小学科学实验手工制作教程——自制简易风向标
实验目的
通过亲手制作风向标，了解风向标的原理，观察风向的变化,培养动手能力和对科学现象的观察能力。
实验材料
- 硬纸板：一大一小两块，大的用于制作底座和支撑架,小的用于制作风向标指针。
- 吸管：粗细适中,作为风向标的旋转轴。
- 棉线：少量,用于固定和悬挂风向标。
- 剪刀：裁剪硬纸板和棉线。
- 铅笔：用于在硬纸板上标记、钻孔等。
- 图钉：固定吸管与硬纸板。
- 轻黏土：用于固定底座，使风向标更稳定（也可选用其他重物代替）。
- 彩色笔：装饰风向标，使其更美观（可选）。
实验步骤
（一）制作底座
- 在大硬纸板上画出一个长方形，长度约为 15 - 20 厘米，宽度约为 10 - 15 厘米，作为底座的基础形状,用剪刀小心裁剪出这个长方形。
- 在底座中央位置，用铅笔轻轻地画一个小圆圈，直径略大于吸管的直径，这将是插入吸管的位置，用图钉在小圆圈的中心扎一个小孔,注意不要用力过猛以免扩大孔径。
（二）制作支撑架
- 从大硬纸板上剪下两条长约 10 - 12 厘米、宽约 2 - 3 厘米的纸条,作为支撑架的材料。
- 将这两条纸条的一端用图钉固定在底座上，两条纸条之间的距离约为 3 - 5 厘米，且要确保它们垂直于底座平面，形成稳定的支撑结构，可以使用重物（如书本）压在图钉上,使纸条固定得更牢固。
（三）制作风向标指针
- 在小硬纸板上画一个箭头形状，箭头长度约为 8 - 10 厘米，宽度根据个人喜好设计，但不宜过宽，以保证风向标转动灵活,用剪刀仔细裁剪出箭头形状。
- 如果喜欢，可以用彩色笔给箭头涂上鲜艳的颜色,以便更清晰地观察风向变化时指针的方向。
（四）组装风向标
- 将吸管插入底座中央预先打好的孔中，确保吸管能够直立且牢固地站在底座上，如果吸管松动,可以在吸管与底座之间涂抹少量胶水或用胶带固定。
- 在箭头形指针的尾部（即非箭头端）用铅笔轻轻钻一个小孔，孔的大小要能刚好穿过棉线，将棉线穿过这个小孔，并在棉线下方系一个小结,防止棉线滑落。
- 将棉线的另一端系在吸管的顶部，注意要调整棉线的长度，使风向标指针能够自然下垂且与支撑架保持一定距离，不会碰到支撑架，棉线长度约为 10 - 12 厘米比较合适。
（五）固定底座
将轻黏土揉成小块，分别粘贴在底座的底部两侧，使底座能够平稳地放置在桌面上或窗台上，不易倾倒，如果没有轻黏土，也可以使用其他重物，如装满水的塑料瓶盖等,将其用胶带固定在底座底部来增加稳定性。
实验原理
风向标是用来指示风向的仪器，当风吹过时，风向标指针会受到风力的作用，就像帆船的帆受到风力推动一样，由于指针的形状是箭头状，风会推动箭头指向风吹来的相反方向，当风吹来自东方时，风向标指针会指向西方，从而让我们知道风是从东方吹来的，吸管作为旋转轴，使得指针能够自由转动,准确地反映风向的变化。
实验注意事项
- 在使用剪刀、图钉等工具时，要注意安全，避免剪伤手指或扎伤手,最好在家长或老师的指导下进行操作。
- 制作过程中，要确保各个部件的连接牢固，特别是吸管与底座、棉线与指针和吸管的连接，如果连接不牢固,风向标在使用时可能会损坏或无法正常工作。
- 放置风向标的位置要选择通风良好且没有遮挡的地方，这样才能准确地测量风向,可以放在窗台外或室外空旷的桌子上。
相关问题与解答
问题 1：为什么风向标指针要做成箭头形状？ 解答：箭头形状的指针能够更直观地指示风向，当风吹来时，箭头就像一个被风吹动的物体，它会自然地指向风吹来的相反方向，让我们很容易看出风是从哪个方向吹来的，如果指针是其他形状,可能无法如此清晰地指示风向。
问题 2：如果风向标转动不灵活怎么办？ 解答：可能是以下几个原因导致的，一是吸管与底座之间的摩擦力过大，可以检查吸管是否插入顺利，如有需要，可以在吸管上涂抹少量润滑油（如凡士林）来减小摩擦，二是棉线与吸管或指针的连接处有缠绕或卡顿，需要仔细检查并解开缠绕部分，确保棉线能够自由滑动，三是支撑架与底座的连接不稳定，导致风向标晃动受阻,可以加固支撑架与底座的连接。
问题 3：风向标可以放在室内使用吗？ 解答：可以放在室内使用，但室内的风向可能不太明显且容易受到人为因素（如开关门窗、走动等）的干扰，如果想更准确地测量自然风向，最好将风向标放置在室外通风良好、开阔且没有障碍物遮挡的地方，比如屋顶、院子等，在室内进行简单的风向观察实验也是可以的，比如在靠近窗户或有风扇
