小学科学实验手工制作教程
自制简易风向标
（一）材料准备
- 吸管：1 - 2根，最好选择粗细适中、质地较硬的吸管,如喝饮料的塑料吸管。
- 剪刀：用于裁剪吸管和其他材料。
- 铅笔：1支,普通木质铅笔即可。
- 大头针：1个,用来固定吸管和作为转动轴。
- 硬纸板：小块，如废弃的纸箱板,用于制作箭头和底座。
- 胶水：适量，可以是白乳胶或热熔胶,用于粘贴部件。
- 彩色笔：用于给箭头和指针等部件上色,增加美观度和辨识度。
（二）制作步骤
- 制作箭头
- 用剪刀在硬纸板上剪出一个三角形的箭头形状，大小根据吸管的长度和整体比例来确定，一般底边长度约为吸管直径的2 - 3倍,高度适中。
- 用彩色笔将箭头涂成醒目的颜色，如红色,以便在风吹动时容易观察方向。
- 组装吸管与箭头
取一根吸管，将剪好的箭头用胶水垂直粘在吸管的一端，确保箭头与吸管紧密结合,等待胶水干燥。
- 制作指针
- 在硬纸板上剪下一个细长的长方形纸条，长度略短于吸管,宽度约为吸管直径的一半。
- 用彩色笔将纸条涂成与箭头不同的颜色，比如蓝色，并在纸条的一端标注东、南、西、北四个方向，可将字体写小一些,保证清晰可辨。
- 安装指针与大头针
- 将大头针穿过吸管的另一端（与箭头相对的一端）,使大头针的针尖稍微露出吸管一点。
- 把涂好颜色并标注方向的纸条指针插入大头针露出的部分，让指针能够围绕大头针自由转动,且保持水平平衡。
- 制作底座
- 将铅笔用剪刀或小刀削尖一端,作为风向标的支撑杆。
- 在硬纸板上剪下一个圆形或方形的底座，大小能稳定支撑吸管和铅笔组合即可，在底座中心位置用胶水将铅笔固定住,使铅笔垂直于底座。
- 组合整体
把带有箭头和指针的吸管插入铅笔顶端，调整位置，使吸管能够灵活转动，且箭头处于水平状态,简易风向标就制作完成了。
（三）实验原理
风向标是用来测量风向的仪器，当风吹来时，箭头会受到风力的作用，促使吸管围绕大头针转动，直到箭头指向风吹来的相反方向，也就是顺风方向，通过观察指针所指的方向，就能判断出此时的风向，如果箭头指向东方,那么风就是从西边吹来的西风。
自制彩虹密度塔
（一）材料准备
- 不同颜色的糖溶液：需要准备多种颜色的糖溶液，可以通过在水中加入不同颜色的食用色素和白糖调配而成，红色糖溶液（加入红色食用色素）、蓝色糖溶液（加入蓝色食用色素）、绿色糖溶液（加入绿色食用色素）、黄色糖溶液（加入黄色食用色素）等，每种颜色准备适量的溶液，大概每种颜色50 - 100毫升。
- 透明塑料杯：若干个，用于分层倒入糖溶液，杯子的高度和口径要适中，方便观察实验现象，建议选择高度在15 - 20厘米左右、口径在5 - 8厘米左右的杯子。
- 滴管：用于缓慢地将糖溶液滴入杯中，以便更好地控制各层溶液的添加,防止溶液混合。
- 搅拌棒：1 - 2根，用于搅拌白糖溶解在水中,制作糖溶液。
- 量杯：1个，用于准确量取水的体积,方便按照比例调配糖溶液。
- 白糖：适量，根据需要调配的糖溶液浓度添加，制作不同密度的糖溶液，白糖与水的比例可以有所不同，如制作较稀的糖溶液可以是1:10（白糖:水），较浓的可以是1:5左右。
- 食用色素：红、蓝、绿、黄等多种颜色，用于给糖溶液着色，使各层溶液颜色分明,便于观察。
（二）制作步骤
- 调配糖溶液
用量杯量取一定量的水，倒入不同的容器中，根据想要的密度和颜色分别加入适量的白糖和食用色素，用搅拌棒搅拌均匀，使白糖完全溶解在水中，制成不同颜色且密度不同的糖溶液，制作红色较浓糖溶液（白糖与水比例1:5），蓝色较稀糖溶液（白糖与水比例1:10）等。
- 准备杯子
选择一个透明塑料杯，将其清洗干净并擦干,准备好用于承载彩虹密度塔。
- 逐层倒入糖溶液
- 用滴管吸取密度最大的糖溶液（一般是颜色最深且白糖含量最高的溶液，比如红色糖溶液），然后缓慢地将滴管伸入杯底，沿着杯壁慢慢滴入糖溶液，使其在杯底形成一层，注意滴入过程要慢,避免溶液混合。
- 按照密度由大到小的顺序，依次用滴管缓慢地将其他颜色的糖溶液滴入杯中，每种颜色一层，由于不同密度的溶液会自然分层，较重的溶液会在下层，较轻的会在上层,这样就逐渐形成了彩虹般的密度塔。
（三）实验原理
不同密度的液体会根据其密度大小进行分层，密度大的液体会沉在下面，密度小的液体会浮在上面，在这个实验中，通过调配不同密度的糖溶液（改变白糖与水的比例可以改变溶液密度），当把它们依次缓慢倒入杯中时，由于密度差异，各层糖溶液不会相互混合，而是按照密度从大到小的顺序依次叠加,形成了绚丽的彩虹密度塔。
自制指南针
（一）材料准备
- 缝衣针：1根，最好是全新的或者比较干净的,避免生锈影响实验效果。
- 磁铁：一块，可以是小型的条形磁铁或者圆形磁铁,用于磁化缝衣针。
- 一碗清水：用于漂浮磁化后的缝衣针。
- 一片轻质薄纸片：如纸巾或轻薄的卡纸,用于放置缝衣针并帮助其在水面漂浮。
- 指南针：1个（作为验证实验准确性的参考工具，如果有条件的话）。
（二）制作步骤
- 磁化缝衣针
将缝衣针放在磁铁的一个极上，来回摩擦几次，使缝衣针被磁化，具有磁性，一般摩擦20 - 30次左右，确保缝衣针能够获得较强的磁性，注意摩擦时要朝着同一个方向,这样磁化效果会更好。
- 准备漂浮装置
把轻质薄纸片剪成合适的大小，能够平放在水面上且能承载缝衣针，将磁化后的缝衣针轻轻地放在纸片上,使缝衣针能够保持水平平衡。
- 放入水中
将放有缝衣针的纸片缓缓地放在一碗清水的水面上，注意不要让纸片沉入水中，尽量保持纸片漂浮在水面,缝衣针也会随着纸片漂浮在水面上。
- 观察指向
静止后，观察缝衣针的指向，会发现缝衣针的一端总是指向南方，另一端指向北方，这就是指南针的基本原理，可以用已知的指南针进行对比验证,看看自己制作的简易指南针指向是否准确。
（三）实验原理
地球本身就是一个巨大的磁体，它有地磁南极和地磁北极，磁化后的缝衣针相当于一个小磁体，在地球磁场的作用下，会受到磁力的影响，其磁感线会与地球磁场的磁感线相互作用，从而使缝衣针的一端指向地磁北极（即地理南极附近），另一端指向地磁南极（即地理北极附近）,这就是指南针能够指示南北方向的原理。
相关问题与解答
（一）问题1：在自制风向标时，如果没有大头针可以用什么代替？
答：如果没有大头针，可以用细小的钉子或者牙签来代替，不过牙签相对较脆，在转动时可能不如大头针牢固，而钉子要注意选择大小合适的,避免过粗或过细影响风向标的转动灵活性。
（二）问题2：制作彩虹密度塔时，糖溶液的密度是怎么影响分层的？
答：糖溶液的密度是由其中溶解的白糖量决定的，当白糖含量越高时，溶液的密度就越大，在倒入不同密度的糖溶液时，密度大的溶液因为重力作用会先沉入杯底，而密度小的溶液则会浮在上层，就像油会浮在水面上一样，因为油的密度比水小，所以按照密度从大到小的顺序倒入糖溶液,就能形成分层明显的彩虹密度塔。
（三）问题3：自制指南针时，为什么缝衣针磁化后能指示南北方向？
答：缝衣针磁化后就变成了一个小磁体，它有两个磁极，分别是南极和北极，而地球本身也是一个大磁体，地球的南极是地磁北极，地球的北极是地磁南极，根据磁极之间相互作用的规律，同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引，所以缝衣针的南极会被地磁北极吸引,指向地球的南极方向；
