自制简易风向标
实验目的
通过亲手制作风向标,了解风向标的工作原理,感受风向的变化,培养观察力和动手能力,激发对气象科学的兴趣。
材料准备
- 轻质硬纸板:如旧纸箱板,用于制作箭头和支架。
- 吸管:1 - 2 根,作为转动轴。
- 大头针:几个,用于固定。
- 铅笔:1 支,辅助钻孔。
- 剪刀:用于裁剪纸板。
- 胶水:少量,固定部件。
- 小珠子或小重物:如绿豆、小钢珠等,增加箭头重量,使箭头更灵敏。
制作步骤
(一)制作箭头
- 在硬纸板上画一个直角三角形,直角边长度分别为 10 厘米和 15 厘米左右,将其剪下来,这个三角形就是风向标的箭头。
- 用铅笔在箭头的尖端轻轻钻一个小孔,注意不要钻透另一面。
(二)制作支架
- 把硬纸板剪成一个长方形,长度约为 15 厘米,宽度约为 5 厘米,作为支架的底座。
- 在底座一端剪出一个小缺口,以便吸管能够插入并固定。
(三)组装风向标
- 将吸管插入底座的小缺口中,用胶水粘牢,确保吸管垂直于底座。
- 把大头针从箭头的小孔中穿过,然后将大头针插入吸管中,使箭头能够自由转动,如果觉得转动不灵活,可以调整大头针的位置或打磨一下吸管内壁。
- 在箭头的尾部粘上小珠子或小重物,增加箭头的重量,这样风向标在微风中也能转动。
实验原理
风向标是用来指示风向的仪器,当风吹来时,箭头会受到风的压力,由于箭头的形状和重量分布,它会顺着风的方向转动,直到箭头的方向与风向一致,通过观察箭头指向的方向,就可以知道风是从哪个方向吹来的。
实验注意事项
- 制作过程中使用剪刀、大头针等工具时要注意安全,避免受伤。
- 钻孔时要小心操作,不要把纸板弄破。
- 风向标应放置在开阔、没有遮挡的地方,这样才能准确地测量风向。
实验拓展
- 可以在风向标上贴上不同颜色的标签,标记出东西南北等方向,更方便读取风向。
- 观察一天中不同时间段的风向变化,并记录下来,分析风向变化的规律。
相关问题与解答
问题 1:风向标为什么能指示风向? 解答:风向标箭头的形状和重量分布使其在风的作用下会顺着风的方向转动,当风吹来时,箭头受到风的压力,由于杠杆原理,箭头会以吸管为轴转动,直到箭头的方向与风向一致,从而指示出风的方向。
问题 2:如果没有小珠子或小重物,可以用什么代替? 解答:如果没有小珠子或小重物,可以用一些小石子、回形针或者小块的橡皮泥等有一定重量的物品代替,增加箭头的重量,使风向标更灵敏。
问题 3:风向标在室内和室外的测量结果有什么区别? 解答:在室内,由于空间相对狭小且空气流动受到墙壁、家具等障碍物的干扰,风向可能不太稳定,测量结果可能不太准确,而在室外开阔的地方,空气能够自由流动,风向标能够更准确地反映自然风向,室内的温度、湿度等因素也可能影响风向标的转动,而室外的环境更接近