《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
材料名称 | 数量 | 备注 |
---|---|---|
大号饮料瓶(如矿泉水瓶) | 1 个 | 建议选择质地较硬的瓶子 |
吸管 | 2 - 3 根 | 用于制作车轮轴和导风管 |
一次性筷子 | 4 根 | 做车轮骨架 |
剪刀 | 1 把 | 裁剪材料 |
美工刀 | 1 把 | 切割瓶子用,注意安全 |
热熔胶枪(或强力胶水) | 1 个 | 粘贴部件 |
小风扇(可拆卸) | 1 个 | 提供风力,如电脑散热小风扇 |
橡皮泥(或泡沫块) | 适量 | 用于固定小车部件和调整重心 |
制作步骤
(一)制作车身
- 用美工刀将大号饮料瓶的顶部切除,保留底部约 10 - 15 厘米的部分作为车身主体,切除时要小心操作,避免割伤手,且尽量使切口平整。
- 在车身两侧对称位置用剪刀或美工刀钻出四个小孔,小孔的大小要能插入一次性筷子,这些小孔用于安装车轮轴。
(二)制作车轮
- 将一次性筷子裁成四段,每段长度约 8 - 10 厘米,作为车轮的骨架。
- 取两根吸管,分别插入相对的两个小孔中,吸管的长度要略长于车身厚度,然后将一次性筷子骨架插入吸管中,用热熔胶枪(或强力胶水)将吸管与筷子骨架固定在一起,形成两个车轮,重复此步骤制作另一个车轮。
- 等待胶水完全干透后,检查车轮是否能够灵活转动,如果车轮转动不灵活,可以调整吸管与筷子的连接处,或者在车轮轴上涂抹少量润滑油(如食用油)。
(三)安装导风装置
- 取一根吸管,在靠近车身的一端用剪刀剪成若干个小缺口,使其呈现出类似刷子的形状,这将作为导风叶片。
- 将小风扇固定在车身顶部的开口处,可以使用热熔胶枪或者绳子进行固定,确保风扇的风能够正对着导风叶片吹。
- 将带有导风叶片的吸管安装在小风扇与车身之间,使导风叶片能够将风扇吹出的风导向车身内部,为小车提供动力,可以用胶带或者热熔胶枪对导风装置进行加固。
(四)调整重心
- 将制作好的风力小车放在平坦的地面上,尝试轻轻推动小车,观察其行驶状态,如果小车容易倾倒或者行驶方向不稳定,说明重心不合适。
- 使用橡皮泥(或泡沫块)粘贴在车身底部适当的位置,逐渐调整重心,直到小车能够在地面上平稳行驶且不易倾倒,可以通过多次尝试和调整橡皮泥的位置来实现最佳的重心平衡。
实验原理
当小风扇转动时,空气被吹动,产生风力,导风叶片将风力集中并导向车身内部,根据作用力与反作用力的原理,风力推动车身向相反的方向移动,从而使小车前进,通过调整导风装置的角度和车身的重心,可以控制小车的行驶方向和稳定性。
实验注意事项
- 在使用美工刀和热熔胶枪等工具时,一定要小心操作,避免受伤,可以在家长或老师的指导下进行操作。
- 安装小风扇时,要确保电线连接正确,避免短路,如果小风扇不能正常工作,及时检查电路或更换电池。
- 调整重心时,要耐心细致,不要一次性添加过多的橡皮泥,以免影响小车的行驶性能。
相关问题与解答
问题 1:小车行驶速度太慢怎么办?
解答:首先检查小风扇的转速是否正常,如果电池电量不足,可以更换新电池,检查导风装置是否安装正确,导风叶片是否能够有效地将风力导向车身内部,可以尝试调整导风叶片的角度,使其更有利于风力的传导,减少小车与地面的摩擦力也能提高行驶速度,比如将车轮打磨得更光滑,或者在车轮上涂抹少量润滑油。
问题 2:小车行驶方向不稳定,总是偏向一边怎么办?
解答:这可能是因为车身左右两侧的风力不均匀或者车轮安装不对称,检查导风装置是否居中,导风叶片是否有损坏或变形,如果有问题,及时调整或更换导风装置,检查车轮是否能够灵活转动,车轮轴是否与车身垂直,如果车轮安装有问题,可以重新安装车轮,确保两侧车轮的安装高度和角度一致,重心的位置也会影响小车的行驶方向,可以重新调整橡皮泥的位置,使重心位于车身的中心线上。
问题 3:小风扇容易发热,会不会有危险?
解答:小风扇在工作过程中会因为电机运转而产生一定的热量,这是正常现象,只要小风扇的质量合格,按照正常使用方法操作,不会因为发热而产生危险,为了避免意外情况发生,不要让小风扇长时间连续工作,尤其是在小风扇周围有易燃物的情况下。