范文獲獎(jiǎng)研究報(bào)告-制作無(wú)馬達(dá)動(dòng)力小車(chē)吳

-.z.制作無(wú)馬達(dá)動(dòng)力小車(chē)福田區(qū)百花小學(xué)五〔4〕班吳可指導(dǎo)教師莫桂鳳盼望已久的一年一度的科技節(jié)終于來(lái)到了。我們五年級(jí)的比賽工程是制作“無(wú)馬達(dá)動(dòng)力小車(chē)〞。我先給我的小車(chē)起個(gè)名字，還是使用我三年級(jí)制作的無(wú)動(dòng)力小車(chē)的名字吧，“火箭飛車(chē)〞，響亮吧。不過(guò)，要怎么做才好呢？構(gòu)思及材料準(zhǔn)備構(gòu)思采用什么動(dòng)力的小車(chē)呢？開(kāi)場(chǎng)我羅列了各種動(dòng)力的方案：利用作用力與反作用力為動(dòng)力，比方氣球；用金屬?gòu)椥詾閯?dòng)力，比方卷尺、發(fā)條；用物體的重量為動(dòng)力，比方水車(chē)等；利用彈性作動(dòng)力的，比方橡皮筋。橡皮筋動(dòng)力是最普遍和技術(shù)最成熟的，我原本不打算采用，我覺(jué)得用重力做動(dòng)力更別出心裁，但是參考了比賽規(guī)則，靠出奇制勝估計(jì)是沒(méi)有勝算的，因?yàn)槊糠N動(dòng)力形式的出現(xiàn)才在成績(jī)上加5米，對(duì)班級(jí)的總成績(jī)奉獻(xiàn)不大，所以我決定放棄了這種方式，為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，我決定還是采用傳統(tǒng)的橡皮筋做動(dòng)力。不過(guò)，等比賽完畢了我還是要挑戰(zhàn)一下重力小車(chē)的。方向定了，接下來(lái)的工作就簡(jiǎn)單了。橡皮筋和螺旋槳是絕配，我曾經(jīng)聽(tīng)說(shuō)用橡皮筋動(dòng)力可以使飛機(jī)模型在空中飛行兩分鐘之久。所以我決定采用螺旋槳轉(zhuǎn)化橡皮筋的彈力來(lái)推動(dòng)小車(chē)前行。車(chē)輪的選擇很多，光盤(pán)、瓶蓋等圓形滾動(dòng)的都可以利用，但是這些方式都是大家會(huì)采用的，我覺(jué)得沒(méi)有新意，決定棄用。最終我決定用易拉罐做車(chē)身和輪子的材料，因?yàn)樗柟糖冶葦M輕，更關(guān)鍵的是車(chē)輪用易拉罐底做，走得肯定會(huì)平穩(wěn)。軸套是固定的，用PVC管，軸則是活動(dòng)的，用裝修防盜網(wǎng)用的不銹鋼管。軸與輪子的連接我采用膠粘和圖釘釘兩種方式，雙保險(xiǎn)。準(zhǔn)備材料〔圖1〕〔1〕五個(gè)易拉罐〔車(chē)身1個(gè)+車(chē)輪4個(gè)〕。〔2〕30厘米長(zhǎng)泡沫板1塊〔螺旋槳支架〕?！?〕直徑15毫米、長(zhǎng)8厘米PVC管2根〔車(chē)軸套管〕。直徑10毫米、長(zhǎng)12厘米不銹鋼管2根〔車(chē)軸〕。4個(gè)圖釘、木條〔固定車(chē)軸車(chē)輪〕?！?〕1個(gè)風(fēng)力螺旋槳、1根橡皮筋、竹桿、鐵絲、碳素魚(yú)竿稍〔動(dòng)力裝置〕?！?〕502強(qiáng)力膠、透明雙面膠帶、膠帶〔緊固材料〕?！?〕直徑1厘米的鑰匙環(huán)一個(gè)〔固定橡皮筋〕。鋼管、PVC管鋼管、PVC管碳素魚(yú)竿易拉罐膠布、膠水碳素魚(yú)竿易拉罐膠布、膠水圖釘圖釘螺旋槳、橡皮筋、鑰匙環(huán)鐵絲竹竿螺旋槳、橡皮筋、鑰匙環(huán)鐵絲竹竿〔圖1〕3、所需工具〔1〕鉛筆〔2〕裁紙刀〔3〕剪刀〔4〕尺子〔5〕鉗子〔6〕錐子〔7〕釘子二、制作過(guò)程制作車(chē)身(圖2)〔1〕用裁紙刀在易拉罐上開(kāi)與PVC管差不多大的孔，兩邊都要用尺子量好距離，安裝前后輪的兩個(gè)孔的距離要大于兩個(gè)易拉罐的直徑，用來(lái)放置車(chē)軸套〔注意，放置車(chē)軸的通孔一定要用尺子量好距離再打通，必須保持平行，車(chē)子才不會(huì)跑偏了〕?！?〕將車(chē)軸套安裝上后，用醫(yī)用膠帶纏在兩端，防止脫落。(圖2)2、制作車(chē)輪〔1〕把4個(gè)易拉罐用裁紙刀割下罐底，再用剪刀修剪罐底，留約0.5厘米的長(zhǎng)度，此為車(chē)輪。〔圖3〕〔圖3〕〔2〕用尺子先在四個(gè)車(chē)輪上量出中心位置，用紅筆做上記號(hào)，然后用釘子在記號(hào)上打孔，大小以剛好插入圖釘為準(zhǔn)。〔圖4〕〔圖4〕〔3〕把木條用裁紙刀削出一個(gè)和不銹鋼管差不多的圓形，將木條涂502膠放入不銹鋼管子里，注意木條要與不銹鋼管口保持平行。將兩個(gè)軸的兩端用尺子量取軸的中心位置，用鉛筆畫(huà)出中心點(diǎn)記號(hào)?！?〕取一個(gè)輪子從中心位置用圖釘釘在軸木條的中心，不過(guò)我可沒(méi)有這么大的勁，只有叫爸爸幫助了。然后用另一端穿過(guò)車(chē)體的軸套，將另一個(gè)輪子采用一樣的方法固定在軸上，安裝好的輪子用尺子量好平行，用502膠滴入圖釘縫隙，粘牢輪子?！矆D5〕〔圖5〕最后是要美化一下我的“火箭飛車(chē)〞，我用泡沫給它安了一個(gè)像飛機(jī)一樣的尾巴，很漂亮喲。三、安裝動(dòng)力〔1〕、找一根直徑和螺旋槳插口相當(dāng)?shù)闹窀?，用小刀截?0厘米，然后將一端用小刀削成長(zhǎng)方形，然后插入螺旋槳的插口〔注意邊削邊試，防止削過(guò)了〕。〔圖6〕〔圖6〕〔2〕把泡沫用裁紙刀削成側(cè)面為2厘米邊長(zhǎng)的正方形，長(zhǎng)度和竹竿一樣。將竹竿當(dāng)尺子在泡沫中間用裁紙刀切深度0.5厘米的槽，用鐵絲將槽中的泡沫挑出來(lái)，然后將竹竿嵌入泡沫?！矆D7〕〔3〕將一根10厘米長(zhǎng)的細(xì)鐵絲一端彎成S型，插入竹竿的尾端。把橡皮筋套入鑰匙環(huán)。橡皮筋一端套到螺旋槳的掛鉤上，另一端的鑰匙環(huán)掛到尾端的掛鉤上?！矆D7〕〔3〕在車(chē)身找好中間部位，用雙面膠將螺旋槳粘貼在上面，為了防止脫落，再用醫(yī)用膠布纏一圈進(jìn)展固定，這下肯定不會(huì)掉下來(lái)了?！矆D8〕〔圖8〕四、試驗(yàn)階段小車(chē)做好了，先在家里試一下，將橡皮筋收緊放開(kāi)，結(jié)果只走了幾米，這種結(jié)果可不是我想要的，雖然它一直走的是直線。我想是不是我繞橡皮筋的圈數(shù)不夠，剛剛只有五十圈，先再繞一百圈試試。果然，距離增加了一倍還不止，家里已經(jīng)不能滿足小車(chē)了，我決定到體育館去試試。體育館前的開(kāi)闊地很大，我這次把橡皮筋繞到了400圈，橡皮筋變得很臃腫，無(wú)法再繞下去了。放下小車(chē)，小車(chē)向前跑去，結(jié)果只跑到15米左右就停下來(lái)了，動(dòng)力消耗完了，這和我的想象有很大差距，我認(rèn)為應(yīng)該至少可以跑30米以上。我又試了3次，分別是16米、18米、14米。從這幾次的長(zhǎng)度看，每次都不一樣，但是都差不太多，這種差異應(yīng)該是我在放小車(chē)時(shí)螺旋槳已經(jīng)開(kāi)場(chǎng)旋轉(zhuǎn)了，所以有一次就特別短，我握緊螺旋槳放到地面那次就跑到了18米，不過(guò)也付出了被螺旋槳打到的代價(jià)?？偟膩?lái)說(shuō)這次試驗(yàn)雖然沒(méi)有我預(yù)期的效果，不過(guò)還是能比擬好的跑了起來(lái)，而且，我最擔(dān)憂的跑偏問(wèn)題也沒(méi)有出現(xiàn)，這也許是事先將問(wèn)題估計(jì)到了，在制作的過(guò)程就特別注意吧。但是，我認(rèn)為還是有很大的改善空間。五、改善階段回家后，我先找一下存在的問(wèn)題，主要有以下幾點(diǎn)：序號(hào)問(wèn)題分析原因1繞橡皮筋費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要很長(zhǎng)時(shí)間，繞一次要8分鐘，而且手不能離開(kāi)，否則螺旋槳就會(huì)轉(zhuǎn)起來(lái)，就前功盡棄了，也不平安。從螺旋槳處繞橡皮筋，轉(zhuǎn)動(dòng)的圓圈較大，不易操控，2幾次試驗(yàn)距離不同。螺旋槳沒(méi)有固定，在跑之前就開(kāi)場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。3橡皮筋繞400圈就比擬困難。竹竿較短，橡皮筋繞動(dòng)空間有限。4尾部固定橡皮筋的掛鉤在皮筋繞緊后容易打滑旋轉(zhuǎn)掛鉤是直接插在竹竿里的，都是圓形，無(wú)法卡住竹竿。5橡皮筋粘在一起，影響彈力。橡皮筋的特性，壓力大時(shí)容易粘在一起。問(wèn)題找到了，接下來(lái)就一條一條的改善：?jiǎn)栴}一，在螺旋槳處繞橡皮筋問(wèn)題多，能不能從另一端繞呢？這就需要將固定掛鉤改為活動(dòng)掛鉤，同時(shí)，還需要一個(gè)搖柄。這時(shí)我突然想起來(lái)我去旅游看到的以前的水井使用的轆轤，就是用一個(gè)搖柄。我立即用鐵絲做了一個(gè)Z字形的搖柄，但是還要一個(gè)固定的套并要固定到裝螺旋槳的竹竿上，我請(qǐng)爸爸給我鋸了三截5cm的竹竿，合在一起然后用502膠粘上，然后用膠帶纏幾圈，搖柄就做好了，將上面一根竹竿安上Z字形搖柄，中間的只是加長(zhǎng)高度，下面的插一根鐵絲，伸出竹竿5cm左右〔注意，這一節(jié)要采用竹竿有竹節(jié)的部位，利用竹節(jié)固定鐵絲，防止鐵絲掉出來(lái)〕?！矆D9〕〔圖9〕問(wèn)題二，要想把手從螺旋槳上解放出來(lái)，就必須在上緊橡皮筋時(shí)固定螺旋槳，我想到了用一根細(xì)竹竿穿過(guò)膠布來(lái)阻擋固定螺旋槳的方法，但在實(shí)際操作時(shí)要抽出竹竿，小車(chē)還未啟動(dòng)就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)很多圈，所以為了減少抽出的時(shí)間，竹竿必須留在車(chē)上，不拿下來(lái)。問(wèn)題又來(lái)啦，竹竿太重，會(huì)改變小車(chē)的重心，那不是解決了這個(gè)問(wèn)題又會(huì)帶出新問(wèn)題？看來(lái)只有在減輕竹竿重量上下功夫了。吸管輕但太軟，粗鐵絲硬但太重，這個(gè)問(wèn)題糾結(jié)了我很長(zhǎng)時(shí)間。有一天，突然看到爸爸在整理魚(yú)具，我突然茅塞頓開(kāi)，用魚(yú)竿不就可以了，爸爸說(shuō)魚(yú)竿為了減輕重量，使用的是碳素材料，硬且輕。剛好爸爸有一節(jié)斷掉的魚(yú)竿稍，剛好符合我的要求，直接拿過(guò)來(lái)用，效果很好。問(wèn)題三，橡皮筋拉長(zhǎng)后再繞動(dòng)是不是能解決繞動(dòng)圈數(shù)少的問(wèn)題呢？我將橡皮筋拉長(zhǎng)繞圈，然后逐漸縮短，居然讓我繞了700多圈，而且應(yīng)該還有余量。為了防止斷掉，還是停了下來(lái)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明橡皮筋在拉長(zhǎng)后能比自然狀態(tài)下繞更多圈。我就利用魚(yú)竿可伸縮的原理，在搖柄前增加了分段的竹竿，由遠(yuǎn)及近。做法是將40cm的竹竿截成兩段，分別安裝上一根鐵絲，這樣一根就能接插到另一根上，到達(dá)加長(zhǎng)的目的。分段繞圈器便做好了?！沧⒁庠谥窀椭虚g要有竹節(jié)固定鐵絲〕〔圖10〕第二節(jié)第一節(jié)第二節(jié)第一節(jié)〔圖10〕4.尾部的掛鉤問(wèn)題看似簡(jiǎn)單，但卻讓我傷透腦筋，因?yàn)橛媚z粘固然好，但是卻將掛鉤固定了，加長(zhǎng)桿就無(wú)法使用了。我還實(shí)驗(yàn)用膠布固定，但是還是比擬麻煩，每次都要解開(kāi)膠布，然后在粘上，跑一次重復(fù)一次，顯然也不是好方法。換個(gè)思路吧，我想，圓形容易打滑，就改用其他形狀試試。我找了一根較細(xì)的鐵絲，然后將一端用鉗子彎一個(gè)彎，放進(jìn)竹竿，居然不再打滑了，問(wèn)題就這樣不經(jīng)意的解決了?！矆D11〕改善后改善后改善前〔圖11〕5.橡皮筋粘在一起的問(wèn)題爸爸媽媽也無(wú)法給我建議了，只好求助百度。問(wèn)題迎刃而解，用一點(diǎn)護(hù)手霜涂在橡皮筋上就行。我立即行動(dòng)，果然不再粘了。問(wèn)題一一解決，接下來(lái)就要再實(shí)驗(yàn)一下了。看看成果吧。〔圖11〕〔圖11〕五、再試驗(yàn)階段這一次我選擇了學(xué)校操場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，貼近實(shí)戰(zhàn)嘛。我還是想實(shí)驗(yàn)一下橡皮筋在不同圈數(shù)的效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：次數(shù)橡皮筋總?cè)?shù)分段圈數(shù)〔長(zhǎng)/中/短〕距離現(xiàn)象1500200/200/10025M直線，動(dòng)力耗盡2500200/200/10027M同上3600300/200/10050M根本走直線，動(dòng)力耗盡4600300/200/10048M同上5700300/200/20020M起步速度快，10米左右轉(zhuǎn)彎6700300/200/20023M同上從上表中可以發(fā)現(xiàn)，橡皮筋在600圈時(shí)距離最長(zhǎng)，而700圈按理應(yīng)該更遠(yuǎn)，但實(shí)際卻沒(méi)有600圈遠(yuǎn)，我分析應(yīng)該是700圈太緊了，每次出發(fā)時(shí)速度太快，小車(chē)容易轉(zhuǎn)彎。所以我決定用600圈，分段圈數(shù)為200/200/100。六、比賽結(jié)果在比賽中我的小車(chē)跑出了35.5米的成績(jī)，雖然沒(méi)有試驗(yàn)時(shí)跑得遠(yuǎn)，有點(diǎn)遺憾，但也算不錯(cuò)了。我和爸爸媽媽分析有可能是風(fēng)的因素或者是我提前繞橡皮筋的時(shí)間太早，橡皮筋疲勞了，沒(méi)有后勁吧。我以后還要再試驗(yàn)找找原因。七、自我評(píng)價(jià)及感受最出色的地方：1．我的小車(chē)采用了較輕的易拉罐為車(chē)身，不易變形的易拉罐底為車(chē)輪。2．車(chē)輪采用了不容易脫落的圖釘加粘合方法，不會(huì)輕易散架。3．