创新观点:
【高中组一等奖】便携式水杯的结构和工作原理
南岸区11中 何沁祝
指导教师: 朱习江
一、现有水杯的弊端
水杯是我们日常用来盛装的液体的容器,通常都采用高度大于宽度的圆柱体造型,以便于手拿取并保留液体的温度,也有方形等形状的水杯。有的水杯还会带有握柄、把手,或带有额外的防烫、保温等功能结构。水杯体采用玻璃、陶瓷、塑料、金属等坚固、不溶于水的材料制作,并可以安全容纳多种可食用液体(如饮料、酒水等)。
但到了冬天了,大家出门时带的水杯装满了热水,可是由于热传递现象,热水很快就变冷了,这就造成了在外喝热水不方便,如果带一个保温瓶出门,热水的含量就不够,这也造成了生活的不方便。所以就需要一种能够保温加热的方便水杯。市场上已经有了一种加热的带底座的热水瓶,但是需要插座,有时在外就没有插座,所以也不方便。所以,就需要便携式水杯。
二、便携式水杯的结构及工作原理
水杯分为上中下三个部分:瓶盖、瓶身、瓶底。(如图所示)
瓶盖:自带内接金属片,与瓶身的某个金属线相连(只有在瓶盖盖紧了才能与下面的瓶底形成闭合回路),带有开关。
瓶身:里面是金属,外面是绝缘绝热的材料。
瓶底:里面有充电的电源与螺线圈,平时没事的时候可以充充电,在外时且瓶盖盖好时可以发电,产生电流,并在瓶身产生涡流,发热加热水。
教师评语:
电热水杯已成为人们生活中不可或缺的一种用具,但它在生活上是否方便?对此何沁祝同学提出了质疑,并找到了改进方案。善于从生活中发现携带式水杯的局限性以及想出一种更好的改进方案,这次的论文大胆创新,逻辑清晰,环环相扣。采用了高中所学的物理知识,结合生活实际,很不错。这种便携式水杯是一种方便便宜,性价比高的高科技产品,值得推广。
2015.2.28
评语:此文针对日常生活实际,提出了自己的想法,介绍了基本原理,如能提出自己的反思与创新设计、增强实用性更佳。