小小巴克球创新大舞台

2018-06-23 03:35山东省邹城市实验中学高一14曹雨晴
发明与创新 2018年30期
关键词:指南针巴克表面积

文 山东省邹城市实验中学高一(14)班 曹雨晴

爸爸刚学会网购就为我买了我朝思暮想的巴克球,它具有磁性,连接方便,可以反复使用。巴克球可以连成项链、手环、戒指戴在身上,让臭美的我在同学们面前展示了“珠光宝气”的一面。

不仅如此,巴克球还可以组装成动植物模样或者建筑模型,它成了我最喜欢的玩具。爸爸骄傲地对妈妈说,这是他给女儿买的最好的玩具。“你们就光玩吧!”妈妈假装生气地说。“对呀,我们不能光玩,是吧,宝贝?”爸爸启发我说,“我们还可以用它来学点东西。”

将巴克球串一串,无数个点可以连成线,无数条线可以组成平面。还能用它展示什么?

在连接过程中我发现,每一小段巴克球的一端只能和另一段的其中一端相互吸引,而和另外一端却相互排斥,这是为什么?

爸爸让我拿出家里的指南针,在巴克球的作用下,指南针改变了方向,原来小小的巴克球和指南针一样,具有N极和S极!

当时,我正学习小学数学中三角形的面积公式,即 = /2。如果两个三角形底相同、高也相同,只是形状不同,如底和高都相同的锐角、钝角、直角三角形,它们的面积也相同。能否直观地展示这几种三角形的面积,验证三角形的面积公式呢?

利用巴克球,我制作出了等底、等高的三角形面积关系演示器。如下图。

示意图

三角形面积演示器实物图

演示三角形面积时,只需将巴克球填满三角形容器,通过移动滑块让其在凹槽中运动就能形成不同形状的等底、等高的三角形。不论三角形的形状怎样变化,巴克球总是能够填满三角形容器,由此可见,等底、等高的三角形面积相等。

这是利用巴克球在平面上所做的展示,如果用巴克球铺展的不是平面,又会呈现出什么效果?

我找来一个铁球,把巴克球吸附到上面并紧密排列,再将其取下后,巴克球竟然铺满了和球的投影圆面积相等的四个平面。爸爸高兴地说:“我女儿学会微积分了,把球的表面积公式给推导出来了。”原来,球的表面积公式 =4π2就这样被我用巴克球以点带面地展示出来了。

这个作品荣获第29届全国青少年科技创新大赛二等奖,还获得了2014年度中国科技馆发展奖“创意奖”。

初中一年级时,我接到了中央电视台的电话——《球的表面积验证演示器》成功入围了央视发明梦工厂第二季海选。

巴克球充满底座上的四个圆

我还把巴克球的这几种“玩法”整理成论文,发表在《教育装备与研究》2018年第一期上。

一个小小的巴克球让我获得了专利,发表了文章,参加了全国青少年科技创新大赛,登上了央视舞台。相信科技创新的前方还有更大的舞台等着我!

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