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31届全国青少年科技创新大赛创新案例


1.卫生纸回收再加工垃圾桶 创新内容:每天人们都会消耗大量的餐纸、 抽纸, 有的只是擦点水渍就扔掉! 面对此种现象, 我决心发明一款能回收利用卫生纸的新型垃圾桶。新型垃圾桶由外桶、卫生纸回收盒、纸浆 搅拌器、压纸滚轴、烘干滤网、卷纸器以及太阳能电池等部分组成。每天用过的一次性卫生 纸投到里边,积累一定的量之后就能够启动加工程序进行消毒浸泡—>搅拌纸浆—>挤压成 型—>烘干卷纸—>再次利用,而在饭店的餐桌边有这样的卫生纸回收再加工垃圾桶,每一 顿饭就会有大量的餐纸被回收再加工, 产生出来的纸可以用来擦餐桌、 擦地板、 清洁厨房等。 进一步的设想: 首先我想在这个卫生纸回收再加工垃圾桶上增加一个智能控制模块, 可以根 据纸浆浸泡所需时间、纸浆搅拌所需要的时间、纸浆下流的时间、纸浆挤压成型所需时间、 卷纸所需时间等,进行相应的开关控制,每次纸浆加工完自动停止运行。这样,每次使用的 时候就可以直接实现纸的自动回收加工利用。 2.一种新的手表辨向法:垂直辨向法 创新内容:常用的辨向法有指南针、各种电子设备、卫星定位以及手表水平辨向。手表水平 辨向法误差较大。 因为垂直放置表盘有时比水平放置更接近于太阳周日视运动面, 理论上得 到的结果应该更准确。所以我增加垂直辨向方法并进行辨向实测。在某一固定地点,用水平 测试和垂直测试两种方法分别找出正北方位,再与手机 GPS 定位进行比对,记录并分析实 测误差。 经过数据分析以及进一步使用日晷辨向法证实, 手表垂直辨向比水平辨向更加精准。 手表辨向原理基于太阳周日视运动。手表采用 24 时制,任意时刻将手表平面与太阳视运动 面重合,并把手表时针方向指向太阳,那么手表上的 12 点大多数时候都指向南方。这就是 手表水平辨向的原理。不过实际使用的手表都是 12 时制的,“时间折半”把表盘刻度 24 时制 除以 2,换算后实测辨向的手表上 12 点就指向了北方。该项目应用了调研、实验、统计分 析的科学方法。今后应进一步提高测向精度、增加不同时间不同纬度测量以完善该项目。 3.蝴蝶标本快速成形夹 创新内容:一、研究的背景原来制作蝴蝶标本,先要野外采集,再回家制作。缺点是:1、标 本成功率仅为 40℅。2、操作麻烦。3、造型呆板。二、组成结构改进后的蝴蝶标本快速成 形夹由 V 型上盖、V 型下底盖(带凹槽)、角度调节夹三部分组成。三、改进点。1、小型化。 把原来的长条形昆虫展翅板改成 V 型小塑料板,便于野外采集和野外制作。2、可调节。构 成 V 型板的两块小塑料板用胶布连接,V 型夹角的大小可以任意调节。把下底盖的 V 型角 度调小,放入蝴蝶,因无法动弹,翅膀自然也被迫分开成 V 型才舒服些。此时滴几滴酒精, 更会沉醉不动。再顺势覆盖好上盖,调成 180 度、固定,蝴蝶标本从采集到制作成形在野外 就完成了。 回家后再用角度调节夹微调, 定型, 晾干, 收藏。 四、 主要创新点 1、 即采即制, 操作简便,标本成功率由 40℅提升到近 100℅。 2、V 型板夹角可调节,制作出的标本造型 灵活多样。 3、可以作为标本的临时储存盒使用。 4.栓皮栎大小种子萌发和胚根生长比较观察

创新内容:研究目的:探究栓皮栎大小种子萌发和胚根早期生长差异,为林木育苗时种子选 择提供参考。研究方法:大(鲜重>4.5g)、小(鲜重<3.5g)种子各 100 粒编号,交叉种植在 2 个 60cm× 60cm 沙盘内,间隔 6.0cm,深度 2.0cm,沙土湿度 75%,自然温度和光照。每 1- 2 天检查记录萌发时间、胚根长度、胚根直径,计算萌发率、萌发速度、胚根生长速度。实 验结果:单日萌发率大种子早期更高,小种子后期更高,累积萌发率大种子 68%,小种子 49%; 胚根平均长度大种子 76.7mm, 小种子 37.2mm; 胚根生长速度大种子明显比小种子块; 胚根基径平均值大种子 2.2mm,小种子 1.8mm,差异明显。结论与分析:大种子萌发速度 快、萌发率高、胚根生长速度快、胚根更粗壮。说明大种子在萌发和幼苗生成阶段对栓皮栎 的繁殖更有利, 林木育苗选用大种子更好。 结果对认识大小种子对植物更新的意义和指导林 木育苗等具有一定参考意义。 5.北京市紫竹院公园鸳鸯行为的观察与研究 创新内容:我做的项目是观察北京市紫竹院公园内栖息的鸳鸯各个时期的典型性行为,尤其 是繁育期行为, 并进行了初步的行为学分析, 同时对城市鸳鸯种群的宣传和保护提出了一些 建议。观测方法上,我选定 6 个固定样点,路线上采取定点观测与流动观测相结合的方法, 时间上按较为固定周期观察,设备大多使用双筒望远镜观察,用佳能 D7 接 400mm 长焦镜 头拍摄和辅助观察。每次观察做详细的观察记录。经过六个多月的仔细观测,我观察并记录 到了紫竹院公园里鸳鸯的很多行为活动, 并做了初步的行为学分析, 了解了这些行为背后的 意义。观测到的行为主要包括求偶、驱逐、交配、寻巢、育雏、取食、休息、换羽等等。随 着观测的深入,我对野生鸟类有了更深认识,我发现鸟类跟我们人类一样,有着丰富多彩的 感情和行为,看到了很多有意思的鸳鸯故事。同时,我也呼吁加强城市公园野生鸟类的宣传 和保护。 6.蔬果蛋白酶消化能力大比拼 创新内容: 1、研究目的-设计一个创新但简单的实验,能够形象地展示出「酶」这种生活上 有广范应用的生化物质的消化能力, 证明不同蔬果含有不同的蛋白酶及比较不同蔬果蛋白酶 的强度。 2、研究方法-透过记录和比较一枚硬币在注有不同蔬果汁(洋葱、奇异果、木瓜 和菠萝)的无添加果冻(即明胶/胶原蛋白)中下沉的时间和距离,反映相关蛋白酶消化胶原蛋 白的能力。 3、实验结果-硬币在注有不同蔬果汁的果冻中以不同的速度下沉。这些差异说 明了:(一)上述的蔬果含有不同的蛋白酶,(二)蛋白酶能消化果冻的胶原蛋白和(三)不同的蔬 果蛋白酶消化胶原蛋白的能力都不一样。 4、分析、结论-因为不同的蔬果蛋白酶的消化能 力各异, 所以硬币在注有不同蔬果汁的果冻中下沉的相对速度可以作为比拼实验的数据基础。 本实验的新颖性在于它虽然设计简单、操作浅易,但产生的结果能被量化,准确度更可媲美 使用专业分析仪器和特殊化学试剂的现有技术。 7.舌尖上的传统中国酸菜 创新内容:研究目的:探索出适合家庭酸菜腌制的佐料,不添加防腐剂,延长酸菜高温保质

期,保持酸菜的营养和风味。研究方法:腌制六种酸菜,第一坛不加佐料,其余各坛分别加 入适量蒜、姜、辣椒、花椒及综合佐料。 1)实验分析法: 2)观察分析法: 3)问卷调查法。 实验结果: 1)pH 值测试:蒜最低,花椒次之,其余四种酸菜 pH 值降到最低后,天数增加 而有升高,姜升高最快; 2)亚硝酸盐含量:在 22 天降到最低,蒜降低最快; 3)乳酸菌培 养:蒜、辣椒和花椒数量较高,姜次之,无佐料和综合最少; 4)问卷调查得分:蒜>无佐料> 辣椒>姜=花椒>综合 5)保质期:蒜、辣椒和花椒>50 天,其它<35 天分析结论:大蒜酸菜一 直完好保存了 50 天,比普通家庭酸菜延长 20 多天,自始至终都保持着酸香、脆硬,完全保 留了酸菜的原有味道和营养,亚硝酸盐降解快。适合用于家庭酸菜的腌制。其它佐料,不能 全面得到较好的效果。 8.有效增强小学生法治意识的路径探索 创新内容:随着社会的发展,在物质世界的冲击下,青少年违法犯罪行为越来越多,衍生出 一系列的社会问题,引起了全社会的重视。佛山市地处珠三角,经济发展迅猛,吸引了很多 外来人口。 那么小学生的法治意识情况怎么样?他们的日常行为规范如何?接受法治教育的 途径有哪些?一系列的问题引起我的深思, 于是在老师的指引下展开了一系列的调查。 通过 调查发现,在不同场所,小学生扔垃圾、闯红灯的现象很普遍。网上查阅发现,关于研究小 学生的法治教育很多,但方式单一,通过新手段对小学生进行法治教育的途径更少。今年, 党的十八大提出加强青少年法治意识的要求,促进青少年身心健康成长的精神。因此,我深 入地探讨增强小学生法治意识路径的问题,提出通过法治创客空间、法治教育微课程、法律 粤剧唱段、亲子活动、少年法庭、法律知识网络知识测试等综合性课程实验,探索出提早介 入、系列课程、重点帮扶、榜样示范、个体体验等具有时代特色的教育措施增强青少年的法 治意识。 9.关于手绢与餐巾纸现状与使用率调查 创新内容:随着生活节奏的加快,手绢渐渐的淡出人们的视线,取而代之的是一次性的餐巾 纸,我们该不该把手绢“丢”了。我通过选择不同年龄的人群对使用手绢、餐巾纸的现状的问 卷调查,了解手绢、餐巾纸使用状况。再通过紫光灯照射、水浸泡、火燃烧检验餐巾纸的质 量,通过清洗手绢实验测量用水量。调查发现餐巾纸普遍被大众所接受并广泛使用,实验证 明无论是什么品牌或什么档次的餐巾纸, 都有呈现出荧光剂的结果, 大量使用餐巾纸即对身 体不利, 又直接导致消耗大量的木材及能源, 致使森林面积减少。 因此建议大家少用餐巾纸, 呼唤手绢的回归,提倡人人随身携带一块干净的手绢。 10.城市化进程中农村食利青年形成的隐忧与对策 创新内容:《汉语词典》关于“食利”这个词的解释:获利;受益、利润或钱财的意思。在生 活中,有一部分人群拥有雄厚的资金作为依靠,不愿意干活,坐收利润而过着闲聊无事的日 子。我们生活的社区和左邻右舍,都会遇到这些游手好闲的青年人,终日流连于街头无所事 事,本文仿照“资本论”中提到的约定方式,把这个群体称为“食利青年”。本项目通过走访张

槎街道辖属的村居、职介场所等部门,获取关于“农村食利青年就业意愿”的相关信息,通过 采访、问卷调查、数据分析、个案剖析等方法,深入农村食利青年的家中,了解他们的日常 生活情况、心理变化及对社会滋生的问题等。通过大量的调查,收集相关的数据,对食利青 年的思想变化展开了一系列的调査, 对他们失业状态和食利的形成、 发展及变化规律进行分 析。从中获得了研究本地区食利青年的起源、发展及变化问题的根源,并提出了对食利青年 这一群体的帮扶建议, 同时也对少年儿童提出: 奉献精神和社会服务意识是当前的首要任务。 11.重庆市主城区周边川剧生存现状调查 创新内容:川剧具有巴蜀文化、艺术、历史、民俗等方面的研究和认知价值,在中国戏曲史 及巴蜀文化发展史上具有十分独特的地位。 川剧目前到底处于何种状态?在市场经济下川剧 将向何处发展?本文通过对重庆市主城区周边川剧演出团体、 场所的实地走访、 演职人员的 访谈、观众人群的问卷调查旨在了解重庆市主城区周边“川剧”生存现状,分析其原因,为研 究重庆市主城区周边川剧保护、传承和发展提供一定的实证依据。通过为期三个月的调查, 我们得出如下结论:观众多为 40 岁以上的中老年人,川剧表演在公司和其他场所的演出中, 多为串场演出,且多表演喷火、变脸、顶灯等川剧绝技,折子戏几乎没有。大部分群众对川 剧不了解,多数群众明确表达了观看川剧的愿望。政府应加大对川剧投资力度,大力扶持民 间川剧协会的发展,鼓励川剧进社区、进校园等,多方面、全方位的培养群众观看川剧的爱 好。 12.高效环抱树刷 创新内容: “高效环抱树刷”是针对用直板刷给树干刷漆抹药、圆柱上涂漆时耗力、低效、不 匀、费药等问题在结构、原理、功能和外观上创新设计的新产品。原理是将刷子与剪刀巧妙 结合,依据液体的流速与压强、杠杆原理,将左右两组刷头分别固定在两个能够张合的弧形 不锈钢管上,让直板刷变成两组弧形环抱刷,左右进液管连接在电动喷雾器输液管,操作时 张开左右环抱刷头能紧扣住树干, 开启电动喷雾器控制按钮并上下移动环抱刷, 涂液借助喷 雾器压强原理直接将喷液快速均匀地涂抹在树干表面, 避免了用直板刷反复沾药繁琐斑涂费 时的麻烦,确保了涂刷树干表面均匀和地面清洁,让园林工作高效、省力、省药。可适用于 果农、 园林给树木刷漆抹药, 也适用于环保工人、 建筑工人给管道、 电杆、 建筑圆柱面涂料, 使用中方便、快捷、省力、环保。经 “科技查新”和专利技术查新,未见与 “高效环抱树刷 ” 技术实施与结构原理相同或相似的文献报道。 13.用身边的水果确定常见水果的酸碱性的实验 创新内容:人们越来越注重饮食健康。常说要健康就要饮用碱性水,多吃碱性食品,多喝柠 檬水。食物的酸碱性一般用试纸或 pH 计进行测定。目前未见用桑葚水测定水果的酸碱性的 报道。本项目利用桑椹汁中含有花青素,花青素遇酸性物质变成红色,遇碱性物质变成绿色 的原理,借助桑椹水对常见水果的酸碱性进行了实验测定。实验得出:不用任何化学试剂, 测定出常见水果大多数为酸性。但是水果是碱性食品。因为食品的酸碱性与其本身的 pH 值

无关,是由食物在人体内代谢后变成酸性或碱性的物质来界定。实验发现:桑椹水检测水果 酸碱性与 pH 试纸测定比较结果完全一致,说明用桑葚水来测定水果酸碱性是可靠的。方法 简单、安全又环保还可以用于蔬菜汁及其它食物的酸碱性的测定。同时借助桑葚水、枸杞水 制作试纸,桑葚试纸能测出部分范围酸碱性,在某些范围变色不敏感,需要用枸杞试纸作补 充。建议:在小学科学课程中开设用桑葚鉴定水果的酸碱性的实验,既安全又环保,十分有 趣。 14.一种卷筒纸材料裁剪节约新方法 创新内容: 1、研究目的:实现一种卷筒纸材料裁剪节约的新方法。卷筒纸作为生活必需品, 其单张纸为长方形,边角基本不起作用,浪费很大。因此,发明一种新型的裁剪机,把卷筒 纸的侧边裁剪成弧形,即美观实用,又节约资源,节能环保,造福社会。 2、研究方法:应 用了圆和圆柱的相关知识。 改进卷筒纸裁剪刀具的形状为非规则圆弧形, 固定在一个钢质圆 柱体表面, 通过圆柱滚动带动裁剪刀具完成自动切纸动作, 切成弧形的边缘。 3、 实验结果: 这种不规则弧形刀口,能始终在同一个圆柱面连续旋转滚动,高效裁剪卷筒纸成弧形。而常 规的方法和裁剪机却无能为力。 4、分析、结论:本项目首创创新实现了一种非直线结构的 卷筒纸边缘的旋转裁剪新方法, 发明了一种实用新型的卷筒纸节约裁剪机, 可大幅节纸 30% 左右,已获《实用新型专利证书》(专利号:ZL 2015 2 0661252.9)。通过查新,该方法具有 创新性和实用性,具有很高的推广应用价值。 15.兒童健康電腦椅 创新内容:我們從書籍及報章看到,長期錯誤坐姿會對脊椎造成壓力,長遠有可能生骨刺或 造成「寒背」等毛病,於是設計了這款電腦椅。學生長時間使用電腦,往往出現坐姿不正確 問題,我們特別設計了一張護脊電腦椅,名為「兒童健康電腦椅」 ,保護兒童脊椎。這張兒 童健康電腦椅,椅背及座墊均有感應器,若用家背部沒有貼緊椅背,便會發出聲響提示,使 用者必須背貼住椅背才可關掉。 我們希望這張椅能改善兒童因坐姿不正確造成的毛病。 此外, 因應學生長時間使用電腦, 電腦椅背還裝有專供家長設定的計時器, 時間一到便會發出聲響, 提醒兒童使用電腦每隔半小時要稍作休息。 我們希望兒童能養成良好的習慣及健康地使用電 腦。 16.书法教学演示台 创新内容:研究目的: 为解决书法教学中示范演示的问题;研究方法:查找资料、实验比对、 试验归纳、调研等方法 1、通过查找资料、网上搜索、走访调研,找不到专业的书法教学设 备; 2、 试用了实物投影仪, 摄像头从上向下拍摄, 有手的遮挡; 3、 试用了便携式摄像头, 使用后发现字有变形; 4、将摄像头装在书写台面下,从下向上拍摄,发现拍出来的字和图 形在显示器上是反向的,我请老师帮我编了个镜像程序; 6、我构想了将台面上的摄像装置 与台面下的摄像装置组合起来; 7、我将各种书写可用的纸张进行了实验比对,发现硫酸纸 最适合。实验结论:实验得出,通过书写台面下摄像头向上拍摄,应用硫酸纸书写可达到书

法教学示范所需的效果。 分析结论: 通过书写台面上摄像头向下拍摄与书写台面下摄像头向 上拍摄的组合,可全方位展示书法老师示范的过程细节,解决了书法教学中示范展示问题。 17.地漏毛发隔离器 创新内容:漏是地面与排水管道连接的端口,地面污水通过地漏进入下水道。为了防止毛发 丝线等污垢堵塞下水道, 就现有同类产品还是发明设计, 尽管技术方案能有效阻挡毛发丝线, 但是仍存在着泄水不畅或清理不便等缺点。为此,我运用“移植借鉴”法,以洗发器的结构与 原理加以改进设计: 以凸形圆盘做为基体; 径向开设用于泄水的通孔阵列和用于阻挡并收集 毛发丝线等污垢的竖向档杆阵列;放置在地漏基座内的凹处,上方覆盖地漏盖板。当污水流 经时,大部分污垢被地漏盖板阻挡,而毛发、丝线等细长物体则被竖向档杆隔离,有效阻挡 毛发丝线等污垢进入下水道,又能保证泄水通畅。若需清理累积物,可掀开地漏盖板,取出 用水冲洗即可。本作品的生产工艺最好是塑料注塑,便于投产。它既可以作为新产品的地漏 配件,也可以作为单一产品投放市场,特别是在已有老旧地漏中使用,就能立即得到很好效 果。 本作品具有结构简单合理, 可有效收集毛发等, 成本低廉, 使用方便, 通用性强等特点。 18.自行车方向指示灯利用风电的设计 创新内容:本作品用 LED 发光两极管排列成方向指示灯,用小电风扇改装成多叶片风扇,安 装在自行车前方,车手柄左右边各固定一个开关,用导线连接好。骑车前进风扇碰到气流时 转动, 叶片带动电动机转动产生电流使方向指示灯发亮。 骑车人利用方向指示灯指示自行车 行走方向,提醒附近车辆的驾驶员注意减速避让,避免发生安全事故。自行车有了方向指示 灯, 骑车人的人身安全就有了保障, 对我们小学生学会和正确使用指示灯向别人发出行走方 向信号也有好处。我不只局限于完成作品的制作,还进行扩大宣传。每次骑车到学校时顺便 向同学介绍作品的重要性, 让更多同学观看和体验简单的风力发电, 让他们理解怎样是风力 发电,认识风电是清洁、绿色、环保能源。要求他们发挥想像力,在学校或在家里怎样利用 上风电能源。 19.节水节能自动灌溉系统 创新内容:一、研究目的:提高水最大利用率,加一次水能使用很长时间,实现水自动灌溉, 经济成本最低。 二、 研究方法: 1、 组合法: 将蓄水器和供水器利用连通器原理组合在一起。 2、实验法:通过实验,水位控制管能够有效控制水量。 3、观察法:通过观察,蓄水器的 水正常到达植物根部。 4、对比法:棉布跟尿不湿的运水性对比,发现棉布运水更好。三、 实验结果:蓄水器中的水通过输水管流向供水器,当供水器的水淹没水位控制管管口时,供 水器的水不再升高,植物通过棉布开始吸水,水位开始下降,当水位控制管管口露出来时, 水位则慢慢升高。只要供水器的水少于蓄水器,则水位始终保持不变。四、分析、结论:根 据整个系统处于密闭性,大气压强作用下控制水位,在毛细现象原理下,水只能通过棉布条 进入植物根部,不会蒸发和浪费,只要蓄水器够大,加一次水能使用很长时间,所以得出本 系统具有节水节能自动灌溉的作用。

20.太阳能风干衣架 创新内容:为了穿上干净整洁的校服,妈妈每天 6 点起床为我打理校服。看着妈妈劳累的身 影,我暗下决心要减轻妈妈负担。经过自己多方查找资料和请教老师,我利用了一些较为普 遍的环保材料,制作了一个“太阳能风干衣架”。太阳能风干衣架是利用一截带有均匀出孔的 铝塑管拼接组成,其结构巧妙,制作工艺简单,具有快速风干功能的创意性衣架。它有效利 用太阳能,通过一块普通的太阳能电板、12v 蓄电池、应急稳压电源与 12v 吹风机相连,巧 妙地与铝塑管拼接组合而成的。它的科学原理为:通过太阳能板吸收热能,将热能转化为电 能,将电能储存在蓄电池中,用电能启动吹风机转动产生风能,其产生的风力通过铝塑管衣 架上的小孔均匀将衣服迅速吹干, 有效的解决了常见的衣架中没有快干功能的缺陷。 该衣架 环保方便、稳定性好,普及型强,创意巧妙,适合各种环境,为我们生活提供了方便。更重 要的是所使用能量全部低碳环保,完全符合当今时代发展潮流。 21.除油勺 创新内容:有一天吃午饭时,我喝了很多油腻的鸡汤。到了吃晚饭的时候,我却一点也吃不 下,爸爸妈妈带我去看医生,医生告诉我,是吃多了油腻的东西才导致消化不良,胃口不好 的。 油腻的东西, 老人吃多了, 容易得心血管疾病; 年轻人吃多了. 对身体也百害而无一益。 如高血脂、脂肪肝等疾病,都是由此引发的。原来如此.我听了医生的话,心想:如果喝汤 时,能把油腻去除,喝汤就有益身体健康。可在盛汤时.怎么去除油腻呢?本项目为利用漏 斗原理、液体比重差原理等,用 3D 打印技术制作出的一种实用新型清除液体表面油类的器 具,尤其是对于日用汤类表面漂浮的油进行去除效果极佳。对于鸡汤、蹄胖汤、排骨汤、三 鲜汤等汤类表面厚厚的一层油, 用传统的勺子很难将其去除, 而用本实用新型所涉及的特殊 的汤勺却很容易做到。其特点是,勺子底部为倒漏斗状,顶部有小孔。使用时将勺子竖直压 下,油即从孔中溢出至勺内部,达到轻松除油目的。 22.花木搬运车 创新内容: 1、 研究目的通过制造一套简易装置, 使人们能够轻轻松松的搬运大型的花木。2、 研究方法采用能水平方向伸缩的连接臂和紧固螺栓, 将花盆抱紧, 再利用液压升降装置将花 木抬升,用橡胶轮转动方式搬运花木。 3、实验结果实现对大型盆栽花木的搬运转移以及装 卸车等,具有节省人力、使用方便的有益效果。 4、分析、结论(1)、到养花基地去调查盆 栽花木的规格,种类。(2)、调查发现不论什么形状的花盆,加上花木,最矮的有 40 厘米, 最高的有 2 米多高,越大的花木,花盆也越大。(3)为了能搬运,就必须用一个装置把花木 连花盆里抬起来,需要有抬升装置。(4)有的花木较重,就必须把花盆抱紧,以免侧翻。(5) 由于花盆的大小不同,该装置还得有伸缩功能。经过反复的研究,在辅导老师的帮助下,一 件能够把花木轻松搬运,又省力的装置研制出来。 23.小学生书法社团毛笔清洗晾干机 创新内容:一、研究目的:我是上海市嘉定区江桥小学科技制作社团的一名成员,我们的科

技社对面是学校的书法社团, 每次看见书法社团的同学拿着湿湿的毛笔穿过长长的连廊去教 学楼那里洗毛笔(社团的楼里没有洗毛笔的地方),然后总有一些同学的毛笔上墨汁会滴在阿 姨刚刚拖干净的走廊上。一滴一滴的墨汁很显眼,影响了学校的卫生。所以当时我想如果能 发明一种帮助书法社团的同学们清洗毛笔和晾干毛笔的机器那该有多好啊! 二、 主要构造设 计:1、解决一次性清洗 10 几只毛笔的机器结构(分 2 层结构,用来固定住毛笔的位置,让 毛笔不至于晃动)。2、解决节约用水和卫生清洗问题(全封闭系统)。3、动力结构(手动装置, 物理学原理)。三、实验结果:大大节约了清洗的时间。甩干功能:未甩干前需要 48 小时完 全晾干,甩干后只要 24 小时左右可以晾干,效果非常明显。四、结论:在实际使用后,大 大提高了同学们清洗毛笔的效率,晾干的过程也是简单易行,非常有效。 24.太阳能定量自动吸水浇水花盆 创新内容:随着家居生活品质的不断提高,每个家庭或多或少都栽种有花花草草,花卉的日 常护理就成了一大难题,特别是举家外出游行,花卉护理更成了难题中的难题。植物在一天 之中,对水的要求依据阳光的强弱,早晚少,中午多,夜间、阴雨天则不需要,太阳能的强 弱也遵循这一规律。本项目运用实验法、观察法,把物理学与生物学结合起来,利用太阳能 与植物生长规律相近这一特殊现象, 依靠空气热胀冷缩形成的动力实现了按需浇水功能; 同 时,应用单向阀原理,并将贮水桶与花盆合二为一,实现余水收集、夜间吸水、白天浇水的 功能, 为花卉护理提供了一项新的方法与结构思路; 通过实验研究, 还发现利用太阳的热能, 借助空气热胀冷缩产生的能量实现花卉自动浇水, 首要条件是集热器的位置要高于出水口的 位置;为他人在这一领域的应用提供了参考依据。自动浇水花盆的出现,颠覆了传统花盆概 念,让花盆本身也成为家庭、办公、花园阳台等环境中一道靓丽的风景线。 25.汽车方向盘转动指示器 创新内容: 1 研究目的:有不少初驾新手和老年驾驶者在倒车和停车时多次转动方向盘后就 不清楚自己方向盘转动的方向和角度, 失误导致车子被刮伤或碰伤。 还有不少人在停车时方 向盘长时间未回正导致方向盘定位偏移,零件老化或变形,造成安全隐患。为解决现有汽车 方向盘无法直观准确地判断转动的方向、 角度和圈数的问题, 我们设计了这个汽车方向盘转 动指示器。 2 研究方法:我们从直尺上的“小珠子走迷宫”游戏受到启发画出设计草图,在 老师的帮助下采用 3D 打印技术经过十多次改进定制设计,使用夜光材料实现夜间指示,完 成指示器的模型制作。 3 实验结果:指示器利用重力原理,在方向盘转动时,指示球在对 称螺旋凹槽内受重力作用同步滚动, 始终处在所在凹槽的最低位置, 通过指示球在对称螺旋 凹槽内滚动的位置指示方向盘转动情况。 4 分析结论:指示器结构简单,不耗能,小巧美 观,安装简单方便,不会破坏原车电路结构,还能对方向盘起到装饰作用,不用也可轻松拆 除。 26.城市盲人导航装置 创新内容:我研究盲人出行问题已近三年,我切身体会到视残者出行的不便。城市规模不断

扩大,导致盲人对环境的熟悉度大大降低。为此我在过去研究项目《新型盲道地砖》和《道 路盲文示意图》的基础上,进行思考、完善。设计出能尽快帮助盲人熟悉周围环境,并容易 被盲人感知到的《城市盲人导航装置》 。本项目创新点为: 1、本项目可以加装在现有的城 市公交站牌上, 成本不高, 能帮助盲人快速熟悉周围环境, 在最短的时间内到达目的地。 2、 在盲杖顶部安装无线信号发射器, 跟随盲人四处行走; 在城市中每块道路盲文示意图上安装 信号接收器,不会给盲人行进增加负担;3、 “道路盲文示意图”能发声提醒盲人,其所在位 置;4、“道路盲文示意图”采用盲文与语音双提示,告知盲人附近一至二千米范围内的主要 建筑详细信息。5、盲人耳机的使用,可以避免“道路盲文示意图”发声对周围环境的噪音影 响,也可以保证在嘈杂的市中心,语音提示的清晰。 27.可控式“受水型”水钟 创新内容:本学期,科学课万老师介绍了中国古老的计时装置——水钟,我对这个装置产生 了浓厚的兴趣。随着科技的发展,水钟已被取代,古老的发明变成历史遗迹,仅在教科书和 科技馆能够看到。通过查阅水钟历史资料,我选用“受水型”水钟的工作原理来显示时间的流 逝;通过使用医药滴管调控水滴滴速;利用水位探测器控制抽水泵,实现自动水循环;让金 属指针旋转到指定位置连通内部电路启动报时装置,实现自动报时。经过三次改造升级,并 进一步对水滴滴速实验测量和对比分析数据, 我的水钟最终能够实现大于等于 5 分钟以上的 调控计时。如果,将我的可控式“受水型”水钟开发成《科学》课教具,可以让同学们更加直 观地了解这个古老发明中蕴含的科学原理; 将它制作成科普拼装器具, 让同学们自己动手的 同时,能够更加深刻地理解科学道理;让水钟走出《科学》课本,进入科技馆展览,甚至可 以做为学校上课的报时器,可以吸引更多小朋友学习科学知识。 28.非机动车辅助照明避障安全装置 创新内容:非机动车在环境光昏暗的情况下行进时,如遇到建筑垃圾等凸起障碍物,或者丢 失井盖的窨井等陷坑,以及山地窄路容易越界时,即使车上配有标准照明设备,也非常容易 因光线的散射,使得照明效果不佳,而发生各种意外,最后导致人员伤害事故。我设计在车 筐底部位置装载一款由激光管组成的“非机动车辅助照明避障安全装置”, 通过由激光管组照 射出的红色田字格,遇“障碍”时线段会扭曲变形,来提醒骑车人前方出现障碍与道路边界, 降低乃至避免伤害事故的发生。 29.吸水装置 创新内容:这个科技小发明的发明背景是在学校打扫教室时,一个同学不小心打翻了水桶, 大家忙了好长时间才擦干了地上的水。 于是, 我决定发明一种吸水装置可以省时省力的解决 这种问题。 这个吸水装置利用大气压强原理和浮力原理制作而成, 通过性能试验证明可以快 速有效地吸干地上的积水,省时省力。该发明利用常见材料制成结构简单、成本低可以瞬间 将普通的吸尘器变为吸水器,安全、实用。 30.便携式骨传导无线扩音装置

创新内容: 1、研究目的:我在医院和快餐店、商场食品柜台观察到,工作人员在接待工作中 与人沟通需戴口罩,再戴扩音器。但传统扩音器麦克风在此场合佩戴、使用很不方便,且发 声不清晰。我想设计一个装置解决这个问题。 2、研究方法:通过查阅资料和请教老师,我 了解了骨传导技术和无线调频技术。 我设计用骨传导麦克风替换传统线圈麦克风, 通过采集 发声时产生的骨振动进行声音收集, 并将其转换成电信号传送到扬声器, 再通过扩音器播放 声音。信号传送采用无线调频方式,可以使音频信息传送到附近的任意多个 FM 接收机,家 里的无线调频收音机都可以充当扩音器使用。 3、实验结果:第一代模型用导线连接,扩音 效果良好,但是容易造成导线缠身。第二代模型采用无线调频发射信号,解决了导线缠身问 题,并在四米范围内扩音效果良好。 4、分析、结论:使用骨传导技术,无论使用者是否佩 戴口罩,都不影响声音传播的清晰度;使用无线调频,更加方便使用者佩戴使用。 31.一种全方位旋转式定位玻璃破碎器 创新内容: 1 研究目的当封闭式交通工具(大巴或动车)遇险、车窗自爆系统失效时, 乘客能够 迅速有效地击碎玻璃自救,启动报警装置报警。 2 研究方法基于国家标准,分析计算,得 到破碎安全玻璃需要的冲击力,据此进行破碎器结构设计。破碎器主要由基座、扭力弹簧、 套筒、压缩弹簧、定位螺钉、内杆(带锤头)和锤头固定器等组成。基座可以绕着机架大角度 旋转;内杆装在套筒中用弹簧连接,实现伸缩。无线报警装置包含发射和接收两部分。将触 发信号送到信号处理中心进行加工处理, 处理后输出的信号包括测试点的位置信号和控制信 号两大类,前者通过显示电路显示出位置的代码,后者用于对执行机构的控制或声光报警。 3 实验结果能定位击碎玻璃并实现报警功能。 4 结论(1)固定安装的收缩型破碎器外形尺寸 小,可以大角度范围调整位置,实现玻璃的多点定位破碎。(2)安装无线报警装置,可以与 车体 GPS 相连,第一时间把遇险车辆位置传输给救援部门。 32.虹吸底排易清污鱼缸 创新内容:一、研究设计目的 1、将鱼缸底部污物集中于管道内便于集中排出,从而保证水 质的洁净。 2、利用虹吸的原理方便从底部排水、排水不使用电机从而降低故障率和节能。 3、利用虹吸管道上的阀门方便控制水位高低。二、研究方法和结果: 1、利用虹吸原理从 底部排水,易于清理污染物。在虹吸管道上安装有阀门方便控制水位高低。 2、把鱼缸底部 改变为两边高中间低的结构,可以使污物从两边流进中间的遮盖管道内。 3、鱼缸底部斜面 上方设计有可以开闭的挡板。 没有排污时挡板打开, 鱼的粪便和残余饵料会漏到斜面的上方。 在排污时斜面上方的挡板关闭, 使水流从两侧斜面与挡板的缝隙中流过形成冲刷作用把斜面 上方的污染物冲刷进遮盖的管道内。 遮盖管道两侧沿着斜面方向开口, 只在遮盖管道的尾端 向下开口从而能在排污管道中形成水流将污物冲刷出鱼缸外。 4、 运用磁铁从鱼缸外部控制 档板的关闭或打开。 33.仔猪免疫奶生成器 创新内容:我地因少数母猪生病无奶,养猪户只好用牛奶代猪奶灌喂仔猪,但仔猪吃后容易

拉稀和生病,无免疫性,同时给仔猪灌喂人工牛奶耗时费工,非常不便。于是创新用中草药 汁加牛奶粉配制成“免疫奶”, 并发明 《仔猪免疫奶发生器》 的作品。 该作品由免疫奶配制箱、 灭菌愠温箱、仔猪吸盘及灭菌电热管、粉碎电机、恒温传热棒及显示屏、吸盘、电源开关等 组成,经中草药粉碎,过滤成适量药汁,加上适量牛奶粉,配制成免疫奶,然后消毒温控, 输送到免疫奶吸盘,让仔猪自吸,这样让缺奶仔猪吃到奶液,即补充营养又增加免疫功能, 试验证明效果显著。试验组较对照组节省人力 100%,减少配奶时间 400%,减少喂奶时间 300%,减少奶汁浪费 12.3%。该作品满足了养猪专业户发展生猪的需要,同时填补了农村 养猪机具领域的一项空白,经比较试验相对人工喂奶具有效率高、安全性好的优点,同时根 据仔猪习性和预防疾病的需要,确定免疫奶液的最佳配方和最宜温度。 34.多功能光传播演示器 创新内容:光的传播在小学五年级科学教学中教具器材较少(网上百度也不多), 旧教具就像课 本中介绍的方法证明光是直线传播的。这是因为他们在一般的环境下(空气)只见到发光光源 和光照射到的物体, 而光是怎样从光源到物体的中间过程就看不见。 由于课本实验难以说服 上述质疑, 我们就考虑给光线传播的过程加上反光的载体, 使学生能完整看到光传播的过程。 在水中加入小量高锰酸钾使水形成有色的溶液, 在空气中制造雾化现象。 原理是光只有射到 物体时,人的眼睛只是见到物体的反光才发现光的存在,而一般空气中的微粒太小,反光不 足,所以我们增加水和空气中的微粒,使光线有足够的反光能让人见到。 35.可控钢性空腔翼防倾覆装置游轮 创新内容:游船在内河和湖泊行驶,有可能遭遇自然界中侧向风的袭击,或因驾驶员急转弯 时操作失误等,发生倾覆事件。为此,本项目根据仿生学理论,在提出了一种遇到灾祸,可 自动伸展翅翼,增大游轮的浮力和两侧受力面积,加强稳定性能,防范倾覆、沉没的新技术 创意。 设计研制了一种可控钢性空腔翼防倾覆装置结构的新型游船模型。 本船模的钢性空腔 翼收展由油压机输出动力,受信息采集系统、电子控制系统和人工控制器双重控制,经模拟 实验检测,遇到突发灾祸,在几秒内,钢性空腔翼同步展开,使游轮迅速上浮,恢复平衡。 本船模的创意性工程设计思路,可为防倾覆新型游轮的设计提供参考。


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