无尘黑板擦
小组成员：王梓轩 刘克 杨圣洁
指导老师：李明
一、选题背景：
老师，是我们教学事业的战士。他们每天站在讲台之上，小小的粉笔书写着我们大大的梦想。他们是我们梦想的引路人，他们告诉了我们这个世界的美好。但辛勤的他们每天站在教学一线，大量的粉笔灰使得老师们的健康得不到保障。
老师常需在黑板上书写、绘图进行讲解。在45～50分钟的一节课里，就要擦写数次，下课时，往往在手上、袖子上，甚至头发、肩膀上都留下一层白色粉笔灰。根据我国疾病预防中心资料显示，由于粉尘中含有的致癌物质，我国3800万名专职教师癌症发病率占到了全国癌症总发病率的20％，为普通群体的8倍。而中小学教师呼吸系统慢性病患病率，如慢性咽炎和声带疾病，其中男性为58.53％，女性为61.06％，而且均有随教龄增长而升高的趋势。其中5年以上教师咽炎的患病率几乎为100%、鼻炎患病率为39%、哮喘病患病率为43%、支气管炎的患病率为8%、尘肺病的患病率为11.76%。
二、研究方法：调查法、实验法与文献法
三、研究计划：
制定实验原理，确定实验的可行性
讨论制作方案，选择器材
绘制图纸，组装原件
进行实验，检查装置的除尘效果
总结实验，发表感想
四、研究人员分工：
王梓轩：负责选择原件，组织制作与统筹
刘 克：负责组装原件，绘制图纸
杨圣洁：负责资料整理，资料汇总，调查报告的撰写
五、实验目的：
在传统板擦上进行改装，做成无尘黑板擦，使同学和老师在擦黑板时，不会吸入黑板灰，从一定程度上保护师生的身体健康，维持教室环境的整洁，同时培养同学们的创造性思维和动手能力，让同学们全方面发展。
六、研究意义：
通过对实验的制作，懂得了对待不同问题应当灵活处理，也锻炼了自己的能力，同时也用自己的行动，证明了对老师同学身体健康的重视。培养了科学精神，提高了科学素养，做到了尊重科学，精心实验。
*装置三视图：
正视图
侧视图
俯视图
*装置元件：
由两节南孚5号干电池构成的3v直流电源 两个额定功率3w 2000r/min的体积约为4.5平方厘米，在网上购买的小型电动机 导线若干 在小区内装修人家的建筑废料中找的两个长2米宽0.4米的木板 普通鞋刷 在文具店购买的的两个普通黑板擦 两个半径约为2.5厘米的风扇扇面。
七、实验原理：
原理一：伯努利原理:流速快压力低压强小，流速慢压力高压强大。
原理二：吸尘器原理：吸尘器电机高速旋转,从吸入口吸入空气,使尘箱产
生一定的真空,使灰尘进入尘箱中
。
对比项目 |
传统黑板擦 |
自制无尘黑板擦 |
除尘效果 |
无 |
能吸收大量粉笔灰 |
操作简易程度 |
十分便捷 |
便捷 |
擦拭留痕程度 |
有轻微痕迹 |
有轻微痕迹 |
手抓是否方便 |
方便 |
方便 |
*与其他黑板擦的对比：
实验步骤：
1.首先是我们对于发明创造所需器材的选择。王梓轩在网上选择适合该实验的电动机，导线，板擦，木板以及开关。
2.其次将电动机、木板、导线按一定顺序连接。变成两个简易的电动机，共做两个。
型于校内物业借下锯条，用其对板擦木板进行切割将外侧毛全部切除，变成半包围的木板，两侧的宽为1.5厘米，另一侧的宽与固定电动机的木板相等，为0.8厘米，长为15厘米，各部分的高均相等，为0.9厘米。
再利用剩余木材截成长15cm，宽0.8cm，高0.9cm的长度，与3中的木板用白胶与订书针相粘形成矩形的木块，隔1-2天，使其完全凝固。并用彩色卡纸对木板进行包装。
将电动机上的木板与所粘好的木板相比较，截电动机的木板，使两个电动机粘好后扇片不发生碰撞。
6.将电动机的板用胶和胶带固定在该木板上，使其距离恰好可以让两片风扇进行转动，不发生碰撞。并且不影响外壳，均在矩形木块内部。
7.再将木鞋刷沿刷子的边缘切成刷片，按一定间隔粘在电动机的背侧。
8.用数片海绵放在刷片与刷片之间，达到吸尘效果。
9.用硬纸板折成一个较为坚硬的外壳，套在装置上，露出刷子及开关。
10.老师指导改进装置，完成制作。
在老师的指导下，无尘板擦添加了粉尘集中处理的装置，将两个模板在风扇后倾斜放置，擦完后把板擦竖直放置并轻轻磕碰底部，吸收的粉尘就会集中到两个倾斜板的槽中，完成处理。
*装置性能的测试：
实验时间：11月24日
实验地点：我校创新楼三层物理实验室
实验人员：小组全体人员
实验内容：无尘黑板擦的性能测试
实验器材：无尘板擦、碎纸屑
实验步骤：
1.将电动机组装好，准备好碎纸屑
2. 开启电动机
3.将碎纸屑放入电机前，观察碎纸屑是否会吸进电动机
实验结果：
碎纸屑能够被吸入到板擦中，但是吸力范围有限，在离板擦较远的地方吸尘效果不明显。
经过我们的实验，发现我们的黑板擦还有以下不足：
1.当所擦粉笔灰过多时，除尘效果不是很好。
2.板擦体积过大，操作时稍有不便。
3.电池不耐用，需定时更换电池。
*改进措施：
将木质外壳换为聚乙烯塑料，减小体积的同时，更美化了外观。
将电池换为可充电的充电电池，节约能源，减少了电池的丢弃。
产品造价：33元
各元件及制造耗材具体价格：电源：4元，电动机及导线：20元，刷子：2元，粘木板的白胶：2元，胶带：1元、卡纸：2元、开关：2元
*本班同学对无尘板擦的看法：
班长：该发明能有效的防止粉尘飞扬，有利于身体健康，该发明很有实际意义。
同学：创新能力强，又绿色环保，符合新型绿色发展趋势，发明物对使用者与发明者有很大的好处。
*成员体会：
王梓轩：做实验时分工要明确，分头行动，节省时间。在面对问题时，大家积极的想办法，将自己碎片化的时间整理了起来，这种精神也要应用到日常的学习生活中。
杨圣洁：进行发明创造时，应当把材料有序的准备好，避免一些不必要的情况，浪费时间，老师们对我们热心的帮助，尽力为我们提供最大程度的帮助，这让我们十分感动，拉进来师生之间的距离，减少了与老师们的隔阂。
刘克：大家努力配合，尽一切时间做发明创造，体验到了自己动手的乐趣，也感受到了老师对学生的关心。
*活动日志：
记录人：刘克 时间;2017年10月11日
我们准备好制作材料及工具，并开始对基本原件进行拼装。
记录人：刘克 时间2017年10月20日
我们对原始的木板进行切割，制作成装置的外壳，并对外壳进行加工包装。
记录人：刘克 时间2017年10月25日
我们在对上次的木板进行拼装，调试，使装置能够很好的运行。并对其进行固定。
记录人：刘克 时间2017年11月10日
我们在上次的基础上将所有原件拼装在一起，并进行一系列的测试，完成发明。
