《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观察能力。
材料准备
- 大号塑料瓶:1个(如可乐瓶),作为小车车身。
- 吸管:4 - 6根,用于制作车轮轴。
- 一次性筷子:4根,制作车轮。
- 剪刀:1把,用于裁剪塑料瓶和制作其他部件。
- 美工刀:1把,辅助切割塑料瓶(使用时需注意安全)。
- 热熔胶枪:1个,或者胶水、胶带,用于固定部件。
- 小风扇:1个(可从旧电器上拆卸),作为风力来源。
- 电池盒:1个(适配小风扇电压),为小风扇提供电力。
- 电池:若干(根据小风扇和小车需求准备),为小风扇供电。
- 彩色卡纸:适量,用于装饰小车。
- 双面胶:1卷,辅助粘贴卡纸等装饰材料。
制作步骤
(一)制作车身
- 将大号塑料瓶的顶部和底部去掉,保留中间部分作为小车的车身,用剪刀小心地裁剪,使切口平整,如果塑料瓶较硬,可以使用美工刀辅助切割,但一定要注意安全,不要划伤手。
- 在车身的两侧,用剪刀或美工刀钻出四个小孔,小孔的位置要对称,用于安装车轮轴,小孔的大小要能刚好穿过吸管,一般直径在 0.5 - 1 厘米左右。
(二)制作车轮
- 将一次性筷子切成四段,每段长度约为 5 - 6 厘米,作为车轮的骨架。
- 用彩色卡纸剪出四个圆形,直径略大于一次性筷子段的一端,作为车轮的轮子部分,卡纸圆形直径可以是 6 - 7 厘米。
- 把卡纸圆形用胶水或双面胶粘贴在一次性筷子段的一端,确保粘贴牢固,形成车轮,可以用同样的方法再制作一个备用车轮。
(三)安装车轮轴
- 将吸管插入车身两侧预先钻好的小孔中,作为车轮轴,吸管的长度要适中,两端露出车身的长度大致相等,一般露出 2 - 3 厘米即可。
- 在吸管的两端,用热熔胶枪或者胶带将车轮固定在车轮轴上,注意车轮要安装牢固,并且能够灵活转动,如果使用胶水,需要等待胶水完全干燥后再进行下一步操作。
(四)安装小风扇
- 在车身的中间位置,用剪刀或美工刀开一个小口,小口的大小要能刚好放入小风扇。
- 将小风扇放入车身的开口处,用热熔胶枪或者胶带将小风扇固定在车身内,确保小风扇的扇叶能够自由转动,并且不会与车身内部的其他部件发生碰撞。
- 将电池盒安装在车身内部合适的位置,用电线将电池盒与小风扇连接起来,注意正负极的连接,不要接反,否则小风扇无法正常工作。
(五)装饰小车
- 用彩色卡纸对小车进行装饰,可以发挥自己的想象力,将小车装饰成自己喜欢的样子,可以将卡纸剪成各种形状,如星星、花朵等,然后用双面胶粘贴在车身上。
- 也可以在车身上写上一些有趣的标语或者图案,让小车更加个性化。
实验原理
当小风扇通电转动时,它会将空气向后吹出,根据牛顿第三定律,空气会给小车一个反作用力,这个反作用力就是推动小车前进的动力,就像帆船利用风力航行一样,风力小车也是利用风力来行驶的。
注意事项
- 在使用剪刀、美工刀等工具时,一定要注意安全,避免划伤自己。
- 使用热熔胶枪时,要防止烫伤,热熔胶在加热后温度很高,不要触摸胶枪的喷嘴和刚挤出的热熔胶。
- 连接电池盒和小风扇时,要确保正负极连接正确,否则可能会损坏小风扇。
- 在制作过程中,要让车轮安装牢固且能够灵活转动,这样才能保证小车的正常行驶。
实验拓展
- 可以尝试改变小风扇的电池数量或种类,观察小车的行驶速度有何变化,探究风力大小与小车速度的关系。
- 给小车增加一些负载,如小石块或小玩具等,观察小车在不同负载下的行驶情况,了解负载对小车行驶的影响。
- 尝试在不同的地面材质上行驶小车,如光滑的瓷砖地面、粗糙的水泥地面等,比较小车在不同地面上的行驶效果,研究摩擦力对小车行驶的作用。
问题与解答
问题 1:小风扇不转了怎么办?
解答:首先检查电池是否有电,可以尝试更换新电池,如果电池正常,检查电池盒与小风扇之间的连接是否松动或接触不良,重新连接电线,确保连接牢固,如果还是不行,可能是小风扇本身出现故障,可以尝试更换一个小风扇。
问题 2:小车行驶时总是偏向一边,是什么原因?
解答:这可能是车轮安装不对称或者车身重心不稳导致的,检查车轮是否安装牢固且在同一平面上,如果有车轮安装歪斜,需要重新安装调整,检查车身内部是否有重物分布不均匀,导致重心偏移,可以调整车内物品的位置,使重心位于车身中心位置。
问题 3:怎样能让小车行驶得更远?
解答:可以尝试增加电池数量或更换电量更足的电池,增大风力,减少小车的负载,使小车更轻便,还可以优化车轮的灵活性,确保车轮转动顺畅,减少摩擦力对小车行驶的影响。