技術宅的發(fā)明夢

王繼東+劉道豐

長期以來，教師在物理課演示測力實驗時，離不開彈簧測力計和砝碼。由于測力計示數(shù)不清、誤差大，又不便于操作，特別是對磁場力、洛侖磁力只能“干瞪眼”，無法定量精準測定，使得學生難以理解掌握相關內容。

面對這一司空見慣的現(xiàn)象，長沙市稻田中學高一學生肖湘峰在聽課之余動起了腦筋，與同伴一起將測力的彈簧和砝碼打造成一臺能演示各種力學現(xiàn)象的物理數(shù)碼力學測力平臺。課堂演示時測力計指針不穩(wěn)定、讀數(shù)不準的現(xiàn)象終于成為過去。

憑借“中學物理數(shù)碼力學測力平臺”，肖湘峰先后榮獲第三十一屆長沙市青少年科技創(chuàng)新大賽、第三十五屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。

在稻田中學科技創(chuàng)新室里，肖湘峰大方地向記者敞開了他的科技創(chuàng)新小世界。

破解中學物理測力難題

一次物理課上，老師正在用彈簧測力計演示摩擦力，由于測力計指針搖擺不定，講臺下的肖湘峰費了九牛二虎之力才看清測力計指數(shù)，一堂課下來，他不僅聽得一頭霧水，還對摩擦力知識產生了錯覺。老師告訴他，這是因為在實驗中，無法克服測力計的重力，手拉物體運動時，無法做到均勻施力。

聽到這里，肖湘峰頓時來了靈感：如果發(fā)明一種能顯示摩擦力大小的設備，做實驗時可直接顯示讀數(shù)，不用緊盯著測力計指針該多好。下課后，肖湘峰與老師討論測力計改進的方法。在得到老師的肯定后，肖湘峰與同在長沙市雨花區(qū)少年宮科技小組的李宇軒開始設計制作一套精準的測力實驗器材。

從開始的固定彈簧，到同時固定彈簧和滑塊，拉動滑塊下的接觸面，再到加裝拉力傳感器及模數(shù)轉換器，使示數(shù)及時顯現(xiàn)，兩人進行了艱辛的探索。漸漸地，最初的想法不斷完善，設計圖紙也畫了厚厚的一摞。

“如何將拉力傳感器的信號及時變?yōu)榭梢曅盘?，是我遇到最頭痛的問題?！毙は娣逭f。為此，他和李宇軒特意到菜市場觀察電子秤，還將幾臺銹跡斑斑的電子秤搬回家拆解，用以分析顯示原理。他還在網上訂購各種測力傳感器進行研究，并找來相關書籍學習。

幾個月過去了，在老師的幫助下，肖湘峰制作出一套可同時測多種力的數(shù)碼器材。摩擦力？沒問題！浮力？一樣搞定！就連傳統(tǒng)測力計束手無策的磁場力，這套測力平臺一樣駕輕就熟。

肖湘峰還特意用這套測力平臺為記者演示：先測金屬球重力，然后在燒杯中加滿水，將金屬球慢慢放到燒杯中，直至水溢出，且金屬球全部浸入水中，再觀察測力平臺上兩個傳感器的示數(shù)。其中一個逐漸變小的是小球受到浮力后的重量，另一個逐漸變大的是排出的水的重量。根據阿基米德原理，浸在液體中的物體所受的浮力大小等于它排開的液體所受的重力，大家很容易就從顯示器上看到金屬球受到的浮力大小。

肖湘峰還對這個數(shù)值進行了驗證，“根據浮力的計算方法，物體受到的浮力大小=浸入水前的重量-浸入水后的重量，可以確定測力平臺所測出的浮力完全正確”。

“我們一步步改進儀器，由測量摩擦力到測量浮力，再到測量磁場力，每一步的改進對我們的思維都是一次拓展。”肖湘峰說，科技創(chuàng)新不僅讓自己享受了動手的樂趣，還讓自己活學活用，增長了知識。

“科學達人”很有愛

在同學眼中，“一不留神”就成了小發(fā)明家并斬獲湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽最高獎項的肖湘峰是個“科學達人”，其實這個“科學達人”除了愛好科技創(chuàng)新，還特別有愛。肖湘峰的第一個作品就是因愛而生。

一次，正在做作業(yè)的肖湘峰突然聽到媽媽的尖叫聲，他趕緊循聲跑過去。原來媽媽為了清掃窗簾桿，在臥室梳妝臺上墊了一個小凳子，由于重心不穩(wěn)摔倒了?？粗軅膵寢專は娣逵行┬奶?，能不能發(fā)明一個清掃工具，方便媽媽打掃呢？

經過幾天的思索，肖湘峰用可樂瓶、海綿和廢棄的拖把桿，發(fā)明了一個窗簾桿清潔器，有了它，不用站在凳子上就能清掃窗簾桿上的灰塵。媽媽使用后給了很高的評價，肖湘峰心里甭提多開心。

因為羨慕肖湘峰在科技創(chuàng)新上取得的成績，不少同學也想邁進科技創(chuàng)新的大門，肖湘峰便把自己的心得體會毫無保留地告訴大家，讓大家少走彎路。每當同學遇到困難時，他便耐心地為他們解答，直到聽懂為止。有時他還會給同學們講一些科技創(chuàng)新的故事或者給大家?guī)ヒ恍┛萍挤矫娴臅?，讓他們增長知識，共同進步。

很“二”很認真

“他平時挺‘二的，但做事情時很認真?！边@是隊友李宇軒對肖湘峰的評價。對此，肖湘峰笑著大叫不公：“我雖然是‘技術宅，但除了科技創(chuàng)新，我還喜歡打籃球、打乒乓球，怎么會和‘二有關系。”不過對于認真的評價，肖湘峰很認同，不管什么事，他一定會努力做到最好。

在肖湘峰家里，有一間專門用來做實驗的房間，這是家人特意為他騰出來的?！罢n余我喜歡宅在家里做實驗，特別是化學實驗，對收集化學元素也情有獨鐘，現(xiàn)在我已經收集了地球上30多種化學元素?！毙は娣逭f，希望自己能成為像《視覺之旅：神奇的化學元素》作者西奧多·格雷那樣瘋狂的元素收藏愛好者。

為收集元素，肖湘峰自學了不少實驗，并成功從胃藥中提取了金屬鉍?！斑@就是個簡單的化合實驗?！毙は娣逍χ忉?，大多數(shù)胃藥的有效成分都是堿式水楊酸鉍，只要調配好鹽酸溶液，就能輕松提取。

不過，聰明的肖湘峰也曾做過在別人看來犯“二”的事。他家小區(qū)樓頂上有一個3米多高的水塔，上面有一個廢棄的小靈通基站。迷上無線電之后，一心想建無線電臺的肖湘峰便打起了這個基站的主意。

一不做二不休，肖湘峰把整個設備拆解，不拆不要緊，一拆著實被嚇了一跳——100多斤的設備，從外形到內部結構，遠不是初出茅廬的自己能駕馭得了的。一番折騰后，灰頭土臉的肖湘峰只能興怏怏地回到家里。

“放棄自己最擅長的，找尋自己最不擅長的事來做，不是很‘二嗎？”肖湘峰說，“但一旦把自己最不擅長的部分做好了，就是巨大的成功和進步?！苯o線電臺絕不是自己頭腦發(fā)熱，現(xiàn)在他正在惡補相關的知識，爭取早日把樓頂上的設備“吃掉”。

成為一名機械工程師是肖湘峰心中早已劃定的人生目標?！半m然現(xiàn)在自己小有所成，但還需要腳踏實地把握每一天，爭取以后考上理想的大學，從事自己喜歡的行業(yè)?！毙は娣逭f，眼下自己的計劃是盡量完善“中學物理數(shù)碼力學測力平臺”，早日申請到國家專利。