在发明创造中寻找乐趣

作者: 刘洋

在历史的车轮驶入2 1世纪的今天,尖端科技的发展一日千里。过去,发明创造在社会的进步中扮演着举足轻重的角色;今天,与我们息息相关的现代文明更离不开发明创造。时代的要求促使我们更加勤勉奋发,不断创新发展,以适应这个千变万化的科技时代。

我从小就爱动手摆弄一些小玩意,搞一些小发明小制作,并且养成了善于观察的习惯,时时注意身边所发生的事情,总结规律,从中发现一些创新点和有待提高的地方,先通过自己的静思,再请教老师和专家,然后到书本中寻找相关的资料,经过设想一制作一实践一修改一再实践等过程,直至项目成功。

进入被誉为“小发明摇篮”的三湘名校——湖南省株洲市二中学习后,我的动脑、动手能力都有了长足的进步。在中学里我已拥有两项发明成果,其中一项已于2002年4月获省级奖,另一项已申请国家专利,并于去年底参加了汉城国际发明展览会。有人间:“你的这些发明是如何想出来的?从发现到制作成功的过程中有什么奥秘?”下面我就向大家详细介绍一下我的项目吧。

电荷流向演示器

上初三时,一次物理课上,老师给我们讲解电路这一章,介绍了电荷在电路中的运动规律:正电荷由正极流向负极,负电荷则由负极流向正极。当时同学们只形成了一个一知半解的模糊概念,十分抽象,于是我就琢磨着:能否把这种微观世界的物理现象直观地反映出来呢?利用双色发光二极管依次排序闪亮的原理,给同学们一个感性的认识。

本着这个想法,我同合作者一起翻阅书籍,查找相关资料,同时请教创新教师张天如。经过老师的精心指导,我们设计出了电荷流向演示器方案。我们特地赶到长沙采购元器件,着手设计外形。为了让同学们更直观地感受到正、负电荷有规则地流动,我们将电荷流向演示器中的红绿双色发光二极管分别代表电荷的正极和负极,且使它们依次排序呈正弦波状。当正电荷流动时,设计成顺时针方向依次闪亮至负极性显示器(绿色);当负电荷流动时,设计成逆时针方向依次闪亮至正极性显示器(红色),从而更加深了同学们对电荷运动这一物理现象的认识。通过多次组装,反反复复,终于制作成功电荷流向演示器。此项目被应用于教学中,得到了老师、同学和专家的认可,大家反映它形式新颖、操作简便。

激光传导式电话

在高一的暑假期间,闲暇翻阅书刊时,我看到一篇有关现代通信方面的文章。我们正处于一个科技飞速发展的信息时代,有线传输、无线传输、光纤传输等通信方式层出不穷,但它们在战争、地质勘测、野外探险、交通运输、工业生产等领域存在一个共同的弊端,那就是信息传输有死角,容易被窃取。

发现问题以后就想着手解决问题,这是我在多年的学习、研究过程中养成的习惯。我和一些对科学感兴趣的同学展开了讨论。当谈到目前军事上经常使用的激光制导技术时,灵感的火花在我脑中闪现:能否利用激光技术来解决信号的传输,使之不易被一般的接收器窃取呢?

还是按照一贯的“程序”,我先请教老师和专家,然后通过上网查询、购阅书籍,设计出一台激光传导式电话。它由两台有收发装置的终端机组成,也可用多台组成链路。其原理是:将强弱不同的声音信号经过电路整形放大转变为电信号后,再由放大电路放大,推动激光发射装置,发射出随声音强弱而变化的激光信号,由另一台终端机进行点对点的接收后还原为声音信号,达到信息传输的目的。它能有效地避开一些信号死角,若信息被窃取,整个链路将中断,无法再运行。经过反复的调试和修改,在较理想的环境下,该激光传导式电话的有效传输距离可达800米。它还可串接成链路,使传输距离更远。

在创新过程中,我尝到了其中的酸、甜、苦、辣,走了不少弯路,也感受到了成功的喜悦。的确,凡事都应该认真对待和处理,在成功和失败面前我们都必须冷静地总结经验和教训,不断完善自我,使经验和教训成为我们的财富。失败是成功之母,只有充分去认识它,才能从失败中找出通往成功的道路,最终得到乐趣和财富。