在家做降落伞小实验（你相信中学生能在五分钟内做好一只降落伞吗）
4月1日，北大附中举办了第二届科技节，精彩的科普讲座、大开脑洞的科技创意设计、奋勇争先的科技挑战赛，彻底让学生嗨翻！
文/记者 白竟楠 图文编辑/陈永杰
新媒体编辑/房永珍
4月1日，北大附中举办了第二届科技节，本届科技节的主题是“力与运动”。活动中，各种科技神器又在这些年纪不大中学生手中诞生，科普专家为同学们带来了精彩的讲座，阐释生活中力与运动的奇妙。校外科研单位也提供了丰富多彩的互动项目。
▲北大附中副校长陈伟聪为获奖学员颁奖（供图：北大附中）
精彩讲座与专家零距离聊天在北大附中第二届科技节上，中科院物理所罗会仟和魏红详老师分别给附中的同学们带来了精彩的讲座。
罗会仟老师讲座的主题为“万物皆运动”，从宇宙到生活中的物质，所有的物质都在不停地运动。罗会仟之所以会选择这样的演讲主题，除了切合本届科技节的主题，更是因为所有的物理都存在内部的联系，小到粒子、达到宇宙，所以，当世界从微观到宏观的物质都在运动，这个世界就会变得非常有趣。
▲中科院物理所魏红祥老师（供图：北大附中）
“如果碰见了黑熊你该怎么办?”“花粉倒进热水里的行动轨迹是什么样子?”“长征7号与长征5号谁的本领大?”……魏红祥教授一连串深入浅出的讲解，用身边的各种见闻趣闻将孩子们带进了神秘的物理世界，让同学们在互动中了解了物理知识，在实验演示中熟悉了物理原理。台上精彩的讲解、实验不时让台下爆发出兴奋的呼喊。
科技创意作品层出不穷空气炮、机器人搬运、离心力画画……各种各样的创意都是同学们为了参与科技节花了几个月的时间设计制作出来的作品，这与学校平时的教育理念是分不开的。
▲同学们动手制作的机器人（图片来自于网络）
据介绍，科学课是北大附中的特色课程，让学生通过动手实践的方式参与到科学探索中去。北大附中于2015年3月在初一年级率先开设了具有本校特色的科学实践课程。该课程融合物理、化学、生物、地理四个学科，根据不同年级学生特点制定课程方案。“渐进性实践”是课程开展的核心方略，要求学生在主动发现问题、设计实验、得出结论后，考量本次实验中哪些变量或要素可能不够准确，从而再次实践，同一个实验反复几次，就会发现所得结论的差异，根据这些差异深度探索实验中各个变量之间的关系以及对整体实验成果的影响程度。
为了让同学们不仅有较强的动手能力，也需要培养他们的表达能力。在互动体验项目环节，特别设置了一场《日心说和地心说》的演讲，在演讲举行的教室里，有许多学生和老师围观。
科技拉力赛 友谊第一 比赛第二在临近中午的时候，校园的操场上充满了学生们的加油声和欢呼声，原来是科技挑战赛开始了。
拉力赛分为两个赛事：第一是汽车拉力赛。比赛车辆自重1.6吨，每班“大力士”在听到指令开始后，需要在30秒内推动汽车到指定位置，超时未推动汽车者比赛失败。就在推汽车的过程中，操场上的同学们都在为自己班的同学们呐喊加油，不知道的还以为是举行运动会了呢！
▲汽车拉力赛
第二个赛事是降落伞打把，就是用现场提供的材料在5分钟之内制作降落伞，悬挂重物从二层连廊乡下投射打靶，要求降落伞打开，整体结构完整，重物未被破坏则记录第一落点所击中的成绩，否则成绩无效。最后计算每班累计成绩。在纷纷下降的降落伞“雨”中，有的降落伞成功完成任务，有的降落伞“半路”撂桃子，有的降落伞“跑偏了”，不过，同学们都在有限的时间里努力做得更好。
其实，在北大附中日常的教学中，老师们就很注重同学们的科学素质培养，通过传统课堂、补充课堂、课外活动等交错的教学模式，为学生成功搭建了一个个全方位立体化的科学普及和教育殿堂。
在这届科技节中，北大附中请来了兄弟学校北医附中的四位同学，他们带着自己的专利来到北大附中，为自己的师弟师妹展示了研究成果。
靠暖气蒸发的加湿巾“据我调查，从2012年到2016年的平均空气湿度呈下降趋势，其实，湿度在40%至60%之间才是人体感觉最佳的湿度值。可是用加湿器喷出来的水蒸气长时间使用对家电、人体健康都会产生不良影响，而且还费电，如何能利用冬季的供暖系统来增加空气湿度呢？所以我就想到了利用自然的蒸发原理。”《环保自控节能加湿器》专利的获得者高效同学说，他是北医附中高一的学生。
高效的创意只需要实用一个塑料饭盒和一块亚麻布就能实现。他把塑料饭盒底部钻了两个孔，分别插入了两根细铁棍和弹簧装置，并且在饭盒内部和饭盒底部安装了两块堵塞块，铁棍下面挂着一张长达一米多的亚麻布（加湿巾）。当饭盒装满水、布是干燥的时候，水就会从孔中流出来滴到布上；当布被完全浸湿后，重量增加，就会下坠，饭盒内置的堵塞块就会堵住孔从而停止流水。
这个装置可以安装在暖气顶部，加湿巾就会自动锤在暖气表面，利用暖气蒸发加湿巾中的水，这样蒸发的速度快，更有利于调节屋内的湿度。而且，加湿巾可能会掉，所以高效就在饭盒打孔部位的下部也安装了一个堵塞，当加湿巾掉了之后，失去附加的重力，就可以阻止水流出。
高效把自己的研究历程对应了人生的三重境界：第一重境界是昨夜西风凋碧树，独上高楼望尽天涯路。这就是一开始做设计的时候并不知道如何把这个作品一下子做到完美，有一个探索和寻找的过程。第二境界是，衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。就是一个人专注于做一件事，就算累瘦了，也不会为做这件事而后悔。高效表示，他从小学就开始研究这个加湿装置，一直研究到现在，从没想过放弃。第三重境界是，众里寻他千百度，蓦然回首那人却在灯火阑珊处。也就是做事不忘初心。
如今申请专利成功，高效说，觉得自己在加湿领域完成了一件大事。
不用圆规也能画圆的尺子要想徒手把圆画圆可不是一件容易的事，对于小学生来说，用圆规画圆既不方便又容易扎手。为了解决这个问题，吕美萱发明了一种《弧度作圆尺》，在已量角器的基础上增加了自己的设计，把一扇普通的量角器变成了画圆神器。“毕竟尺子比圆规画圆对于年龄更小的同学来说既方便也好理解。”吕美萱说。
到了初高中的数学学习阶段，圆的面积需要用弧长和半径来算面积。其实这个概念对于中学生来说理解起来有一定难度，所以，首先吕美萱在量角器上增加了弧度制数值标示，这样更方便计算。其次，吕美萱按照一厘米一段的方式将量角器分为了从内到外四个弧瓣，可以用笔插入缝隙进行画圆，最外圈的大圆是6厘米半径圆。
“在制作的时候我想了好几种材料，比如塑料、铁、不锈钢、木制等，木制材料的准确性不精确，所以肯定不能用。如果用不锈钢做，刻度成本高，工艺比较复杂；我又试了铝材料，在制作尺子的时候加工的时候容易产生划痕，而且只能单面印刷；最后我用了塑料，成本低，工艺成熟，所以选择了亚克力丙烯酸塑料。”吕美萱说。吕美萱希望这个作圆尺能为学习圆的同学带来方便。
腹肌不好锻炼？现在有神器来帮你想锻炼出好看的腹肌就要去健身房？现在，一款腹肌锻炼神器可以让你在家就能锻炼出腹肌，这项发明是高二的学生施瑞琪申请的“腹肌练习器”专利。
“在我小的时候是一个胖小孩，圆滚滚的肚子像‘大白’一样，但是我特别想像C罗那样帅，拥有六块腹肌。我就尝试了各种锻炼腹肌的方式，第一步我尝试了仰卧起坐，结果发现在锻炼腹肌的时候也会用到臀驱肌，还会导致脊椎受损或者对腰间盘的挤压。所以我就开始尝试腹肌轮，但是掌握的难度比较大，而且身体参与锻炼的部位比较多，缺乏针对性。所以我就发明了我的‘腹肌锻炼神板’。”
施瑞琪发明的腹肌练习板由腹肌板、弹簧板、转轴和至少两个弹簧组成，腹肌板和支撑板之间通过转轴转动连接，腹肌板和支撑板之间通过弹簧固定装置的位置，利用了弹簧存储能量的功能。
当腿部静止不动，支撑板放置在腿上，腹部作用于腹肌板并压缩弹簧，弹簧存储能量，当达到一定位置后，弹簧舒张，腹部随腹肌板回归原位。
施瑞琪让现场还在上小学的小朋友拿着腹肌板试了试，弹簧的力量很大，小朋友无法压缩弹簧。看来，想锻炼出好看的腹肌，还真要使把力气。
不愿意叠被子？懒人褥子来帮你或许叠被子对于大多数人来说都是一件很烦恼的事情，尤其对于孩子来说，叠被子甚至成为了一项负担。为了解决让被子更好叠的问题，高二学生丁云发明了一种“懒人褥子”，不用叠，它自己就能蜷缩起来。
“我每次不叠被子的时候都会被妈妈唠叨，可是我确实特别不喜欢叠被子，所以我就想到要做一个能自己叠起来的被子。”丁云说。
最初，丁云想设计一个内部镶嵌有弹性条的被子，这样被子会卷起来，但是如果把弹性条做成被子，就会影响睡眠质量。所以，丁云就把弹性条镶嵌在褥子里，脚头部位安装重物做为固定装置，就可以把褥子用枕头展平在床上。因为弹性条的弹力比较大，所以把被子铺在褥子上也可以被卷起来。
在选择弹性条的时候，弹力是选择的核心。弹性大的弹性条会让褥子总是因为力的作用卷起来，影响使用；而弹性小的弹性条会让褥子很难自然卷曲，达不到懒人褥子的作用。所以，丁云在选择了弹性较小的弹性条基础之上，增加了弹性条的数量，由两条变成三条，然后在褥子的四个角安装尼龙粘扣，方便固定。但是，尼龙粘扣又会有一个问题，需要在床垫上也缝上尼龙粘扣。所以最后，在脚头部位使用重物固定，头起部位利用枕头固定，就能让褥子展开了。在起床之后，只需要拿开枕头就能让褥子裹着被子卷起到床尾。
（本文由北京科技报全媒体中心采编制作，转载请联系授权：[email protected]，违者必究）
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