我们生活中经常会遇到需要把绳子系到高处的问题。例如晾晒衣服时需要把一根绳子系到屋顶上的两个铁环上;登山运动员为了安全,要把地面上的一根绳子穿过高处的一个物体。通常的方法是用梯子登高操作。但是这样做在某些情况下很不方便,有时也比较危险。能不能用一种器具,在地面上就能把绳子穿在高处固定呢?人们已经发明了多种穿绳的工具,用来解决这个问题。今天就让我们制作一个穿绳器,来享受一下在地面上把绳子固定在高处的快乐吧。
一、请你做好下列准备PREPAIR
1.有关穿绳器的资料。
2.木杆或竹竿一根、铝或铁条一根(长度约60厘米)、厚2毫米的铝片若干;
3.五金工具:钳子、锯、台钳、锤子等。
二、我们可以开始了GO!
1.收集有关穿绳器的资料
同学们可以把各种穿绳器的资料整理好,分析它们的功能和结构,找出它们的特点。
举例:上海小学生茅嘉凌发明的穿绳器(1984年)
2.认识一种“梭式穿绳器”
①什么是梭式穿绳器。
观看下图,图中分解了梭式穿绳器的5个工作步骤:
②梭式穿绳器的工作原理
从上面的穿绳器工作过程可以看出,梭式穿绳器的绳子是固定在一个可以左右移动的“梭子”上。使用时,用手操作穿绳器,使梭子围绕目标物体转一周,就把绳子从地面上穿过了高处的目标物体(竹竿或者铁环等)。
3.制作一个梭式穿绳器
①画出穿绳器的结构图
②分析穿绳器各部分的功能
③设计梭式穿绳器
根据使用情况设计穿绳器的规格尺寸;例如根据目标的高度决定手柄的长度;根据目标物的直径决定开口的距离;然后再根据开口的大小决定框架和梭子的大小。
画出所设计好的穿绳器的图纸
我设计的穿绳器是这样的:(标出大小尺寸)
④制作梭式穿绳器
根据图纸加工制作。
提示:梭框用铁条或铝条制作;滑动梭和梭凸用铝板或其他金属板制作。
要注意滑动梭与梭框的配合。检验的方法是用手将滑动梭在梭框上自由移动,看看滑动梭是否可以在梭框的左右两边自由滑动,而且在滑动的过程中不能从梭框上掉下来。
4.使用穿绳器
制作完成后,就可以使用了。在穿绳器的梭子上系一根绳子,寻找一个高处的目标,看看能不能用你制作的穿绳器把绳子穿在高处。
如果成功了,你的穿绳器就算做好了。
三、我们还能做什么?GOON
1.通过使用,分析你制作的穿绳器的特点是什么?把制作过程和使用心得写下来。
2.通过使用,你发现这种穿绳器有什么缺点和不足?你打算怎样改进?提出你关于传穿绳器的设计方案。
3.在生活中还有哪些不方便之处?找出几个问题作为你的研究方案。
四、资料卡INFORMATION
我国小学生发明的穿绳器受到好评
1.1984年,上海6年级学生茅嘉凌发明的“穿绳器”曾轰动全国;并且在1985年获得了世界知识产权颁发的“青年大奖”和展览会银牌。
2.在2003年甘肃兰州举行的第18届全国青少年科技创新大赛上,四川小学5年级王丽姝同学发明的“空中穿绳器”构思巧妙、实用性强,赢得了大赛观摩团及评审委员会专家们的高度评价;分别荣获乐高科学奖、新苗奖及全国青少年科技创新大赛金奖。这种穿绳器实际上也是一种梭式穿绳器,与前面介绍的穿绳器的区别在于,王丽妹的作品的梭子是“内梭”。这个梭子是圆形的,通过在一个大圆弧形的梭框里面旋转,巧妙地把梭子上的绳索绕过目标物体一周,从而达到在高处穿绳的目的。
蚜虫是家庭花卉种植时,经常大量繁殖的对花卉危害极大的昆虫。它吸食花卉体内的汁液,影响观赏。用杀虫剂喷杀,对花卉和居室环境都会产生影响。怎样采用既不污染环境,又能够有效地防治蚜虫呢?有些人采用吸过烟的香烟滤嘴浸出液防治蚜虫的方法。这样做是否有效,怎样做才能有效?我们可以来研究一下。
1.50ml烧杯三只,分别标记1、2、3号杯;
2.香烟滤嘴若干;
3.准备相同的生有蚜虫的花卉并标记1、2、3号盆;
4.设计观察记录表;
可以参考下表进行设计。另外,实验一、二、三的记录表也可参照下表设计。
香烟滤嘴浸出液防治蚜虫实验记录表
1.改变浸泡香烟滤嘴的量(用同种香烟)
①制备香烟滤嘴浸出液:在三只烧杯中加入250ml清水,1号杯中放入5只滤嘴,2号杯中放入10只滤嘴,3号杯中放入20只滤嘴,浸制一天备用;
②蚜虫记数:分别观察1—3号盆花卉蚜虫数量,在记录表中做记录;
③分别用1、2、3号杯中的滤嘴浸出液喷洒相对应花盆中的花卉,每间隔2小时观察记录各花盆中的蚜虫致死数;同时观察对植物本身是否有伤害?
④分析不同含量滤嘴浸出液防治蚜虫的效果以及对植物本身是否有伤害,并在备注中写出你的观点。
2.改变浸泡香烟滤嘴的浸泡液
①制备香烟滤嘴浸出液:在三只烧杯中加入等量的香烟滤嘴(加入量可以参照实验一“改变香烟滤嘴量”的实验结果,加入效果最好的香烟滤嘴量)。1号杯中放入250ml清水,2号杯中放入80ml的食用醋后加水至250ml,3号杯中放入160ml的食用醋后加水至250ml,浸制一天备用;
③分别用1、2、3号杯中的滤嘴浸出液喷洒相对应花盆中的花卉,每间隔2小时观察记录各花盆中的蚜虫致死数;同时注意观察植物本身是否受到了伤害?
④分析不同浸泡液防治蚜虫的效果,并在备注中写出你的观点。
上述实验过程中的食用醋,可以更换为家庭日常使用的对植物和人没有伤害的任何一种液体,比如食用碱、低浓度的洗涤剂、肥皂水等,重复上述的实验过程,从中选择一种效果最好的浸泡液。
3.改变香烟的种类的实验
①根据市场上的香烟的种类,选择不同的三种,标上编号。
②制备香烟滤嘴浸出液:在三只烧杯中加入等量的浸泡香烟滤嘴的液体(加入的液体的种类可以参照实验二“改变浸泡香烟滤嘴的浸泡液”的实验结果,加入效果最好的浸泡液)。1号杯中放入1号香烟滤嘴,2号杯中放入2号香烟滤嘴,3号杯中放入3号滤嘴,3个杯子中放入的香烟滤嘴的量可以参照实验一“改变香烟滤嘴量”的实验结果,加入效果最好的香烟滤嘴量。浸制一天备用;
③蚜虫记数:分别观察1—3号盆花卉蚜虫数量,在记录表中做记录;
④分别用1、2、3号杯中的滤嘴浸出液喷洒相对应花盆中的花卉,每间隔2小时观察记录各花盆中的蚜虫致死数;同时注意观察植物本身是否受到了伤害?
⑤分析不同种类的香烟滤嘴浸出液防治蚜虫的效果,并在备注中写出你的观点。
根据这三个实验的结果总结出用香烟滤嘴的浸泡液防治家庭花卉蚜虫的最佳办法。将总结结果下在下面:
百步草浸液可以防治家庭宠物身体上的寄生虫,对蚜虫是否有防治作用呢?可以参照上述的实验方法和步骤,用百步草进行防治蚜虫的实验研究。
请你设计一个实验方案,并尝试一下进一步实验的乐趣。
蚜虫(俗称腻虫),可分为有翅蚜虫和无翅蚜虫,刺吸式口器,吸食植物体内的营养汁液且繁殖速度快,是农业生产及花卉养殖最具危害的害虫之一。家庭养殖的花卉经常会遭到蚜虫的侵害,目前缺乏有效的家庭无污染防治蚜虫的方法。研究防治的方法的首要条件是既不伤害人体健康,也不伤害植物的生长。
人们的家庭以及各种办公场所都离不开桌子。桌子即使不是人类的第一个家具,也一定是人类发明的早期家具。我们有各种各样的桌子:书桌、餐桌、办公桌、电脑桌……。你可能会遇到这样的情况,看书时感觉桌子不够用,演节目的时候又觉得桌子太大,妨碍了活动。家庭生活也一样,平时人口少,饭桌用不了多大。可是来了客人,原来挺大的桌面又觉得不够用了。这时你就会想,要是桌面的大小能够随意改变就好了。
人们为了更方便地生活,已经设计出了多种可以改变大小的桌子。有一种设计是这样的:这种桌子有四条腿,它的桌面可以随意变大和缩小。把比较小的桌面转了90度,然后把上层的桌面翻下来,一张桌面就变成了两张,桌面转眼之间就扩大了一倍。见下图:
这种桌子是怎样制作出来的?今天就让我们来探究它变大的奥秘,然后自己设计与制作一个可随意改变大小的桌子。
1.纸、笔、三角板等画几何图形的文具。
2.纸板、木板;木工工具。
1.分析这种折叠桌面的变化原理
按照图1演示的这种折叠桌面的变化过程,分析每一步变化的原理。
准备3本大小相同的书本。把这3本书摞在一起;移动最上面的2本书,模拟折叠桌子的使用过程。从中找出桌面变化的原理。
经过演示分析,可以看出,原来的长方形桌面有4条腿,桌面扩大一倍后还是利用这4条腿。扩大的方法是用2个原来的桌面拼成一个新的长方形。新长方形的宽是原来长方形的长,新长方形的长是两个原来长方形的宽连接而成。为了桌子的重心稳定,新桌面的中缝一定过4条桌腿组成的长方形的中心。这样,原来的桌面旋转后,它的长边一定在原来桌面的一条对称轴上。只有这样移动原来的桌面,才能获得一个面积扩大一倍,而且重心平稳的新桌面。
上述变化的具体过程是:
①旋转桌面:这时桌面是双层的;把双层桌面旋转到一个新位置,也就是原来桌面的一侧。
②翻转双层桌面的上面的桌面,变得单层桌面,桌面也扩大一倍。
通过上面的分析,什么是问题的关键所在呢?
——不明白怎样移动才能达到指定的位置。
从矩形ABCD移动到矩形A’B’C’D’,结果后来的矩形覆盖了一部分原来的矩形;所以可以猜想,移动过程只有一个旋转,没有平移。这样,主要矛盾就是找到这个旋转的中心,也就是“圆心”了。
——这个圆心在哪里呢?用两张纸摞在一起做实验。用手指按住纸上的一个点试着把上面的一张纸旋转,看看能否找到一个圆心,使得上面的纸能够旋转到与下面的纸形成上图的位置。如果找到了,可用铅笔把这个点标在纸上:
原来这个圆心,也就是旋转轴,在桌面里。
——难道我们设计桌面,每次都要用模型来实验,才能找到转轴的位置吗?
2.找出确定转轴的方法
我们学习过几何。在几何里,怎么确定一个圆心呢?
例如为了确定一个三角形的外接圆,我们通常用画垂直平分线的方法。因为圆周上任何一点到圆心的距离都相等,而线段的垂直平分线上任何一点到线段两端的距离也相等。
——在这个旋转过程中,怎么从移动的点,找出不动的圆心呢?
我们不妨观察原来桌面上的一个固定的点,比如点A,它围绕着那个圆心旋转到了点A’;同样,点B转到了点B’……。根据这些条件,你能找到圆心吗?
——圆心O(未知的)到点A、点A’的距离相等;同样,到点B、点B’的距离也相等……所以圆心在线段AA’的垂直平分线上。只要分别作两条垂直平分线,它们的交点就是要找的圆心O。
3.设计一个可以折叠的、可改变大小的桌面
①设计桌面的大小
②用几何作图工具在图纸上画出出旋转轴(圆心)
想一想:在作图过程中,理论告诉我们可以在4条线段中任意选择2条线段,你在实际工作中是怎样做的?任意选择呢还是仔细挑选一对线段?说说你的理由。
4.制作一个可扩大面积的折叠式桌子。
动手制作之前,别忘了制定一个制作计划。
制作要点:要确定桌面的长与宽
既不是3:2,也不是近似黄金分割的8:5。而是7:5。想一想,为什么?
圆心找到了,这只是图纸上的事情。可是在桌子上,怎样固定和制作旋转轴呢?
活动建议:桌子制作好以后,使用1个月时,检查一下桌子的质量,听取使用者的意见;如果有问题,对问题进行分析,看看自己在设计与制作过程中还有哪些需要改进的地方。
1.我们不能满足模仿别人的设计,拥有自己的知识产权才是发展的根本。开动脑筋,设计一个自己独创的新型桌子。
建议对学校的课桌椅进行创新设计。可采用“缺点列举法”:
⑴教室里的课桌椅有哪些缺点?
⑵怎样改进?——找出解决方案
⑶可行性分析
⑷完善设计方案
⑴学校校园面积使用情况调查及合理利用方案。
学校校园在下课时是否很拥挤?由于人口众多,我们的校园一般都感觉狭小。这里面有没有潜力可挖掘?
进行一个校园面积使用情况的调查;分析现状,找出其中的问题;在调研的基础上提出合理利用校园每一寸土地的方案,供学校领导参考。
⑵一种活动黑板的设计。
黑板是师生交流的重要工具,你是否觉得有时黑板面积太小了?设计一种活动黑板,让它的使用面积扩大,提高黑板的利用率。
⑶多功能书包的设计方案。
一种家庭用方圆餐桌,这种桌子在正方形桌面的每个条边,都可以拼上一个圆弧(弓形),桌子就变成了圆桌,面积也扩大了。
通过计算,可以知道,这种桌面放大的倍数为:π/2=1.57
中学生智斗吝啬老板
一次暑假,中学生明明来到一个餐馆打工。餐馆老板是出了名的吝啬鬼,以前有很多大学生在这里打工都没拿到工钱。明明决心惩罚他。明明说明来意后,老板问明明每天要多少工钱。明明说:“工钱是第1天1分钱,第2天2分钱,第3天4分钱。以后每天的工钱都是前一天的2倍;工作1个月。每天干完工作你就得付当天的工钱,不许拖欠。”老板非常痛快地答应了明明的要求,双方签订了合同。老板心想,别人打工,1天要几十元,这个小傻瓜,才要几分钱,等于白白给我干1个月的活。
可是,老板高兴得太早了,到了月底,老板发现,就是把自己全部的财产都给明明,也不够付给明明1天的工钱。这到底是怎么回事?让我们来探究一下吧。
准备以下工具:
①1枝铅笔,1张纸;或者:
②计算器;或者:
③电脑。
1.首先计算每天老板应该付给明明的工钱。
下面是计算过程:
从上表可以看出,在第10天,老板只需付给5.12元,但是,到了第20天,就需付5242元,到了第30天则为536万元;难怪老板要破产了。
2.什么是几何级数
原来,明明要的工钱是一种几何级数:1、2、4、8……。从这个例子我们可以看出几何级数的变化有两个特点:
①开始十分缓慢,给人以表面上的错觉,认为它变化得一直比较慢。
2.人口按照几何级数的规律增长
同学们可能会想,人口增长没有上面的工资增长那么快。比如我国的人口增长,也不过是年增长率在1%左右,怎么会出现人口“爆炸”呢?
问题就出在这里。
这3个数列哪一个增长最快?可能多数人会选择第二个,相信没有人会选择最后一个指数数列。可事实是恰恰是最后这个看起来最小的数列,增长得最快。到后来它的数值大得远远超过前面两个,大到你无法想象的地步。你相信吗?
这个问题和人口增长有什么关系呢?如果上年的人口数量是M人,人口增长如果是每年增长1%,那么1年后人口数为M1,2年后为M2,n年后就为Mn,计算公式为
首先是开始增长极为缓慢,这一点大家都看得出来,都同意。可是它的另一个特点,到了后来增长越来越快,快到比其他任何方式的增长都快,快到无法想象的地步;这一点很多人看不出来,也不同意。
①用计算器计算
具体步骤:输入1.01,然后按乘法键“*”,接着依次按等号键“=”;按1下等号键得到1.012=1.0201,按2下等号键得到1.013=1.030301,……。将每次计算结果填入表格中。
②用电脑计算
可以用电脑的函数功能来计算100×n、n3和1.01n的值。例如用EXCEL表格的函数计算功能,可以很快地求出结果。
4.分析
通过上面的计算,我们看出,当n=70时,n3为343000,而1.01n仅为2.01;记住,这是一个关键的数字;虽然这时1.01n还无法与n3相比,但是,它的意义在于1.01n增长为原来的2倍。也就是说,如果n代表年,1.01n的加倍周期是70年。这样又回到了刚才我们知道的明明战胜吝啬老板的例子,只不过不是1天翻一番,而是70年翻一番。
在这里要注意的是:70年在历史的长河中只是短暂的一瞬间。
10个倍增周期,数字就会增加1千倍。也就是说过700年,就会增加到原来的1千倍。再过700年,就会增加到原来的100万倍。过了2100年,人口就会增加到原来100人的1188187402.49倍,为1000亿人。它告诉我们,如果地球上在公元前339年(中国历史上的春秋战国时期)只有100人,每年增加1%,则到了2000年,人口就增加到了原来的120亿倍之多,超过1万亿人。
1.计算一下,如果人口的年增长率为2%,加倍周期是多少年?增加10倍需要过多少年?
2.进入21世纪,世界人口已经达到了61亿。想想1901年世界的17亿人口,20世纪人口增长了3倍。如果按照每百年增长3倍的规律来推算,到2101年,全球人口将达到多少亿?到2201年全球人口增加到多少亿?
3.如何理解“人口爆炸”?
4.什么叫人口的“零增长”?人类为什么要实现人口的零增长?
5.一种传销活动,据说可以使人很快发财。其实它采用的就是几何级数增长的骗局。表面上看,只要大家都按照鼓吹者的要求去做,人人都可以成为百万富翁。但只要算一下,就会知道,很快参加的人数就超过了地球上所有的人口数量。这也就是传销是骗局的根本原因。找一个传销的实例,用几何级数的奥秘揭穿它。
古老的法国儿童谜语
据有关资料统计:目前每年世界茶叶消费总量已近300万吨。北京2002年年均人消费茶叶量1公斤。广东省更是茶叶的消费大省。但是,无论茶楼、酒楼还是家庭,人们都将茶叶残渣与其他生活垃圾混在一起,茶叶被当做废弃的垃圾填埋或倒入江、河、湖,这不仅带来环境污染,而且还造成大量有用资源的浪费。为此,我们应当探讨一下:
喝剩的茶叶残渣是否可以回收利用?
茶叶残渣对植物生长有什么作用?
人们对茶叶残渣价值有何认识?
材料:人工草、月季花及山茶花、茶叶残渣。
用具:小铲、玻璃杯、枕头布。
1.设计一份调查问卷,开展关于茶叶残渣问题的社会调查。
茶叶残渣回收利用调查表
2.设计一个面向酒楼的茶叶消费情况的问卷调查,到茶楼、酒楼、公司、家庭,开展面向群众的问卷调查
对酒楼茶庄茶叶消费情况的调查
3.通过网络和走访专家了解茶叶残渣的价值,探讨茶叶残渣用途,将结果列入下表。
4.收集茶叶残渣,利用茶叶残渣进行堆肥,研究茶叶残渣对植物生长发育的作用。
①人工草作为研究对象,开辟两块实验地,一块加入茶叶残渣(A地),一块没有放茶叶残渣(B地),通过拍照、丈量、测量、统计、对比的方法,收集整理数据,并对收集的资料进行分析总结。将试验结果填入表中进行对比研究。
②山茶花和月季花作为试验的对象,将茶叶残渣放在不同的层面上研究茶叶残渣对植物排水能力的作用。从实验中我们发现茶叶残渣对植物的生长有重要的作用,它为植物提供生长所需的养分。那是否茶叶残渣放得越多越好呢?茶叶残渣放在哪个位置(层面)最有利于植物的生长呢?我们可以再进行了以下实验:
不同分量的茶叶残渣对月季花的影响的实验结果:
可以以山茶花为研究对象,利用茶叶残渣进行堆肥,探讨是否适合任何的植物,将结果填入表中
茶叶残渣对山茶花的影响的研究结果:
1.利用茶叶残渣进行种植并不是越多越好。茶叶残渣通过微生物进行发酵分解出植物容易吸收的养分,由于茶叶是碱性,当茶叶含量太高就会改变土壤的酸碱性,使土壤的PH值>8(一般土壤的PH值是5.6左右)大大高出植物适宜生长的土壤环境,就会出现“植物的大部分叶子变黄并脱落”的现象,因此利用茶叶残渣进行种植应该适量。
2.研究中我们可以看到,如果将茶叶残渣直接放在根部周围,由于茶叶残渣在发酵过程中会产生大量的二氧化碳,大量的二氧化碳聚集在根部周围,造成土壤温度上升,妨碍根部对养分和水分的吸收,出现根部缺水和缺氧的现象,造成叶子变黄甚至脱落。因此茶叶残渣应该埋在泥土深处使它充分发酵,避免出现叶子枯黄的现象。
我们国家中草药的使用历史非常悠久。中草药还以其特殊的功效、较低的毒性为民解除病痛,受到世界各国人的欢迎,甚至被用在更为广泛的领域里。据报道欧盟要求畜牧业生产禁用抗生素,但允许用中草药替代抗生素。因为滥用抗生素对人类、对环境会造成严重危害。特别是在饲料中加入抗生素,使细菌在动物体内就产生了耐药性,并通过食物链把这种耐药性传给人类。如果我们用中草药替代抗生素,也在一定程度上可以有效防治牲畜疾病,解决滥用抗生素给人类和生态环境造成的危害。
目前家庭饲养的金鱼容易得水霉病(又称肤霉病)。我们可以尝试用中草药治疗金鱼水霉病,我们希望能够用简易可行的方法证实,中草药饲养牲畜、防治牲畜疾病确实具有显著功效。
材料:花鸟鱼市上购买的小金鱼,中药五倍子、桑白皮、白芍药。
用具:20厘米的玻璃鱼缸4个(也可以用塑料盒代替)、氧气泵一个,电源220V、温度计一个、锅。
1.学习、了解中草药防治鱼病和改变金鱼体色的方法。
①目前利用中草药治鱼病的方法有泼洒法,药饵法,沤浸法,药浴法。根据我们的情况和试验条件,我们可以使用药饵法和泼洒法。
②药饵法:将干草药粉碎,按一定比例拌入鱼饵中喂养金鱼。
2.配制试验用药。
3.试验编组。
4.记录试验结果
诊断水霉病:(病原和症状)由水霉、绵霉感染致病。病鱼伤口处可见灰白色棉絮状菌丝与伤口的细胞组织缠绕粘附,组织细胞坏死,鳃丝被破坏,霉菌菌丝在鱼体上生长成团。
将买来的小金鱼分别放在四个玻璃鱼缸中饲养一星期,进行观察。
1.尝试用中草药改变金鱼体色。
①先探索用桑白皮的药饵法改变金鱼体色(配方2),看看效果是不是很明显。
②再改用白芍药的泼洒法进行改变金鱼体色的试验(配方3),效果怎么样。
2.探讨治疗鱼病时的药液泼洒比例。
药液泼洒比例没有可参考数据,我们可以根据具体情况确定,目前所给的药液泼洒比例(2‰)是预防鱼病的泼洒比例,而我们的试验是治疗金鱼水霉病。
中草药的优点
中草药防治具有调节阴阳、扶正祛邪、无耐药性、无毒副作用等优势,是抗生素、化学添加剂和激素类药物所无法比拟的。中草药在我国沿用历史悠久,几千年的药理研究。我国科研人员通过中草药喂养试验,在鱼体消炎、抗病毒、补充营养、提高免疫力和生长机能等方面取得显著效果。由于其含有的鞣酸对蛋白质有沉淀作用,皮肤、粘膜、溃疡接触鞣酸后,其组织蛋白质即被凝固,形成一层粘膜而呈收敛作用;体外试验对金黄色葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌以及痢疾、白喉、绿脓杆菌等均有明显的抑菌或杀菌作用。据报道,曾经有北京京郊的农民给自己饲养的淡水鱼喂食中草药。
能源是人类生存的根本。在地球原始资源日益枯竭的情况下,人们不得不转向开发、利用取之不尽、用之不完的太阳光。太阳光能是一种新型、洁净的可再生的能源。目前人们利用太阳能发电、做饭、烧水、建温室等,合理利用太阳能在人类未来生活中已经显得愈来愈重要。
地球接收的太阳辐射能总量是非常巨大的,但又是低密度的。在晴朗的天气里,地面上所接收的太阳辐射能量也不过每平方米1千瓦左右。勤劳智慧的中国劳动人民,很早就懂得了太阳能的利用,发明了“阳燧”,用以汇聚阳光取火。取一缕阳光,为我们烧水做的装置在20世纪50年代就已经出现了,在20世纪70年代已有小批量的应用,这种装置就是太阳灶。太阳灶就是把把这种低密度的、分散的太阳辐射能收集起来,用于做饭、烧水的一种器具。本次活动我们希望同学们自己动手做一个小太阳灶,体验一下获取太阳能量的乐趣。
材料:
一个内壁贴有铝箔、碗状的漏斗,注意漏斗的边不是直线的,应当有一定的弧线(有条件的同学可以用大号手电筒上的凹面反光碗更好)。
4厘米长的硬质泡沫塑料(或木料),卷成柱状筒,它的直径要正好能紧紧塞进漏斗的圆孔里。
土豆、红薯或树叶。
用具:铁丝,小刀,竹签、量程为200℃的温度计。
1.学习讨论关于太阳能的知识将讨论结果填入表中
2.制作一个太阳灶
①在圆柱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90°,各留5厘米,减去多余部分。
②圆柱塞入漏斗(或反光碗)的圆孔内,再将铁丝两端插在一块泡沫塑料或木质底板上。
③拿一根细竹签,削尖两头,一头插在漏斗(或反光碗)中央的圆柱上,另一头插上一小块食品。同时准备另一块食品直接放在阳光下作对比试验。
④把装置放在太阳下,调节漏斗(或反光碗)朝着太阳方向,竹签长度要耐心调节,让固定在上面的食品正好位于发光焦点上。要不了多久,食品就会被太阳光烤熟,发出香味;树叶可能被烤焦。
⑤将温度计分别放在发光焦点和阳光下,观察温度计的变化,说明原因。
2.用一个上面带玻璃板的纸箱,里面用黑色纸覆盖表面,将几个鸡蛋放在里面,在太阳光直射下进行“煮鸡蛋”实验。
2.太阳是一个巨大的火球,它的体积大约是地球的130万倍。在太阳的内部和表面,发生着类似于氢弹爆炸那样复杂的物理化学反应,产生大量的能量。这些能量以射线的形式,不断地向周围辐射出去,其中有可见光、红外线、紫外线、X射线等,其中可见光和红外线占总能量的90%以上。我们把这些以射线形式表现出来的太阳能称之为太阳辐射能。
2.太阳一刻不停地向宇宙空间发送着光和热,据计算,它每秒发出的能量,就约相当于1.3χ108亿吨标准煤燃烧时放出的全部能量,尽管它发送到地球上的能量只有其中的二十二亿分之一,可除去大气吸收和反射的能量,真正到达地球的太阳能,约等于全世界现有发电能力的20万倍。地球每天接收的太阳能,相当于整个世界一年消耗的总能量的200倍。太阳能如此巨大,又无污染,使用安全、方便,成本低,可再生。因此人们越来越重视对它的开发作用。
我们从小就爱玩各种各样的玩具,玩具伴随着我们的成长,好的玩具有着启迪、教育、开发智力、增长见识的作用。但是现在有很多的玩具在使用中给我们带来了危害。例如;有的玩具仿真手枪成为“杀手”,伤害了某些同学,甚至给他们造成了残疾,影响了他们的终生。有的恐怖怪异的玩具吓唬人,让同学们的精神受到刺激,有的毛绒布制玩具存在污染环境的问题。那些不良玩具以价格低廉、新奇、刺激、怪异来吸引着青少年。我们对在儿童、青少年中普遍流行的玩具,进行一次调查,了解玩具中的隐患。
各种行号、品牌的仿真手枪、滋水枪、强力弹弓、激光手电、口香糖里弹出的蟑螂、毛绒玩具等。
空罐头玻璃瓶、红皮萝卜、五毫米厚硬纸板、小石头子、废玻璃等。
工具:
卷尺、钢笔、笔记本、照相机、A4打印纸5张、废稿纸16张。
1.仿真手枪冲力实验
选择AK—47仿真步枪一把,枪身长71厘米(含枪拖),枪口直径0.5厘米,塑料子弹直径零点五厘米。
在五米远的距离射击空罐头玻璃瓶,罐头瓶口直径8.5厘米。
在三米远的距离射击红皮萝卜,萝卜直径11厘米。
在三米远的距离射击五毫米厚的硬纸板。
将试验情况记录在表中
2.滋水枪射程及水量实验
3.强力弹弓冲力试验
用长22厘米、开口宽12厘米强力弹弓一把,用小石头子做子弹,在五米远的距离射击废玻璃。
4.激光手电光照射实验
用激光手电在一米远的距离对准金鱼缸里的金鱼眼睛照射看结果。
5.毛绒玩具污染环境的实验
把毛绒狗、毛绒熊拆开,察看玩具内的填充物原料及其卫生是否合格,是否影响环保,是否容易滋生细菌,对人身体是否有害。
6.开展关于玩具伤害问题的调查
被调查玩具的分类
①伤害性玩具调查情况:
仿真步枪:五米距离把空玻璃瓶罐头打的玻璃有裂痕,子弹破碎,三米之内把红皮萝卜打出五毫米深的坑,三米远的距离把五毫米厚的硬纸板射穿,这样的杀伤力如果打在人的脸上、眼睛上,后果恐怕眼会瞎、脸会开花,皮肉翻起,留下终身疤痕。
滋水枪:存水管存满水是240毫升,射程是六米,使用中浪费水,孩子之间互相滋水,浑身透湿,容易生病。
强力弹弓:在相距五米的距离能把玻璃崩碎,并据报纸记载强力弹弓能把行进中汽车的挡风玻璃打碎,会出交通事故。
玩具手铐:让人心情压抑。
激光手电:一米远对准鱼缸里金鱼的眼睛,鱼眼球会爆出,会瞎。人的眼睛也一样。
②恐怖性玩具调查情况
骷髅鬼怪面具、口香糖里弹出的蟑螂等:第一次看到此类玩具的孩子惊恐尖叫,心有余悸,晚上不敢独自睡觉,严重影响睡眠和学习,身心受到摧残。
③)污染性玩具调查情况
毛绒狗、毛绒熊:此类玩具中的填充物多为废弃物,卫生不合格。软质玩具特别容易受到中度或重度细菌污染,并且难以消毒。有传染病的孩子在玩玩具时更能使玩具携带病原体,使其他孩子的身体受到伤害。
2.开展对各种玩具的综合分析
1.某同学开展的有关儿童玩具危险性调查问卷的结果:
2.国家质量技术监督局的調查:
据国家质量技术监督局調查显示,目前市场上销售的儿童玩具有4成不合格;抽查67家商场104种儿童玩具,只有65种合格。其中塑料玩具61种有50种合格,毛绒玩具43种,仅有15种合格。可见质量问题的严重性。玩具安全性的优劣直接影响儿童的身心健康,具有一定的危险和潜在的危险。
鸟类是人类的朋友。虽然城市中鸟的种类、数量较少,但是,我们如果留心观察也能看到一些,诸如麻雀、喜鹊等常见的鸟类。喜鹊对树木、农作物的害虫还能起到防治作用。冬季,喜鹊的食物减少,对其生活会产生一定的影响,我们可以利用人工的方法进行饲喂,从而不仅可以观赏到喜鹊美丽的姿态,也可以了解其生活习性,同时对保护野生鸟类做一些有意的工作,还能学习到一些科学研究的基本方法。
野生鸟类喜欢吃什麽食物呢?我们可以通过喜鹊的人工饲喂实验,进行观察研究。
1.选择家庭住宅附近相对安静的环境。
2.谷子、稻谷、玉米、小麦;各种豆类;各种叶菜类及瓜果类若干。
3.称量工具(如弹簧称)一架。
4.制作饲养器(见图)。可在墙上固定一饲养台,用瓶子装好食物倒置于饲养台上,瓶嘴于台面留有一定的缝隙,使里面的食物正好从瓶内漏出就可以了。
5.绘制一张观察记录表(可参考下表)
1.用杂粮(各种谷物混合)进行招引训练
①第一周每天取同样重量的杂粮,放入饲养瓶内,进行招引训练。
②每天对剩余的杂粮进行称重,在观察记录表内做好记录。
③有条件时对鸟的数量及鸟取食行为做观察记录。
④讨论:为何要做这个实验?
2.用谷子饲喂喜鹊
①第二周每天用谷子饲喂。
第一天:取50克谷子,如果当天谷子有剩余,别忘了称量记录。
第二天:取50克谷子,如果第一天饲喂量不足,可加量饲喂,并做好乘称量记录。
第三天至第七天用以上方法继续做观察实验,并做好乘称量记录。
②讨论:喜鹊喜欢取食谷子吗?
3.用玉米饲喂喜鹊
第一天:取玉米50克,放入饲养瓶中饲喂喜鹊。如果当天玉米有剩余,别忘了称量记录。
第二天:取玉米50克,重复第一天的实验。(如果第一天饲喂量不足,可加量饲喂,并做好乘称量记录)
第三天至第七天用以上方法继续做观察实验,并做好称量记录。
讨论:喜鹊喜欢取食玉米吗?
请用准备好的谷物和豆类继续做试验吧。
4.用草莓饲喂喜鹊
第一天:取草莓50克,用线绳穿起来,固定在饲养台上饲喂喜鹊,如果当天有剩余别忘了称量记录。
第二天:重复第一天的实验。(如果第一天饲喂量不足,可加量饲喂,并做好称量记录)
第三天至第七天用以上方法继续做观察实验,并做好称量记录
讨论:喜鹊喜欢取食草莓吗?
根据以上实验观察和记录,你对喜鹊的食性有所了解了吗?你能分析喜鹊为什么喜欢某一种食物吗?请你把分析的结果写在下面。
1.选取不同水果继续做喜鹊饲喂实验。
2.选取不同瓜类继续做喜鹊饲喂实验。
3.选取不同叶菜继续做喜鹊饲喂实验。
4.分析喜鹊最喜欢吃什么食物呢?你如果有条件,可以在农贸市场购买一些虫子,进一步做喜鹊饲喂招引的实验。
5.你能制作一个喜鹊巢,为它安个家吗?
喜鹊:雀型目,鸦科。遍布我国各地,是人们所熟悉的留鸟;巢筑于高处的白杨、松树、柏树上,每窝产卵5—8枚;雌鸟孵卵,双亲育雏。喜鹊为杂食性鸟,5—8月主要以农业林业害虫为食,如:蝗虫、金龟子、蝼蛄、天蛾幼虫、蝇蛆、蝉等。也吃少量植物及植物的种子和果实。