科技小论文《坚硬的鸡蛋壳》[1]

-1-附件:42010年佛山市三水区“新明珠杯”青少年科技创新大赛小学生项目科学研究报告项目名称：坚硬的鸡蛋壳项目编号：______________________________________________________项目类别A：请在确认的学科上划“√”，只能选择一项□TE（技术发明）□SR（科学研究）项目所属类别：请在确认的类别上划“√”□个人项目□集体项目项目学科类别B：请在确认的学科上划“√”，只能选择一项□数学□物理学□化学□微生物学□环境科学□生物化学□工程学□动物学□植物学□医药与健康学□地球与空间科学□计算机科学□社会科学是否已申请专利：□是□否是否已获得专利授权：□是□否填表说明：1.只有申报项目类型为小学生科学研究类才需填写2.本报告由申报人按各部分的要求填写，放在正文前面一并装订提交。3.本报告及正文不得出现作者、教师姓名，不得出现学校名称、专利相关详情资料、专家和单位推荐证明以及以往获奖情况等。4.报告各部分可附纸另续写，附纸上写明相应各部分的标题号。-2-项目信息一研究的问题请简单的说出你要进行研究探讨的问题是什么？例如：我想研究蚂蚁喜欢吃糖、面条、肉肠这三种食品中的哪一种。我想研究鸡蛋壳的抗压能力。我还想知道鸡蛋壳的物质成分。二假设请用一小段话来说明你对所要研究问题做出的假设或猜想。例如：由于我看见过好几次许多的蚂蚁在运送死去的小虫子，所以我假设蚂蚁喜欢吃肉肠。因为我看到我看到一个身材魁梧的杂技演员双脚踩在四只鸡蛋上，双手提着重物在表演，鸡蛋仍安然无恙。而刚孵成的小鸡，只要在蛋壳内轻轻啄几下，就能破壳而出，所以我猜想这与鸡蛋壳的形状和构造有关。-3-三研究计划制定一个详细的实验研究计划，应该包括你的实验步骤和基本实验方法等内容。如果是集体进行研究，还要说明小组成员分工情况。你描述的实验步骤和实验方法应该清楚，能让其他人根据你所说的过程重复你的实验。建议：对实验步骤的说明采用流程图的图示方法效果会比较好。实验（一）拿来两排鸡蛋，中间用硬纸垫好，小心地站上去，鸡蛋没破。实验（二）握住鸡蛋使劲捏，也不能够把鸡蛋怎么样，鸡蛋完好无损；实验（三）先将半个蛋壳放在桌子上，凸面向上，然后把一支笔芯削得不太尖的铅笔，笔尖朝下，在离开蛋壳大约10厘米处，让它竖直地落下来，冲击蛋壳的顶部。结果，蛋壳并没有被击破。再将蛋壳翻过来，凹面朝上，把它放在一个瓶子的口上，然后让铅笔从同样的高度竖直落下，而这一次可不同，蛋壳被击穿了。实验（四）把一张不大硬的卡片平放在两块木条中间，在纸上面轻轻放一盒火柴，卡在两块木条之间。再把一盒火柴放上去，卡片能承受这个重量，不再往下塌。四实验材料准备列出你在研究过程中要使用的所有材料、工具和仪器。鸡蛋、鸡蛋壳、铅笔、瓶子、火柴盒、卡片和木条两块-4-五观察数据和实验记录依照研究计划中制定的过程和方法，收集观察或实验数据，做一份详细的实验记录。建议：1．实验记录可以使用图文混合的方式进行记录，画图可以清楚地记录实验的操作方法和实验过程；文字能够细致的说明一些实验中的细节及你当时的所见所闻所感。2．如果需要，为你的实验结果或研究项目进展情况拍下照片来帮助你对实验结果进行分析。3．如果在实验过程中感到需要，你的实验计划可以调整，但要记录下来为什么调整，计划是如何调整的。实验（一）拿来两排鸡蛋，中间用纸垫好，小心地站上去，鸡蛋没破。实验（二）握住鸡蛋使劲捏，也不能够把鸡蛋怎么样，鸡蛋完好无损；实验（三）先将半个蛋壳放在桌子上，凸面向上，然后把一支笔芯削得不太尖的铅笔，笔尖朝下，在离开蛋壳大约10厘米处，让它竖直地落下来，冲击蛋壳的顶部。结果，蛋壳并没有被击破。再将蛋壳翻过来，凹面朝上，把它放在一个瓶子的口上，然后让铅笔从同样的高度竖直落下，而这一次可不同，蛋壳被击穿了。实验（四）把一张不太硬的卡片平放在两块木条中间，在纸上面轻轻放一盒火柴，卡在两块木条之间。再把一盒火柴放上去，卡片能承受这个重量，不再往下塌。-5-六实验结果分析借助简单表格、图形等方法分析实验数据，总结归纳出实验的最终结果。如果实验结果与你原来的假设不一致，请你仔细分析其中的原因，并尝试进一步研究。实验的最终结果：物体的抗压能力和它的形状有关。鸡蛋具有如此大的承受力，是与它特有的蛋形曲线和科学的结构分不开的。如果在鸡蛋壳上施加压力，压力就会沿拱状结构（也就是沿蛋壁）分布，均匀地传给其余各部分，并且巧妙地相互“抵消”，从而不会使结构，远不是看上去的那么脆弱。鸡蛋壳本来就是一个拱形结构，拱形结构的弧度越大，承受力就会越大。鸡蛋的“凸面”的厚度最大，而且弧度也是最大，因此鸡蛋的“凸面”承受力是最强的；鸡蛋的“凹面”的弧度也很大，接近一个半圆，但是它的厚度最小，所以“凹面”的承受力比“凸面”稍微弱一点。七研究结论通过你的研究工作，请对你提出的研究问题做出回答。从你的实验结果看，你下一步的研究是什么?如果重新进行这个项目，你将对研究工作做出哪些调整改变?说说你在研究工作中有什么收获，有什么感受？鸡蛋壳是由94%的碳酸钙、1%的碳酸镁、1%的磷酸钙和4%的蛋白质，以方解石晶体的形式构成的。从鸡蛋壳的实验得出的结果，物体的抗压能力和它的形状有关。我下一步还想研究一下其他形状的抗压性，如方形、菱形等，比较各种形状的抗压性。从这次研究中，我明白到：要认真观察日常生活中的现象，并且要认真地思考、探索，以求实的态度认识事物的本质。注：本报告不需提供实验记录原件，可提交复印件。-6-项目摘要（限800字以内）坚硬的鸡蛋壳在电视节目中，我看到一个身材魁梧的杂技演员双脚踩在四只鸡蛋上，双手提着重物在表演，鸡蛋仍安然无恙。鸡蛋壳又薄又脆，为什么一个那么重的人踩在四个鸡蛋上，而鸡蛋却不会被踩破，而小鸡用嘴巴啄一啄就碎呢？难道鸡蛋壳里有一些神奇的物质吗？对此我产生了浓厚的兴趣。我带着问题，查阅了资料，原来鸡蛋壳有抗压能力，接着我做了几个实验：1）拿来两排鸡蛋，中间用纸垫好，小心地站上去，鸡蛋没破；2）握住鸡蛋使劲捏，也不能够把鸡蛋怎么样，鸡蛋完好无损；3）先将半个蛋壳放在桌子上，凸面向上，然后把一支笔芯削得不太尖的铅笔，笔尖朝下，在离开蛋壳大约10厘米处，让它竖直地落下来，冲击蛋壳的顶部。结果，蛋壳并没有被击破。再将蛋壳翻过来，凹面朝上，把它放在一个瓶子的口上，然后让铅笔从同样的高度竖直落下，而这一次可不同，蛋壳被击穿了。4）把一张不大硬的卡片平放在两块木条中间，在纸上面轻轻放一盒火柴，卡在两块木条之间。再把一盒火柴放上去，卡片能承受这个重量，不再往下塌。通过三个实验证明，我知道物体的抗压性与形状有关。鸡蛋具有如此大的承受力，是与它特有的蛋形曲线和科学的结构分不开的。如果在鸡蛋壳上施加压力，压力就会沿拱状结构（也就是沿蛋壁）分布，均匀地传给其余各部分，并且巧妙地相互“抵消”，远不是看上去的那么脆弱。鸡蛋壳本来就是一个拱形结构，拱形结构的弧度越大，承受力就会越大。鸡蛋的“凸面”的厚度最大，而且弧度也是最大，因此鸡蛋的“凸面”承受力是最强的；鸡蛋的“凹面”的弧度也很大，接近一个半圆，但是它的厚度最小，所以“凹面”的承受力比“凸面”稍微弱一点；在我们的生活、生产中，利用薄壳原理的建筑物，如赵州桥在世界桥梁史上，其设计与工艺之新为石拱桥的典范。悉尼歌剧院是一座由十多幢船帆式的壳体建筑组成的现代化歌剧院，利用薄壳原理设计的城市建筑既美观又典雅。从这次研究中，我明白到：要认真观察日常生活中的现象，并且要认真地思考、探索，以求实的态度认识事物的本质。-7-