《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,了解风力作为一种动力的来源,感受风力与物体运动的关系,培养动手能力和科学探究精神。
实验材料
- 大号塑料瓶:1个(如矿泉水瓶),作为车身主体。
- 吸管:4 - 6根,用于制作车轮轴和风力传导装置。
- 一次性筷子:4根,用来固定车轮。
- 剪刀:1把,用于裁剪塑料瓶和修整材料。
- 美工刀:1把,辅助切割塑料瓶(使用时需注意安全)。
- 热熔胶枪:1个,或者强力胶水,用于粘贴固定部件。
- 彩色卡纸:若干,用于装饰小车。
- 小风扇:1个(可选用小型直流风扇),提供风力动力。
- 电池盒:1个(适配小风扇电压),为小风扇供电。
- 电池:若干(根据小风扇和电池盒要求准备),提供电力。
- 导线:2根,连接电池盒和小风扇。
- 橡皮泥:适量,用于调整小车重心和固定部件。
制作步骤
(一)制作车身
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将大号塑料瓶的顶部和底部去掉,保留中间部分作为车身,用剪刀小心地修剪瓶身,使其长度适中且两端平整。 |步骤|操作描述|注意事项| |---|---|---| |1|去除塑料瓶顶部和底部,保留中间部分|使用剪刀和美工刀时注意安全,避免剪伤手| |2|修剪瓶身至合适长度,使两端平整|确保切口整齐,避免毛刺|
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用彩色卡纸对车身进行装饰,可以贴上孩子喜欢的图案或涂鸦,让小车更具个性。
(二)制作车轮和车轴
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取4根一次性筷子,用剪刀将一端削尖,作为车轮的轴心。 |步骤|操作描述|注意事项| |---|---|---| |1|取一次性筷子,一端削尖|削尖时注意不要削到手,保持筷子长度一致| |2|在筷子尖端涂抹热熔胶或强力胶水,插入塑料瓶两侧预先用美工刀钻好的小孔中,作为车轮的轴心|钻孔时小心操作,避免塑料瓶破裂;胶水未干时不要触碰,防止移位|
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将4 - 6根吸管分别从筷子的两侧插入,作为车轮,可以根据需要调整吸管在筷子上的位置,确保车轮转动灵活。 |步骤|操作描述|注意事项| |---|---|---| |1|取吸管,从筷子两侧插入|吸管插入深度要适中,保证车轮能灵活转动| |2|调整吸管位置,使车轮转动顺畅|检查每个车轮的稳定性和灵活性|
(三)安装风力装置
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在车身的一端(如前端)用美工刀钻一个小孔,孔的大小要能紧密地插入一根吸管。 |步骤|操作描述|注意事项| |---|---|---| |1|在车身前端钻孔,插入吸管|钻孔大小要合适,吸管插入要牢固| |2|将一根吸管从小孔中插入车身内部,吸管的另一端伸出车身外,作为进风口|确保吸管与车身连接处密封良好,可用胶水加固|
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将小风扇固定在车身内部,靠近进风口的位置,可以使用热熔胶枪或者强力胶水将小风扇的底座粘贴在车身上,注意小风扇的出风方向要与车身的前进方向一致。 |步骤|操作描述|注意事项| |---|---|---| |1|将小风扇放置在车身内,靠近进风口|确认小风扇出风方向正确| |2|用热熔胶枪或强力胶水固定小风扇|胶水未干时不要移动小风扇,防止移位|
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连接电池盒和小风扇,将导线的一端连接到小风扇的电机接线柱上,另一端连接到电池盒的相应极性接线柱上,注意正负极的连接要正确,否则小风扇无法正常工作。 |步骤|操作描述|注意事项| |---|---|---| |1|连接导线到小风扇和电池盒|确保正负极连接正确,避免短路| |2|检查连接是否牢固,无松动|确认电路连接正常后再进行下一步操作|
(四)调整重心和测试
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将电池放入电池盒中,打开小风扇的开关,观察小车的运动情况,如果小车出现倾斜或者行驶不稳定的情况,可以用橡皮泥调整车身的重心,将橡皮泥粘贴在车身的一侧或者后端,直到小车能够平稳地行驶。 |步骤|操作描述|注意事项| |---|---|---| |1|放入电池,打开小风扇开关,观察小车运动|确保电池电量充足,小风扇正常运行| |2|用橡皮泥调整车身重心,使小车平稳行驶|逐步调整橡皮泥的位置和重量,避免一次添加过多|
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在不同的地面(如光滑的瓷砖地面、木地板等)上测试小车的行驶速度和距离,观察风力对小车运动的影响。
实验原理
当小风扇通电运转时,它会将空气从进风口吸入,然后快速地将空气向后吹出,形成一股强大的风力,根据牛顿第三定律,力的作用是相互的,风力推动小车向前运动,通过调整小风扇的转速、进风口的大小以及小车的重心等因素,可以改变小车的运动状态。
相关问题与解答
问题1:小风扇不转怎么办?
解答:首先检查电池是否有电,可以将电池取出,用其他电器设备(如手电筒)测试电池电量,如果电池有电,再检查电池盒与小风扇之间的连线是否松动或者接触不良,可以重新连接导线,确保连接牢固,如果还是不行,可能是小风扇本身损坏,需要更换新的小风扇。
问题2:小车行驶时总是偏向一边怎么办?
解答:这可能是因为车身的重心不稳或者车轮的安装有问题,可以先检查车轮是否转动灵活,如果某个车轮转动不灵活,可以调整吸管在筷子上的位置或者重新安装车轮,如果是重心问题,可以用橡皮泥在车身较轻的一侧适当增加重量,调整重心,直到小车能够直线行驶。
问题3:如何让小车行驶得更远?
解答:可以尝试以下方法:一是增加小风扇的转速,可以通过更换更大功率的小风扇或者调整小风扇的电压(如果有可调电压功能)来实现;二是优化进风口的形状和大小,例如将进风口剪成喇叭状,增大进风量;三是尽量减少小车与地面的摩擦力,比如将车轮打磨得更光滑,或者在地面上铺设更光滑的材料,但要注意在实际操作中,要根据小车的整体结构和稳定性来综合考虑这些因素,避免因过度追求