《有趣的风力小车手工制作教程》
实验目的
通过手工制作风力小车,了解风力作为动力的原理,培养动手能力和对科学现象的探究兴趣。
材料准备
材料名称 | 数量 | 备注 |
---|---|---|
大号塑料瓶(如矿泉水瓶) | 1 个 | 尽量选择瓶身完整、光滑的 |
小木棍或吸管 | 1 根 | 长度约 10 - 15 厘米 |
彩色卡纸 | 若干 | 用于装饰小车 |
剪刀 | 1 把 | 锋利且适合裁剪卡纸 |
美工刀 | 1 把 | 用于在塑料瓶上开孔,使用时注意安全 |
热熔胶枪及胶棒(或强力胶水) | 1 套 | 用于固定部件 |
铅笔 | 1 支 | 辅助标记 |
直尺 | 1 把 | 测量和画线 |
橡皮筋 | 1 根 | 较粗且有弹性的 |
制作步骤
(一)制作车身
- 用剪刀将塑料瓶的顶部去掉,保留底部约 8 - 10 厘米的部分作为车身主体,可以使用美工刀将切口修整齐,但要注意安全,不要割伤手。
- 在车身两侧用铅笔和直尺标记出四个对称的小孔,小孔的位置距离瓶底约 2 - 3 厘米,孔的大小要能刚好插入小木棍,小孔间距根据小车的宽度合理调整,一般每侧两个小孔间距 3 - 5 厘米,然后用美工刀小心地在标记处开孔。
(二)安装车轮轴
- 将小木棍从车身两侧的小孔中穿过,确保小木棍在车身内居中且能够灵活转动,如果小木棍太长,可以用剪刀将其多余部分剪掉,使小木棍两端超出车身的长度基本相等,约 2 - 3 厘米。
- 用热熔胶枪或强力胶水将小木棍与车身连接处固定牢固,防止小木棍在转动过程中松动或脱落,在胶水未完全干透之前,可以轻轻转动小木棍,使其与胶水充分贴合,保证安装的平整度。
(三)制作车轮
- 用彩色卡纸剪出四个圆形作为车轮,车轮直径可以根据车身大小和喜好确定,一般 5 - 8 厘米比较合适,在圆形卡纸的中心用美工刀或剪刀小心地戳一个小孔,小孔大小要能刚好插入小木棍。
- 将剪好的车轮分别安装在车身两侧小木棍的两端,用橡皮筋将车轮紧紧地固定在小木棍上,确保车轮能够自由转动且不会左右晃动,可以将橡皮筋多绕几圈,增强固定效果。
(四)制作风帆
- 用彩色卡纸剪出一个长方形作为风帆,长方形的长约为 10 - 15 厘米,宽约为 6 - 8 厘米,在长方形的一端用剪刀剪成弧形,使风帆的形状更加美观且减少空气阻力。
- 在风帆的顶部两端各扎一个小孔,然后在车身前端合适的位置(一般在车身中心线的前方)用美工刀钻两个小孔,小孔位置要与风帆上的小孔对应,用绳子或细铁丝穿过风帆和车身的小孔,将风帆固定在车身前端,使风帆能够根据风向调整角度,且安装牢固,不会轻易掉落。
(五)装饰小车
- 用彩色卡纸剪出各种形状的图案,如星星、花朵、动物等,然后用胶水将它们粘贴在车身上,为小车增添美观度和趣味性,可以充分发挥自己的想象力和创造力,设计独特的小车外观。
- 也可以用马克笔或其他绘画工具在车身上绘制一些图案或写上自己喜欢的字样,让小车更具个性。
实验原理
当风吹向风帆时,风帆会受到风的压力,这个压力会产生一个推动风帆向前的力,由于风帆与车身相连,这个力就会传递到车身和小木棍上,使车轮转动,从而带动整个小车前进,风力越大,作用在风帆上的力就越大,小车行驶的速度也就越快,通过调整风帆的角度,可以改变风力的作用方向,从而控制小车的行驶方向。
实验注意事项
- 在使用美工刀和热熔胶枪时,一定要小心操作,避免划伤或烫伤自己,最好在家长或老师的陪同下进行这些操作。
- 制作车轮和风帆时,要尽量保证它们的形状规则和对称,这样可以使小车行驶得更加平稳。
- 在户外进行实验时,要选择开阔、无障碍物的场地,避免小车碰撞到其他物体而损坏,要注意风力的大小和方向,避免在强风或不稳定的风力条件下进行实验,以免影响实验效果和造成安全隐患。
相关问题与解答
问题 1:小车行驶时总是偏向一边怎么办? 解答:这可能是由于车轮安装不对称或风帆安装不正导致的,检查车轮是否与车身垂直且两边车轮的高度和松紧程度一致,如有偏差,可以调整车轮的位置或重新固定,检查风帆是否与车身垂直且安装牢固,若风帆倾斜,可以调整风帆的角度或重新安装,使其处于正确的位置。
问题 2:风力很大但小车还是不动,是什么原因? 解答:首先检查车轮是否能正常转动,有可能是车轮被卡住或橡皮筋过紧导致摩擦力过大,可以轻轻拨动车轮,查看是否有卡顿现象,如有则调整橡皮筋的松紧度或清理车轮周围的障碍物,检查风帆与车身的连接是否牢固,若风帆松动或脱落,会影响风力的传播,需要重新固定风帆,车身过重也可能导致小车在风力作用下难以启动,可以尝试减轻车身的重量,如去除一些不必要的装饰材料。
问题 3:如何提高小车的行驶速度? 解答:可以适当增大风帆的面积,但要注意饮食风帆过大可能会增加空气阻力和使小车头重脚轻,影响稳定性,可以通过优化风帆的形状,如将风帆剪成更流线型的形状,减少空气阻力,还可以尝试调整风帆的角度,使其能够更好地捕捉风力,但角度不宜过大或过小,需要通过多次实验找到最佳的风帆角度。