发明与创新·高中生 (2022年04期) 电子版

目录

丨创新之星之青春档案

姓名：温贝佳 学校：浙江省嘉兴市第一中学 年龄：16岁 兴趣爱好：舞蹈 最敬佩的人：外交部部长王毅 最喜欢看的书：《简爱》 最喜欢看的电影：《摔跤吧爸爸》 最想做的事：环游世界 最自豪的事：父母为自己感到骄傲 口头禅：没事没事 座右铭：只有...

本期策划丨汤加火山喷发， 搅动半个地球

策划人语： 火山喷发是地球释放能量的方式之一。地球上的火山多出现在地壳中的断裂带，呈不均匀分布。目前，地球上已知的“死火山”约2000座，已知的“活火山”约523座，其中陆地火山约455座，海底火山约68座。很多时候，海底火山喷发只发生在海...

发明史话丨始于偶然， 终于伟大

在人类历史上，许多伟大的发明都离不开科学家的苦心研究。然而，也有一些发明出于偶然，“一不小心”就改变了世界，植入式心脏起搏器就是其中之一。 1919年，植入式心脏起搏器的发明者威尔逊·格雷特巴奇出生在纽约州的布法罗市，二战时曾在海...

发明史话丨交通信号灯的那些事

交通信号灯有着上百年的历史，经历了从人工到智能、从点到线、从线到面的控制过程。小小的信号灯在潜移默化中改变了人们的出行方式与生活习惯，了解交通信号灯的发展史能给我们带来更多有意义的思考。 煤气信号灯 19世纪中期，马车作为欧洲重要的交通工具...

玩转科学丨蔗糖小苏打版“法老之蛇”

“法老之蛇”是一个著名的膨胀化学反应，其方程式为：4Hg（SCN）2 =4HgS + 2CS2 + 3（CN）2↑ + N2↑。该反应过程中用到的硫氰酸汞[Hg（SCN）2]受热分解，产生的气体[（CN）2、 N2]被生成的固体物质（HgS...

创造天地丨便于疏散的防火门

本期点评专家 谭迪熬 中国发明协會院士专家咨询工作委员会首任专家，中国发明协会中小学创造教育分会会长，科技创新教育特级教师，教育部国培计划专家库专家。 我校每一栋楼的楼梯口都有一扇防火门，这种门是内开式的常闭门，当火灾发生时可起到阻止火势蔓...

创造天地丨折叠旋转 便捷更换的路灯

马路上的路灯坏了，路政工作人员需要使用高空作業车给路灯更换灯泡。工作时，工人会站在高空作业车的平台上，被抬升到较高的位置进行高空作业，不仅危险系数高，而且需要多人配合才能完成。更换路灯灯泡时，车辆被高空作业车阻挡，易造成交通拥堵。 怎样才能...

实践探究丨预防登革热，从灭蚊开始

本期点评专家 张永强 中学高级教师，湖南省十佳科技教师。2021年全国科普十大人物奖获得者，全国校园发明创意大赛、湖南省青少年科技创新大赛、湖南省创新编程与智能设计大赛、湖南省科学调查体验活动评审专家组成员。 近年来，国内湖泊遭受了不同程...

创意设计丨这个轮椅有点“能”

轮椅不仅让行动不便的人实现“出行自由”，还是因意外事故而受伤的人康复时的小帮手。在智能化时代，智能音箱、智能家居、智能门锁等都走进了我们的生活，轮椅是不是也能变得更智能？ 一、现有轮椅功能与不足 普通轮椅一般由可折叠框架、前后车轮、左右护膝...

创意设计丨自动式森林灭火装置

森林火灾不仅会烧毁成片的树木、伤害森林中的动物，还会降低植被的生存能力，引发土壤贫瘠，使森林水源受到污染，甚至会破坏生态平衡。 现有的森林灭火装备众多，主要有风力灭火机、灭火水枪、高压细水雾灭火机、灭火弹等，但森林灭火是一项收效甚微且危险系...

创新之星丨敢想敢闯，朝着梦想出发

2021年12月的一天，浙江省嘉兴市第一中学（以下简称嘉兴一中）高一（1）班班长温贝佳和往常一样，在自习室复习，为即将到来的月考准备。这时，科技辅导教师潘路希将她叫到一旁：“恭喜你，你的作品获金奖了！”温贝佳怔了怔，为比赛做足了准备的她收到...

创想美文丨写给航天人的一封信

敬爱的航天人： 你们好！ 我是芸芸众生中的一员，从小就喜欢仰望星空。看着看着，无限的遐想便会止不住地从心底涌出。如今，看到你们不断地探索、创造，开启了一次次对星辰大海的探索旅行，亲手抓住这份美好，我感到莫大的惊喜与感动。所以，我希望能以敬佩...

创想美文丨潭边篝火燎彩虹

早晨八点，阳光从窗间斜进。我吹着口哨收拾行囊，准备跟着爸妈去野炊。 皮卡车沿着一条蜿蜒的小路向深山行进，萦绕耳畔的是潺潺的溪水声。山坡上，油菜花一片金黄，蝶蜂在其间轻歌曼舞。清风徐来，芬芳沁鼻。大约过了半个小时，我们便到达了目的地——一汪清...

创新课堂丨以人为本，培养核心素养

2022年北京冬奥会期间，送餐、导引、消杀、清废等多种类型的服务机器人集中亮相，“机器人”餐厅内的智能自动餐饮设备能24小时不间断点餐、制餐、出餐，不仅实现了全程自动化，也体现出智能奥运的疫情防控新方式。在智能化开始逐渐普及的今天，作为一名...

奥秘世界丨走近“美人鱼”

《山海经》中的“赤鱬”、古希腊神话中的海妖“塞壬”、安徒生童话中的“海的女儿”等都是“人鱼”的形象。随着人类对海洋认知的不断深入，人们发现，“美人鱼”很可能就是以海洋中的哺乳动物——儒艮为原型创作出来的。 “长寿之星” 儒艮是哺乳纲海牛目儒...

奥秘世界丨载人航天器上的按钮有讲究

随着天和核心舱成功入轨，中国载人航天全面迈入空间站时代。两个乘组各有3位航天员先后搭乘神舟十二号、十三号飞船进入太空，在“天宫”驻扎值守。 从天地连线的视频中，我们得以一窥航天器的内部布局。飞船和空间站内部按钮表示的功能复杂多样，经过了航天...

趣说科普丨走近现实版《沙丘》中的“沙虫”

科幻电影《沙丘》中，沙虫是这片沙海中的主宰。沙虫隐藏在沙漠之中来去自由，现实的海洋中也生活着类似的生物——博比特虫。 博比特虫属于环节动物，门多毛纲，游走亚纲，矶沙蚕目，矶沙蚕科。体长约1米，最长可达3米，直径约2.5米。它没有眼睛，头上长...

趣说科普丨手麻的感觉是如何产生的

人体中的许多神经都起着传递信息的作用。如果人体某个部位受到压力，信息传递就会受阻，大脑便无法从神经束中获取完整的信息，而神经也无法获得所需的含氧血液，進一步减缓信息传递，同时引起被压迫部位的压迫感。 当压力缓解后，含氧血液供给到神经，神经将...

趣说科普丨蚊子如何安然过冬

在寒冷的冬季，所有生物都将面临生存的挑战，那些令人憎恶的蚊子是如何安然过冬的呢？ 在低温环境中，蚊子会通过滞育来延缓新陈代谢，还会分泌一种能产生大量甘油的物质，防止体内的水分结冰，避免细胞遭受破坏。此外，蚊子也需要储存“粮食”来抵御寒冷，所...

趣说科普丨为何面包放久了变硬，饼干却变软

面包含有大量淀粉，生淀粉分子通过分子间的氢键结合排列紧密，形成了致密的疏水性微胶粒结构，水分子难以渗透。淀粉与水一起加热后，分子间的氢键开始解构，水分子进入淀粉内部。淀粉加热到60℃～70℃时变为糊状，微胶粒结构消失。这一过程被称为糊化。 ...

新品新知丨电视可尝味

日本明治大学研发了一款可尝味的电视，不仅能让观众看到画面、听到声音，还可调制出显示屏中食物的味道，让观众足不出户便可享受“美味”。 电视配备一个装有10个味道罐组成的转盘，可分解为甜、酸、苦、辣等10种“基本味道”，再经组合变化在卫生薄膜上...

新品新知丨自动垃圾处理系统

这款自动垃圾收集系统是由芬兰某公司研发制造的。 人们可通过刷卡或远程控制该系统中的各个分类垃圾桶的开关。垃圾进入垃圾桶后会瞬间被吸走，并通过地下密封管道运送到几千米之外的收集中心，经自动分类和压缩之后，统一运到垃圾处理厂集中处理。 目前，智...

新品新知丨可折叠逃生电梯

可折叠逃生电梯一般被置于高层楼顶，当身处高层的人们遇到需紧急撤离的突发情况时，可遥控启动处于折叠状态下的逃生电梯，将电梯翻转并沿外立面到达地面后开启轿厢，及时搭载人员到达指定楼层。电梯还能与高楼的逃生通道完美对接，方便人们快速撤离。 逃生电...

新品新知丨比米粒还小的照相机

这款神经纳米光学相机使用纳米结构捕获光束，相机中镜头的“对焦”部分完全通过AI计算机处理完成。 只有半毫米寬的镜头上布满了160万根圆柱，每根柱子上都有独特的几何形状，具备光学天线的功能。在基于机器学习的算法帮助下，保证全彩色超表面相机生成...

世说新语丨数字博物馆 等

“形状记忆合金”“生物多样性安全”……不论是主动还是被动，越来越多的科技新词开始闯入我们的视野，但其中的含义，你真的了解吗？ 科技名词有着科学技术与语言文字的双重属性，对科技名词的精准掌握与规范化使用也是科学素养的重要体现。为推动科学普及与...

终结流言丨味觉也是“颜值控”吗

流言：“色香味俱全”是人们对食物的美好评价。食物的品相以及人们身处的用餐环境对食欲有着较大影响。可见，味蕾也是“颜值控”。 真相： 眼睛——最重要的“味覺”器官 眼睛是人体重要的“味觉”器官，能影响人们的味觉体验。有研究表明，人类大脑皮质中...

终结流言丨雷雨天使用手机会引雷上身吗

流言：“一啸震天河汉惊，春雷滚过远山鸣”。进入雷电多发季节，在雷雨天使用手机易引雷上身。 真相：無论是手机本身，还是使用手机接打电话，都不会影响雷电的走向，更不会增加人体被雷电击中的风险。 雷电的形成原因 在特定的天气条件下，云层中的微粒因...

逐梦象牙塔丨在大学社团中提升自己

刘宇祺，现为湖南工商大学（原湖南商学院）大四学生，大一时加入学校天也动漫社CV部，大二继任CV部部长。 “小白”也能入社团 “用爱发电，为兴趣爱好打上有用、实用的标签。”用这句话形容大学的社团活动再贴切不过。每个社团的社员都是因为兴趣爱好聚...

心理信箱丨临界生高考临界生高考“升华”技

案 例 月考过后，一名高三学生垂头丧气地找到我，用很不甘心又很无奈的语气诉说着自己的困境： 满以为这次考试能过特殊线，可还差20分。我觉得自己很努力了，但结果太令人伤心了。家人和一些老师不看好我，认为我考不上特殊线，我也觉得自己考不上了，心...