停電寶

　　一、創作背景
　　
　　2008年初，我國南方地區遭遇了罕見的大雪災，造成大面積停電，給災區人民的生活和學習帶來很多不便——手機無法使用，晚上無法正常學習和工作等，如果能有一種應急電源就好了，它能為臺燈供電，能為手機、MP3、MP4等應急充電，可以解決家庭小功率電器的用電問題。為此，筆者所在學校創新小組圍繞這個課題，發明了一種停電后能應急供電的電源裝置——“停電寶”。
　　
　　二、創作過程
　　
　　我們準備了發條、齒輪，在沒有找到任何可借鑒的資料情況下，根據物理學中能量轉換定律，通過反復的實驗摸索，利用雙發條驅動，發現了齒輪驅動發電機的轉速與力矩大小的合理比例(齒輪變速級數越多，驅動速度就越高，力矩相應的就越小，發電機帶負載的能力也就越差；齒輪變速級數越少，力矩就越大，發電機帶負載的能力就越好，但是運行時間短)。為了得到高性能的發電機，我們反復調整線圈的匝數和粗細，先后累計制作了8個微型交流發電機，最后利用8塊釹鐵硼強磁鐵做轉子，做成了一個性能優良的四極微型交流發電機。
　　為使“停電寶”能持續較長時間對外供電，我們采用2只2.7V、120F的超級電容器進行試驗，通過5次擰緊發條，對2只串聯電容充電，充滿電后，可較長時間對小功率電器供電，如點亮10只高亮度LED組成的臺燈達40分鐘，對半導體收音機供電可達1.5小時，基本上可以滿足停電時小功率器的用電。
　　
　　三、主要用途
　　
　　1　對手機、MP3、MP4等應急充電。
　　2　驅動LED臺燈和LED手電筒。旋緊一次發條，驅動8粒高亮度LED組成的臺燈，時間可達17分鐘，驅動兩粒高亮度LED組成的手電筒，時間可達31分鐘；通過數次旋緊發條，對電容器充滿電后，可點亮10粒高亮度LED臺燈40分鐘，也可隨充隨用。
　　3　為半導體收音機供電。旋緊一次發條。驅動半導體收音機放音可達22分鐘，驅動作品內置的調頻收音機。用耳機收聽時間在半小時左右；用充滿電的儲電裝置對收音機供電可超過1.5小時。
　　4　可作為機械能轉換成電能的演示教具或學具。該作品的發電機提供的電壓是安全電壓，如果把這個作品做成學具。由廠家提供低成本的配件，推廣到學生親自動手制作，這樣可強化他們對能量轉化、發電機原理、齒輪傳動、電容器充放電等知識的應用。
　　
　　四、創新點
　　
　　1　提供了一種非常環保的電源，能為多種電器應急供電；使用了新材料(釹鐵硼強磁鐵)和新產品(超級電容器)，與其他充電電池相比，具有壽命長、無污染的優越性。
　　2　該作品的創作是中學物理知識的綜合運用，因而也可作為一種新型教具和學