《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，了解风力转化为动力的原理,培养动手能力和科学探究精神。
材料准备
- 轻质塑料瓶：如矿泉水瓶,作为小车车身。
- 吸管：用于制作风轮的转轴。
- 硬纸片：裁剪成风轮叶片形状。
- 一次性筷子：辅助固定风轮。
- 剪刀：裁剪材料。
- 美工刀：在塑料瓶上开孔。
- 热熔胶枪及胶棒：粘贴固定部件（可由家长协助使用）。
- 彩色笔：装饰小车（可选）。
- 直尺：测量和辅助制作。
- 铅笔：标记位置。
制作步骤
（一）制作风轮
- 裁剪叶片
- 将硬纸片用剪刀裁剪成 4 - 6 个大小相同的长方形叶片，尺寸约为 5cm×2cm。
- 用铅笔在叶片一端约 1cm 处标记出中点，然后用剪刀在该中点处向边缘剪开一个小口,方便安装在吸管上。
- 组装风轮
- 把吸管一端用美工刀垂直切成十字形，注意不要切断,使其能够夹住叶片。
- 将叶片未开口的一端依次插入吸管的十字缝隙中，并用热熔胶枪在叶片与吸管连接处滴上少量胶水固定，确保叶片能够灵活转动，且角度适中,形成一个风轮。
（二）制作小车车身
- 加工塑料瓶
- 用美工刀在塑料瓶的瓶身两侧对称位置各扎一个小孔，小孔直径略小于一次性筷子的直径，两个小孔间距约 3 - 5cm,作为风轮的安装位。
- 在塑料瓶底部中心位置扎一个小孔，用于安装小车的车轮轴（可用一次性筷子代替）。
- 安装车轮轴
取两根一次性筷子，分别从塑料瓶底部的小孔和侧面的两个小孔穿过，使筷子在瓶内相交且底部筷子露出瓶底约 3 - 5cm，用热熔胶枪将筷子与塑料瓶连接处固定牢固,这就是小车的车轮轴和风轮轴。
（三）组装风力小车
- 安装风轮
将制作好的风轮安装在塑料瓶侧面的两根一次性筷子上，使风轮能够居中且垂直于瓶身，用热熔胶枪在风轮与筷子连接处加固,确保风轮转动顺畅。
- 制作车轮
用剪刀将两个塑料瓶盖剪成圆形，在中心扎一个小孔，然后分别安装在底部露出的一次性筷子两端，作为小车的车轮，可以用热熔胶枪将瓶盖与筷子固定,也可以在瓶盖上用美工刀切出一些花纹增加摩擦力。
- 装饰小车（可选）
用彩色笔在塑料瓶上画上自己喜欢的图案，如条纹、卡通形象等,让小车更加美观。
实验原理
当风吹向风轮时，风轮的叶片会受到风的压力，由于叶片的倾斜角度，风的压力会转化为使风轮旋转的动力，风轮通过一次性筷子将动力传递给塑料瓶，使小车在风的推动下前进，这体现了风力可以转化为机械能,让物体运动的原理。
实验注意事项
- 使用美工刀和热熔胶枪时要小心，最好有家长陪同,避免受伤。
- 在制作过程中，要确保各个部件连接牢固，特别是风轮和车轮的安装,以免在实验过程中脱落。
- 选择空旷、通风良好的地方进行实验，如操场、广场等,以便获得足够的风力让小车行驶。
实验拓展
- 尝试改变风轮的大小、叶片数量或角度，观察对小车行驶速度和距离的影响，并记录下来,分析其中的规律。
- 思考如何在没有风的情况下让小车动起来，可以尝试添加其他动力装置，如橡皮筋驱动等,并进行比较实验。
相关问题与解答
问题 1：风力小车为什么能前进？ 解答：当风吹向风轮时，风对风轮叶片产生压力，由于叶片的特殊形状和倾斜角度，这个压力会推动风轮旋转，风轮通过一次性筷子将旋转的动力传递给小车的车身，从而使小车在风的推动下向前行驶，就像风车在风中转动一样,风力小车也是利用风的力量转化为机械能来实现运动的。
问题 2：怎样能让风力小车跑得更远？ 解答：可以优化风轮的设计，比如增加叶片的数量、增大叶片的面积或者调整叶片的角度，使其能够更好地捕捉风力并转化为动力，确保小车的车轮与地面的摩擦力适中，既不能太大导致小车难以启动，也不能太小使小车容易打滑，可以通过在车轮上缠绕胶带或者对车轮表面进行处理来调整摩擦力，选择一个风力较大且稳定的环境进行实验也很重要，比如在开阔的场地且有微风的日子进行测试，还可以尝试减轻小车的重量，例如进一步减轻塑料瓶的重量或者优化车身结构，这样在相同的风力作用下，小车能够获得更大的加速度，从而跑得更远
