科技创新作业.docx
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科技创新作业
科技创新作业
1、
搬变压器（物）
在俄罗斯北部，沉重的巨型变压器放在高台上，它坏了，不使用起重机，怎样能将这个笨重的变压器搬下来？
利用40个发明原理解决
解决原理：
原理5联合原则（组合法）
1）把相同的物体或完成类似操作的物体联合起来。
2）把时间上相同或类似的操作联合起来。
原理36状态变化原则（相变法）
利用相变时发生的现象，例如体积变化、放热或吸热。
解决方案：
用体积相对较小的冰块拼成冰台，使冰台的高度达到和砖台一样高时，将变压器从砖台挪到冰台上，冰渐渐融化后，冰台消失，变压器就从高台上“搬”下来了。
7、打碎还是不打碎（物）
“我们生产的灯泡里的压力有些问题。
压力有时比正常的高，有时比正常的低。
谁能想出办法测量灯泡内部的压力吗?
”
利用40个发明原理解决
解决原理：
原理29气压或液压原则（压力法）
用气体结构和液体结构代替物体的固体部分。
原理24中介物原则（中介法）
1）利用中介物质传递某一物体或中间过程。
2）在原物体上附加一个易拆装的物体。
解决方案：
灯泡内部充气压力的检测方法：
通过注水法就能测定常规方法难以测定的灯泡玻
壳内的充气气压。
先向灯泡玻壳内注满水，通过测定注水量确定灯泡玻壳的容积，然后将已充气过的灯泡埋入盛水容器的水线下，让容器的水注入到灯泡玻壳直至平衡，再测定注水量，计算灯泡内部充气气压。
3、果汁巧克力（物）
瓶子形状的巧克力糖里面装着果汁这些果汁巧克力是怎么做出来的？
对问题的描述：
“果汁必须非常稠，不然的话，，”第三位客人说，“同时也不容易将果汁倒进巧克力瓶。
通过加热是可以使果汁稀一些以便倒进巧克力瓶，问
题是热果汁会使巧克力瓶融化。
我们得到了数量，但失去了质量。
会有很多不
合格的巧克力糖。
”
物理矛盾：
参数：
果汁的浓度
要求1：
稠，保证成型
要求2：
需稀装进巧克力瓶
什么条件需要满足什么要求？
条件1：
糖成型，果汁稠
条件2：
巧克力瓶不融化，果汁稀
对以上两个条件是否交叉进行判
否，能采用条件分离
解决原理：
13相反原则（逆向作用法）
1）不用常规的解决方法，二十反其道而行之。
2）使物体或外部介质的活动部分便成为不动的，而使不动的成为可动的。
2）将物体运动部分倾斜。
解决方法：
先把果汁倒在一个模子里将它降温，冷冻起来。
冻成形后在巧克力中沾一下啊，冻过的果汁在室温下会融化物体改变了它的物理状态。
、下沉问题
城镇的中心广场上有一座古塔，人们担心塔是否在下沉。
一个委员会在研究这个问题。
所有的委员一致认为需要找出一个固定的位置来进行测量——这个位置应是固定的并在塔上可以看得到。
很可能这个广场周围的建筑也在下沉。
距塔1500英尺处的公园有几堵墙壁没有下沉，但是由于中间有高层建筑遮挡，从塔上看不到公园的墙壁。
利用40个发明原理解决
解决原理：
原理24中介物原则（中介法）
1）利用中介物质传递某一物体或中间过程。
2）在原物体上附加一个易拆装的物体。
物理知识
解决方案：
用两根细长的玻璃管，分别安装在塔上和公园的墙壁上用胶管将两根管子连起
来，然后装上水形成一个水平仪，高度相同,将此高度做上记号，若塔在下沉，塔上玻璃管里的水会升至记号以上。
5、如何给橡胶管打孔
在一个橡胶管上需要钻很多lOmm的孔。
如果胶管不是软的，在上面钻孔很容易。
但胶管一会儿伸，一会儿缩，一会儿弯，在这上面精确地钻孔是一件很复杂的
事。
尽管尝试用加热的铁棒在管上烫，但是这些烫出的孔很不光滑，且易破损。
利用40个发明原理解决
解决原理：
原理29气压或液压原则（压力法）
用气体结构和液体结构代替物体的固体部分
原理36状态变化原则（相变法）
利用相变时发生的现象，例如体积变化、放热或吸热。
解决方案：
将胶管冷冻后再钻眼。
橡胶管应该是硬的，以便在上面钻孔；同时又应该是软的，
以保持弹性。
只需将管子灌上水并将水冻成冰。
在钻好孔后，再加热让水流出。
6、将水变软
一次，一位著名的教练——以前的跳水冠军向他的一位同事抱怨道：
“现在的训练很困难，跳水动作变得越来越复杂了。
我们要设计出新动作的组合进行
练习，问题是多次不成功的入水增加了跳水损伤。
当你从很高的跳台往下跳时水不是软的。
其实我感觉到跳水运动员能够跳出新的动作，但是常常害怕入水
时受伤而失去参加比赛的机会。
”“这我们可没办法可想”，同事说道，“这是我们所从事的运动所必经的风险，我的队员在不成功的入水时也有损伤。
”利用40个发明原理解决
解决原理：
原理10预先作用原则（预先作用法）
1）预先完成要求的作用（整个的或部分的）。
2）预先将物体安防妥当，使它们能在现场和最方便地点立即完成所起的作用。
解决方案：
将水中冲入空气，充满气泡的水将变软。
7、焊接问题
一个实验室要研究焊接过程，科学家们想了解在电弧下一个金属棒是如何熔化的，在此过程中电弧的变化如何。
他们接通电源，产生了电弧，用录像机录下了所发生的一切。
当他们观看录像带时发现只有电弧是可见的。
因为电弧比金属棒产生的金属滴亮，所以这些金属滴看不到。
他们决定重做一次实验。
这一次，他们增加一束电弧来照亮金属滴，他们又录了像。
但这一次，在屏幕
上只能看见金属滴。
起电焊作用的电弧在屏幕上根本看不到，“我们该怎么办?
”定义物理矛盾：
物理矛盾：
这第二束电弧应该出现以便看清金属滴；同时它又不应出现以便能看清第一束电弧。
参数：
电弧的变化以及焊丝的熔化过程的影像
什么时间需要满足什么要求？
1）：
照亮金属滴的电弧应该出现，
2）：
照亮金属滴的电弧又不应该出现对以上两个时间是否交叉进行判
否，能采用时间分离
解决方案：
应使它应该在一段时间内出现而在另一段时间内不出现。
在某段时间我们只看到金属滴，在另一段时间只看到电弧，交替出现，可看到电弧和金属滴。
8、既厚又薄
一个工厂得到订单要生产大量的一毫米厚的椭圆形的玻璃板。
首先，工人们将玻璃板切成长方形，然后将四角磨成弧形使玻璃板成为所需要的椭圆形。
由于玻璃板很薄，出现很多碎玻璃。
“我们应该把玻璃板做得厚一点。
”一个工人对主管说。
“不行，”主管说，“我们得到的订单只需1毫米厚。
”
定义物理矛盾：
玻璃板薄，生产要求，玻璃板要厚，防止出现很多碎玻璃参数：
玻璃板薄厚程度
1）薄，生产要求
2）厚，防止出现很多碎玻璃
对在什么条件下需要满度什么要求进行确定
条件1：
订单要求生产薄玻璃板
条件2：
防止出现碎玻璃，玻璃板要厚一点
对以上两个条件是否交叉进行判断
否，能采用条件分离
解决方法：
先将厚玻璃做成所需要的椭圆形，在切割改变其厚度
9、钢板的加热问题
某公司开始制造一台新机器。
不久，车间就面临一个意想不到的问题，这
台机器的一部分要用特殊的钢板制成，这些钢板应该用电加热到1200~C，然后放在冲床上压成需要的形状。
在加工过程中，工人们发现当钢板被加热到800~C的时候，由于空气的氧化作用，钢板的表面就损坏了。
主管立即召集了一个会议。
他说：
“这情形就像神话故事中的情节，往右走会遇到麻烦，往左走遇到的麻烦会更多。
”钢板应该被加热到l200~C，不然的话，它就不能被制成需要的形状。
同时，钢板又不能被加热到1200~C，以免破坏钢板的表面。
“这很简单。
”一个年轻工程师说，“我们将钢板加热到1000~C，取其中间温度。
”
“这是没有用的，”一位老师傅说，“超过可接受的温度，钢板的表面还是会受到损害，而不到1200~C钢板则不能被制成需要的形状。
”
“这是个错综复杂的任务，”主管说，“我们现在需要解决这个问题。
”利用40个发明原理解决
解决原理：
原理39惰性环境原则（惰性环境法）
（1）用惰性介质代替普通介质。
（2）在真空中进行某些过程。
解决方案：
加热过程中冲入惰性气体，从而阻止了钢板的氧化
10、顽固的弹簧
设想你要将一个长4英寸直径为2英寸的螺旋状弹簧夹入一本书，你合上书的方式要使弹簧保持压缩的状态并随时都能张开。
当工程师们组装一台仪器时就遇到了类似的问题。
必须将弹簧压缩，放人仪器中并合上盖子。
怎么完成呢?
“我们给它拴上一条绳子，”一位工程师说，“不然的话你将对这个顽固的弹簧毫无办法。
”
“这并；好，”另一位工程师反对说，“在仪器里面的弹簧要能目则地张开。
”
利用40个发明原理解决
解决原理：
原理29气压或液压原则（压力法）
用气体结构和液体结构代替物体的固体部分
原理36状态变化原则（相变法）
利用相变时发生的现象，例如体积变化、放热或吸热。
物理知识
解决方案：
用干冰把弹簧冻在压缩状态，然后放进仪器里，干冰会挥发掉。
11、如何设计石膏绷带
在拆石膏绷带时，很难不擦伤皮肤。
如何设计石膏绷带解决这个问题？
利用40个发明原理解决
解决原理：
预先作用原则（预先作用法）
1）预先完成要求的作用（整个的或部分的）。
2）预先将物体安防妥当，使它们能在现场和最方便地点立即完成所起的作用。
解决方案：
上石膏时就在石膏下面装进去一个由橡胶管裹着的很薄的锯条。
当要拆石膏时，医生将锯弓和锯条接上，将石膏从内向外锯开
12、小甲虫的体温计
一次，科学家们聚集在一起讨论小甲壳虫的问题。
人们发现对这种小甲壳虫的生存条件研究得很少。
举例来说，没有人知道小甲壳虫的体温是多少。
“小甲壳虫非常小。
”一位科学家说，“你不能用常规的温度计来测量。
”
“我们要设计一个特殊的仪器，”另一位科学家赞同地说，“这需要很长时间。
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