小学科学实验手工制作教程
风力小车
(一)实验目的
通过制作风力小车,了解风力可以转化为推动物体前进的动力,感受能量的转换。
(二)材料准备
- 大号塑料瓶(如矿泉水瓶)1 个
- 小木棍或吸管 1 根
- 剪刀
- 美工刀
- 胶水
- 彩色卡纸(用于装饰)
- 铅笔
- 橡皮筋
- 直尺
(三)制作步骤
- 制作车身:用剪刀将塑料瓶的顶部剪掉,保留底部约 8 - 10 厘米的部分作为车身,在车身两侧用美工刀对称地扎两个小孔,小孔的大小要能刚好穿过小木棍。
- 安装车轮轴:将小木棍从车身两侧的小孔中穿过,确保木棍在车身内的长度基本相等,且能够自由转动,可以用橡皮筋将木棍固定在车身内,防止其滑动。
- 制作车轮:用卡纸剪出四个圆形作为车轮,直径约为 3 - 5 厘米,在车轮的中心用美工刀或剪刀扎一个小孔,然后将小木棍的两端分别插入车轮中心的小孔中,用胶水将车轮与木棍粘牢,注意车轮要安装牢固且能够灵活转动。
- 制作帆:用卡纸剪出一个长方形作为帆,长方形的长约为 10 - 15 厘米,宽约为 6 - 8 厘米,在帆的顶端和底端分别用铅笔戳一个小孔,然后用绳子穿过小孔,将帆安装在车身的合适位置,使帆能够迎着风的方向。
- 装饰小车:可以用彩色卡纸对小车进行装饰,如粘贴一些图案或贴上小车的编号等,让小车更加美观。
(四)实验原理
当风吹向帆时,帆会受到风的压力,这个压力会产生一个向前的推力,通过帆将推力传递给车身,从而使小车前进,这就像帆船在水上依靠风力航行一样,风力小车将风能转化为小车的动能。
(五)实验拓展
- 尝试改变帆的大小、形状或角度,观察小车行驶的距离和速度有何变化,并记录下来。
- 在不同的风力条件下(如风扇的不同风速档位),测试小车的行驶情况,分析风力大小对小车运动的影响。
自制简易电话
(一)实验目的
了解声音是如何通过电话传输的,掌握简单电路的连接方法,培养动手能力和对科学知识的应用能力。
(二)材料准备
- 纸杯 2 个
- 棉线 1 根(长约 5 - 10 米)
- 曲别针 2 个
- 小锥子或牙签
- 剪刀
- 胶带
(三)制作步骤
- 制作听筒和话筒:用小锥子或牙签在两个纸杯的底部中央分别扎一个小孔,小孔的大小要能刚好穿过棉线。
- 穿线连接:将棉线的一端穿过其中一个纸杯底部的小孔,然后在棉线的末端系上一个曲别针,使曲别针卡在纸杯底部,防止棉线脱落,接着将棉线的另一端穿过另一个纸杯底部的小孔,同样系上曲别针固定,这样,两个纸杯就通过棉线连接起来了。
- 调整棉线松紧:轻轻拉动棉线,调整其松紧程度,使棉线能够绷紧但又不至于拉断,可以适当在纸杯上缠绕一些胶带,固定棉线的位置。
(四)实验原理
当一个人对着纸杯说话时,声音会使纸杯内的空气振动,这种振动通过棉线传递给另一个纸杯,引起另一个纸杯内空气的振动,从而将声音传递到另一个人的耳朵里,棉线在这里起到了传递振动的作用,相当于电话中的导线。
(五)实验拓展
- 尝试用不同材质的线(如尼龙线、毛线等)代替棉线,比较哪种线传输声音的效果更好,并思考原因。
- 在两个纸杯之间增加一些障碍物(如书本、文具盒等),观察声音传输是否受到影响,探究声音传播的条件。
浮力天平
(一)实验目的
理解浮力的原理,学会利用浮力制作一个简单的天平,培养学生的创新思维和实践能力。
(二)材料准备
- 塑料瓶(带盖子)1 个
- 吸管 2 根
- 小石子若干
- 水盆或水槽
- 剪刀
- 胶带
(三)制作步骤
- 制作浮筒:将塑料瓶的顶部剪掉,保留底部约 10 - 15 厘米的部分作为浮筒,在浮筒的两侧用剪刀或美工刀对称地扎两个小孔,小孔的大小要能刚好插入吸管。
- 安装横杆:将两根吸管分别插入浮筒两侧的小孔中,吸管的长度要超出浮筒两侧约 5 - 8 厘米,作为天平的横杆,可以用胶带将吸管与浮筒固定牢固,防止其松动。
- 制作秤盘:用小石子在横杆的两端分别制作一个秤盘,可以将小石子用胶带固定在横杆上,形成一个可以放置物品的平台,注意两个秤盘的重量要尽量相等。
- 调试天平:将制作好的浮力天平放入水盆或水槽中,调整小石子的位置或数量,使天平在没有放置物品时能够保持平衡,可以通过观察横杆是否水平来判断天平是否平衡。
(四)实验原理
当将物品放在浮力天平的秤盘上时,由于浮筒受到水的浮力作用,会产生一个向上的托力,如果两边秤盘上放置的物品重量相等,浮筒就会保持平衡;如果一边重一边轻,浮筒就会倾斜,直到两边的力矩相等,达到新的平衡状态,这利用了阿基米德原理,即物体在液体中受到的浮力等于它所排开液体的重量。
(五)实验拓展
- 用不同的液体(如盐水、糖水等)代替水,观察浮力天平的平衡情况是否发生变化,探究液体密度对浮力的影响。
- 尝试在秤盘上放置不同形状、不同体积但重量相同的物体,观察天平的平衡情况,进一步理解浮力与物体重量、体积的关系。
问题与解答
问题 1:在制作风力小车时,为什么帆越大,小车获得的动力就越强? 解答:帆越大,与空气接触的面积就越大,在相同的风力条件下,风对帆产生的压力也就越大,从而能够将更多的风能转化为小车的动能,使小车获得更强的动力,行驶的距离和速度也会相应增加,但帆也不能无限大,因为过大的帆可能会增加小车的空气阻力,而且在实际制作和操作中也会遇到困难。
问题 2:自制简易电话中,如果棉线没有拉紧,会对声音传输产生什么影响? 解答:如果棉线没有拉紧,棉线就会比较松弛,当声音引起纸杯内空气振动时,振动在棉线上的传递就会不顺畅,导致声音的传输效果变差,可能会出现声音模糊、断断续续甚至无法传输的情况,因为松弛的棉线无法有效地将振动从一个纸杯传递到另一个纸杯,就像一根松弛的绳子无法很好地传递拉力一样。
问题 3:在浮力天平实验中,如果不小心弄断了一根吸管横杆,还能继续使用这个浮力天平吗?如果不能,怎样修复? 解答:如果吸管横杆断了一根,浮力天平就无法正常使用了,因为天平需要两根横杆来保持平衡并支撑秤盘,修复的方法可以是用胶带将断裂的吸管重新拼接起来,确保拼接处牢固且不影响吸管的长度和形状,如果断裂处比较严重,无法拼接,可以更换一根新的吸管,按照原来的制作步骤重新安装好天平,并