전자기 감지에는 어떤 지적 재산권이 있습니까?
첫째, 원칙 구체화 배경
어느 날, 미국 뇌신의 전기공 퍼시? 스판세는 레이더 진동 실험을 하다가 우연히 상의 주머니 속의 초콜릿 설탕이 녹은 것을 발견했다. 퍼시는 사상가이다. 그는 이번 사고를 놓치지 않았다. 그는 "좋아, 왜 초콜릿이 녹을까?" 라고 생각했다. 그러나, 또 한 번, 그가 방금 레이더탑에 올라갔을 때, 손에 들고 있던 초콜릿이 다시 녹기 시작했다. 눈을 들어 바라보니 난로가 없고 레이더만 강력한 전자파를 발사하고 있다. 그는 전자파가 음식을 가열하는 기능이 있다고 추측했다. 일련의 실험 연구를 통해 그는 이 추측을 증명하고, 마이크로파가 음식 속의 분자를 움직이게 하고 열을 생성하는 원리를 발견했다. 그래서 세계 최초의 전자레인지는 1947 년 퍼시의 손에서 태어나 불을 쓰지 않고 음식을 요리하는 창작을 이루었다.
1864 년 영국 과학자 맥스웰이 전자파를 발견하고 전자레인지 발명에 이르기까지 80 여 년 만에 사람들은 하나의 물리 원리를 실용적인 기술로 바꾸어 수많은 가정에 혜택을 주었다. 이 원리를 구체화한 예는 셀 수 없이 많다. 따라서 물리학의 원리는 생활에서 비롯되고, 생활에 봉사하며, 더 중요한 것은 삶을 창조하는 것이다. 물리 교육의 목표는 물리 원리와 혁신 실천을 결합하여 학생들이 물리 지식과 과학 원리를 유연하게 활용하고, 일상 학습과 생활에서 발생하는 문제와 결합하여 발명과 기술 혁신을 통해 혁신 능력을 지속적으로 향상시킬 수 있도록 장려하는 것이다.
원리 구체화 1: 압력 원리의 적용-일정한 액위 잉크병
그림 1 에서 볼 수 있듯이 펜을 물에 적신 잉크병의 잉크 액면은 그대로 유지되어 펜을 물에 담근 경우나 물을 흡수할 때 잉크가 펜을 오염시키지 않도록 합니다. 그것은 물리학 지식의 압력 원리를 이용한다. 펜으로 입의 액면을 낮추면 (기로보다 낮음) 공기가 잉크병 안으로 들어가고, 병 안의 압력이 증가하고, 수압은 병 안의 압력이 입의 액면 압력과 같아질 때까지 나온다. 이 시점에서 병 안의 압력은 공기가 병 안으로 들어가는 압력과 잉크 기둥에 의해 발생하는 압력의 합계 (잉크 비트 차이) 이며, 입가에 닿는 압력은 기압이다. 이 주기에서.
둘째, 구체화 단계의 원칙
원리물화는 어떤 과학 원리에서 출발해 창의적 사고 설계를 통해 추상적인 원리를 신제품이나 새로운 방법의 창조성과 기술 방안으로 굳히는 창의적 실천 활동이다. 첫째로, 창조자들은 배운 과학적 원리와 지식을 이용하여 제품이나 신기술을 창조해야 하는데, 이것은 혁신 정신의 구현이다. 둘째, 신제품을 발명하기 위해서는 창작자가 많은 실용적인 제작 기술을 배우고 습득해야 하며, 실습 능력이 강화된다. 셋째, 창작자는 창의적 사고와 실습 제작을 통해 과학 원리를 실물로 성공적으로 전환함으로써 학습에 대한 흥미와 창의력을 크게 자극할 것이다.
일반적인 원리물화의 생성 패턴은 그림 2 에 나와 있다.
1. 물리적 원리 탐색
물리 원리는 모두 일정한 법칙에 의해 만들어진 것이다. 물리 원리를 배우려면 그것이 무엇인지 알아야 할 뿐만 아니라, 그것이 왜 그런지 알아야 하며, 절대 무턱대고 외우는 것에 만족해서는 안 된다. (존 F. 케네디, 공부명언) 즉, 우리는 물리 법칙의 내용뿐만 아니라 그들의 배경도 이해하고 분석을 통해 어떤 물리적 현상을 요약해야 한다는 것이다. 동시에, 물리 원리와 법칙의 내포 탐구, 특히 실험 탐구를 중시해야 한다. 실험은 가능한 한 스스로 하면, 우리가 발견하거나 얻는 법칙 (다른 사람을 반복하는 것 조차도) 을 더 쉽게 이해할 수 있다.
2. 주제 옵션을 생성합니다
학생들이 일상적인 학습, 생활, 사회활동에서 불편하거나 불편한 문제나 여의치 않은 일을 찾아 배운 물리적 지식과 원리를 결합하여 목적이 있는 발명이나 혁신을 하도록 지도하다.
원리 구체화 2: 사이펀 원리의 적용-물이 새지 않는 탱크
(1) 생활문제: 싱크대 바닥에 배수장치가 연결되어 있다. 시간이 지남에 따라 부품과 재료의 노화로 틈새가 커지고 물이 스며들어 생활에 골칫거리가 되고 있다.
(2) 물리적 원리: 사이펀 원리
(3) 발명: 바닥에 출구가 없는 싱크대를 설계한 다음 그림 3 과 같이 사이펀으로 물을 배출한다. 피스톤 퍼터를 아래로 밀면 물이 배수관에 눌려진다. 사이펀 원리에 따르면 싱크대 안의 물은 다 쓸 때까지 끊임없이 자동으로 배출된다. 피스톤 푸시로드를 원래 위치로 당겨 다시 사용할 수 있도록 합니다. 싱크대 바닥에 출구가 없어 물이 새지 않는 목적을 달성했다.
3. 관련 정보 조회
타인의 지적 재산권을 침해하지 않기 위해서는 시장 조사, 온라인 조회, 특허 검색 등 자신의 창작 목표를 조사해야 한다. 만약 다른 사람이 이미 동일하거나 비슷한 제품을 만들었다면, 너는 계속 개발할 수 없다. 그렇지 않으면 헛수고가 되어 지적 재산권을 얻지 못할 것이다.
4. 물리적 및 화학적 모델 설계
기본적인 과학적 원리에 따라 직감과 창의력을 발휘하고 주제의 모양, 구조, 방법 및 구현 방안을 설계하십시오. 이 설계 방안은 재료가 간단하고, 구조가 교묘하며, 실현하기 쉬우며, 비교적 좋은 설계 방안이다.
원리 구체화 3: 패러데이 전자기 유도 원리의 적용-배터리 없는 리모컨
(1) 생활문제: 리모콘은 가전제품에 널리 사용돼 배터리 소비가 많아지면서 심각한 환경오염 문제가 발생하므로 배터리를 사용하지 않는 리모컨을 발명할 필요가 있다.
(2) 물리적 원리: 패러데이 전자기 감지 원리.
(3) 정보 조회: ① 특허 조회 후, 자체 발전 손전등이 이미 존재하고, 배터리 없는 리모콘이 아직 없어 프로젝트를 개발할 수 있다. ② 개발 시 자체 발전 손전등의 원리를 참고하여 발명-이식 발명의 기술에 부합할 수 있다. 또는 전자기 감지의 원리에 직접 근거합니다.
5. 기타 기술 지원
논리는 문장 쓰기나 일을 순서대로 할 수 있다는 것이다. 발명창조도 마찬가지다. 창조 과정에서 모든 과학 원리, 방법, 기교, 경험, 기술은 모두' 원리' 이다. 이러한' 원칙' 을 무장해야만' 창조' 의 전쟁터에서 질주하여 성공의 반대편에 도달할 수 있다. 따라서 학생들에게 물리 지식과 원리를 가르치는 것 외에도 창의적인 방법과 기교를 침투해야 하며, 심지어 조합 발명, 기계 가공 기술 등과 같은 실용적인 제작 기술도 훈련시켜야 한다. 그래야만 가상을 현실로 만들고 무형의 물리적 원리를 유형적인 발명으로 바꿀 수 있다.
6. 발명과 업적
미리 설계된 방안에 따라 모델을 만들어 테스트하여 설계 방안이 유효한지 확인합니다. 그런 다음 작품이 완성될 때까지 계속 수정해 주세요.
원리 구체화 4: 부력 원리의 적용-수도꼭지 워터 스톱 개방 보호기
(1) 창작제재: 가끔 물을 멈추고 수도꼭지를 끄는 것을 잊기도 하고, 갑자기 물이 들어오면 물이 넘치기 쉬우며, 수자원을 낭비할 뿐만 아니라 누수 등의 손실을 초래할 수도 있다. 물이 올 때 수로를 닫을 수 있는 장치를 만들다.
(2) 정보 조회:' 수돗물 미개경보' 가 이미 존재하고 다른 보고서는 발견되지 않았다.
(3) 물리적 원리: 부력의 정의-유체 (액체 및 가스 포함) 에서 물체의 상하 표면의 압력 차이. 많은 선생님들은 그림 4 와 같이 부력이 사라지는 중요한 실험을 했습니다.
기재: 적당한 크기의 유리 깔때기 하나, 탁구 하나, 붉은 물 한 잔.
절차: ① 의도적으로 탁구공을 물에 밀어 넣으면 탁구공이 빠르게 뜬다. (2) 손으로 깔때기를 잡고 탁구공을 넣고 엄지손가락으로 탁구공을 누르고 깔때기에 물을 붓고 엄지손가락을 풀면 탁구공이 뜨지 않는 것을 볼 수 있다. (이때 깔때기 손잡이 밑에 물이 흘러나온다. 탁구와 깔때기가 닫히지 않았기 때문이다. ③ 손가락으로 출구를 막으면 깔때기 손잡이 안의 수위가 점차 상승하는 것을 볼 수 있다. 수위가 탁구로 올라가자 탁구공이 바로 뜨기 시작했다.
(4) 이화디자인과 실험:' 부력이 사라지다' 실험에서 영감을 받은 한 학생이 수도꼭지보호기를 발명했는데, 그 구조원리는 그림 5 에 나와 있다.
재료: PVC 튜브 본체, 크기 사용자 정의; 부구는 고무로 만든 빈 공이어야 한다.
검증: ① 볼에서 플로트 배치; ② 각각 보호기의 유입관을 수도관에 연결하고, 배출관과 수도꼭지를 연결합니다. (3) 수돗물 입구 밸브를 닫고 수도꼭지를 켜서 물이 흘러나오게 한다. (4) 수돗물 유입 밸브를 열고 수도꼭지에서 물이 흘러나오는 것을 보면, 떠 있는 공이 가라앉아 출구를 막았다는 것을 알 수 있다. ⑤ 수도꼭지를 끄고 잠시 기다려라. 부력의 원리에 따르면, 부공은 떠 있다가 수도꼭지를 틀면 물이 흘러나올 수 있지만 물이 나오지 않는다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 부력, 부력, 부력, 부력, 부력, 부력, 부력) 실험이 실패하다. 왜요
탐구: ① 물이 흘러나오지 않는 것은 떠 있는 공이 뜨지 않는다는 것을 의미한다. 즉, 떠 있는 공은 부력이 없다는 것이다. 그 이유는 무엇입니까? (2) 실제로 검증 단계 (4) 는 이미 문제를 예측했다. 부구와 매끄러운 관벽 사이에는 틈이 없고, 물이 흘러나오지 않아, 부구 밑에 물이 영원히 없기 때문에 (수도꼭지를 꺼도 소용없다), 부공이 부력을 얻지 못하고 떠오를 수 없다는 것은 놀라운 일이 아니다. ③ 부구와 배수구 사이의 관벽에 털을 쳐서 소량의 물이 배수구에서 새도록 한다. ④ 검증을 다시 반복하며 성공했다.
(5) 성과 창출: ① 적절한 재료와 특정 치수를 선택하여 완제품을 만든다. ② 보호기에는 한 가지 결함이 있다. 즉, 플로트 공은 절대 출구를 완전히 닫을 수 없고, 소량의 물을 방출해야 하며, 이로 인해 소량의 물 낭비가 발생할 수 있다는 것이다. 따라서 창조적 성과를 높이기 위해서는 후속 연구가 필요하다.
요약하면, 물리 교육은 학생들의 과학적 소양을 향상시킬뿐만 아니라, 학생들이 혁신을 배우고, 창조하고, 기술을 지속적으로 향상시킬 수 있도록 해야 한다. 원리물화는 매우 효과적인 수단이다.
(편집 곽)
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