广发计划

广发计划举行云端科技秀展示周活动

作者:郭剑楠老师 路金蓉老师  编辑:唐宏  发布时间:2020-05-06

广发计划中学部坐落在北航大学校园内,浸润在大学浓郁的高科技氛围中,依托北京航空航天大学的科学与技术资源,注重学生科技能力的培养,以科学育人和全面发展为特色,致力于为每一位学生的健康成长提供足够的发展空间。

在2020年这个特殊的春天,为了让同学们一如既往的感受到科技的魅力,我校学生发展中心举办了一场别开生面的云端科技秀活动。

经过一段时间如火如荼的投稿、审阅,学生发展中心协同物理、化学、生物、通用技术等四个主要学科的评审团在众多实验作品中精选出了二十部优秀作品。这些作品或经典再现、或创意制作、或设计发明,很好的体现了我校中学生的科学素养和人文素养。

学校构建了大学中学联动培养的育人模式,为同学们的发展搭建了广阔的平台……请看北航大学教授怎么说

听完富教授的点评,您是否已经迫不及待了?让我们先睹为快,一起来欣赏这些小小科学家或者工程师们的精美作品。

作品视频请关注广发计划网站——视频专区——2020云端科技秀视频展示

01、瓜子脱壳机(初二7班 张思卓)

瓜子脱壳机,由脱壳装置和离心式鼓风机组成,脱壳装置负责对瓜子进行脱壳,鼓风机负责将瓜子仁和瓜子壳进行分离,这样可以轻松地将瓜子仁分离出来,以后吃瓜子时只要将瓜子放入机器内,瓜子仁就会轻松的从瓜子壳中脱开,方便实用。

02、模拟新型冠状病毒侵入人体细胞的过程(高一1班 宋文迪)

该作品利用橡皮泥制作模型来模拟新型冠状病毒侵入人体细胞的过程,意义是向人们科普整个过程,使人们更加客观科学的看待这种病毒,减少对它的恐惧,相信我们最终能战胜它。

03熔岩小彩灯(初二7班 蔡一宁)

本实验利用奇妙的物理、化学现象,制造了一个小型“火山”,知识与科学的乐趣,一同喷涌而出!基本原理有:

1、食用油与双氧水出现分层是因为食用油的密度小于双氧水的密度,且食用油和双氧水不相溶。

2、红色墨水直接穿过油层进入水层是由于红色墨水溶于水而不溶于油。

3、中和片中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶作为一种催化剂,会使双氧水中的过氧化氢发生剧烈化学反应,产生水和氧气。

4、水等液面会产生使表面尽可能缩小的力,这种力就是表面张力。

04、国际象棋自制AI(初二8班 贾盛元)

你是否一看到“AI”这个词便觉得很难呢?其实只要了解了原理,你就会发现它并不难。

AI可以知道下一步自己有哪些棋可以走,同时也知道自己走的每一步棋之后玩家有哪些棋可以走,玩家走每一步棋后自己又有哪些棋可以走……因此,可以进行大量模拟,选出在自己和玩家都使用模拟步骤内的最优策略时能够最大化AI收益的操作。

05、自动浇花器(初二8班 姚驭博)

为了妥善管理班里的花,我想到设计一个自动浇花器。该装置出水量较小,可使植物的根正常呼吸,维持土壤水分,还可根据土壤表面蒸发量和植物蒸腾失水量调节出水量。

06、机械手(初二7班 张思卓)

用硬纸板,竹签,雪糕棒,吸管等物品制作机械手和垃圾桶,在捡垃圾时,可以避免手与垃圾之间的接触 。制作步骤如下:

1.在纸板上画出自己的右手。

2.对关节进行弯曲,并在每个关节上加装吸管。

3.制作握把。

4.用线把每只手指上的吸管穿在一起,并打结。

5.制作一个垃圾桶外壳。

6.制作一套杠杆连杆装置。

拉动机械手的操纵线会做出和手同样的动作,按动底下的雪糕棒,垃圾桶盖会自动打开。

07、鸡蛋跳水(初三2班 李知函)

鸡蛋和纸片纸筒开始都处于静止状态,当纸片被迅速抽走时,纸片和纸筒由于受力,由静止变为运动,而鸡蛋由于惯性,要保持原来的静止状态,所以当鸡蛋失去竖直方向支持力后,鸡蛋就落入了玻璃杯中,这就是典型的鸡蛋惯性实验。

08、光的全反射(高二2班 徐艺琳)

光从光密介质射向光疏介质会发生全反射且光在不同介质中的传播速度与折射率有关。所以我通过测量光从水射入空气时的临界角,取空气光速与真空光速近似相等,粗略计算水中光速。    

在塑料盆内套上黑色塑料袋,倒入适量水,将包上保鲜膜的手机打开手电筒,手电筒朝上放入盆中,关灯,在水面上均匀地撒上痱子粉,观察水面上出现边界清晰的发光圆形后,测量水深与水上出现的圆形半径后就可计算光在水中的传播速度。

09、纸弩(初二3班 高博康)

一款利用废纸和旧伞架制作的原创作品---纸弩,可用于发射纸子弹,最大射程为6米。

设计中运用了平行四边形的易变性、斜面省力以及橡皮筋的弹性形变原理,原料简单环保。

发射步骤:

1. 检查枪身及橡皮筋磨损状态,确保弓臂稳固完好,并将扳机归位。

2. 将橡皮筋拴在撞针上(由于有多个橡皮筋,栓太多可能导致枪身受损,最好量力而行)。

3. 将撞针向后拉,并卡在枪身末尾。

4. 装填一发子弹(材料是纸)。

5. 扣动扳机触发撞针将子弹击飞。

注:本作品最大射程在6m,一般射程在3-5m。

10、神奇的塑料袋(初一1班 魏若瑜)

塑料是一种合成材料,许多这样的合成材料,即使在非常固定的状态下也具备柔韧性。有的甚至可以自行发生变化,保鲜袋的用料属于所谓的热塑型塑料,这种材质在特定的温度范围内易于塑形,当签子刺破保鲜袋时,这种具有弹性的塑料会将它紧紧包住,也就是说,塑料颗粒围住了签子,所以保鲜袋依然是不透水的。热塑型塑料由长长的颗粒链条组成,通过高温,人们可以把它塑造成任意形状。塑形的过程是可逆的,也就是说是可以颠倒的。

如果用一个装满水的气球来做这个实验,那么这招就不灵了,因为气球是由橡胶制成的,所以不具备塑料的这种功能,当橡胶皮被刺穿时,橡胶颗粒不会自动紧缩,包住刺入的物体。  

11、小孔成像(初二7班 居诚)

1.因为光在同种均匀介质中沿直线传播,孔很小,来自光源上方的光线经过小孔后到达了光屏的下方,来自光源下方的光线经过小孔后到达了光屏的上方,所以像是倒立的。

2.当蜡烛由远及近靠近小孔时,光源上下两个顶点所发出的光线经过小孔后的夹角明显变大,形成的像也明显变大。

3.当孔变大,光通过的光线比较分散,所以成的像分辨率比较低。

4.由于光线都是通过小孔之后再呈在光屏上,所以组成的像的光点会与小孔的形状一样,但像的形状与小孔的形状无关,像与光源形状相同。

12、水滴放大镜(初二7班 郝从孜)

本实验运用了凸透镜成像的原理。水滴之所以能够放大或缩小字样是因为水珠相当于一个凸透镜,对光线有会聚作用。水滴放大镜重点运用了凸透镜成像特点中物距小于焦距的情况,当物距小于焦距,成正立放大的虚像,此时物距越接近焦距,成像越大。但当我们将放大镜拿的过远时,成像特点就会发生变化,由物距小于焦距逐渐到物距大于两倍焦距,成像由正立放大的虚像逐渐到倒立缩小的实像。

13、提取香蕉中的DNA(初一6班 任飞扬)

将香蕉果肉浸泡在洗涤液和酒精中,通过化学反应将染色体中的DNA先与蛋白质分离再析出,得到了聚在一起的香蕉DNA  。

1.用烧杯盛取适量的清水,加入洗涤液和食盐,用筷子搅拌均匀。

2.用密封食品袋装几段香蕉,再将刚刚调制好的溶液倒入密封袋中。

3.将袋口封好,把香蕉尽量揉碎。

4.将揉碎的香蕉倒入丝袜中过滤。

5.往过滤完的果汁中慢慢倒入冷冻过的酒精。

6.静置一个小时,就可以观察到聚在一起的香蕉DNA。

14、液体压强(初三8班 刘恩彤)

在两个相同的矿泉水瓶侧壁高低不同的位置开两个小孔,排出相同体积的液体所需时间不同,进而得出结论: 同种液体内部的压强随深度的增大而增大。

实验步骤:

1.在两个矿泉水瓶上分别打一个大小相同高低不同的孔。

2.在两个瓶上分别标出相同的最高水位线和最低水位线。

3.向其中一个打好孔的矿泉水瓶注入自来水到最高水位线,开始计时,当水位下降到最低水位线时计时结束,记录所用时间。

4. 将另外一个打好孔的矿泉水瓶注入自来水到最高水位线,开始计时,当水位下降到最低水位线时计时结束,记录所用时间。

5. 比较两次实验所用时间长短,得出结论。

15、光的衍射(初三9班 候亦宁)

利用激光笔、带小孔锡箔纸、针等材料,让光通过小孔或狭缝,再现菲涅尔衍射现象,在光屏上呈现出明暗相间的环状或条状衍射图案,验证光的波动性。

1. 将激光笔、台钳固定在桌面上,并使其在同一水平直线上。

2.将带孔锡箔纸固定在台钳上,打开激光笔,调整激光笔高度及方向,使光斑照射在小孔上,观察在墙上的成像,并记录图像。

3.将针(狭缝)固定在台钳上,打开激光笔,调整激光笔高度及方向,使光斑照射在针孔中间部位,观察在墙上的成像,并记录图像。

16、矿泉水瓶喷泉(初二7班 许方舟)

泉眼无声惜细流,树阴照水爱晴柔。美丽的喷泉是怎样形成的呢?在居家学习期间,我做了一个有趣的“水瓶喷泉”实验。

吹气时,瓶内水面上的气压就增高了,于是水就被挤入了另一根插入水中的吸管,从而形成了喷泉。

吸气时,瓶内的气压变小,瓶外的空气会通过另一根吸管进入瓶里,瓶里的水就会冒泡泡!

17、筷子拱形桥(初二7班 周思礼)

用9根筷子搭建木质拱桥,然后放置重物,测试拱桥的承重能力。实验证明:9根筷子搭建的拱桥完全可以承受重物的压力;拱桥具有桥轻,易搭建、承重能力强、无立柱等优点。

拱形桥的基本原理是将竖向压力分解成轴向压力,然后传递到两侧,主要用筷子的径向承受了大部分压力,故能承重。

18、凸透镜成像实验(初三1班 韩天一)

本实验利用生活中常见的物品验证凸透镜成像规律,分为计算放大镜焦距、验证凸透镜成像规律规律两部分。

实验结论为:

当u>2f时,“F”为倒立缩小的实像;

当f<u<2f 时,“F”为倒立放大的实像;

当 u<f时,光屏上不成像。

19、测平均速度(初三8班 徐越)

选择安全场地,打开手机开始计时,分别以跑步、走路、骑行的方式,记录路程和时间。

根据求平均速度公式进行计算,比较三种运动方式的平均速度,从而得出骑行速度大于跑步速度大于走路速度的实验结论。

生活中变速运动比较常见,上面所说的平均速度严格意义上应该是平均速率。

20、非对称运动服装(初二8班 吴云帆)

在非对称运动服装的设计中,通过短袖来满足运动主动手灵活性和方便性的需求,用长袖设计满足非主动手保温的需求;另外通过服装的整体图案设计样,使得非对称运动服装具有整体美观性性和协调性,更能获得人们的接受和喜爱。