不是紧套）使它能竖直地立着．
3.发射轨道对射程的影响．
固定水量600ml，发射仰角50°．利用无轨发射架和70cm发射架分别发射水火箭并记录结果及发射情况．比较发射轨道对飞行距离的影响．实验结果显示：有轨及无轨发射器在同一冲量所造成的射程都差不多，可见有无轨道都不影响射程．但在冲量越小时，无轨发射器发射的水火箭容易常常偏离预定方向；而有轨发射器因为有两个支点，使水柱喷射时不易产生其他方向的分力，因此水火箭能精确的直线前进．所以，有轨发射器在准确度上胜于无轨发射器．
4.弹头重量对发射轨道的影响．
固定水量600ml，发射仰角50°，使用有轨发射器．弹头依序放置填充物，质量为30g，40g，50g，60g．比较弹头重量对水火箭发射轨道的影响．
由实验可知：未加前置填充物的弹头，因受到尾翼质量的影响，重心明显偏后．这时候，因为物体旋转时的中心为重心，所以我们可以把重心G当成支点，则在只受重力的情况下弹头即成一个以G为支点的平横杠杆．在飞行时，弹头A与弹尾B将受到相同的风阻影响，但由于力臂不同（AG＞AB），所以A点所产生的力矩大于B点，故水火箭即会旋转影响航道．所以我们必须放前置填充物，将重心G向A移动，使力臂AG＝BG（即水火箭的中点），这样A、B产生的力矩才会相同，达成平衡．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，则又会变成旋转的情形，而造成反效果．所以，由实验的结果得知，填充物约65g为最好，而此时重心正好位于首尾中点．当然，这个质量是不确定的，因水火箭的不同而异．
5.发射仰角的影响．
固定水量500ml水，前置填充物，使用有轨发射器．分别使用发射仰角35°、45°、55°、65°、75°．比较发射仰角对水火箭发射距离的影响．
水火箭的斜发与斜抛有关，所以由理论可得发射仰角为45°时，飞行距离最长．但由发射的结果得知：在发射仰角50°到55°之间（约为52°）时，可以达到最大的射程．当发射仰角太小时，水火箭向上的分力不大，使爬升高度不大，且由于水火箭的重量受地球引力的牵引，使其容易落下，造成射程缩短．而当角度太大时，其向上分力虽大，但向前分力太小，以至于射程太短，行成“射得高，但射不远”的情形．所以在水火箭的发射角度方面，须考虑向上分力及向前分力适中、各种外界因素的影响以及发射仰角．
四、延伸制作．
1.于大型水火箭的制作．熟悉了水火箭的基本制作后，可以尝试制作大型水火箭．由质量较轻的金属做成，提供气压由气泵完成．
2.多级火箭的制作．
把几个水火箭绑在一起，由一个进气孔提供气压．同时喷出水柱，提高水火箭的飞行能力．
经过这半个多学期的探索、研究、实验我们初步地完成了水火箭研制工作，从中我们在许多方面有了提高．通过查找资料的方法，我们对火箭的发展历史，特别是我国火箭技术发展的历史，有了很深刻的认识．知道火箭是现代航天所必需的运载工具，我国是火箭技术的发源地，现在的运载技术已经达到了世界先进水平，成为当今世界的航天大国．我国对航天航空事业很关注，然而由于资金短缺以及技术的缺陷航天事业发展地很缓慢，但随着综合国力的强大，在与外国的合作下已发射了多枚“长征系列”的火箭，去年，我国又成功发射了“神州二号”、“神州三号”宇宙飞船，为将来开发宇宙打下坚固的基础．
选我吧！求你了！

相信大家一定在电视一看到过火箭吧!目前的运载火箭都是化学火箭，以自身携带的燃料作为动力源。现在，让我们自己动手来做个弹力小火箭。
所需用品：

塑料吸管1根，卡纸，橡皮泥，小弹簧1根，钢皮易拉罐1只，自行车钢丝和一块100×50(mm)的木板，小钉子2只。

制作方法：

1.从易拉罐上剪取20×100(mm)钢皮一条，按图两端分别钻ф3mm的小孔。
2.将自行车钢丝插在木板上，按图二套入薄钢片和弹簧，然后将钢皮的一端用铁钉固定在木板上，做成发射架。
3.用卡纸剪四个机翼固定在塑料吸管下端，使底部形成“十”字形。最后再用橡皮泥插在塑料吸管的顶端做成火箭。
使用玩法：

将火箭在发射架钢丝上，用手按住弹簧钢皮下压，然后放开，小火箭会自动弹出

『贰』 小学生申请专利的故事

厦门外国语学校附属小学
蔡知柔：动力来源于生活
“总是把手机落在车上，走出一段距离才发现，结果又要原路折回去拿，好烦人！” 福建省厦门外国语学校附属小学六年级学生蔡知柔有一个解决“烦人”问题的小发明：这个小装置，不但能在汽车熄火时发出声响提醒主人带走手机，还能把手机临时固定在车上，并附带充电功能。这项发明名为“带充电功能的车载手机防遗忘提醒器”。一个光电传感器、一块无线电充电模块、一个车载插头、一个强力吸盘，再加上可调式支架，就构成了蔡知柔发明的“提醒器”。
蔡知柔说，提醒器是利用汽车点烟器来提供电源的。车主开车时，可以把手机固定在支架上。汽车一熄火，连接提醒器的电路就会导通，这时提醒器就会大声“呼叫”，直到车主把手机从支架上拿起来。
此外，由于接通了点烟器的电源，手机在汽车行驶的过程中还可以充电，可谓一举两得，十分方便。“产生这一发明想法，是因为爸爸妈妈经常把手机落在车上。”蔡知柔说，她也因此经常充当“小跑腿”，而且“如果手机被小偷盯上，汽车玻璃就会被砸碎，损失多惨重啊”，所以，她就开始琢磨起她的小发明。
开始时，蔡知柔想到小时候玩的电子百拼，只需要几个部件，就能完成一个可以发出声响的装置。她就把身边认为可以用上的东西全都拆了，但却组装不起来。后来，她拿着一大堆零部件找到学校科技组老师黄福裕，在黄老师的指导下，经过几个月的设计组装改造，最终完成了作品。 黄福裕说，蔡知柔只有11岁，但设计过程中关乎物理电路原理的知识她都懂，因为她从小就学过电子拼装。平时蔡知柔是班上的尖子生，动手能力也一直都很强，小学还未毕业，就已有两项发明专利，分别是此前发明的“清除‘牛皮癣’专用工具”和“用于自动扶梯的栏板装置”，两项发明均捧回全国发明创造大奖。
吉林大学附属中学
孟千贺：灵感经常闪现
生活中的困扰，也为爱思考的中小学生提供了更多的发明机会。2013年3月份，被同学们称为“小发明家”的吉林大学附属中学初三学生孟千贺，研制的“尿不湿湿度自动检测装置”和“多功能自动定时浇花装置”申请了四项国家专利，这些发明都与生活息息相关。
初三本是繁忙的中考季，可15岁的孟千贺却“忙里偷闲”，发明了自动浇花装置。而这项发明源于他养花的爱好。小时候，每逢寒暑假去外地奶奶家回来，他心爱的花草由于缺水就枯萎了，这让孟千贺极为心疼。“这件事在我童年里留下了很深的印象，所以我想，如果能有个自动定时浇花的装置就可以解决这个问题了。”
经过反复研究，孟千贺研制成了多功能自动定时浇花装置。它能够根据不同花卉植物的习性，提供不同的浇花方式。“这个‘多功能’是采用了时间继电器和延时继电器，前一种继电器解决了浇花周期的问题，后一种解决了浇花时间长短的问题。”
初次研发成功激发了孟千贺的发明热情。有一次，孟千贺发现哥哥一边炒菜还得一边看看他几个月大的孩子是不是需要换尿不湿了，来来回回十分麻烦。孟千贺说，“我当时就想，能不能有一个自动监测尿不湿湿度的东西，一旦湿度大了就自动报警，那哥哥照顾孩子就省事儿多了。”为了研究“尿不湿湿度自动检测”装置，孟千贺遇到了不少困难，每次都要下一番苦功攻克难题。“最后研制成的这个自动监测装置上标有湿度等级，当湿度指示条超过等级显示时，湿度传感器发出信号，蜂鸣器报警，提示更换尿不湿。”孟千贺介绍说。
“在尿不湿上放电动的装置安全吗？”“我放的是纽扣电池，不高于36伏电压，对人体是安全的，没有伤害。”孟千贺自信地说。
孟千贺说，虽然初三的学习很紧张，但他想发明的灵感还是经常闪现。目前，他还在酝酿着新发明，并一连讲了“一种鞋用梅花形防滑装置”“喷盐式气动灭害虫枪”“磁力牵引船”“回流助力装置”等几个很有创意的发明设想。“我的发明都是在生活中遇到困扰时想到的办法，希望通过这些小发明，能提升我们的生活品质。”
重庆市巴蜀中学
叶津华：通过表彰产生激励作用
2013年5月，在重庆市谢家湾小学举行的重庆第二届中小学生科技活动节暨实践大课堂启动仪式上，50名爱好科技的中小学生用他们的创意和作品获得了“小科学家”“小发明家”“科技小能手”的荣誉称号。在这些小发明中，重庆市巴蜀中学高二（35）班的叶津华发明的“基于人体识别的行人自动警示系统”非常实用。
“注意安全！请不要闯红灯！”叶津华在活动现场演示了这项发明：当有行人闯红灯过斑马线时，系统会自动锁定该行人，并发出报警声。这套系统可以安装在红绿灯上，行人一旦闯红灯，会清楚地听到这样的提示音。“日常生活中，在人流量大、交通繁忙的地方，通常有交通协勤对闯红灯的行人进行提醒劝阻，投入成本巨大。”叶津华说，他开始思考能不能设计一个电子设备来替代专人劝阻。高一暑假，叶津华前往观音桥商圈、五里店转盘等人流量大的地方，对当前城市交通状况开始调查。
“我对不同职业的上百位市民进行了调查，发现行人闯红灯、人车争道的现象非常普遍。而多数行人闯红灯是因为缺乏交通安全意识。如果能在行人闯红灯时对其进行提醒，这种行为将大大减少。”叶津华说，调查中，他的想法也得到许多市民的认可。为了实现这一目的，他又对现有的智能视频监控技术和智能交通技术发展现状进行了研究，发现在规范行人行为方面的应用上，目前还是空白。于是，他又进行了一系列的技术研究，2013年4月，叶津华研发出“行人横穿公路自动警示系统”。 通俗来讲，这套系统利用智能监控技术，在横道线安放监控摄像机，从而自动检测违规穿越公路的行人，一旦发现违规穿越公路的行人，则通过语音提示对其进行警示和劝阻，避免发生交通事故。指导老师张荣庆介绍，目前正在对该系统进一步完善，待一切成熟后希望能够投入到实际生活中去。
据了解，启动仪式现场还展示了最近一年内全市中小学生的科技小发明、小制作。“希望通过表彰这些在科技活动中突出的中小学生，激励广大中小学生参与到科技创新活动中来。”重庆市教委主任周旭说。
东莞市莞城实验小学
朱戈亮：从尊重生命找到设计理念
2013年，广东省东莞市发生多起造成人员伤亡的火灾事故。莞城实验小学的小学生为此发明设计了一项建筑物外围逃生项目—智能生命通道。2013年12月6日，2013年东莞市青少年科技创新大赛在东莞中学松山湖学校举行，该智能生命通道获得了此次比赛青少年发明创造类一等奖。
莞城实验小学的朱戈亮及其小伙伴们设计的这一套外围逃生通道，由安全窗、马达、丝杆、蓄电池、报警器等部件组成。平时，每一层的安全窗嵌在楼层内，与外墙平齐。在火灾发生时，温控器监测温度的升高而报警，相关人员按下控制按钮，可以将安全窗伸出楼层外60厘米，上下相连，形成一个外围的逃生通道，便于被困人员由此快速逃生。蓄电池与正常电源的切换，保证了安全通道的电源供应。这一尊重生命的智能设计吸引了不少评委、参观者的赞赏，夺得本次比赛小学组的一等奖。
学生们的智慧能否付诸实践呢？答案是肯定的。东莞的学生在历届青少年科技创新大赛中均有不俗作品脱颖而出，多次取得了全省、全国赛的一等奖。一些优秀作品甚至申请了发明专利，有的被企业“盯上”并运用于实际生产中。
湖南省宁乡一中
胡姝：对理科实验特别感兴趣
将雾霾空气进行几次水洗消毒和过滤的方法，从而使空气得到净化。2013年10月，湖南省宁乡县第一高级中学学生胡姝凭着雾霾消除器这一发明，走上了宁乡县首届青少年科技创新县长奖的领奖台。2012年7月，胡姝拿着该作品参加第六届全国青少年劳技大赛时就获得金奖。
据悉，雾霾空气液洗清除装置由圆柱型多孔状吸雾头、吸气管、吸气泵、黏稠液体瓶、消毒液体瓶、滤毒瓶等连接管道、阀门组成。“别看它其貌不扬，但作用不小。”文文静静的胡姝谈起自己的作品就兴致勃勃，“该装置采用涡式液体洗气法和增湿降尘原理，用较大功率气泵将雾霾空气压入黏稠液体和消毒液体中，洗出和黏附空气中的灰尘，再将洗过的空气通过过滤瓶中的纱布、活性炭过滤吸附灰尘和有害气体，从而得到较为干净的空气。”
据了解，胡姝在读初中时就对理科实验特别有兴趣，老师做实验时聚精会神地看，除了看实验现象之外，她还善于了解现象的根源。胡姝还特别关心社会热点问题，她了解到雾霾空气中存在有害物质及其形成原因后，先后上网查找资料证实，走访环保专家，虚心向专家们请教，从中抓住了清除主要环节，经过一个暑假的反复实验，发明了该作品。“我在研究过程中，深受日本福岛核泄漏的处理方式的启发。”胡姝说，自己当时想到了一种方法，将雾霾空气进行几次水洗消毒和过滤方法，从而使空气得到净化。宁乡县2012年在全省率先设立青少年科技创新县长奖，作为全县青少年科技创新活动的最高荣誉奖。县长奖评选对象为全县在校中小学生的科技创新目，每年一次，每次奖励10个项目。
厦门外国语学校翔安附属学校
60名同学：培养自我环保意识
2013年12月26日，厦门外国语学校翔安附属学校举行了“东亚电力杯”中小学生环保科技小制作小发明现场比赛，学校的60名选手们在规定的时间内现场制作海、陆、空、建筑模型、科技小发明，小制作作品等。
纸盒、光碟、易拉罐、药瓶、矿泉水瓶……学生们用自带废弃的用品参加制作比赛，他们大胆地、自由地把想象中的美好生活、科技梦想用自己灵巧的双手表现出来。“今天制作了一辆自己最喜爱的坦克。”一年级的选手林志翰说，平时自己在家里也喜欢拿废弃的用品制作飞机、机器人、轮船等。风能发电机、火箭模型、美丽家园、潜望镜、万花筒、吸尘器模型……经过60分钟的现场制作，选手们完成的每件作品都别出心裁，各具特色，有的作品设计新颖、创意独特；有的作品天真纯朴、憨态可掬；有的作品看似粗糙，却使人回味无穷。
据了解，学校将依据创新性、科学性、艺术性、实用性的原则，精心选拔作品，分年级评出一二三等奖，以此激励学生动手操作潜能，营造“学科学、爱科学、用科学”的校园氛围。东亚电力（厦门）有限公司已经在翔安区内举行了三届“东亚电力杯”系列活动，此届活动除了环保科技小制作小发明现场比赛，还包括科幻作文现场大赛，旨在协助学校培养中小学生的科学素养和环保意识，积极履行企业社会责任。
厦门市翔安区彭厝学校
陈双全：学校和社会合作共进
福建省厦门市翔安区彭厝学校利用建设乡村少年宫的有利契机，开展青少年电子制作普及活动，在当地掀起一股学习科技热潮。
“目前，学校有20%以上的学生选择参加电子制作活动，内容涉及电子制作百拼、小拼、阳光测向和趣味科学等多项。”彭厝学校副校长陈双全说，青少年电子制作活动具有科技性、广泛性、创造性等特点。通过活动，孩子们可以了解到各种电子元器件的种类、用途，还可以了解有关现代制造方面的知识。
陈双全称，在实践制作的过程中，学校鼓励学生采用多种形式设计，发展他们的创新意识，并通过组织比赛，比动手能力，比速度，比创新思维做出新作品，比规范科学的理论知识以及对电路的基础知识的熟悉程度，激发学生的创造探索欲望，引导学生对科技创新的兴趣。同时，学校经常利用实验室的器材给学生做一些教材外的实验，开拓学生的视野，让学生勤于动手，善于从自然界、从生活中发现问题，并找到解决问题的独特办法，带动整个学校科技氛围的形成。
此外，也要号召社会资源力量开展科技竞赛活动，为学生们提供发明创造的有利平台。
江苏省无锡市崇安区
上马墩街道：配备发明课程科技教师
“这种浇花器，可以根据太阳的强度自动选择给花草提供合理的水分，适合那些想养植物但偶尔会‘偷懒’的人，市场前景广、实用性强。”2012年7月，江苏省无锡市崇安区上马墩街道，一家高新技术企业以“友情价”500元买到了当地六年级学生薛雨淳的“太阳能浇花器”专利使用权，并计划年内量产投放市场。
薛雨淳介绍，其发明的浇花器包括太阳能板、马达、传动绳、储水瓶和输水管，储水瓶下端设有出水口，出水口通过输水管与花盆相连。在出水口处设有挡水片，挡水片上设有传动轮经动绳与马达相连，马达经导线与太阳能板相连，根据太阳光的强度，选择给花草提供合理的水分，不需要亲自给花草浇水。
小学生获得发明专利，在上马墩街道已不是新鲜事。仅2011年，当地塔影中心小学、塔影中学、靖海实验小学就有20个实用专利及发明专利问世。其中，塔影中学的“纸袋固定器”“乒乓球捡球器”等4项实用专利已经成功得到了国家专利局的授权。“中小学生的思维相对活跃，不拘于书本中的知识，更能从生活中得到启发，想法多且新颖，所以实用专利的发明比较多，多是源自生活中的细微观察，像太阳能浇花器、乒乓球捡球器、吸尘黑板擦等都是不错的实用发明。”与小发明家“签约”的无锡荣森光伏科技有限公司负责人表示，薛雨淳小朋友的发明节能又便捷，从实用性上考虑，公司将推广这一专利技术，产品上市后获得效益与专利持有人共享。
“申请专利有奖，专利获得授权有奖，发明遇到困难可及时获得帮助，专利申请所需资金和相关手续办理全由街道一手操办。”上马墩街道负责科技成果转化的工作人员介绍，这些小发明家的专利问世后，已有多家企业对这批丰富的专利资源表示出兴趣，当地政府也有专门设立展示专利和创意成果的展厅，将各种来自民间的创造运用到企业的实际运营当中，以实现双方共赢。目前上马墩街道所有中小学校都配有专门教授发明课程的科技老师，通过生动活泼的教学手法激发孩子们的想象力，并引导孩子们将创意变为现实。

『叁』 物理小制作

相信自己最重要！！！
做个水果电池
水果电池就是说在水果里面插入化学活性不同的金属，这样由于水果里面有酸性电解质，可以形成一个原电池。
水果电池的的发电原理是：在实验中两个金属片的活性是不一样的，其中更活泼的那边的金属片和水果中的酸性物质反应生成了氢离子，由于产生了电荷，整个系统需要保持稳定（或者说是产生了电场，电场造成下列结果。），所以在组成原电池的情况下，由电子从回路中保持系统的稳定，这样的话理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关，（如果是要表达为一个函数关系的话，那么这个函数其实是和离子强度有关的而且还是定量关系，和离子浓度由定性的关系。），在此情况下，如果回路的长度改变，势必造成回路的改变，所以也会造成电压的改变。
很简单~~~材料容易找。。。
不要可以换难的，比如蒸汽船。。。

『肆』 那位大神能帮我想一个小发明的设想

因为你也说了是还没有的东西，而实际上以你目前中学生的水准是不可能完成的

你的老师是想培养你的创新精神，所以应在原有东西上进行改进。下面为想法：

1. 名称：水火箭

2. 启发：看神七发射

3. 制作方法材料等见附件

4. 视频是我制作的时候拍的。你可以看看

5. 创新的部分你可以把燃料缓缓，比如生活中废弃的材料等

6. 效果就是可以进行短距离勘测。例如你可以在上面加摄像头，但要考虑稳定性。也是创新点所在。

希望你多想，多思考，早日作出成品。加油吧，少年。

若还有问题请追问。