超详细小学科学实验手工制作教程，让孩子轻松探索科学奥秘

小学科学实验手工制作教程

自制简易太阳能热水器

（一）实验材料

材料名称	数量	备注
塑料瓶（1.5L 左右）	1 个	最好透明，便于观察
硬纸板	适量	用于制作支架、反光板等
黑色记号笔	1 支	涂抹吸热部分
温度计	1 支	测量水温
胶带	若干	固定部件
剪刀	1 把	裁剪材料
泡沫塑料	小块	保温辅助（可选）

（二）制作步骤

1. 准备瓶子：将塑料瓶洗净、擦干，确保瓶身无污渍，这样能保证良好的透光性,让阳光顺利进入瓶内。
2. 制作吸热层：用黑色记号笔将塑料瓶的外壁涂黑，尤其是瓶子的上部和中部，因为这部分直接接触阳光，黑色的表面更容易吸收热量，涂层要尽量均匀,避免有遗漏的白色部分。
3. 搭建支架：裁剪硬纸板，制作一个能支撑塑料瓶的底座和靠背，底座要足够稳固，能够承受瓶子的重量；靠背的高度根据瓶子大小调整，使瓶子可以倾斜放置在上面，与地面呈约 30 - 45 度角，这个角度有利于接收阳光，用胶带将各部分固定好,确保支架牢固。
4. 安装反光板（可选）：如果希望增强聚光效果，可以用硬纸板剪出一个与瓶底大小相近的圆形或方形反光板，一面用锡纸粘贴覆盖，增加反光性，将反光板固定在瓶子后方的支架上，调整角度,使其能将更多的阳光反射到瓶子上。
5. 保温处理（可选）：若有泡沫塑料，可将其裁剪成合适的形状，包裹在瓶子的外侧，用胶带固定，减少热量散失,提高加热效率。

（三）实验操作

1. 在塑料瓶中装入适量的水，约瓶子容积的三分之二，插入温度计,记录初始水温。
2. 将制作好的太阳能热水器放置在阳光充足且无遮挡的地方，如阳台、窗台等,确保瓶子能充分接受阳光照射。
3. 每隔 10 - 15 分钟记录一次水温，持续观察 1 - 2 小时，绘制水温随时间变化的图表,分析太阳能热水器的加热效果。

自制指南针

（一）实验材料

材料名称	数量	备注
磁性缝衣针	1 根	或普通缝衣针，需磁化
小水槽（如碗、碟子）	1 个	用于放置指南针
薄纸片	1 张	裁剪成方形，小于水槽
剪刀	1 把	裁剪纸片
水	适量	装满水槽

（二）制作步骤

1. 磁化缝衣针（若非磁性）：如果使用的是普通缝衣针，需要先将其磁化，可以用磁铁的一个极沿着缝衣针单向摩擦数十次，使缝衣针获得磁性，变成小磁针，摩擦时要注意力度适中，且始终朝着同一个方向,确保磁化效果良好。
2. 准备漂浮装置：将薄纸片裁剪成合适的大小，一般边长 2 - 3 厘米即可，在纸片的中心位置戳一个小孔，孔的大小要略小于缝衣针的直径,以便缝衣针能穿过且固定在纸片上。
3. 组装指南针：把磁化后的缝衣针水平穿过纸片上的小孔，注意保持缝衣针平衡，两端露出的长度大致相等，然后将带有缝衣针的纸片轻轻放在装满水的水槽中，纸片会漂浮在水面上，缝衣针也会随之漂浮,且能够自由转动。

（三）实验操作

1. 将制作好的指南针静置在水槽中，待其停止转动后，观察缝衣针的指向，缝衣针的一端会指向南方，另一端指向北方，这就是指南针的基本原理——磁针在地磁场的作用下指示南北方向。
2. 轻轻转动水槽，改变指南针的初始位置，再次观察缝衣针的指向，会发现它依然会准确指向南北,验证指南针的可靠性。
3. 用磁铁靠近指南针，观察缝衣针的指向变化，当磁铁靠近时，缝衣针会被磁铁的磁力吸引，发生偏转，远离磁铁后，又会恢复指向南北的状态，通过这个操作,让学生理解磁场对磁针的影响。

自制肺模型

（一）实验材料

材料名称	数量	备注
透明塑料瓶（大、小各 1 个）	2 个	模拟肺部与胸腔
气球	2 个	代表肺部气囊
吸管	2 根	模拟气管
橡皮泥	适量	密封接口
小塑料袋（装水模拟膈肌）	1 个	增加模拟真实性
胶带	若干	固定部件

（二）制作步骤

1. 制作肺部主体：将大塑料瓶的底部去掉，留下瓶口和瓶身部分，作为模拟胸腔的外壳，把小塑料瓶完整保留，在其瓶身上打两个小孔，孔的大小刚好能让吸管穿过,这两个小孔用于安装模拟气管的吸管。
2. 安装气管与肺部气囊：将两根吸管分别插入小塑料瓶上的小孔，用橡皮泥密封好接口，防止漏气，然后把气球套在吸管的另一端，模拟肺部的气囊，气球的口要扎紧,确保气密性。
3. 模拟膈肌：在小塑料瓶的底部下方放置一个小塑料袋，袋中装适量的水，用胶带将小塑料袋固定在大塑料瓶内，小塑料袋模拟人体的膈肌，当挤压小塑料袋时，模拟膈肌的运动,引起肺部体积的变化。
4. 组装胸腔与肺部：把装有小塑料瓶（肺部）、吸管（气管）、气球（肺部气囊）以及模拟膈肌的小塑料袋的整体放入大塑料瓶（胸腔）中，调整位置，使各部件布局合理，且大塑料瓶的瓶口敞开,方便后续操作。

（三）实验操作

1. 通过大塑料瓶的瓶口向内部吹气，观察气球（肺部气囊）的膨胀情况，模拟吸气过程，此时小塑料袋（膈肌）被向下挤压，肺部体积增大,气球膨胀。
2. 用手挤压大塑料瓶，模拟呼气动作，这时小塑料袋恢复原状，向上顶起，肺部体积减小，气球收缩，气体排出,让学生直观地了解呼吸时肺部与膈肌的运动关系。

相关问题与解答

问题 1：自制太阳能热水器时，为什么瓶子要涂成黑色？ 解答：黑色物体对太阳光的吸收能力比白色或其他颜色物体强，将塑料瓶涂黑，能使瓶子更好地吸收太阳光的能量，从而将更多的光能转化为热能，提高水温上升的速度和最终温度,增强太阳能热水器的加热效果。

问题 2：自制指南针中，如果没有磁铁磁化缝衣针，还有其他方法吗？ 解答：如果有电磁铁，可以通过给电磁铁通电，然后将缝衣针放在电磁铁的两极之间，保持一段时间，利用电磁铁产生的磁场磁化缝衣针，或者将缝衣针与一块天然磁铁接触一段时间，也能使其获得磁性,不过天然磁铁在日常生活中相对难找一些。

问题 3：自制肺模型中，小塑料袋模拟膈肌的原理是什么？ 解答：人体呼吸时，膈肌的收缩和舒张会引起胸腔体积的变化，进而导致肺部的扩张和收缩，在肺模型中，小塑料袋装水后具有一定的弹性，当挤压大塑料瓶模拟呼气时，小塑料袋受到压力形状恢复，向上顶起，就像膈肌舒张，使肺部体积减小；而通过大塑料瓶瓶口吹气模拟吸气时，小塑料袋被向下挤压，如同膈肌收缩，让肺部体积增大,从而直观地模拟了膈肌在呼吸过程中的作用。

问题 4：在自制太阳能热水器实验中，为什么水温上升到一定程度后就不再上升了？ 解答：当水温升高后，与周围环境的温度差逐渐增大，热量散失的速度也会加快，虽然塑料瓶还在吸收太阳光的热量，但散热的速度逐渐与吸热速度相等时，水温就不再上升，达到一个动态平衡状态，太阳能热水器的设计、材料隔热性能等因素也会影响最终能达到的最高水温。

问题 5：自制指南针在靠近磁铁后指针偏转，远离后又恢复，这说明什么？ 解答：这说明磁场对磁针有力的作用，当指南针靠近磁铁时，磁铁周围的磁场改变了指南针所处位置的磁场分布，磁针在磁场力的作用下发生偏转；当远离磁铁后，周围只剩下地磁场的作用，磁针又恢复到受地磁场控制的状态，指向南北方向,直观地展示了磁场对磁性物质的影响力以及地磁场的存在和作用。

通过这些简单有趣的科学实验手工制作,希望能让小学生们在实践中感受科学的魅力，