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富兰克林在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时,他就从两者的类比中作出过这样的推测:既然人工产生的电能被尖端吸收,那么闪电也能被尖端吸收。他由此设计了风筝实验,而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。他由此设想,若能在高物上安置一种尖端装置,就有可能把雷电引入地下。
富兰克林把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端,在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。富兰克林把这种避雷装置称为避雷针。经过试用,果然能起避雷的作用。
现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了证明这一点,他在1752年7月的一个雷雨天,冒着被雷击的危险,将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中,在金属线末端拴了一串银钥匙。当雷电发生时,富兰克林手接近钥匙,钥匙上迸出一串电火花。手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱,富兰克林没有受伤。注意:这个试验是很危险的,千万不要擅自尝试。1753年,俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,不幸被雷电击死,这是做雷电实验的第一个牺牲者。
在成功地进行了捕捉雷电的风筝实验之后,富兰克林在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时,他就从两者的类比中作出过这样的推测:既然人工产生的电能被尖端吸收,那么闪电也能被尖端吸收。他由此设计了风筝实验,而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。他由此设想,若能在高物上安置一种尖端装置,就有可能把雷电引入地下。富兰克林把这种避雷装置:把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端,在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。富兰克林把这种避雷装置称为避雷针。经过试用,果然能起避雷的作用。避雷针的发明是早期电学研究中的第一个有重大应用价值的技术成果。避雷针的发明及出现,使得人们的房子及建筑物都有了专属天使的保护,再也不怕雷电了。人也是从出生到长大,所以避雷针也是这样的一个过程,那么避雷针的发展轨迹是什么呢?
1、北美传播
而避雷针在最初发明与推广应用时,教会曾把它视为不祥之物,说是装上了富兰克林的这种东西,不但不能避雷,反而会引起上帝的震怒而遭到雷击,但是,在费城等地,拒绝安置避雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击。而比教堂更高的建筑物由于已装上避雷针,在大雷雨中却安然无恙。由于避雷针已在费城等地初显神威,它立即传到北美各地,随后又传入欧洲后来才进入亚洲。
2、传入法国
避雷针传入法国后,法国皇家科学院院长诺雷等人开始反对使用避雷针,后来又认为圆头避雷针比富兰克林的尖头避雷针好。但法国人仍然选用富兰克林的尖头避雷针。据说当时的法国人把富兰克林看作是苏格拉底的化身。富兰克林成了人们崇拜的偶像。他的肖像被人们珍藏在枕头下面,而仿照避雷针式样的尖顶帽成了1778年巴黎最摩登的帽子。
3、传入英国
避雷针传入英国后,英国人也曾广泛采用了富兰克林的尖头避雷针。但美国独立战争爆发后,富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将要诞生的美国的象征。据说英国当时的国王乔治二世出于反对美国革命的盛怒,曾下令把英国全部后家建筑物上的避雷针的尖头统统换成圆头,以示与作为美国象征的尖头避雷针势不两立,这真是避雷针应用史上一件有趣的事情。
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1877 年,人称“世界发明大王”的爱迪生觉得兼顾发明和制造两项工作很难充分发挥自己善于发明的专长,于是卖掉了发明工厂的股份,邀集了各类专业人才,在纽约郊区的门洛公园建立起一个研究所。爱迪生在研究所里的第一项发明就是炭精送话器。爱迪生的炭精送话器本来是受和他同年的电话发明家贝尔的启发而发明的。有一次,爱迪生在调试送话器时,因为听力不好,就用一根短针来检验传话膜的震动,不料出现了一个新奇的现象:他手里的针一接触到话膜后,随着声音的强弱变化,就发生一种有规律的颤动。这种奇异的现象触动了爱迪生的发明灵感。他想,如果反过来使针颤动,不是就可以复原出声音来吗?这样也就可以把人的声音贮存起来。为此,他开始了试验。当时正是盛夏酷暑,天气闷热,蚊子猖狂。
爱迪生顾不了这些,经过四天四夜的苦战,终于设计出了留声机的图纸。1877年8月20 日,爱迪生将自己设计好的图纸交给机械机。按照图纸造出来的留声机结构简单。有人看到这简单的东西时,简直难以相信它会说话。有的人还打趣的说,爱迪生是在“开国际玩笑”。爱迪生当场进行了演示,他一边用手摇动铁柄,一连对着受话器唱起来:“玛丽有只小白羊,它的绒毛白如霜”然后,爱迪生停下来,让一个同伴把耳朵对着受话器,自己将针头放回原来的位置,重新摇动手柄,刚才的声音又出现在了同伴耳边。大家无话可说。
这台留声机的问世是电声学史上继贝尔发明电话后又一伟大创举。当时,爱迪生年仅30岁。爱迪生发明留声机的消息很快传播开了,人们对爱迪生的发明惊叹不已。报刊也纷纷发表文章,称赞他的发明是 “19世纪的奇迹”。他的发明震动了整个世界。关于留声机的发明,历史上曾有过一场争议,有人认为法国物理学家夏尔克罗应是留声机的发明者,其发明时间是 1877年4月16日。克罗当时是个穷困潦倒的诗人,图纸设计出来后,无钱投资制造。因此,人们无法断定这台机器造出之后是否能运转。
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用于测量人体血压的工具--血压计的发明与研制源于18世纪初的英国,至今有近两百年的时间。人们测量血压是在动物身上作首次试验的。18世纪初,英国医生哈尔斯把自己家里饲养着的一匹最心爱的高头大马作为测试血压的对象。他将一根9英尺长的玻璃管与一根铜管的一端相连接,接着将铜管的另一端插入马腿的动脉内,然后使玻璃管垂直,让马腿动脉血管里的血顺着玻璃管上升,这样就测得马的血压为83英寸的高度。这就是世界上的第一次血压测量。很明显,这样测量血压既不安全,也不方便,特别是对血管的破坏更严重,是难以用于人类的。于是,到1896年,意大利人里瓦罗克西在哈尔斯测量马的血压的试验基础上,又进行了深入的分析与研究,经过大胆的试验,终于改制成了一种不破坏血管的血压计。这种血压计由袖带、压力表和气球三个部分构成
。测量血压时,将袖带平铺缠绕在手臂上部,用手捏压气球,然后观察压力表跳动的高度,以此推测血压的数值。显然,以这种血压计测量血压较之哈尔斯的测量方法要科学、安全得多。但是,它也有很大的缺陷,只能测量动脉的收缩压,而且测量出的数值也只是一个推测性的约数,欠准确性。为了克服这些不足,大约10年后,俄国人尼古拉科洛特科夫对罗克西的血压计的基本构造不变,只是在测定血压时,另在袖带里面靠肘窝内侧动脉搏动处放上听诊器。
在测量时,当听到听诊器中传出的第一个声音时,水银柱所达到的高度就是收缩压,接着水银柱下降,到脉搏跳动声音变弱时,此时水银柱所在的高度就是舒张压。大量临床应用证明,这种血压计测定血压的方法既科学,又安全、准确。所以,它一直延用至今。
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如今,电话走进了千家万户,你知道电话是谁发明的吗?贝尔,就是发明电话的人。他1847年生于英国,年轻时跟父亲从事聋哑人的教学工作,曾想制造一种让聋哑人用眼睛看到声音的机器。
1873年,成为美国波士顿大学教授的贝尔,开始研究在同一线路上传送许多电报的装置—多工电报,并萌发了利用电流把人的说话声传向远方的念头,使远隔千山万水的人能如同面对面的交谈。于是,贝尔开始了电话的研究。
那是1875年6月2日,贝尔和他的助手华生分别在两个房间里试验多工电报机,一个偶然发生的事故启发了贝尔。华生房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上了,华生拉开弹簧时,弹簧发生了振动。与此同时,贝尔惊奇地发现自己房间里电报机上的弹簧颤动起来,还发出了声音,是电流把振动从一个房间传到另一个房间。贝尔的思路顿时大开,他由此想到:如果人对着一块铁片说话,声音将引起铁片振动;若在铁片后面放上一块电磁铁的话,铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流。这个波动电流沿电线传向远处,远处的类似装置上不就会发生同样的振动,发出同样的声音吗?这样声音就沿电线传到远方去了。这不就是梦寐以求的电话吗!贝尔和华生按新的设想制成了电话机。在一次实验中,一滴硫酸溅到贝尔的腿上,疼得他直叫喊:“华生先生,我需要你,请到我这里来!”这句话由电话机经电线传到华生的耳朵里,电话成功了!
1876年3月7日,贝尔成为电话发明的专利人。贝尔一生获得过18种专利,与他人合作获得12种专利。他设想将电话线埋入地下,或悬架在空中,用它连接到住宅、乡村、工厂……这样,任何地方都能直接通电话。今天,贝尔的设想早已成为现实。
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“克霉桂”是一种肉桂中的提取物,可以用来阻止物体发霉。香港圣公会李炳中学《克霉桂》项目的辅导老师林国华向记者解释说,这是一项实用价值很高的发明。
这项发明来自于日常生活中的一个普通现象。据林老师介绍,一个叫袁旭文的学生在洗手间里发现许多地方已发霉,就想找到一种能够预防发霉的物质。记者没有见到袁旭文,不过他的一个叫梁羽翘的合作伙伴在现场接受了采访。
“有些植物有抑制霉菌生长的作用,特别是蒜头、姜、还有肉桂。我们将它们进行比较,发现肉桂的防霉功能最强,于是想把它用到生活当中。”梁羽翘说。
林国华老师告诉记者,当学生把这种想法告诉他时,他觉得很不错,就找了一些相关的书借给同学看。同学们看后,了解到很多植物里都含有防止物体发霉的物质。然而中学的实验条件没办法提取这些物质,他们求助香港中文大学,借来了一些高端仪器,比如高效液相色层分析仪。林老师最后介绍道,“这个实验项目用了半年时间,曾在香港学生科学比赛中获得冠军。”
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