最会学科技的中学生们用这种方式礼赞共和国 !

2019年9月27日

金杉树科技节

走进科技馆,研学更多彩

“礼赞共和国”中杉学校第五届金杉树科技节在全国科普日主场中国科技馆盛大开启。全校师生开展了建国70年科技发展的研究性学习,物理、化学、生物、地理、历史、科学等学科老师在科技馆为学生进行专项讲解,制定研究性学习计划,孩子们在老师引领下深入细致地研究新中国的科技发展,以活动海报、场馆地图、演讲报告、思维导图、研究报告、自制视频等多样化、多维度的形式呈现!兴趣更浓一点、研究更深一层、学习更多一些、快乐无处不在,这就是中杉C-STEAM巧课力!

临近新中国成立70周年,举办全国科普日活动具有十分重要的意义:“科技创新和科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”

本次活动设置了砥砺强国之志、智惠行动联播、科普群英荟萃、5G连接未来、我和我的祖国、创新引领成长等六大板块。

中杉师生还受到了央视新闻、北京科教频道的全程报道!厉害了中杉!

5G is Changing Our Life
5G改变我们的生活
5G technology was introduced at the Science and Technology Museum. "1G can make phone calls; 2G can send short messages, can roughly access the Internet; 3G speed is faster, more stable, and allows for more communication options; 4G can transmit high-quality videos and images with a high-speed network; and now, with 5G, the speed is high while using less power. It can achieve virtual reality, ultra-high definition video, intelligent manufacturing, and so much more.
在本次科普展的5G展厅,我看到了这么一句话:“1G能够打电话,2G能够发短信,可以粗略上网, 3G传输速度更快,更稳定,而且移动通讯也更多样化, 4G能传输高质量视屏图像,而且网速也到达了一个新高度, 5G低时延、高速率、低功耗,能实现虚拟现实,超高清视频,智能制造,智慧城市,最终实现万物互联。” 
5G is the fifth generation of communication technology. Unlike previous 1G to 4G, 5G not only optimizes the previous functions, but also generates new capabilities. 
既然5G这么厉害,突破了很多的技术,那么就让我们先来看看是什么是5G,5G是第五代通讯技术,与以往的1G到4G不同,5G不仅仅进行了之前技术的优化,还会诞生无数的衍生科技,这个后面我们再细谈。
For us, what we can experience in practice is how fast we use mobile phones. When you go out, the most troublesome thing is that you don't have a network, and the traffic is too slow, even sometimes the game interface is too slow to open. So how fast is 5G?
对于我们来说,我们能实践体验到的,就是我们在使用手机时的快慢,想必各位在出远门的时候,最烦恼的就是没有网络,而流量又太慢,甚至有时候慢的连游戏界面都打不开,都说5G快,那么5G究竟快到了什么地步?
Now 5G can reach 1GB every eight seconds at the fastest, that is to say, a normal HD movie can be downloaded in ten seconds and complete game updates will take less than five seconds.But it is far from the peak of 5G. In the future, the peak of 5G network will reach 20GB per second. 5G also covers a larger area, even in the middle of the Sahara Desert you will still have access.
现在的5G最快可以到达1GB每八秒,也就是说十秒一部电影,八秒一款游戏,虽然这个数据很让人震惊,但这却远远不是5G的巅峰,未来,5G网络的峰值将达到20GB每秒,也就是说,以后看视频再也不会加载,一秒可以下载16部电影,而且5G将会为互联网市场创造一个有利条件,未来互联网所占的经济流量将会越来越大,而且5G拥有很大的覆盖范围,说不定以后你去撒哈拉大沙漠走累了还可以坐下来玩一会游戏休息一下。
What is the use of 5G in business, military, science and technology? 
说了这么多,我们再谈一些深层次的,5G在商业、军事、科技方面究竟有什么用?
The emergence of 5G will change military operations. Whoever is more advanced in 5G technology will be able to take the lead in future air combat. Instead of having human pilots, one side of a battle could have drones.  One human pilot could operate countless drones from complete safety.
5G的出现,将会改变军事格局,到时候,谁的5G技术更加领先,谁就可以在未来空战之中占据主导权,想一想,对方无数无人机朝你飞过来,而你们那边还是有人驾驶的战斗机,那就算是小鸟撞飞机,也是一个无人机换一架战斗机和精英飞行员,完全耗不起,更别提更加高深的黑客手段。
Moreover, the super-fast transmission speed of 5G can make the missile's landing point more precise. It will also make the command transmission faster and more difficult to intercept.
而且5G的超快传输速度,可以让导弹落点更加精确,让指令传输的更加快捷,更不容易被拦截, 5G的诞生,还会让城市变得智能化,《超炮》中的学园都市说不定在科技方面就可以实现了。
The emergence of 5G not only works here, but also covers driverless cars, remote surgery, virtual reality, remote classes, remote exams, and with 5G, you may not only use Xiao Ai smarthouse appliance to turn on the water heater or something, but also help you turn on the heating, open the door, wash clothes and much more.
5G的出现不仅作用在这里,还可以覆盖到无人驾驶,远程手术,虚拟现实,远程上课,远程考试,而且有了5G,以后你或许不仅可以用小爱同学打开热水器什么的,或许还可以帮你打开暖气,开门,洗衣服等等。
Of course, everything is not perfect, including 5G, which may lead to military interference, robot hacking and other risks. However, because of this, more people will work hard to turn it into perfect. 5G is a great progress of science and technology, as well as a progress of civilization. It is the pride of all Chinese people. I am sure there will be 6G, 7G, or 8G, but 5G has led an era with  Chinese spirit. It is a milestone in the process of social development, saying China 5G!
当然了,任何事物都不是十全十美的,包括5G也一样拥有缺憾,但正因为不完美,才会有人去将它变为完美,5G不仅仅是科技的一大进步,更是文明的一大进展,这一进步,是我们中国人的骄傲,无论以后出了6G,7G,8G,5G的这种精神,是文化的一个里程碑,未来,所有国家的历史上,都是庄重地写上一笔,中国,5G!

研究性学习报告
课题名称:关于恒星的初步探究
课题组长:黄子涵
课题组员:何欣逸  徐赫  田云斐
报告完成日期:2019年9月22日


一、 课题的提出
我们身处于地球上,处于宇宙之中。但这个宇宙到底是什么样子?很多人喜欢在夜晚仰望星空,可他们真的了解天上发光的恒星吗?本组对恒星很感兴趣,想通过此次研究了解更多关于恒星的知识。


二、 课题的目的和意义
平时总是能看到很多好看的星云的照片,另我们想了解我们所处于的宇宙到底是什么样的,而我们一般能看到的“星星”,也就是恒星,本组希望通过本次科技馆实地参观,了解更多恒星知识,同时与课内所学的相关物理、地理等学科知识联系起来,从而提升中学生学习的趣味性和拓展性。


三、 研究步骤
1. 了解资料,确定主题;
2. 分工合作,实地参观中国科技馆;
3. 分析研究,总结调查结果;
4. 起草报告,得出结论;
5. 完善报告,更改、补充。


四、 研究内容
(一) 什么是恒星
恒星是指在宇宙中靠核聚变的能量而自身能发热发光的星体,最接近地球的恒星是太阳。过去科学家以为恒星的位置是不变的,所以叫恒星。事实上,是因为恒星离我们太远,而很难发现它们位置的变化。我们夜晚可以看见的其他恒星,几乎全都在银河系里面。但由于距离比较遥远,这些恒星看着像只是固定的发光点。


(二)恒星的基本概念
(1)年龄
多数恒星的年龄在10亿至100亿岁之间,目前发现最老的恒星估计的年龄是134亿岁。质量越大的恒星,寿命通常越短暂。主要是因为质量越大的恒星核心的压力也越高,造成燃烧氢的速度也越快。许多超大质量的恒星平均只有一百万年的寿命,但质量最轻的恒星以很慢的速率燃烧它们的燃料,寿命可以持续几十到上万亿年。
(2)直径
由于和地球的距离遥远,除了太阳之外的所有恒星在肉眼看来都只是夜空中的一个光点,并且它们进入到地球的光受到大气层的扰动,在人眼中看到就是恒星在“闪烁”。太阳也是恒星,但因为很靠近地球所以不仅看起来呈现圆盘状,还提供了白天的光线。目前观测到的体积最大恒星是大犬座VY,体积约是太阳的100亿倍,质量达50倍太阳质量。
(3)数量
科学家发现,宇宙里的恒星总数可能是我们估计数值的3倍,也就是说宇宙里有3×10^23(10的23次幂)颗恒星,比地球上的所有海滩和沙漠里的总沙粒数更多,这大大增加了在地球以外的其他世界发现外星生命的可能性。


(三)恒星的一生
宇宙中有数不尽的恒星,恒星和地球上的生物一样,都有诞生、成长和衰老、死亡的变化过程。科学家们把恒星的生命历程分为婴孩期、壮年期、老年期和残年期。
恒星在星云中诞生。一开始,星云中的一小块氢气受热后开始升温,引起星云中的其他物质开始发热、升温、发光。尘埃和气体在万有引力的作用下开始聚集,形成巨大的旋涡。在聚集并压缩体积的过程中,由于外界对其做功,根据热力学第一定律,被压缩的气体温度会升高。经过数十万年,星云的密度会不断增大,并会形成盘状漩涡,直径超过太阳系。而位于中心的气体,在重力的不断挤压下,形成具有超高密度和温度的球体。随着压力不断增大,由于旋涡物质具有的角动量,导致巨大的气柱从中心喷射而出,喷射气柱直径达几光年,它可以使物质加速,穿越无法想象的距离。而核心的部分,就是年轻的恒星。
再往后,质量小的恒星变成了太阳,再变成红巨星。质量大的恒星就变成了蓝巨星,再变成红超巨星。在经历了很多个岁月后,他们也会走向不同的归宿:质量小一点的恒星会变成行星状星云,最后变成白矮星,再慢慢地消失。而质量大一点的恒星,会变成超新星,最后的归宿是中子星或者变成黑洞。


(四)常见的恒星
(1) 中子星——旋转最快的星星
在我们的宇宙中有一些非同寻常、稀奇古怪的星星,中子星就是其中之一。他们是巨型恒星爆发成为超新星后剩下的残骸。是恒星演化到末期,经由引力坍缩发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一。中子星是除了黑洞以外密度最大的星体。
(2) 褐矮星——失败的恒星
褐矮星是质量介于最小恒星与最大行星之间的天体,由于这一原因褐矮星非常黯淡,要发现它们十分复杂,因此要确定它们的大小就更加复杂。褐矮星被称为“失败的恒恒星”,它由于质量不足无法成为燃烧的恒星,但质量仍远大于太阳系最大的行星木星。银河系中充满了无数的褐矮星,只是我们看不见而已。它们和星星一样很普遍,但它们发出的光和热实在是太少了。在我们发现它之前,它所发出的光就已经衰减和消失不见了。
(3) 特超巨星——超大的火球
恒星在生命的最后阶段会变成红巨星,那时它的体积会膨胀到先前的几百倍,并变为橙红色。特超巨星是非常明亮的恒星,可以达到太阳光度的数百万倍。由于内部的不稳定性,几乎所有的特超巨星的光度都会随着时间改变。以天文学的尺度来说,因为特超巨星的质量都很大,因此它们的生命期都很短,只有几百万年,相较之下太阳有100亿年的寿命。也因为如此,特超巨星就显得很罕见,我们知道的大约只有100颗。
(4) 黑洞——宇宙中的真空吸尘器
黑洞是宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。黑洞就是中心的一个密度无限大、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。


五、 展望
通过这次活动我们对宇宙有了新一步的了解,对这方面有了更多兴趣,以后想要学习更多这方面的知识,探索地球之外的奥秘,了解宇宙中其他的东西(行星、星系等等),也想通过望远镜等专业用具观察我们所学到的这些恒星,看看它们究竟长得什么样子。


六、 总结
研究性学习是在科学研究中学习,让我们主动地去探索、对收集到的信息进行分类、分析和讨论、研究。在促进同学之间的默契的同时学到了很多新知识。
比起枯燥的内容,这次研究性学习我们是边玩边学,使知识更深的印在了我们的脑海中。我们在愉快的心情中自主学习,提高了能力。刚开始的时候,我们还一片迷茫,不知道干什么。但一小时后,我们已经清楚地确定了主题——恒星,也分工开始学习。我们的课题很大,光凭一人之力是无法完成的。我们意识到了这一点,是通过我们四个人的努力,才得以换来这个成果。
我们通过这次研究性学习,激发了自由创新的热情,提高了我们的写作能力和社会交际能力,填补了我们在课堂上学习的不足。有的地方做的仍然不够好,若是有下次机会我们也将更努力。通过这次研究性学习我们学到了很多,很感谢我们学校给我们提供这样的一次机会。


七、 感悟
在这次课题的研究中,我了解到原来宇宙是那么的浩瀚。随着科技的发展,我们有了运载火箭,我们可以与宇宙相互了解。人类一步一步的发展着,从一开始观察天体的运动,寻找自然的规律;到科学家们把星空划分为很多小的区域;再到后来有了国际天文学会把星空划分成星座,人类一直在高速发展着。感谢这次活动,让我了解到宇宙的浩瀚与无穷。
——何欣逸
我们这次看过了恒星了解了它们的热核反应,与它的各种线路,和各方面的文化。这次活动加强了我们对中国科技的认知,让我们知道了中国新科技的发展之迅速,令我受益匪浅。
——田云斐
这次学习是我们第一次写研究报告,获得了新的一个技能。在进行活动的过程中我和同学们提高了默契,进一步发现了彼此的长处,激发了我们自由创新的热情,培养了我们独立思考的科学精神,也提高了我们协作能力。
——黄子涵
在这次课题研究中,我们了解了恒星的起源与毁灭,我们人类的科技技术也会发展的越来越高,希望有一天中国的载人飞船能在世界领域上出名。
——徐赫


八、 参考资料
1.【美】戴维.A.阿吉拉.恒星真奇妙.安徽少年儿童出版社.2012.08
2.【英】丹.格林.世界上最酷最酷的科学书:天文.湖南少年儿童出版社.2011.12
3.中国科技博物馆.二层.宇宙之奇展厅.恒星的一生
4.360百科.恒星
https://baike.so.com/doc/5399074-5636556.html
5.360百科.恒星形成
https://baike.so.com/doc/1448384-1531068.html
6.百度百科.恒星https://baike.baidu.com/item/%E6%81%92%E6%98%9F/493?fr=aladdin#2_2
7.360百科  中子星
https://baike.so.com/doc/5430675-5668959.html
8.百度百科  褐矮星https://baike.baidu.com/item/%E8%A4%90%E7%9F%AE%E6%98%9F
9.百度百科  特超巨星https://baike.baidu.com/item/%E7%89%B9%E8%B6%85%E5%B7%A8%E6%98%9F
10.百度百科  黑洞https://baike.baidu.com/item/%E9%BB%91%E6%B4%9E/10952?fr=aladdin

研究性学习报告
课题名称:善变的软磁铁初步研究
课题组长:董彦孜
课题组员:景晨阳、王一晴、任梓鑫
报告完成日期:2019年9月21日


一、课题的提出
当我们走进科技馆时,同组组员发现了一个神奇的现象——当软磁铁在听见音乐或麦克风中我们的声音时,会翩翩起舞,对此,我们产生了浓厚的兴趣。本文将针对这个问题展开研究与探讨。


二、研究的目的与意义
我们希望通过本次课题研究,能够真实的、充分的了解到软磁铁的作用及工作原理。同时也希望通过实践活动,亲身体验研究过程中的辛苦与收获,并提高实践能力和综合能力,为校园科普日做出贡献。


三、研究步骤
1. 根据个人能力进行详细的分工;
2. 调查分析,查阅资料;
3. 讨论研究,结合研究资料,进行分析总结;
4. 起草论文并改善细节。


四、研究内容:
(一)什么是软磁铁
1965年,美国人Papell发明了磁流液(软磁铁)。磁流液又叫做磁性液体,是一种液态的磁性材料,它是借助于表面活化剂的作用,将纳米尺寸的磁性微粒高度均匀地分散在载液中形成的胶体混合物。


(二)磁铁的分类
磁铁可分作“永久磁铁”与“非永久磁铁”。永久磁铁可以是天然产物,又称天然磁铁,也可以由人工制造。而非永久磁铁,只有在某些条件下会有磁性,通常以电磁体的形式产生,也就是利用电流强化其磁场。软磁铁的分类有:
1. 磁粉芯:由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
2. 软磁铁氧体:软磁铁软体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物,用粉末冶金方法生产。
3. 带绕铁芯:硅钢片铁芯:一种合金,在纯铁中加入少量的硅形成的铁硅系合金,镍含量在30-90%范围内。


(三)软磁铁的应用
磁流体力学主要应用于三个方面:天体物理、受控热核反应和工业。宇宙中恒星和星际气体都是等离子,而且有磁场,故磁流体力学首先在天体物理、太阳物理和地球物理中的到发展和应用。
当前,关于太阳的研究课题有:太阳磁场的性质和起源,磁场对日冕、黑子、耀斑的影响。此外还有:星际空间无作用力场存在的可能性,太阳风与地球磁场相互作用产生的弓形激波,新星、超新星的爆发,地球磁场的起源,等等。
磁流体力学在受控核反应方面的应用,有可能使人类从海水中的氘获取巨大能源。此外,电磁流量计、电磁轴承理论、电磁激波等也是磁流体力学在工业上获得的成就。磁流体力学是一种新型的高效发电方式。


(四)软磁铁的国内外现状
软磁性材料经历了金属软磁性材料、铁氧体软磁性材料和非晶纳米晶软磁合金等几个发展阶段。铁氧体软磁材料整体呈现上涨趋势,但是呈现较强的周期性。

图表1:2013-2018年我国铁氧体软磁材料产量及增速(单位:万吨,%)
2013-2018年我国铁氧体软磁材料产量整体来看呈现增长趋势。2018年中国软磁铁氧体产量约23.92万吨,约占全球的80%。2018年软磁铁氧体在终端应用方面,家电、汽车、电脑等传统领域的应用比率下降,云计算、大数据、5G、物联网、无线充电、服务器、NFC、新能源汽车、逆变器等领域需求增速较高。

图表2:2017年全球铁氧体软磁材料应用领域(单位:%)
2017年软磁铁氧体磁性材料应用最大的领域为电动机领域,占比为47.6%。2017年变压器和发电机的应用占比分别为21.8%和18%。
此外,铁氧体软磁材料高端技术依然在欧美日企业手中。据前瞻不完全统计,中国从事铁氧体软磁材料生产的企业约有200多家,且大多数企业生产规模较小,年生产能力在500吨以下,仅有几家企业能达到上万吨的产能。
全球软磁铁氧体产能主要集中在日本和中国,日本主要是技术领先,中国大陆在产量上占据优势。知名企业有日本TDK、FDK,中国横店东磁、天通股份等。


五、展望
铁氧体软磁材料将朝向行业集中度提升的趋势发展。尽管国内磁性材料产量雄霸全球,但市场话语权却令人汗颜。中国作为全球最大的制造业国家,拥有数量庞大的终端客户及下游电子元器件、电机工厂,为磁性材料产业的发展提供了优渥的土壤。
磁性材料行业协会的数据显示,国内磁性材料企业数量全球第一,直接从事磁性材料制造加工的企业约有1000家。但2017年国内磁性材料总市场规模加起来仅约700亿元。日本仅TDK一家企业一年的产值就达到60多亿美元。国内磁性材料产业表现为企业多、小、散,企业利润低、生产成本高,产品一致性与合格率低等情况。随着行业标准不断加强,环保政策执行愈加严格,未来预计行业将会进行洗牌,行业集中度将会迅速提升。


六、总结
通过本次科学研究,我们了解到了一个新的物质——软磁铁。并且我们详细地了解到了它的具体应用与发展现状,也发现随着科技的发展,越来越多的新物质产生,并得到了广泛的应用,使我们的国家越来越强大。相信不久的将来,科技会越发的便捷,让更多人受益。


七、研究感悟
在进行本次科学研究之前,我从来都不知道,也没有发现到,科技发展的如此迅速。如今,各种新型材料的使用,令我们的生活越来越便捷。
——董彦孜
通过这次活动,锻炼了我们小组成员之间的合作能力,每个人都互相帮助,遇到困难讨论解决。也让我懂得每个科学家的精神,以后也要向他们学习!
——景晨阳
通过这次实践活动,我学到很多新的知识。感谢老师们的悉心指导和同学们的陪伴与支持。
——王一晴


八、资料来源
1. 前瞻产业研究院发布的《中国磁性材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
2. 百度百科

研究性学习报告
课题名称:关于自然资源的初步研究
课题组长:许睿涵
课题组员:冯蕾朵  张睿嘉  马睿涵
课题完成日期:2019年9月22日


一、课题的提出
随着社会的发展,科技越来越发达,人们需要的能源越来越多,自然能源的消耗也越来越剧烈,而这些不可再生资源已经不能再供我们使用很多年,能源危机来临的时间也也越来越迫近。在本次参观过程中,本课题小组对自然资源引起了关注,进一步的研究,希望通过这篇报告为保护自然资源发起一份微弱的力量。


二、课题的目的与意义
本课题小组进行本次课题的研究是想让人们了解到自然资源的多少以及人们对它们的消耗,希望人们从自身做起去保护资源,也可以锻炼本组成员撰写报告及进行研究性学习的综合能力。


三、研究步骤
1.进入科技馆,参观展馆;
2.确认主题,进行分工;
3.深入研究,查找资料;
4.小组商讨,起草报告;
5.完善报告,递交终稿。


四、研究内容
(一)部分自然资源的概念
自然资源就是自然界赋予或前人留下的,可直接或间接用于满足人类需要的所有有形之物与无形之物。资源可分为自然资源与经济资源,能满足人类需要的整个自然界都是自然资源,它包括空气水土地、森林、草原、野生生物、各种矿物和能源等。自然资源为人类提供生存、发展和享受的物质与空间。社会的发展和科学技术的进步,需要开发和利用越来越多的自然资源。
1.化石资源
(1)石油
石油是当前人类最依赖的一次能源,也是化学工业的重要原料。一种油质的可燃沥青质液体,一般是暗褐色到绿色,有时发出荧光。石油实质是不同烃类的混合物,能从中提取汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等。
(2)煤炭
煤炭,简称煤,是远古植物遗骸,埋在地层下,经过地壳隔绝空气的压力和温度条件下作用,产生的碳化化石矿物,主要被人类开采用作燃料。煤炭是地球上蕴藏量最丰富、分布地域最广大化石燃料,占世界化石燃料可采资源量的66%,对于现代化工业来说,无论是重工业,还是轻工业;无论是能源工业、冶金工业、化学工业、机械工业,还是轻纺工业、食品工业、交通运输业,都发挥着重要的作用,各种工业部门都在一定程度上要消耗一定量的煤炭,因此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。
(3)天然气
天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。天然气是一种洁净环保的优质能源,几乎不含硫、粉尘和其他有害物质,燃烧时产生的二氧化碳也少于其他化石燃料,因而能从根本上改善环境质量。


2.水资源
(1)全球水源
世界上水的总储量约有14亿立方公里,平铺在地球表面上约有3000米高。地球表面70%被水覆盖,因此有人把地球说成是蓝色星球,又叫水球。地球上的水97.2%的水都分布在大洋和浅海中,这些咸水是人类无法直接利用的。
(2)可利用水
可利用水,就是我们能饮用的水,约占全球水源的7/1000。
(3)污染水
我国现有四千多亿吨的污染水,饮用污染水的人轻则染上疾病,重则导致死亡。
(4)淡水
淡水即含盐量小于0.5 g/L的水。地球上水的总量为14亿立方千米,地球上的水很多,淡水储量仅占全球总水量的2.53%。


(二)化石资源在勘测和开发中的主要问题
(1)石油资源的五大问题:
A后备可采储量不足
B风险勘查投入不足
C缺乏供给保障机制,很难适应中国市场变化
D科技总体水平不高,不能满足增储上产需要
E环境问题严重,尚未得到充分重视
各国对石油储藏能量的估计各不相同,但整体趋势向下,据统计,它可供人类使用的时间大约为45-50年间。
(2)煤炭资源的三大问题:
A煤炭企业间经营状况差异明显
B资产负债率居高不下
C持续发展动力不足
D清洁能源迅猛发展与煤电过剩风险突出
据估算,它可供人类使用的时间大约在200-220年间。
(3)天然气资源的五大问题:
A老含油区产量递减,新接替区难以形成
B勘探开发难度加大,投资和成本不断上升
C消费需求与供应不相适应,缺口越来越大
D现实与改革不相适应
E在参与国际油气资源开发上面临激烈竞争和挑战
(4)水资源污染的危害举例
酸雨正式的名称是为酸性沉降.是指pH值小于5.6的雨、雪、雾、 雹等大气降水。它可分为"湿沉降"与"干沉降"两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面,后者是指在不降雨的日子,从空中降下来的灰尘所带的一些酸性物质。酸雨会导致树叶发黄脱落、人们大量掉发或入侵肺部导致死亡,引起土壤肥力降低,发育不良或死亡。


五、展望
如果人类继续这样发展下去,一段时间之后,自然不可再生能源就会消耗殆尽,。而如果我们保护水源、节约能源、研究如何再生这些自然能源的话,相信这些资源一定会重换生机!


六、总结
在人们的随意挥霍和肆意浪费中,自然不可再生能源越来越少,污染也越来越多。化石能源的稀缺会导致人们的能源危机,而水资源的稀缺与污染会导致水价上涨,越来越多的人因饮用了污染水而导致疾病或死亡。但只要人们节约并保护这些能源,它们一定会有所改善的!


七、感悟
通过这次研究,使我了解并感受到自然资源的稀缺和人类对它们造成的伤害。因为人们滥用资源,使自然不可再生资源的数量减少,也会对人类也造成不便。
——冯蕾朵
通过这次参观科技馆,我了解到了我们的家园正在遭到破坏,看到无数的资源流失,我的心里十分的难过,希望人们可以通过这次对环境的初步探究了解引起对家园的保护意识。同时我学会了如何去和同学们一起完成任务,彼此帮助,让我受益匪浅。
——许睿涵
通过这科技馆的研究让我明白了,我们生存的环境一直在受到破坏,因为我们在日常生活中,有特别多的人在不知不觉中做出了些破坏环境和自然资源的事情和举动,导致我们的家园不停地在受到污染和破坏,大自然忍受不了我们这样地污染它,于是就不停用各种像沙尘暴、酸雨等自然灾害来报复我们的贪婪和我们的“欺负”,但同时也让我知道了,保护家园是从点点滴滴的小事做起的。
——马睿涵
 参观完这次科技馆,让我不仅了解了中国现代最先进的科学技术,也让我的科学知识有了进步。让我们知道了人类活动对环境的破坏以及如何科学的保护环境。同时,我也更了解了研究性学习报告以及小组合作的重要性。
——张睿嘉


八、参考资料
1. 中国科技馆 四层“探索与发现”
2. 百度百科:什么是石油
3. 百度百科:什么是煤炭
4. 百度百科:什么是天然气
5. 百度百科:什么是酸雨   

研究性学习报告
课题名称:声音的初步探究
课题组长:万宇昕
课题组员:刘雅君 邵文斌 邢凯翔
报告完成日期:2019年9月20日


一.课题的提出
本小组来到了科技馆,体验了声聚焦和传声筒等声音传播工具。在体验的过程中,我们对声音产生了平日不会留意的疑问——什么形成了声音?“无线”通话与声音的分贝有关系吗?为什么传声筒的声音会那么小?对此,本小组对声音展开了研讨与实验。


二.研究的目的和意义
     本小组想通过声音传播的原理,对日常生活中声音对我们造成的影响总结出一定的改善方法,并对未来有关声音的科技做出设想。声音是我们生活中必不可少的元素,也是交流的一大方式。所以我们应当对生活中的细节留意和观察。


三.研究步骤
1. 根据不同组员的特长分工;
2. 实验操作,体验声聚焦与传话筒;
3. 搜寻资料;
4. 思考与讨论;
5. 研究总结成果;
6. 起草与完成报告。


四.研究内容
(一)声聚焦
我们以实验和探究为线索在知道教师的带领下进行了几项证明实验。其中,在初步静如“声音之韵”的展厅时我们发现了展厅中两个盘状物体呈对立和呼应状,我们对此产生了兴趣。这个奇怪盘状物体叫做抛物面镜,在教师的介绍下,我们对此展开了实验的道路。本小组的成员两两一组,分成两组分别站在两个抛物面镜下进行观察和实验。你只要对其中一个抛物面镜的焦点轻声说话,该镜就会把声音传播到另一个镜上。对此我们产生了质疑——为什么镜面会把声音传播得这么远?这会不会与声音的分贝的大小有关?为了解决这个问题,我们再次做了这个实验。可是无论说话的声音是大是小,传播的效果都是一样的。由此可见,这个实验效果与音量没有关系。我们将目光投向旁边的资料牌,通过阅读资料牌,我们得知把抛物面镜设计成盘状是为了反射声音的。这种现象被称之为“声聚焦”,抛物面镜的焦点会把声音聚合起来,传到另一个抛物面镜,这样在焦点附近的人们就可以听到清晰的声音了。


(二)传声筒
在简单地探究了声聚焦后,我们对一根盘旋在展厅上空的绿色管道产生了好奇心。这个“绿色水管”叫做传声筒。好奇心驱使着我们去研究传话筒。绿色管道是空心的,一端与另一端的距离很长,每一端都设有一个听筒和一个传话筒。这个实验与上一个不同的是,传声筒传话的速度会很慢,并且声音的大小是跟你说话时声音的大小有关的。经过调查,本小组得知,我们在说话的时候声音被聚集在了管道内,管道内的空气把我们的声音从这一端的传话筒传到了另一段的听筒。这个实验使我们联想到了小时候经常玩的“土电话”,就是两个纸杯和一条线组成的建议“电话”。“土电话”是根据物体振动的原理传递的。当我们在一端说话时,纸杯会将声音聚集,并通过中间的绳子传到另一个纸杯里。如果我们想要听得更清晰,就要把绳子绷紧。“土电话”的传播效果和绳子的松紧有关系,于是我们猜测传声筒的传播效果会不会与管内空气流动的速度有关系。如果空气流动得快,那么声音传播得会快但是不清楚。相反,如果空气流动得慢,那么声音传播得会慢但是会清晰。


(三)声音
两次的研究使我们思考到声音是如何形成的。为什么声音能够被聚集和传播呢?经过询问音乐老师和搜寻资料,我们知道了声音的原理。和所有的波动形式一样,声波能携带能量穿过某种介质时,介质粒子随声波一起传播。对声波而言,最普通的介质就是空气。当你扰动空气时,空气中粒子的前后会振动。声音是一种纵波,是通过介质来传播的扰动。


(四)保留声音
声音可以被传播,也可以被保留和再次传播。传声器,扬声器,黑胶留声机,钢丝录音机,磁带,CD,MP3,这些声音的保留工具帮我们保留住了原始的声音,也见证了科技的发展。最开始的扬声器是由霍勒斯发明的。当时的扬声器厚重,不方便携带,而且声音传播的质量还不高。1998年,Seahan公司推出了世界上第一台MP3播放器。MP3的个头小,声音质量高,可称之为声音传播工具中的一大奇才。


(五)声音对生活的影响
声音对我们的生活造成了很大的影响。比如在你说话的时候,别人会根据你的声音,语速不知不觉地对你打了分。每个人都有自己独特的声音,我们可以通过声音来辨别人和性别。当然声音对我们的健康也有一定的影响。大脑在思考问题的时候,声音尽量不要超过20分贝,否则会影响注意力。轻音乐,古典音乐可以使人放松,增强记忆力,而噪声会使人头脑发胀,易怒,伤害到我们的大脑。对人们有益的声音自然不能被称为噪声,噪声是指不同频率和强度的声音组合在了一起,声波形成不规范的声音。一些人们不需要和讨厌的声音也被称为噪音。


五、展望
通过对声音的研究,我们对声音也有了初步的认识和了解。每个人都有自己独特的声音,这一点给了本小组成员一些启发。我们设想,有一种“监控”可以同时清晰地记录下当时的声音和画面,这样的话对治安不就更方便了吗?我们可以通过人的声音和发出的声音来断定这个人是谁。以后,人们不仅要采集指纹,还要采集声源。这个设想虽然还会存在一些漏洞,但对未来的生活还是有一定的帮助。


六.总结
本次活动我们了解了声聚焦,传话筒,还有保存声音工具的发展史。最后我们知道了声音对人和生活的重要性和影响。声音可以改变自己,改变别人对你的看法,以及改变世界。以上的研究内容足以表达声音的重要性。声音带着我们穿越热带雨林,伴随着我们成长。没有了声音,一切都会是寂寞,空虚,灰白的。关于声音,我们只是做了一个初步的探究,还有更多的知识,原理和有趣的现象在等着我们去发现。


七.感悟
在科技馆里,我与我的小组参观了各种各样的展厅,体验了许多高科技的产品,也意识到了自己在知识这一方面的渺小。但是,本次旅行让我印象最深刻还是小组合作的时候。我们一起搜集资料,一起讨论,最后又一起完成了这个近3000字的报告。在这次活动中,任何一个人的力量都是不足的,只有融入团队,与团队一起奋斗,你才能体会到个人价值的最大化。组成了一个小组,一个团队,就是要心往一处想,往一个目标努力。在团队里我们互相取长补短,成就更优秀的作品!
——万宇昕
今天,我和同学们去去科技馆。我先看了天文的知识。我知道了第一个登上月球的是美国人,我还知道了宇宙飞船登陆月球前先绕了一圈。我知道了一滴水要先从下水管道里流到污水处理厂变干净,再流到河里。我喜欢去科技馆的原因就是因为那里能学很多知识。我还知道了音乐的历史是是由1989年的留声机演变过来的。这次我们学了许多知识,我们很高兴。——邢凯翔
 通过这次参观科技馆,我更深入地知道了声音传播过程,以及什么声音会传播等。更让我知道了什么是团队配合,什么是齐心协力,在这次活动中我深深地感知了团队的力量是多么强大。正是我们齐心协力和团队配合,我们才取得次研究的成功!
——邵文斌  
通过这次的学习,增强了我的实践能力,思考能力,学会了有序,具体,展开性的进行思考和总结,在小组讨论中我们学会了如何总结整理资料,学会了团结,智慧的结晶是了不起的。
——刘雅君  


 八.参考文献
 1.科技馆二楼“声音之韵”展板
 2.百度百科《传话筒》
 3.百度知道《声音对生活的影响》