《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,培养动手能力和科学探究精神。
材料准备
- 轻质硬纸板:如旧纸箱板,用于制作车身和车轮。
- 吸管:若干根,作为小车的轮轴。
- 剪刀:裁剪纸板。
- 美工刀:切割吸管(使用时需注意安全,可在成人监护下操作)。
- 牙签:辅助固定部件。
- 小风扇:提供风力,可选用小型 USB 风扇。
- 胶水:如白乳胶或热熔胶枪(使用热熔胶枪时需在成人陪同下操作,防止烫伤)。
- 彩色笔:用于装饰小车。
制作步骤
(一)制作车身
- 在硬纸板上用铅笔和直尺画出一个长方形,尺寸约为 15 厘米×10 厘米,这将是小车的车身。
- 用剪刀小心地裁剪出画好的长方形,裁剪时要尽量保持边缘整齐。
- 在车身的四个角分别用美工刀钻一个小孔,孔的大小要能刚好插入吸管,小孔的位置要靠近车身的四个角,但不要过于靠近边缘,以免吸管固定后车身容易破裂。
(二)制作车轮
- 将吸管切成 4 段,每段长度约 5 厘米,这些将作为车轮的轮轴。
- 再取一些吸管,剪成多个小段,每段长约 2 厘米,这些小段将用于制作车轮的外围。
- 把剪好的 2 厘米长的吸管小段用胶水依次粘贴在 5 厘米长的吸管轮轴上,形成一个圆形的车轮,可以边粘贴边转动吸管,使胶水均匀分布,确保吸管小段紧密贴合,没有缝隙,每个车轮大约需要 8 - 10 个小段吸管来围成。
- 重复以上步骤,制作四个相同的车轮。
(三)组装车轮和车身
- 将做好的车轮插入车身四个角预先钻好的小孔中,让吸管轮轴穿过小孔,使车轮能够自由转动,如果车轮插入后松动,可以在车轮内侧和车身之间涂抹一些胶水,加固车轮的固定。
- 用牙签在车轮中心处穿过吸管轮轴,从车身底部向上插入,使牙签穿透车身,起到进一步固定车轮的作用,牙签插入车身的长度不宜过长,以免影响小车行驶。
(四)制作风力接收装置
- 在车身的一端,用剪刀剪出一个方形的口,口的大小根据小风扇的尺寸而定,但要确保小风扇能够紧密地安装在车身上,且不会晃动。
- 将小风扇用胶水固定在车身剪出的方口处,注意风扇的出风口要朝向小车前进的方向,可以使用热熔胶枪进行固定,这样粘贴会更牢固,但要注意避免胶水滴到风扇的转动部件上,以免损坏风扇。
(五)装饰小车
- 用彩色笔在车身表面画上自己喜欢的图案,如条纹、卡通形象等,使小车更加美观。
- 也可以在车身周围粘贴一些彩色的纸条或贴纸,进行装饰。
实验原理
当小风扇开启时,风扇转动产生风力,风力推动小车向前行驶,这利用了力的作用是相互的原理,风扇吹出的风对小车施加了一个向后的力,同时小车获得了一个向前的反作用力,从而使小车运动起来。
实验注意事项
- 在使用美工刀和剪刀时,要注意安全,避免划伤手指。
- 使用胶水时,要注意不要让胶水接触到眼睛和皮肤,如不慎接触,应及时用清水冲洗。
- 如果使用热熔胶枪,必须在成人的陪同和指导下操作,防止烫伤。
- 小风扇的电源线要连接牢固,避免在实验过程中因接触不良而中断实验。
实验拓展
- 尝试改变小风扇的转速,观察小车行驶的速度和距离有何变化,并记录下来。
- 给小车增加一些载重,如在车身上放置一些小石子或回形针,再次测试小车的行驶情况,探究载重对小车行驶的影响。
- 尝试调整小风扇的安装角度,看看不同角度下小车的行驶方向和距离是否会发生改变。
相关问题与解答
问题 1:为什么小风扇吹出的风能让小车前进?
解答:这是因为力的作用是相互的,小风扇吹出的风对小车施加了一个向后的力,根据牛顿第三定律,小车就会获得一个大小相等、方向相反的向前的反作用力,从而使小车向前运动。
问题 2:如果小车行驶过程中偏离了方向,该怎么办?
解答:可以轻轻调整小风扇的角度,使风力的方向发生变化,从而纠正小车的行驶方向,也可以在小车的一侧放置一些轻的物品,如小纸片,来改变小车的重心,使其回到正确的轨道上。
问题 3:怎样才能让小车行驶得更远?
解答:可以尝试提高小风扇的转速,这样产生的风力更大,能推动小车行驶更远的距离,要确保小车的车轮转动灵活,没有卡顿现象,并且尽量减少小车与地面的摩擦力,例如在光滑的桌面上进行实验,合理调整小风扇的安装角度,使风力能够更有效地