A. 日常生活中的小发明
日常生活中的小发明有套洗袜,精确书签,套杯花草茶,手风琴内置麦克风,多功能儿童座椅等等。生活的小发明太多了,下面我举例说明下:
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。
B. 儿童小发明小制作
吃饭时,我用筷子去夹豆子。总是夹不起来。后来我就想,豆子是圆的:如果在筷子夹食物的一头挖一个半圆的缺口就行了,试着做了一双这样的筷子,去夹豆子,大家都说很方便!简单把!楼主给分!!!!!
C. 怎么做一个简单的小发明
日常生活中的小发明
套洗袜
每次洗完衣服,双袜子挂在经常烦恼的事。虽然之前洗双袜子装饰扣固定来解决这个问题,但这种方法很容易使袜子洗后不变形,不舒服,穿的,并不适用于妇女的尼龙丝袜。
套洗袜,可以有效地解决上述问题。在袜子的生产过程中,每对袜,留下了一个洞。前双袜子的趾部的孔,通过双袜子洗袜子,这样一拉形成活结,可以在洗涤过程中保持配对。洗完后,您就可以轻松地解开挂在一起。
多功能儿童座椅
大多数的儿童座椅是由钢架,这使得它们在运输和储存过程中的繁琐的麻烦。包括一个可折叠手柄新的和一些儿童座椅,虽然座位摇篮,但主要目的是不是在这里。
多功能儿童座椅包括一个可折叠靠背,靠背和座椅可以折叠起来,方便存储,或靠背平坦的儿童加婴儿床的形成。在用钩子固定,以确保孩子们的安全,在车前车后的座椅和座椅靠背上还加装了安全带。多功能儿童座椅的支撑结构与一个凹槽基地使机架轮架的摇椅,配件和配套出售的多功能儿童座椅座套集。
“江南”(2004年7月23日,第三十二版)
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实现的环保双层塑料袋的实现很简单,只要在一个平面上,一个普通的塑料包装袋由两层或两层塑料袋成一个,那就是,环保塑料包装袋可获得。
发明的意义:人吃饭,尤其是在旅行,吃的东西剥离剥离总是乱丢垃圾废物,双环保塑料包装袋,在一个袋子里,你可以剥离分开存放,不会扔东西。保护环境。
环境的菜肴,筷子
方法:在普通的筷子老板可以放在一个上限,以避免这样的一双筷子重复使用的刷筷子,既避免了麻??烦和节约木材。同样的,菜也可以覆盖几层保鲜膜,用完时,剥离了一层,健康,干净的石板,以避免重复。
D. 美国Contigo儿童防漏吸管杯的小发明家系列适合几岁的孩子用啊
我记得是2-4岁,孩子2岁的时候买的,现在3岁多了还在用。大牌子质量真的好,搞活动的时候一口气买了2个,就怕他弄丢了,还要嚷着再要一个。水杯里面有个防漏阀,有时候吸嘴打开忘记关也不会漏水。
E. 生活中有用的小发明有哪些
套洗袜对我们的生活有很大的帮助,我们每次洗完衣服后, 袜子一双双的挂晾是很麻烦的一件事。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,不过这种方发会让袜子变形,穿起来也会不舒服,这种方法也不适合女式尼龙长袜。
F. 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!
G. 儿童小发明带来好处作文
每到过年走亲戚的时候,妈妈总是愁得不得了。因为来的人太多,穿拖鞋太麻烦;不穿吧,穿着鞋直接进来吧,又太脏,搞卫生太麻烦了。一家人为此伤透了脑筋。瞧!明天又要来客人了!这可该怎么办!这不爸爸妈妈又为这事议论开了。
妈妈说:“唉!这么多客人,那得多少拖鞋啊!”爸爸说:“发鞋套吧!”“一大堆人站在那儿都等鞋套,这多尴尬呀!”妈妈马上说。
听了爸爸妈妈的话,我陷入了深思:如果有一种东西,能够不像鞋套那么麻烦,又能把脏的鞋底隔开,就好了。于是,我人生的第一个小发明就这样开始了。
首先,我拿了两张包电器用的薄胶塑纸,剪了两只36码鞋子大小的鞋垫,然后再在上下两个圆弧处粘上两条双面胶。揭开上面的光滑的附贴纸,一双隔脏鞋垫就完成了。
我把妈妈拉过来,让她穿上外出穿的鞋,然后再踩到我的鞋垫上去。“妈,走几步。”我命令道。妈妈缓缓地走了几步,前面是粘住了,可后面呢?由于是高跟鞋,鞋跟很小,妈妈的鞋跟没有和后面的粘胶粘合,走起路来很不便,而且很容易掉下来,不够牢固。
哎!有了。我拿起双面胶,把后面部分全部贴满,妈妈再一穿,就粘住了,妈妈穿着我做的鞋垫在家里来回的走着,觉得既舒适又牢固。
“我成功了!”我高兴地在客厅里手舞足蹈。爸爸妈妈终于展开了愁眉,露出了久违的笑容。我们全家动工,不一会儿,30双鞋垫就做好了。
爸爸摸摸我的头,笑着说:“我的女儿真能干。这鞋垫不仅方便,而且制作简单,材料又环保,恩~真是帮了我一个大忙呀!”
H. 生活小发明
日常生活中的小发明
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的袜子变形,穿得也不舒服,而且也不适用于女式尼龙长袜。
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。
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。
《江南时报》 (2004年07月23日 第三十二版)
环保双层塑料袋
实现方法:环保双层塑料袋的实现很简单,只要在一个平面内,将一个普通塑料袋做成两层,或者将两个塑料袋合二为一,即可得到环保塑料袋。
发明意义:人们在吃东西时,尤其是在出去旅游时,吃带果皮的东西时,总是随地乱扔废果皮,有了双层环保塑料袋,就可以在一个袋子里将果皮分开存放,这样,就不会再乱丢东西了。保护了环境。
环保碟子,筷子
实现方法:在普通筷子头儿上可以套上一个套子,避免这样一双筷子可以重复使用,既避免了刷筷子的烦恼,又节省了木材。同样,碟子上也可以盖上数层保鲜膜,用完一次就揭下一层,又卫生,又避免了重复洗涮。
I. 六年级小发明
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。
精确书签
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。
套杯花草茶
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。
手风琴内置麦克风
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。
多功能儿童座椅
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。
创新小发明制作方法1、自制羽毛球
准备材料:空饮料瓶一只,泡沫水果网套两只,橡皮筋一根,玻璃弹子一只。
制作过程:
1.取250毫升空饮料瓶一只,将瓶子的上半部分剪下;
2.将剪下的部分均分为8份,用剪刀剪至瓶颈处,然后,将每一份剪成大小一致的花瓣形状;
3.将泡沫水果网套套在瓶身外,用橡皮筋固定在瓶口处;
4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子,塞进瓶口,塞紧并露出1厘米左右;
5.剪下半只乒乓球,将半球底面覆在瓶口上,四边剪成须状,盖住瓶口后用橡皮筋固定住。
6.美化修饰后,一只自制羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打,看看效果怎么样?
2、自制香皂纸
制作材料和工具:
吸湿性较好的白纸,小块香皂,一支毛笔和一次性饮料罐。
制作方法:
先把香皂切碎后放在罐里,盛上适量的水后把杯子放在炉上加热,等香皂融化,将白纸裁成火柴盒大小,一张张涂透皂液,再取出阴干就成了香皂纸。
3、自制热气球
1.首先我们用软纸裁出6~8个叶状的纸片。
2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。
3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。
4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面 创新小发明制作方法1、自制羽毛球
准备材料:空饮料瓶一只,泡沫水果网套两只,橡皮筋一根,玻璃弹子一只。
制作过程:
1.取250毫升空饮料瓶一只,将瓶子的上半部分剪下;
2.将剪下的部分均分为8份,用剪刀剪至瓶颈处,然后,将每一份剪成大小一致的花瓣形状;
3.将泡沫水果网套套在瓶身外,用橡皮筋固定在瓶口处;
4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子,塞进瓶口,塞紧并露出1厘米左右;
5.剪下半只乒乓球,将半球底面覆在瓶口上,四边剪成须状,盖住瓶口后用橡皮筋固定住。
6.美化修饰后,一只自制羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打,看看效果怎么样?
2、自制香皂纸
制作材料和工具:
吸湿性较好的白纸,小块香皂,一支毛笔和一次性饮料罐。
制作方法:
先把香皂切碎后放在罐里,盛上适量的水后把杯子放在炉上加热,等香皂融化,将白纸裁成火柴盒大小,一张张涂透皂液,再取出阴干就成了香皂纸。
3、自制热气球
1.首先我们用软纸裁出6~8个叶状的纸片。
2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。
3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。
4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面。
4、自制手电筒
具体制作方法是:将一只废易拉罐(如露露饮料罐)起掉一头盖子,另一头用圆头榔头敲凹。用厚瓦楞纸板卷起两节一号电池,电池正极朝上、负极朝下装入罐中。找一个合适的塑料盖(如神奇大大卷的盒盖正好可以扣在露露饮料罐上),在盒盖中央挖一个圆形小洞,洞的大小以使灯泡插紧为宜。将灯泡底座插入小洞。取一段寻线两端剥去线皮,一端绕在灯座上,另一端从塑料盖侧面扎一个小孔穿出。将塑料盖盖在易拉罐上。检查一下,灯泡、电池是不是紧密接触。到这里一次性手电筒就做好了。使用时,用大拇指把从侧壁穿出的导线按在从拉罐无油漆的焊缝上,手电筒就会发光,大拇指离开导线跳起,手电筒就灭了,使用非常方便。
5、自制太阳灶
找一个大号手电筒上的凹面反光碗,用硬质泡沫塑料或木料削一根长约4厘米的圆柱体,直径以正好能紧紧塞进反光碗的圆孔为宜。在圆柱的一端横向钻一个细孔,穿入一根直径相当于孔径的铁丝,然后将露在圆柱外的铁丝两头扳折成90°,各留5厘米即可。把圆柱塞入反光碗的圆孔内,再将铁丝两端插在一块泡沫塑料或木质底板上。将一根细竹签的两头削尖,一头插在反光碗中央的圆柱上,另一头插上一小块土豆。把该装置放在太阳下,让反光碗朝着太阳方向,然后,耐心调节竹签长度,让插上去的土豆正好位于发光焦点上。要不了多久,土豆就会被太阳光烤熟,发出香味。
6、自制 彩色蜡烛
材料:彩色蜡笔、蜡
制作方法:
1.找一个废弃的罐装饮料桶(如1.25升的可乐瓶子),整齐地剪去盖子的部分,把蜡削入桶中。
2.把桶放人热水中,并搅拌里面的蜡,使之全部熔化。最好用开水。不过要请父母帮忙,或在父母的监护下进行这个步骤。
3.把熔化的液体倒人一个形状好看的容器(比如放小块儿巧克乃的心形框)中。不要倒得太多哟。至于原因嘛,往下看。当然了,你要先在容器中放入作蜡烛芯的线。
4.原来的蜡冷却悟,阿依照卜面的方法把熔化的彩色蜡笔液倒入其中(彩色蜡笔这个时候派上用场了)。这样把不同颜色的蜡一层层加上去,好看的蜡烛就做成了。
7、自制壁挂花篮
材料与工具:雪碧饮料瓶两个、胶水、刻刀、剪刀。
制作方法:
1. 将一只雪碧饮料瓶的绿色底套取下,剪成莲花状,翻转向下和瓶身粘成底座。
2. 在绿色底套上截取2厘米宽的绿色环,仍套在瓶身上。
3. 去掉瓶颈,在瓶上剪出13厘米长8厘宽的宽带一条,和3厘米宽的窄带若干条。
4. 用刻刀在3厘米窄条上刻出花纹
J. 我们知道科学家有许多发明创造,我们身边也有许很多小朋友有小发明。你认为他
张衡——地动仪 祖冲之——圆周率 僧一行——子午线 加利略——力学 牛顿——万有引力 卢瑟福——原子模型 波尔——量子力学 哈勃——宇宙膨胀理论 哥白尼——日心说 达尔文——进化论 少年牛顿 牛顿:1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了85岁的高龄。 牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时,母亲改嫁给一个牧师,把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时,母亲的后夫去世,母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自它的家庭处境。 大约从五岁开始,牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童,他资质平常,成绩一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。 传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动;又一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现;他还制造了一个小水钟。每天早晨,小水钟会自动滴水到他的脸上,催他起床。他还喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷,用以验看日影的移动。 牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此,而酷爱读书。随着年岁的增大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾经寄宿在一位药剂师家里,使他受到了化学试验的熏陶。 牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象由好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记,又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。 当时英国社会渗透基督教新思想,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中,还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。 后来迫于生活,母亲让牛顿停学在家务农,赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷,以至经常忘了干活。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次,牛顿的舅父起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,发现他的外甥伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学,并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校,如饥似渴地汲取着书本上的营养。 求学岁月 1661年,19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,靠为学院做杂务的收入支付学费,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。 17世纪中叶,剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味,当牛顿进入剑桥时,哪里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象,卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识,如地理、物理、天文和数学课程。 讲座的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼,看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。 在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,读了开普勒的《光学》,笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》,伽利略的《两大世界体系的对话》,胡克的《显微图集》,还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。 牛顿在巴罗门下的这段时间,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏,认为牛顿的数学才超过自己。后来,牛顿在回忆时说道:“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。” 当时,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里得的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿~解析几何与微积分。1664年,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。 1665~1666年严重的鼠疫席卷了伦敦,剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校因此而停课,牛顿于1665年6月离校返乡。 由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生浓厚的兴趣,家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665~1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进了前人没有涉及的领域,创建了前所未有的惊人业绩。 1665年初,牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则;同年11月,创立正流数法(微分);次年1月,用三棱镜研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是此时发生的轶事。 总之,在家乡居住的两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。他的三大成就:微积分、万有引力、光学分析的思想都是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。 1667年复活节后不久,牛顿返回到剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委),翌年3月16日获得硕士学位,同时成为正院侣(高级院委)。1669年10月27日,巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职,26岁的牛顿晋升为数学教授,并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路,如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助,牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤,这在科学史上一直被传为佳话。 伟大的成就~建立微积分 在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。 笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候,就是这一点的准确值。这就是微分的概念。 求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程,可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和,这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。牛顿从这些基本概念出发,建立了微积分。 微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。 牛顿没有及时发表微积分的研究成果,他研究微积分可能比莱布尼茨早一些,但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理,而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早。 在牛顿和莱布尼茨之间,为争论谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。 应该说,一门科学的创立决不是某一个人的业绩,它必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上,最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样,是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。 1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如,他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。 牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。 伟大的成就~对光学的三大贡献 在牛顿以前,墨子、培根、达·芬奇等人都研究过光学现象。反射定律是人们很早就认识的光学定律之一。近代科学兴起的时候,伽利略靠望远镜发现了“新宇宙”,震惊了世界。荷兰数学家斯涅尔首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的微粒说…… 牛顿以及跟他差不多同时代的胡克、惠更斯等人,也象伽利略、笛卡尔等前辈一样,用极大的兴趣和热情对光学进行研究。1666年,牛顿在家休假期间,得到了三棱镜,他用来进行了著名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后,分解成几种颜色的光谱带,牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住,只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜,结果出来的只是同样颜色的光。这样,他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的,这是第一大贡献。 牛顿为了验证这个发现,设法把几种不同的单色光合成白光,并且计算出不同颜色光的折射率,精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜,原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年,牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上,这是他第一次公开发表的论文。 许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成,认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的(后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象),就设计和制造了反射望远镜。 牛顿不但擅长数学计算,而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜,他自己设计了研磨抛光机,实验各种研磨材料。公元1668年,他制成了第一架反射望远镜样机,这是第二大贡献。公元1671年,牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会,牛顿名声大震,并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。 同时,牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算,比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象,胡克发现的肥皂泡的色彩现象,“牛顿环”的光学现象等等。 牛顿还提出了光的“微粒说”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外,他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。 伟大的成就~构筑力学大厦 牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。 在牛顿以前,天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律围绕太阳运行?天文学家无法圆满解释这个问题。万有引力的发现说明,天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。 早在牛顿发现万有引力定律以前,已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如开普勒就认识到,要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用,他认为这种力类似磁力,就像磁石吸铁一样。1659年,惠更斯从研究摆的运动中发现,保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。胡克等人认为是引力,并且试图推到引力和距离的关系。 1664年,胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果;1673年,惠更斯推导出向心力定律;1679年,胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律,推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。 牛顿自己回忆,1666年前后,他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是:在假期里,牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来…… 一个苹果的偶然落地,却是人类思想史的一个转折点,它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢?牛顿思索着。终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。 牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。1679年,胡克曾经写信问牛顿,能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律,来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。1685年,哈雷登门拜访牛顿时,牛顿已经发现了万有引力定律:两个物体之间有引力,引力和距离的平方成反比,和两个物体质量的乘积成正比。 当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力,也证明了在太阳引力作用下,行星运动符合开普勒运动三定律。 在哈雷的敦促下,1686年底,牛顿写成划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足,出不了这本书,后来靠了哈雷的资助,这部科学史上最伟大的著作之一才能够在1687年出版。 牛顿在这部书中,从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发,运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具,不但从数学上论证了万有引力定律,而且把经典力学确立为完整而严密的体系,把天体力学和地面上的物体力学统一起来,实现了物理学史上第一次大的综合。 站在巨人的肩上 牛顿的研究领域非常广泛,他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外,他还花费大量精力进行化学实验。他常常六个星期一直留在实验室里,不分昼夜的工作。他在化学上花费的时间并不少,却几乎没有取得什么显著的成就。为什么同样一个伟大的牛顿,在不同的领域取得的成就竟那么不一样呢? 其中一个原因就是各个学科处在不同的发展阶段。在力学和天文学方面,有伽利略、开普勒、胡克、惠更斯等人的努力,牛顿有可能用已经准备好的材料,建立起一座宏伟壮丽的力学大厦。正象他自己所说的那样“如果说我看得远,那是因为我站在巨人的肩上”。而在化学方面,因为正确的道路还没有开辟出来,牛顿没法走到可以砍伐材料的地方。 牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的:“我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。” 这当然是牛顿的谦逊。 怪异的牛顿 牛顿并不善于教学,他在讲授新近发现的微积分时,学生都接受不了。但在解决疑难问题方面的能力,他却远远超过了常人。还是学生时,牛顿就发现了一种计算无限量的方法。他用这个秘密的方法,算出了双曲面积到二百五十位数。他曾经高价买下了一个棱镜,并把它作为科学研究的工具,用它试验了白光分解为的有颜色的光。 开始,他并不愿意发表他的观察所得,他的发现都只是一种个人的消遣,为的是使自己在寂静的书斋中解闷,他独自遨游于自己所创造的超级世界里。后来,在好友哈雷的竭力劝说下,才勉强同意出版他的手稿,才有划时代巨著《自然哲学的数学原理》的问世。 作为大学教授,牛顿常常忙得不修边幅,往往领带不结,袜带不系好,马裤也不纽扣,就走进了大学餐厅。有一次,他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差,他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指,错误的把它当成通烟斗的通条,硬往烟斗里塞,痛得姑娘大叫,离他而去。牛顿也因此终生未娶。 牛顿从容不迫地观察日常生活中的小事,结果作出了科学史上一个个重要的发现。他马虎拖沓,曾经闹过许多的笑话。一次,他边读书,边煮鸡蛋,等他揭开锅想吃鸡蛋时,却发现锅里是一只怀表。还有一次,他请朋友吃饭,当饭菜准备好时,牛顿突然想到一个问题,便独自进了内室,朋友等了他好久还是不见他出来,于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了,鸡骨头留在盘子,不告而别了。等牛顿想起,出来后,发现了盘子里的骨头,以为自己已经吃过了,便转身又进了内室,继续研究他的问题。 牛顿晚年 但是由于受时代的限制,牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动,是空间位置的变化;宇宙和太阳一样是没有发展变化的;靠了万有引力的作用,恒星永远在一个固定不变的位置上…… 随着科学声誉的提高,牛顿的政治地位也得到了提升。1689年,他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员,牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时,他的大量的时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。 晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。没有他的同意,任何人都不能被选举。 晚年的牛顿开始致力于对神学的研究,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时,竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。 1727年3月20日,伟大艾萨克·牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着: 让人们欢呼这样一位多么伟大的 人类荣耀曾经在世界上存在。 参考资料: