《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。
实验材料
- 饮料瓶:1个(建议选用塑料材质,轻便且容易加工)
- 吸管:3 - 4根
- 竹签或一次性筷子:1双
- 剪刀:1把
- 美工刀:1把(使用时需注意安全,可由家长协助)
- 热熔胶枪及胶棒:1套(也可使用强力胶水代替,但热熔胶粘性更好且固化快)
- 彩色卡纸:适量(用于装饰小车)
- 铅笔:1支
- 直尺:1把
- 橡皮筋:若干
制作步骤
(一)制作车身
- 裁剪饮料瓶
- 用剪刀或美工刀将饮料瓶的顶部和底部去掉,保留中间部分作为车身,大约保留瓶子高度的三分之二,具体长度可根据个人喜好调整,但要保证车身有足够的空间安装其他部件。
- 用剪刀将瓶身修剪平整,避免有毛刺伤人,可以在瓶身两侧用美工刀轻轻划出一些凹槽,用于固定车轮轴。
(二)制作车轮
-
准备车轮材料
- 从废弃的光盘或其他圆形塑料片上获取车轮的原材料,如果没有合适的材料,也可以使用硬纸板自己剪出圆形,但要保证圆形的规整度。
- 每个车轮需要两个相同的圆形,所以至少要准备两组这样的圆形材料。
-
安装车轮轴
- 用竹签或一次性筷子作为车轮轴,将竹签插入车轮中心,确保竹签与车轮垂直且固定牢固,可以使用热熔胶枪在车轮背面滴几滴胶水,将竹签粘牢。
- 根据车身两侧的凹槽位置,调整车轮轴的长度,使车轮能够正好安装在车身两侧,并且车轮能够自由转动,一般车轮轴露出车身的长度约为 1 - 2 厘米。
(三)制作风力驱动装置
-
制作风扇叶片
- 将吸管剪成约 5 - 6 厘米长的短段,共需要 3 - 4 段。
- 用剪刀将每段吸管的一端剪成斜口,使吸管的一端逐渐变细,类似风扇叶片的形状。
- 用热熔胶枪将吸管的另一端聚集在一起,固定在一根竹签上,形成一个简易的风扇,注意吸管之间要均匀分布,角度合适,以保证风扇能够平稳转动。
-
安装风扇
- 在车身上距离前端约三分之一处,用剪刀或美工刀钻一个小孔,孔的大小要能刚好穿过固定风扇的竹签。
- 将制作好的风扇插入小孔中,用橡皮筋或热熔胶枪将风扇固定在车身上,确保风扇能够朝前吹风。
(四)装饰小车
-
设计外观
发挥自己的想象力,用彩色卡纸剪出各种形状,如圆形、三角形、方形等,用于装饰小车车身,可以给小车画上眼睛、嘴巴,或者贴上喜欢的图案,让小车更加美观有趣。
-
粘贴装饰
使用热熔胶枪或胶水将剪好的彩色卡纸粘贴在车身表面,注意粘贴要牢固,避免装饰物在小车行驶过程中脱落。
实验原理
当风吹向风扇叶片时,风扇开始转动,风扇转动产生的风力推动小车向前行驶,这个实验展示了风力可以转化为机械能,使物体运动,通过调整风扇的角度和叶片数量,可以改变风力的大小和方向,从而影响小车的行驶速度和方向。
实验注意事项
- 在使用美工刀和热熔胶枪时,一定要小心操作,避免受伤,最好有家长或老师在旁边指导和协助。
- 制作过程中,要确保各个部件安装牢固,特别是车轮和风扇,避免在实验过程中出现松动或脱落的情况。
- 实验时选择空旷、平坦的地方,避免周围有障碍物影响小车的行驶,要注意风向和风力的大小,选择合适的时机进行实验。
相关问题与解答
问题 1:为什么风扇要朝前吹风才能推动小车前进?
解答:风扇朝前吹风时,风力作用在小车上,产生一个向前的推力,根据牛顿第三定律,力的作用是相互的,小车受到的推力会使小车向前运动,如果风扇朝后吹风,风力会阻碍小车的前进,甚至使小车向后运动。
问题 2:怎样能让小车行驶得更快?
解答:可以尝试以下几种方法来提高小车的行驶速度:
- 增加风扇叶片的数量:更多的叶片可以增加风扇与空气的接触面积,从而提高风力,但要注意叶片之间的间距不能太密,否则会影响风扇的转动。
- 调整风扇的角度:将风扇叶片稍微倾斜,使其能够更好地捕捉风力,增加风力的利用率。
- 减轻小车的重量:在保证车身结构稳定的前提下,尽量减少车身的重量,例如减少装饰物的使用或选择更轻的材料制作车身,这样可以减小小车行驶时的阻力,提高速度。
问题 3:如果小车行驶方向不直,该怎么调整?
解答:如果小车行驶方向不直,可能是风扇的安装位置或角度有问题,可以检查风扇是否与车身垂直,以及风扇叶片的安装是否均匀对称,如果发现风扇有偏差,可以调整风扇的位置或角度,使其朝正前方吹风,也要检查车轮的安装是否牢固,车轮是否能够自由转动,避免因车轮问题导致小车