范文获奖研究报告-制作无马达动力小车吴

-.z.制作无马达动力小车福田区百花小学五〔4〕班吴可指导教师莫桂凤盼望已久的一年一度的科技节终于来到了。我们五年级的比赛工程是制作“无马达动力小车〞。我先给我的小车起个名字，还是使用我三年级制作的无动力小车的名字吧，“火箭飞车〞，响亮吧。不过，要怎么做才好呢？构思及材料准备构思采用什么动力的小车呢？开场我罗列了各种动力的方案：利用作用力与反作用力为动力，比方气球；用金属弹性为动力，比方卷尺、发条；用物体的重量为动力，比方水车等；利用弹性作动力的，比方橡皮筋。橡皮筋动力是最普遍和技术最成熟的，我原本不打算采用，我觉得用重力做动力更别出心裁，但是参考了比赛规则，靠出奇制胜估计是没有胜算的，因为每种动力形式的出现才在成绩上加5米，对班级的总成绩奉献不大，所以我决定放弃了这种方式，为了保险起见，我决定还是采用传统的橡皮筋做动力。不过，等比赛完毕了我还是要挑战一下重力小车的。方向定了，接下来的工作就简单了。橡皮筋和螺旋桨是绝配，我曾经听说用橡皮筋动力可以使飞机模型在空中飞行两分钟之久。所以我决定采用螺旋桨转化橡皮筋的弹力来推动小车前行。车轮的选择很多，光盘、瓶盖等圆形滚动的都可以利用，但是这些方式都是大家会采用的，我觉得没有新意，决定弃用。最终我决定用易拉罐做车身和轮子的材料，因为它巩固且比拟轻，更关键的是车轮用易拉罐底做，走得肯定会平稳。轴套是固定的，用PVC管，轴则是活动的，用装修防盗网用的不锈钢管。轴与轮子的连接我采用胶粘和图钉钉两种方式，双保险。准备材料〔图1〕〔1〕五个易拉罐〔车身1个+车轮4个〕。〔2〕30厘米长泡沫板1块〔螺旋桨支架〕。〔3〕直径15毫米、长8厘米PVC管2根〔车轴套管〕。直径10毫米、长12厘米不锈钢管2根〔车轴〕。4个图钉、木条〔固定车轴车轮〕。〔6〕1个风力螺旋桨、1根橡皮筋、竹杆、铁丝、碳素鱼竿稍〔动力装置〕。〔7〕502强力胶、透明双面胶带、胶带〔紧固材料〕。〔8〕直径1厘米的钥匙环一个〔固定橡皮筋〕。钢管、PVC管钢管、PVC管碳素鱼竿易拉罐胶布、胶水碳素鱼竿易拉罐胶布、胶水图钉图钉螺旋桨、橡皮筋、钥匙环铁丝竹竿螺旋桨、橡皮筋、钥匙环铁丝竹竿〔图1〕3、所需工具〔1〕铅笔〔2〕裁纸刀〔3〕剪刀〔4〕尺子〔5〕钳子〔6〕锥子〔7〕钉子二、制作过程制作车身(图2)〔1〕用裁纸刀在易拉罐上开与PVC管差不多大的孔，两边都要用尺子量好距离，安装前后轮的两个孔的距离要大于两个易拉罐的直径，用来放置车轴套〔注意，放置车轴的通孔一定要用尺子量好距离再打通，必须保持平行，车子才不会跑偏了〕。〔2〕将车轴套安装上后，用医用胶带缠在两端，防止脱落。(图2)2、制作车轮〔1〕把4个易拉罐用裁纸刀割下罐底，再用剪刀修剪罐底，留约0.5厘米的长度，此为车轮。〔图3〕〔图3〕〔2〕用尺子先在四个车轮上量出中心位置，用红笔做上记号，然后用钉子在记号上打孔，大小以刚好插入图钉为准。〔图4〕〔图4〕〔3〕把木条用裁纸刀削出一个和不锈钢管差不多的圆形，将木条涂502胶放入不锈钢管子里，注意木条要与不锈钢管口保持平行。将两个轴的两端用尺子量取轴的中心位置，用铅笔画出中心点记号。〔4〕取一个轮子从中心位置用图钉钉在轴木条的中心，不过我可没有这么大的劲，只有叫爸爸帮助了。然后用另一端穿过车体的轴套，将另一个轮子采用一样的方法固定在轴上，安装好的轮子用尺子量好平行，用502胶滴入图钉缝隙，粘牢轮子。〔图5〕〔图5〕最后是要美化一下我的“火箭飞车〞，我用泡沫给它安了一个像飞机一样的尾巴，很漂亮哟。三、安装动力〔1〕、找一根直径和螺旋桨插口相当的竹竿，用小刀截成30厘米，然后将一端用小刀削成长方形，然后插入螺旋桨的插口〔注意边削边试，防止削过了〕。〔图6〕〔图6〕〔2〕把泡沫用裁纸刀削成侧面为2厘米边长的正方形，长度和竹竿一样。将竹竿当尺子在泡沫中间用裁纸刀切深度0.5厘米的槽，用铁丝将槽中的泡沫挑出来，然后将竹竿嵌入泡沫。〔图7〕〔3〕将一根10厘米长的细铁丝一端弯成S型，插入竹竿的尾端。把橡皮筋套入钥匙环。橡皮筋一端套到螺旋桨的挂钩上，另一端的钥匙环挂到尾端的挂钩上。〔图7〕〔3〕在车身找好中间部位，用双面胶将螺旋桨粘贴在上面，为了防止脱落，再用医用胶布缠一圈进展固定，这下肯定不会掉下来了。〔图8〕〔图8〕四、试验阶段小车做好了，先在家里试一下，将橡皮筋收紧放开，结果只走了几米，这种结果可不是我想要的，虽然它一直走的是直线。我想是不是我绕橡皮筋的圈数不够，刚刚只有五十圈，先再绕一百圈试试。果然，距离增加了一倍还不止，家里已经不能满足小车了，我决定到体育馆去试试。体育馆前的开阔地很大，我这次把橡皮筋绕到了400圈，橡皮筋变得很臃肿，无法再绕下去了。放下小车，小车向前跑去，结果只跑到15米左右就停下来了，动力消耗完了，这和我的想象有很大差距，我认为应该至少可以跑30米以上。我又试了3次，分别是16米、18米、14米。从这几次的长度看，每次都不一样，但是都差不太多，这种差异应该是我在放小车时螺旋桨已经开场旋转了，所以有一次就特别短，我握紧螺旋桨放到地面那次就跑到了18米，不过也付出了被螺旋桨打到的代价。总的来说这次试验虽然没有我预期的效果，不过还是能比拟好的跑了起来，而且，我最担忧的跑偏问题也没有出现，这也许是事先将问题估计到了，在制作的过程就特别注意吧。但是，我认为还是有很大的改善空间。五、改善阶段回家后，我先找一下存在的问题，主要有以下几点：序号问题分析原因1绕橡皮筋费时费力，需要很长时间，绕一次要8分钟，而且手不能离开，否则螺旋桨就会转起来，就前功尽弃了，也不平安。从螺旋桨处绕橡皮筋，转动的圆圈较大，不易操控，2几次试验距离不同。螺旋桨没有固定，在跑之前就开场旋转。3橡皮筋绕400圈就比拟困难。竹竿较短，橡皮筋绕动空间有限。4尾部固定橡皮筋的挂钩在皮筋绕紧后容易打滑旋转挂钩是直接插在竹竿里的，都是圆形，无法卡住竹竿。5橡皮筋粘在一起，影响弹力。橡皮筋的特性，压力大时容易粘在一起。问题找到了，接下来就一条一条的改善：问题一，在螺旋桨处绕橡皮筋问题多，能不能从另一端绕呢？这就需要将固定挂钩改为活动挂钩，同时，还需要一个摇柄。这时我突然想起来我去旅游看到的以前的水井使用的辘轳，就是用一个摇柄。我立即用铁丝做了一个Z字形的摇柄，但是还要一个固定的套并要固定到装螺旋桨的竹竿上，我请爸爸给我锯了三截5cm的竹竿，合在一起然后用502胶粘上，然后用胶带缠几圈，摇柄就做好了，将上面一根竹竿安上Z字形摇柄，中间的只是加长高度，下面的插一根铁丝，伸出竹竿5cm左右〔注意，这一节要采用竹竿有竹节的部位，利用竹节固定铁丝，防止铁丝掉出来〕。〔图9〕〔图9〕问题二，要想把手从螺旋桨上解放出来，就必须在上紧橡皮筋时固定螺旋桨，我想到了用一根细竹竿穿过胶布来阻挡固定螺旋桨的方法，但在实际操作时要抽出竹竿，小车还未启动就会转动很多圈，所以为了减少抽出的时间，竹竿必须留在车上，不拿下来。问题又来啦，竹竿太重，会改变小车的重心，那不是解决了这个问题又会带出新问题？看来只有在减轻竹竿重量上下功夫了。吸管轻但太软，粗铁丝硬但太重，这个问题纠结了我很长时间。有一天，突然看到爸爸在整理鱼具，我突然茅塞顿开，用鱼竿不就可以了，爸爸说鱼竿为了减轻重量，使用的是碳素材料，硬且轻。刚好爸爸有一节断掉的鱼竿稍，刚好符合我的要求，直接拿过来用，效果很好。问题三，橡皮筋拉长后再绕动是不是能解决绕动圈数少的问题呢？我将橡皮筋拉长绕圈，然后逐渐缩短，居然让我绕了700多圈，而且应该还有余量。为了防止断掉，还是停了下来。这个实验证明橡皮筋在拉长后能比自然状态下绕更多圈。我就利用鱼竿可伸缩的原理，在摇柄前增加了分段的竹竿，由远及近。做法是将40cm的竹竿截成两段，分别安装上一根铁丝，这样一根就能接插到另一根上，到达加长的目的。分段绕圈器便做好了。〔注意在竹竿中间要有竹节固定铁丝〕〔图10〕第二节第一节第二节第一节〔图10〕4.尾部的挂钩问题看似简单，但却让我伤透脑筋，因为用胶粘固然好，但是却将挂钩固定了，加长杆就无法使用了。我还实验用胶布固定，但是还是比拟麻烦，每次都要解开胶布，然后在粘上，跑一次重复一次，显然也不是好方法。换个思路吧，我想，圆形容易打滑，就改用其他形状试试。我找了一根较细的铁丝，然后将一端用钳子弯一个弯，放进竹竿，居然不再打滑了，问题就这样不经意的解决了。〔图11〕改善后改善后改善前〔图11〕5.橡皮筋粘在一起的问题爸爸妈妈也无法给我建议了，只好求助百度。问题迎刃而解，用一点护手霜涂在橡皮筋上就行。我立即行动，果然不再粘了。问题一一解决，接下来就要再实验一下了。看看成果吧。〔图11〕〔图11〕五、再试验阶段这一次我选择了学校操场实验，贴近实战嘛。我还是想实验一下橡皮筋在不同圈数的效果，实验结果如下：次数橡皮筋总圈数分段圈数〔长/中/短〕距离现象1500200/200/10025M直线，动力耗尽2500200/200/10027M同上3600300/200/10050M根本走直线，动力耗尽4600300/200/10048M同上5700300/200/20020M起步速度快，10米左右转弯6700300/200/20023M同上从上表中可以发现，橡皮筋在600圈时距离最长，而700圈按理应该更远，但实际却没有600圈远，我分析应该是700圈太紧了，每次出发时速度太快，小车容易转弯。所以我决定用600圈，分段圈数为200/200/100。六、比赛结果在比赛中我的小车跑出了35.5米的成绩，虽然没有试验时跑得远，有点遗憾，但也算不错了。我和爸爸妈妈分析有可能是风的因素或者是我提前绕橡皮筋的时间太早，橡皮筋疲劳了，没有后劲吧。我以后还要再试验找找原因。七、自我评价及感受最出色的地方：1．我的小车采用了较轻的易拉罐为车身，不易变形的易拉罐底为车轮。2．车轮采用了不容易脱落的图钉加粘合方法，不会轻易散架。3．