(让学生受益一生的故事)激发学生内在潜能的发明故事_惯性原理的发现
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哥伦布是意大利航海家,后来移居西班牙。
15世纪的欧洲,流传着“印度和中国有取之不尽的黄金”的说法。
哥伦布相信“地圆说”,他认为从欧洲往西航行就能到达印度和中国。
因此,他向西班牙王室提出西行的要求。
尽管哥伦布的这一说法遭到很多人的嘲笑,但西班牙王后说服了国王支持哥伦布,她甚至拿出自己的珠宝首饰资助他。
1492年8月,哥伦布率领120位船员,驾着三艘轮船离开了西班牙的巴罗斯港,驶向了大西洋。
三艘船在海上漂泊,一个月过去了,他们没有发现一点陆地的影子。
有的船员开始抱怨,后悔不该跟着哥伦布冒险,他们觉得自己的行为简直太愚蠢了;有的人甚至想把哥伦布杀了,然后再返航回西班牙。
困难和危险并没有吓倒哥伦布,他继续坚持西行。
每天日落,他都会带领船员唱祝福歌,鼓励船员说:“国王许诺将把巨额奖金发给第一个发现新大陆的人。
”同时他又警告船员,“如果有人想逃跑或破坏航海计划,将被处死。
”10月的一天,一根树枝随着海浪漂到了哥伦布的船边,上面好像还有人工砍凿过的痕迹,成群的海鸟也飞到了他们的船头,种种迹象表明陆地离他们不远了。
船员们又有了动力,把船开得更快了。
果然,几天后,哥伦布带领大家登上了圣萨尔瓦多岛,大家激动得拥抱在一起,欢呼庆祝。
大家看到了希望,又继续向西航行,沿途发现了古道岛和海地岛。
这些岛上的土著人习惯用黄金做成各种装饰品,哥伦布就以为自己到了传说中的印度,其实这里是另一新大陆——美洲。
1493年,哥伦布带领船员,历尽千辛万苦终于回到了西班牙。
人们都来迎接他们,为开辟新航行的英雄们欢呼。
航海的过程中,哥伦布克服了很多难以想象的困难,终于取得成功。
无论在学习还是生活中,我们也会遇到困难,只要不轻易放弃,就一定能取得成功。
珀西·斯潘塞于1921年出生于美国亚特兰大,1939年进入专门制造电子管的雷声公司工作。
公司员工正与英国的科学家共同研究磁控管,接触到微波后,斯潘塞对此产生了浓厚的兴趣。
有一天,斯潘塞正全神贯注地做雷达实验,一位同事突然跑过来,慌忙地说道:“你上衣口袋怎么那么大一团污迹?是不是受伤了?”斯潘塞低头一看,果真如此。
他用手摸了摸,原来是衣兜里的巧克力化成了黏糊糊的一团。
斯潘塞心想:“人体的温度不足以让巧克力融化,那究竟是什么东西使它融化的呢?”斯潘塞仔细地检查了整个实验室,没有发现什么异常。
突然,正在发射电磁波的雷达引起了他的注意:“难道是它在起作用?”斯潘塞被自己的想法吓了一跳,便马上做实验来验证。
斯潘塞用微波对食物进行加热,例如面包和比萨饼。
结果显示,微波确实具有热效应。
他想:“微波可以使食物的内外同时受热,如果用微波来煮食物,那么既节省能源,又省时。
”于是他便向公司提出了自己的设想。
雷声公司觉得这是一项极具潜力的发明,决定和斯潘塞共同研制利用微波加热食物的炉子——微波炉。
用微波炉烹饪食物时,不会产生有害的油烟,而且还能保持食物的原汁原味,因此受到家庭主妇的喜爱,很快便走进人们的日常生活。
成功总是垂青于那些有心人,试想斯潘塞如果没有对这个问题引起重视,那么今天我们还能用上微波炉吗?。
无线电的发明者马可尼曾提出一个观点:在能见度很低的情况下,可以通过电磁发射出无线电波来判断物体的方向。
其实这个道理和产生回声的原理相同,但当时几乎没人相信马可尼的说法。
英国科学家瓦特于1934年开始研究无线电反射波。
每一次实验,瓦特都会仔细记录实验结果,并对实验数据进行计算,他发现无线电波的传输速度比声波快百万倍,它还能准确探测到远方物体的位置并把结果传回发射器。
一天,正在实验的瓦特发现用于接收无线电波的屏幕上出现了一串光点。
后来证实这些光点是发射的无线电遇到一座大楼后反射回来的信号,一个大胆的猜想浮现在瓦特脑海里:“无线电能探测到空中飞机的反射波吗?”
有了想法后,瓦特与其他机电工程师合作,通过无数次的实验,终于研制成功了雷达装置。
把雷达运用到实践中,它能接收到远距离反射回来的电磁波,进而判断远方物体的准确位置。
二战中,雷达被广泛用于空中防御。
英军依靠雷达准确判断出德军飞机的位置,并将其击落,一次次击退了德军的进攻。
在今天,雷达就好比眼睛一样监视着我们的天空,保卫着各个国家领空的安全。
当然它也被广泛应用于矿藏探测、飞机领航等很多领域。
当大家都对某种说法质疑时,如果你的观点不同,你还会坚持吗?其实很多时候真理掌握在少数人手里,只要你坚持,就会像瓦特一样成功。
叩诊法是指医生用手指叩击人体某一部位,根据所产生的声音和局部抵抗力来判断疾病的体检方法。
叩诊源于奥地利。
18世纪中叶,奥地利医生盎布鲁格,在一个死去的病人身上发现其胸腔里充满了脓液。
因为生前没能发现,所以延误了治疗的时间,他非常难过。
他想:为什么他生前我没想到他胸腔里会有液体呢?
盎布鲁格的父亲是一个小酒店店主。
一天,他看到父亲用手拍击装有酒的大木桶,根据发出的声音来判断酒桶里面有多少酒。
看到这里,盎布鲁格灵机一动。
他心想:胸腔里如果有液体,不就是一个装了酒的木桶吗?那我可不可以也用这种办法来判断胸腔里有没有液体呢?
想到就去做,于是他开始叩击病人的腹腔,发现这种办法果然有用。
他不仅发现病人胸腔的液体,而且发现了肺结核病变和肺炎病变。
经过7年的研究,他于1761年出版了《新发明》一书,把他的方法称为“叩诊”,从此,这种诊察方法传遍整个世界。
虽然现在的医疗设备已经非常先进,但是叩诊法还是在世界各地被广泛地运用。
尼龙还没出现前,人们制作衣服的材料基本上源于植物,比如棉花、树皮等。
尽管在19世纪末期,法国科学家发明了人造丝,但它的原料依然没有脱离植物纤维。
由人造丝制作的衣物在上层社会很受欢迎,但它有一个缺点,那就是不牢固。
人们希望有一种材料做的衣服既轻便又牢固。
1928年,美国的杜邦公司成立了化学研究所,年轻的科学家卡罗萨斯担任负责人。
卡罗萨斯带领的科研组想用化学方法合成人造纤维。
研制人造纤维是一件非常艰难的工作,但这并没有难倒卡罗萨斯和他的科研组。
在卡罗萨斯的带领下,大家积极工作,分工协作,虽然进步很小,却没有人轻言放弃。
1932年夏季的一天,卡罗萨斯像往常一样来到实验室。
细心的他注意到一根玻璃棒的一端沾有一些白色黏状物质,他拿起来一看,原来是没来得及清洗的聚酰胺。
卡罗萨斯好奇地用手拉了一下,居然出现了白色的细丝,还可以拉得更长,甚至比天然丝更细,而且弹性很好。
但是进一步的实验发现这种丝不耐高温,当温度达到70℃时就熔化了。
科研小组的同事继续探索、反复实验,寻找合成细丝的原料,终于在1935年他们研制出了一种比蜘蛛丝还细,却无比牢固的丝,科学家将这种物质命名为尼龙。
接着,杜邦公司开始大量生产尼龙并投放到市场上,抢占了商机。
二战期间,用尼龙制成的降落伞在战争中发挥了巨大的作用。
现在我们身边也随处可见用尼龙制作的物品。
它的发明,被誉为化纤工业的第三次革命。
卡罗萨斯发现尼龙,看似偶然,但是要真正研究出具有实用价值的尼龙,卡罗萨斯还是花费了很多的心血。
所以想要取得成就,就需要付出大量的努力。
古时候的人们把文字刻在龟壳或动物的骨头上,这些文字被称为甲骨文。
随着社会的发展,需要记录的事情越来越多,骨头已经不能满足需求了。
后来,人们发现把文字刻在竹片或木片上比刻在骨头上更实用,这些载体就被称为竹简和木简。
但竹简和木简也很不方便,如果记载的事情很多,就需要大量的竹片。
有的人发现用丝绢记录事情方便多了,但在那时,丝绢是很昂贵的东西,只有少数人用得起。
后来,人们用丝做原料制造“丝絮纸”,但这种纸也很贵,不能广泛使用。
到了东汉时期,经济和文化更发达了,人们更渴望有一种既方便又便宜的纸。
此时有一位叫蔡伦的太监,他决心找出一种更好的造纸方法。
因此,只要一有空他就到宫里的造纸作坊学习技术。
蔡伦认为只有改进造纸的原料和方法,才能造出实用且便宜的纸。
为了增加造纸的原料,蔡伦还和工匠们反复实验,发现树皮、破布、渔网等原料都可以用来造纸。
造纸的原料丰富了,纸的产量也会大幅提高。
蔡伦还改进造纸技术,摸索出新的造纸方法:先把树皮捣烂,放在水里搅拌成纸浆,再加碱煮透,然后用竹席把水面的一层薄纸浆捞出来,晒干之后就成了纸。
这样造出来的纸很便宜,因此很快推广开来。
从此,纸走进了寻常百姓家。
蔡伦改进的造纸术为中华民族经济、文化的发展和文化的传播做出了巨大贡献。
造纸术是我国古代劳动人民智慧的结晶,而蔡伦对造纸术的改进起了推动作用。
看来一种技术要得到推广,需要很多人的共同努力。
1832年的一天,美国画家莫尔斯正乘坐游轮从法国回美国。
在旅途中他遇到了电学专家杰克逊,并看杰克逊做了电磁实验。
莫尔斯是个充满好奇心的人,他一下就对实验产生了极大的兴趣,于是便向杰克逊请教实验原理。
杰克逊告诉他:“电流的传输速度很快,无论电线有多长,只需一瞬间,电流就能从这边传到另一边。
”莫尔斯觉得这简直太神奇了,由于当时的通信手段还很落后,所以莫尔斯便想:“能不能用电流来承载某种信号的传输呢?利用电流的断续使磁针做出不同的动作,再把动作译成符号,不是就能传递信息了吗?”虽然当时的莫尔斯对电学和机械方面的知识了解得很少,但他坚信通过努力,自己的梦想一定能实现。
回国后的莫尔斯开始潜心研究利用电流来传输符号的装置。
他把自己的工作室改成了实验室,一步步地慢慢学,并拜著名的电磁学家亨利为师。
经过四年的努力,莫尔斯终于做出了电报机的雏形。
当莫尔斯满怀希望地接上插头时,磁针却一动也不动。
“是哪里出了问题呢?”莫尔斯自言自语道。
接着他便开始检查电报机的各个零件和电路,有不懂的问题,就虚心向教授请教。
在很多人的帮助下,莫尔斯很快就找出了问题所在,并制造出了更先进的电报机。
1837年,莫尔斯发明的电报机终于能在500米的范围内工作了。
莫尔斯并没有停止研究,很快他就发明了传递信息的电报符号——“莫尔斯电码”。
莫尔斯取得突破性成果后,继续完善电报机。
1844年5月24日,在美国国会大厅里,莫尔斯按动电报机的按键,接着就听到一连串断断续续的嘀嘀声,在数十公里外的巴尔的摩很快便接收到了电文,莫尔斯的助手准确无误地把电文译了出来。
莫尔斯电报机的发明轰动了美国、英国和世界其他各国,从此人们有了一种更方便、更快捷的传递信息的方法。
电报的发明大大加快了信息的传递,方便了人们沟通。
当你遇到困难时,不要轻言放弃,多请教老师,多动脑筋,就一定能克服困难。
显微镜是列文虎克历经磨难发明的。
1632年,他出生于荷兰德夫特一个普通工匠家庭,凭借努力奋斗,他最终成为荷兰著名微生物学家。
列文虎克16岁时,在阿姆斯特丹的一个杂货铺里当学徒。
他很爱学习,总是想着磨出一块特殊的镜片,能看清许多用肉眼看不清、看不到的东西。
列文虎克拜一位老工匠为师,虚心求教。
有一天他偶尔将两块磨制好的透镜叠在一起放在一张废纸上看上面的字,只见这些字比原来的大好多倍。
这件事给列文虎克极大的启发,他想:如果把镜片磨制得更好,是不是就可以看到更细微的东西呢?他发誓一定要磨制出比眼镜镜片更精致、用途更广泛的镜片。
功夫不负有心人,一滴汗水换来一分收获,他辛勤地劳动最后结出了丰收的果实,他终于磨成了两块光亮精巧的透镜。
他将镜片叠起来看鸡毛,只见一根鸡毛上被放大了的绒毛像树枝一样排列着。
接着,他试着将重叠在一起的两块镜片间的距离上下变化,只见镜片间距离的变化,直接影响着观察的效果。
为了让观察既省力又方便,列文虎克让铁匠打制一个铁架和一个铁筒,将镜片固定在镜筒的两头,然后再固定在铁架上,没过几天工夫,列文虎克按照自己的设想所发明的第一架显微镜终于诞生了。
几年之后,列文虎克又研制出多台更精致、完美的显微镜。
同时,他运用自制的显微镜,第一次发现了血液里的血液细胞和生物王国中神奇多彩的微生物世界。
拿破仑执政时期,军队常年在外作战,时间一长,军队里携带的食物就会变质。
因为吃不到新鲜蔬菜,士兵严重缺乏营养,有的甚至患上了败血症,政府对此感到很苦恼。
一天,巴黎街头出现一张告示,政府悬赏12000法郎,征集能长期保持食物新鲜的储存方法。
在当时,12000法郎可是一笔巨大的财富,很多人都被这笔悬赏金所吸引,开始做起实验来。
其中有一个叫阿贝尔的做蜜饯生意的商人,虽然他不太懂保鲜技术,但由于长期做蜜饯生意,所以对于食品的腌制和保存有一些经验。
首先,阿贝尔想到生活中的常识,新鲜蔬菜过不了几天就会烂,于是他想到把蔬菜像腌制蜜饯一样熏制起来。
但熏制后的蔬菜失去了原有的味道和营养,这种方法不可取。
“是不是有脏东西会加快蔬菜的腐烂速度呢?”阿贝尔想。
于是他把蔬菜洗得干干净净,再装进口袋,封得严严实实。
虽然这样能延长几天的保存时间,但防止蔬菜变质的问题依然没有得到解决。
不过他也从中得到启示,要想保存食物的新鲜,一定要采取密封的方法。
有一天,阿贝尔见妻子把吃剩的饭菜又煮了一次,妻子告诉他煮过的食物不容易馊。
这种方法激发了阿贝尔的灵感,他把食物装进玻璃瓶里,然后放在锅里煮开,再用木塞把瓶口堵住,并用蜡封住瓶口周围。
过了一个月,阿贝尔打开瓶子试吃里面的食物,果然没有变质。
阿贝尔立刻把这种方法报告给了政府,拿破仑听后高兴极了,他让人按照阿贝尔说的方法封装食物,并让军队带到海上吃。
几个月后,海军司令发回报告,说带去的食物依然保持着美味。
阿贝尔因此得到了那笔赏金。
正是因为阿贝尔发明的保存食物的方法,给我们的生活带来了很多的方便。
我们不能忽略很多小发现,不要等到它从生活中消失后,才知道它有多重要。
16世纪前,“天圆地方”这一说法被世人广泛接受。
但航海家哥伦布却推断地球是圆的。
当时这一说法被当成谬论,因为哥伦布也不能证明自己的推断。
葡萄牙人麦哲伦希望能做一次环球航行,开辟新的东方航线,并向大家证明地球是圆的,但没有得到葡萄牙国王的支持。
后来他来到西班牙,向西班牙国王提出环球航行的想法,得到了西班牙国王的支持。
1519年,麦哲伦率领五艘大船和大约270人出发了。
沿着哥伦布开辟的航线一路向西,他们横渡大西洋,经过艰难的航行首次到达了美洲,但这并不是此次航行的终点,船队打算沿着海岸继续南下。
航海并非一帆风顺,在他们南下的途中,一艘船沉没了,一艘船上的水手开始动摇,他们为要不要继续前进争执不休。
但重重困难并没有动摇麦哲伦继续前进的决心。
1520年,船队来到一片风平浪静的海域,他们称之为“太平洋”。
1521年,麦哲伦带领他的船员们在太平洋的一个小岛屿登陆,准备补充一些食物和淡水,并用船上的东西和土著人交换了许多香料。
当时岛上的土著人正在打仗,麦哲伦的船队被牵连进去,在战斗中,麦哲伦不幸被土著人杀死。
麦哲伦死后,剩余的船员继续航行,并于1522年回到西班牙。
当他们回到西班牙时,这支队伍只剩下大约20人。
勇敢的船员们付出生命的代价,终于完成了环球航行。
最重要的是他们的这一壮举证明了地球是圆的,从此“天圆地方”的说法被改写。
对于常规的东西,我们要敢于怀疑。
对于自己的怀疑,需要我们用行动、用事实来证明。
古希腊哲学家亚里士多德曾提出“力是维持物体运动的原因”,也就是说要使物体运动,就必须对它施力,一旦这个力消失了,物体就会静止不动。
这个结论一直被人们所接受,没有人怀疑过它的正确性。
两千多年后的一天,牛顿看到一件小事,对亚里士多德的这一说法提出了质疑。
这天,牛顿走在路上,看见一个农夫推着一辆小车前进。
可能是因为车太重,农夫推一会儿车,就休息一下。
奇怪的是,农夫停下休息的时候,小车却在继续前进,并没有像亚里士多德理论中描述的那样,一旦停止施力,物体就会停止运动。
好奇心促使牛顿继续跟着农夫走,一路上农夫就是这样推推停停,但小车却一直保持着前进的状态。
牛顿对于这个违背现有理论的现象很感兴趣。
同时他还联想到,车子刚刚启动前进时,坐在里面的人的身体会猛地向后仰;如果奔驰向前的车子急刹车,人的身体会向前倾。
如果按照亚里士多德的说法,人在这两种情况下,身体都应该保持静止才对。
牛顿想弄明白其中的奥秘。
回家后,牛顿做了一个模拟实验。
他做了一个类似小车的模型,放在一段平坦的路上。
他轻轻推动小车,再松开手。
松手后,小车会还前进一段距离才停下。
牛顿进行了大量的实验,证明物体的运动不是靠力来维持的,而是靠物体本身,牛顿称之为“惯性原理”。
这个原理的诞生,改变了长久以来人们的错误认识。
牛顿是伟大的科学家,他有科学的精神,也有怀疑的精神。
我们对前人的东西要敢于怀疑,并对自己的怀疑进行科学的实验。