2013全国第28届青少年科技创新大赛“中学生科技创新成果”作品《项目简介》

高中生作品

《地球与空间科学》部分

通用技术网www.tyjs.org站长审核整理

通用技术网www.tyjs.org按，本处将2013年全国第28届青少年科技创新大赛“中学生科技创新成果”高中生的作品《项目简介》分成按“数学、物理、化学、微生物学、环境科学、生物化学、医学与健康学、工程学、计算机科学、动物学、植物学、地球与空间科学、行为与社会科学”13个部分分别刊载。

高中生的这些研究成果，具有很强的专业性，研究领域涵盖了许多学科知识，有一些研究工作的深入程度差不多到了专家级别，关注了社会的方方面面，社会许多热点问题、环境问题、敏感问题等等，都在这些研究工作之中。善于从生活与生产中发现问题，解决问题。许多研究成果已达到了很高的专业水准，可以从中看出这些中学生的知识面很宽广，有一些研究据介绍都是国内首创，研究很深入，综合素质好，不是那些读死书，死读书的书呆子，是中国未来的希望。

在这些项目的背后是这些研究者们花费的大量的精力与时间，是辅导员们倾注的心血与汗水，是师生独到创意的合作，是在现有教育体制中少有的那份突破与执着，是难能可贵的探索精神财富。如果没有对科学的热爱，如果仅停留在课本的学习与教学，是不能出现这样的作品与创意的，感谢全国有这样一个供这些宠儿发挥的平台。

本部分是“地球与空间科学”部分，本网只作文字格式、标点符号、上下标和错别字处理，以及对所有文本的段落进行按文字意思重排，而对项目所涉及的内容不作修改，意思是说有可能因作者上传到网上的过中程因公式、代数式、化学分子式等会发生错误，本处就不作修改。因本网站长知识有限，不可能更正简介中个别学术性的术语与少量术语中上、下标的错误，敬请谅解。

《地球与空间科学》部分本次全国赛有4个作品。

对地球仪经纬度进行演示和检测的研究

四川省达县中学

作者：庞鸿宇

辅导教师：李中平  庞勇

项目简介

1、摘要：初中和高一学生无立体几何知识，同学弄不懂经纬度概念，靠死记硬背。我开展对地球仪经纬度进行演示和检测的研究，与同学讨论问题产生灵感，发明了地球仪经纬度演示器、地球仪经纬度检测器、透明四色经纬度天球仪。经历从自己弄懂到给同学讲解，由概念语言交流向自制教具演示，由演示到检测，由地球仪到天球仪的提升过程。这3件新型地理教学仪器，均异于现有结构，用来建构师生地球与空间观念，把抽象的、模糊的经纬度概念变成了具体的、清晰的、直观教具表象，可以帮助学生学好地理。

检测器主导地球仪产品质量，是学生学用学具、工人自检工具、技术检测仪器，改进后的天球仪，空间形象更加直观，可演示恒星东升西落、解释GPS定位原理等。本项目解决师生地理教学的困惑和问题，破除利用星座和星宿传播迷信与邪教的活动，申报专利3项。

2、确定选题：革命老区大巴山地理师资和仪器缺少，以前学的经纬度概念模糊，探究地球仪，产生了用等分圆周的方法规定经纬度的灵感，选定此题。

3、目的：动手自制教具演示，帮助同学理解经纬度概念，提高学习地球与空间科学、观察星座的兴趣。思路：用数形结合思想解决学习地理概念的困惑，把经纬度抽象的规定转化为形象地显示，发明演示器、检测器，改进天球仪。

4、研究过程：提出问题，选题立项，查找资料，设计试制，实验实践，申报专利，参加大赛。

5、科学方法：查找资料法、尺规作图法、等分圆周法、实验法、对比法。原理：半径相同的球面具有弧长的相等性和位置的确定性。

6、创新点：修正了经线的概念，把经度转化为360等分赤道所在平面的大圆，把纬度转化为180等分经线确定的半圆，演示出地理学和天文学的24个相关概念，概括出球面具有位置的确定性和弧长的相等性原理，检测器主导地球仪质量，改进后的天球仪更加形象直观。

7、科技查新：国内外无相同结构的3项专利。

8、完善设想：应用自动控制技术，研制精致仪器。

9、独立完成。

一种测量太阳表面温度的新方法

北京市北大附中香山学校

作者：董月峤

辅导教师：李冬梅  杨尚斌

项目简介

1.摘要：提出一种利用身边常规仪器非专业人士可以实现的太阳表面温度测量的新方法：基于物理学中黑体辐射和数码相机还原彩色图像的原理，利用通常的天文科普望远镜和普通数码相机完成了太阳表面温度的测量，得到的太阳温度是6263.89K，并对测量结果进行了分析讨论。

2.选题：太阳带给地球光和热，是地球上一切生命的能量来源。感觉上，太阳象是一个温度极高的火球，自然想到，能否利用身边常规仪器测量太阳表面温度。在此想法基础上，初步查阅了一些相关资料，判断理论上可行，于是选定了该题目。

3.目的和思路：希望找到一种非专业人士可完成的温度测量方法。基于物理学中黑体辐射和数码相机还原彩色图像的原理，通过拍摄太阳表面彩色图像，实现太阳温度测量。

4.研究过程：（1）查阅资料，理论上找到利用黑体辐射和数码相机还原彩色图像的原理实现温度测量的方法；（2）利用天文科普望远镜和数码相机拍摄太阳表面图像；（3）拍摄数据的处理，得到太阳表面温度；(4)对测量温度结果进行分析讨论。

5.科学方法和原理：应用了黑体辐射原理和数码相机还原彩色图像原理。

6.同类研究的调查：目前主要有两种专业方法来进行间接测量：一种方法是利用太阳的标准结构模型，根据太阳内部核聚变释放能量从内向外的传播过程来计算太阳在不同层次上的温度分布；另一种是利用太阳的黑体辐射特性，测量地球附近太阳的辐射能流密度来计算太阳的表面温度。

7.进一步设想：（1）降低测量误差研究：希望找到一种方法，扣除大气散射对测量的影响；（2）利用温度测量的结果实现太阳黑子的一些初步研究。