看少年故事,學發明知識--TRIZ第37個發明原理:熱膨脹

作者:雙華李樹樁

看少年故事,學發明知識--TRIZ第37個發明原理:熱膨脹

導讀:

[玫瑰]小紅和小橙在小紅爸爸的引導下,探索怎麼樣才能讓燒水壺在蓋子上的孔被堵住的情況下也沒有危險。看看她們遇到了什麼問題,然後怎麼用“熱膨脹”這個發明原理巧妙地解決了。

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小紅爸爸簡單處理了一下手掌上的燙傷,然後回到沙發上。在沙發上坐了沒一會兒,他好像突然想起了什麼,對坐在旁邊的小紅說:“今天週六,週六我們有什麼約定啊?”

“和爸爸一起發現和解決生活中的問題。”小紅高興地說道。

“我終於知道小紅為什麼是班裡的點子大王了,原來你們每個週六都在發現和解決生活中的問題。”小橙說道。

“是的,小紅非常喜歡和我探討解決生活中的問題。小橙,你有沒有興趣一起來參加啊?”小紅爸爸向小橙問道。

“可以啊,我表示非常好奇!”小橙說道。

“這應該不會影響你學習吧?”小紅開玩笑地向小橙問道。

“我媽媽前幾天和

我說過,從明年開始,欣工中學招生不僅僅要看成績,還要看動手能力,創新思維等各個方面。我覺得和你

們探討如何解決生活中的問題,應該有利於提高我的創新思維。”小橙說道。

“怪不得你這段時間這麼積極地和我一起做手工,原來是欣工中學的招生要求變了。”小紅說道。

“欣工中學可是全市最好的中學。小橙真棒,才二年級就懂得規劃了,叔叔相信你肯定可以的。”小紅爸爸說道。

“是的,小橙努力考欣工中學。我就去上家門口的那所中學就可以了。”小紅說道。

“不一定,如果你以後都像今天早上一樣,跟著小橙認真學習,我覺得你考上欣工中學也不是沒有可能的。”小紅媽媽說道。

“我還是算了吧,而且欣工中學離我們家太遠了,我還是在附近的中學上好了,那樣我還能經常和爸爸討論問題。”小紅說道。

“只要努力,爸爸相信你肯定可以的。”小紅爸爸緊緊地握住小紅的手,說道。

“真的嗎?你們都這麼相信我,我太感動了。”小紅說道。

“當然相信你啦!好了,我們好像扯遠了,還是回到剛才的話題,開始發現和解決生活中的問題吧。”小紅爸爸說道。

“爸爸,我們今天聊什麼話題呢?”小紅向爸爸問道。

“閨女,要你先發現問題的哦。”小紅爸爸說道。

“爸爸,要不我們來解決燒水壺的問題吧。怎麼樣才能讓燒水壺在蓋子上的孔被堵住的情況下也沒有危險。”小紅說道。

“閨女真棒,這麼快就想到問題了。那你和小橙思考一下,怎麼樣解決這個問題呢?”小紅爸爸問道。

“我覺得燒水之前應該先檢查孔會不會被堵住,如果被堵住了,就不要燒水了。”小橙說道。

“這個建議非常好。叔叔以後一定吸取今天的教訓,在燒水前先認真檢查孔會不會被堵住。”小紅爸爸說道。

“那如果有人忘記檢查了怎麼辦?”小紅問道。

“小紅這個問題問得非常好。我們確實不能寄希望於所有人都記得去檢查孔會不會被堵住。我們應該考慮如何改造燒水壺,使得它在孔被堵住的情況下也沒有危險。”小紅爸爸說道。

“我要讓它在水燒開的時候,水蒸氣能夠跑出來。”小紅說道。

“孔被堵住了,水蒸氣怎麼跑出來?”小橙問道。

“你們可以思考一下,水燒開之後,燒水壺怎麼變出孔來。”小紅爸爸說道。

“我知道了,前幾天我在小青家裡的‘細微生活探索叢書’上看到有一些材料遇到熱的東西會收縮。我們可以用這些材料來做燒水壺的蓋子。當水燒開之後,

燒水壺的蓋子遇到熱的水蒸氣會收縮變小,在燒水壺的蓋子和壺身之間形成一條縫,水蒸氣可以從這條縫跑出來

。”小紅說道。

“小紅真棒,能夠用學過的知識來解決問題。”小紅爸爸誇讚小紅道。

“叔叔,有沒有一些材料遇到熱的東西會膨脹的呢?”小橙向小紅爸爸問道。

“有很多,你是不是也有辦法了?”小紅爸爸問道。

“如果有遇到熱的東西會膨脹的材料,我覺得可以用這些材料來做壺身。當水燒開之後,

燒水壺的壺身遇到熱的水會膨脹變大,也能在燒水壺的蓋子和壺身之間形成一條縫,讓水蒸氣跑出來

。”小橙說道。

“能夠從蓋子遇熱收縮聯想到壺身遇熱膨脹,從而也解決了問題。小橙的辦法非常棒!”小紅爸爸誇讚小橙道。

“剛才你們發現了燒水壺的孔被堵住的問題,也思考了如何解決這個問題,給出了非常棒的解決方法。接下來,我們要不要再想想,燒水壺的蓋子被水蒸氣頂飛出來,這種現象有沒有用途呢?”小紅爸爸說道。

“爸爸,我覺得可以用來做手槍,把子彈頂飛出去。”小紅說道。

“叔叔,我覺得可以讓它把樓下的東西噴到樓上,這樣我就不用下樓去拿東西了。”小橙說道。

“爸爸,我覺得它可以把火箭噴到太空去。”小紅說道。

“叔叔,我覺得可以讓它往下頂,用來在地面上打洞。”小橙說道。

……

“你們都想得很棒。

水加熱成水蒸氣後體積會膨脹,利用高溫水蒸氣膨脹後能夠推動物體的原理,人類發明了蒸汽機

。蒸汽機可是促成第一次工業革命最主要的因素之一。從剛才的討論中,我感覺到你們對科學還是非常感興趣的。我想明天帶你們去科學館參觀一下,你們有沒有興趣啊?”小紅爸爸問道。

“很有興趣!”小橙說道。

“我也有興趣。我們把小青也叫上吧。小青也是一位愛思考的小朋友,我覺得她肯定也有興趣去科學館的。”小紅說道。

“當然沒問題。”小紅爸爸說道。

讀完這篇文章,我們再回頭看看文中標紅的部分內容。燒水壺的蓋子遇到熱的水蒸氣會收縮變小,在燒水壺的蓋子和壺身之間形成一條縫,水蒸氣可以從這條縫跑出來;燒水壺的壺身遇到熱的水會膨脹變大,也能在燒水壺的蓋子和壺身之間形成一條縫,讓水蒸氣跑出來;水加熱成水蒸氣後體積會膨脹,利用高溫水蒸氣膨脹後能夠推動物體的原理,人類發明了蒸汽機。

它們都是利用物體遇到熱的東西后會膨脹(例子中的燒水壺壺身遇到熱的水會膨脹變大,水加熱成水蒸氣後體積會膨脹)或者會收縮(例子中的燒水壺的蓋子遇到熱的水蒸氣會收縮變小)的原理來解決問題

。這樣的一種發明原理我們把它稱作“熱膨脹”。我們生活中還有非常多用到“熱膨脹”這個發明原理的地方。比如:

水銀溫度計;

熱縮管;

壓扁的乒乓球放入熱水中能夠自己恢復原狀;

夏天的時候,腳踏車的輪胎不能打太足的氣,因為腳踏車在被太陽曬得滾燙的路面上行駛時,輪胎裡面的空氣會膨脹,打太足的氣可能會引起爆胎;

水泥路面每隔一段就會留一條縫,防止路面受熱膨脹而損壞。

類似的應用在我們的生活中還有非常多,你能想到生活中還有什麼地方用到“熱膨脹”這個發明原理的嗎?

在生活中,你有遇到哪些困難或者哪些問題可以用“熱膨脹”這個發明原理來解決的嗎?

歡迎和其他讀者一起分享您用本文發明原理解決生活中的問題的例子。