小制作.docx
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小制作.docx
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小制作
简易小马达
【相关概念】磁铁、磁场、电流的磁效应、电流与磁场的交互作用、电流的热效应、能量的转换与守恒
【使用器材】漆包线100㎝、大回形针2支、圆盘形磁铁2个、塑料环2小段(长度约0.5㎝)、免洗纸杯1个、胶带1段、电池与电池座(3V,附鳄鱼夹)1组、圆柱形物体1个(直径约2~3㎝)、尖嘴钳1把、美工刀1把(或细砂纸)
【步 骤】
1.将漆包线紧密绕圆柱形物体10圈左右成一线圈,线圈两端留下约4~5公分的引线,然后以两条引线分别在线圈圆周的相对位置缠绕线圈数次,如此可将线圈固定而不散开,如图
(一)所示,但两条引线留下的长度至少要有2公分长。
2.以美工刀(或细砂纸)刮除线圈两条引线外部的绝缘漆:
其中一条引线外部的绝缘漆必须全部刮除,另一条引线只刮除与线圈面垂直方向上的半圈绝缘漆,如图
(二)所示。
3.取一免洗纸杯杯底朝上放置,在杯底上端(外部)与下端(内部)各放置一个圆盘形磁铁,如图(三)所示。
4.用尖嘴钳将两支大回形针分别弯成如图(四)所示的形状,以便做为线圈支架及导线用。
5.将弯好的两支回形针分别放置在杯底杯缘两侧的相对位置,调整两支回形针的高度,使放置线圈时,线圈能自由转动并且尽量靠近磁铁,然后用胶带将回形针固定在纸杯上,如图(五)所示。
6.线圈两条引线上各套上一个塑料环,然后将线圈架在回形针上,调整引线并使两条引线成一直线且保持水平,如此马达就完成了,如图(六)所示
。
7.将电池组正负极分别以导线连接在两回形针上,接通电源,看看你做的马达是否开始转动?
注意事项:
1.通电时间不要太久,否则电池电力很快会耗尽。
2.通电后,线圈及含引线的温度会升高,切勿触摸线圈与引线,以免烫伤。
【问题】
1.为什么两条引线中,一条引线外部的绝缘漆必须全部刮除,而另一条引线只刮除半圈的绝缘漆?
2.可不可以只在纸杯杯底杯底上端(外部)放一个磁铁?
本实验中,在纸杯杯底杯底上端(外部)与下端(内部)各放置一个圆盘形磁铁,这样做有什么好处?
3.塑料环的功用为何?
4.线圈的形状是否会影响线圈转速的快慢?
5.有哪些因素会影响线圈转速的快慢?
6.改变电源输入线圈电流的方向,线圈的转动方向是否也跟着改变?
7.刮除线圈其中一条引线的半圈绝缘漆时,若刮除的位置不同,如「并行线圈面」或「垂直线圈面」…等,如此对线圈的转动方向,会不会有不同的结果?
8.试解释线圈为何能转动?
科技小制作:
易拉罐电池
科技小制作:
易拉罐电池 ——极客迷(
取1个铝制的啤酒罐,用剪刀把顶端剪掉。
注意把毛刺都去掉,小心伤手。
剪一长条砂纸,用力把易拉罐内壁打磨一遍,去掉铝皮表面的氧化层
取一条铜片,同样打磨干净,固定在一块硬纸板上。
铜皮不好找,可以用电线的铜丝绕成螺旋状代替。
将铜皮放在啤酒罐正中,二者不要接触。
然后灌满可乐,就形成了1个原电池。
其中啤酒罐的铝为负极,铜片为正极。
可以看到,这个铜-铝-可乐电池的电压为0.719伏。
使用白醋为电解液的电压是0.518伏。
食盐水做电解液电压是0.501伏。
我用4个这样的电池串联,给红色发光二极管供电,二极管亮了1天1夜后,亮度依然没有变化,可见其电力是多么强大了。
我用它给电子台历供电,大半天后依然没有缺电的迹象。
磁悬浮车模型
[来源:
中学生科技网|时间:
2005-11-1314:
12:
50]
[字体:
大中小]
磁悬浮列车是一种新颖的交通工具,上海浦东正在建设世界上第一条实用型磁悬浮列车轨道。
在教学中经常讲到上海的巨变、浦东日新月异的发展,就要提到磁悬浮列车。
做一个磁悬浮车模型,能让学生更好地了解磁悬浮的原理,以及由于摩擦力小而飞速行驶的特点。
要做成功磁悬浮车模型必须解决两个问题。
第一,模型如何悬浮在磁性轨道上?
第二模型怎样能够快速前进?
我采用的方法:
利用磁铁同极相斥的原理,使车模型悬浮,采用电动螺旋桨反推,使车模型前进。
制作方法:
1、轨道:
用五夹板锯一个直径50厘米圆盘,将塑料磁性条(五金店有购)用百得胶粘于圆盘四周作轨道(如图)。
2、车模型:
用木条、电动机等材料做成简易机车模型。
3、悬浮方法:
把机车模型放在圆盘的磁性轨道上,由于同极相斥原理,使模型悬浮在轨道上。
4、悬浮限位方法:
用长约25厘米的木条,一端钻孔插在圆心轴上,另一端粘牢磁悬浮车模型,使模型限位于圆盘轨道上方并悬浮着。
先用手拨动测试,要求磁悬浮车能绕圆心轻松地运动。
5、动力:
在小电动机上装一只塑料螺旋桨,电动螺旋桨旋转产生动力。
6、电源为外接型一用二节5号电池作电源(其中一节电源用于前进动力,另一节用于后退)。
用一只双向闸刀做开关,控制车辆前进和后退。
自制简易直流电动机
[来源:
中学生科技网|时间:
2005-10-720:
32:
25]
[字体:
大中小]
通电线圈在磁场中受到磁场力矩的作用后会发生转动。
为了使线圈能在磁场中持续转动,自制的简易电动机是把它的转轴作为“自动通断电装置”。
它可以把由电池供给的直流电改变为时有时无的脉冲电流,从而使线圈在转动的一周内,只有半周线圈中有电流,此时在磁场力作用下线圈加速旋转,另半周线圈中无电流,这时线圈依靠惯性转动。
工具与材料
尖嘴钳,小刀。
小磁铁,漆包线,裸铜线,木板,胶带纸,铜片,木螺丝,火柴盒,干电池。
活动过程
小磁铁
1.以一长约16厘米、宽约10厘米的长方形木板为底座,在底座上放置小磁铁,磁铁两侧各用一根直径1~2毫米、长约12厘米的裸铜线做一线圈支架并兼作线圈与电源间的连线,如图1—1—54—1所示。
2.剪2块铜片,弯成L形作电池夹用,用木螺丝将铜片固定在底座一端的两侧,并使铜片分别与2个线圈支架相连。
3.将直径约0.2毫米、长约100厘米的漆包线在火柴盒上绕10—12圈,两端各留2厘米作为引出线,2根引出线从线圈的正中引出,且两引出线的连线OO,基本通过线圈的重心,使两引出线作转轴时能保证线圈平稳转动,用胶带纸将线圈扎紧(线圈也可以做成图1—1—54—1中所示的六角形)。
4.把线圈平放在桌面上,用锋利的小刀将线圈一端引出线(兼作转轴)上的绝缘漆全部刮去,另一端引出线的绝缘漆只刮去上半圈(注意:
贴近桌面的下半圈上的绝缘漆要保留着),即制成一“自动通断电装置”。
5.把线圈的两引出线分别装在裸铜线支架上方的圆环中,使其可以灵活转动。
如发现线圈两侧不平衡,可略为移动轴OO,的位置或在轻的一侧粘贴胶带纸作为配重。
调整线圈与磁铁间的距离,找到一个最佳位置,使线圈不仅能转动,而且能转得较快。
6.接通电源,稍稍拨动线圈,观察现象。
发现线圈能连续转动。
改变电池极性,线圈转动方向随之改变;改变磁铁极性(上下倒置),线圈转动方向亦随之改变。
说明与延伸
1.在调整线圈与磁铁间的距离的过程中,如果发现线圈和磁铁处在某一相对位置时,经拨动转起来的线圈很快停止,则可反向拨动线圈,再行调整,也可以把磁铁的两极交换位置,仍按原方向拨动线圈,进行调整。
2.由于线圈的一端引出线有半圈绝缘漆未刮去,当这一半与支架接触时,便没有电流进入线圈。
因此,当线圈静止在这一半周位置时通电是不能起动的,线圈只有在另外的半周才受到转动力矩,且线圈平面处于竖直平面中时所受转动力矩最大,这时静止线圈最易起动。
线圈能连续转动主要靠惯性。
3.另一种转子线圈的绕制方法。
取直径约为1毫米、长约50厘米的漆包线一段,如图1—1—54-2所示把漆包线在互相垂直的两平面上弯成两个“日”形,并用小刀把两端引出线(兼作转轴)四周的绝缘漆都刮去。
要求绕制的线圈在通电时,o、d4条边上的电流方向都相同。
与图1—1-54-1所示装置中的线圈不同的是,图1—1-54-2所示线圈在转动过程中始终有电流通过,并一直受到相同磁场力矩的作用,
因而不需要在转轴处设制“自动通断电装置”。
使用图1—1-54-2所示转子线圈时应注意:
(1)接通电源后,如果转子不动,可先用口吹动;
(2)由于这种转子电阻很小,转子电流很大,故电动机工作时间不能太长。
顶风动车
[来源:
中学生科技网|时间:
2005-12-1621:
38:
21]
[字体:
大中小]
我们以前制作的风力小车都是以风的推力,顺风行驶,而这辆风动车却是利用顶风变为动力。
只要将小车迎面对风,小车就会顶风而上,越走越快,非常有趣。
制作材料:
25×28×8(mm)、3×15(mm)桐木片,自行车钢丝,橡筋圈,大头针,百得胶。
制作方法:
1.叶轮和风叶按图一所示,用一块25×28×8(mm)的木块锯割成ø25mm的圆木,在此圆木的侧面等距离朝圆心钻六个ø1.8×5(mm)的孔。
再按图用lmm厚的桐木做六片风叶,用六根ø2mm竹丝做叶柄,用502胶水胶合成桨叶,按一定的角度插入叶轮孔中,不必用胶粘,以便调试时调整风叶迎风角度。
用圆珠笔芯做轴套,自行车钢丝作转轴,插入叶轮中心孔。
2.车架制作时按图二所示的尺寸和结构,用3×15(mm)的桐木条做车架,两边的侧板同样用3×15(mm)的桐木条截取所需长度后粘接而成,在受力的地方可适当用大头针加固,并用百得胶粘牢。
3.车轮与橡筋轮用3mm厚的三合板锯割成ø45mm的圆2只,ø25mm的圆1只做小车的前后轮,自行车钢丝做轮轴。
两只橡筋轮可用两只ø25mrn的圆木,两只圆的截面的边缘打磨后重叠粘合而成(图三)。
组装:
上述这些零件制作完成后,可按图四将传动系统组装好,在各个运动点上注入少量润滑脂,试着迎风行驶,然后进行调试,最关键是要调整好风叶的迎风角,使车辆既能在微风中启动,又不被强风吹倒。
电磁双蝶
[来源:
中学生科技网|时间:
2005-10-618:
22:
56]
[字体:
大中小]
电磁双蝶
电流可以产生磁性,用铜丝绕一只线圈可以做一只电磁铁,“电磁双蝶”就是根据这个原理设计制作的。
制作方法:
1、照图一取一枚木螺线穿过圆纸片,钉尖钉牢在小木块上,外面露出20mm左右,在露出的螺杆上先绕一层纸后,再用漆包线密绕,形成电磁铁,并固定在木板上。
2、取一块薄铝片,照图二上端弯一个圆管,下端粘牢一块小磁铁,然后再按图三用小铁钉固定在木板上,要求电磁铁与磁铁的中心线在一直线上。
3、画两只小蝴蝶,剪下后用细铜丝连接,然后再用玻璃胶带固定在铝片上端。
给电磁铁上3V电源,让电磁铁产生磁性,与磁铁相斥。
不断使电源接通,断开……双蝶就会不停的飞舞。
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6234128
自制简易安培计(小制作)
[来源:
中学生科技网|时间:
2006-5-820:
30:
58]
[字体:
大中小]
材料:
指南针、漆包线(约1米)
步骤:
1.将漆包线沿指南针所示之南北方向上下缠绕十圈左右,漆包线两端各留10-15公分长,如图一,并将漆包线两端绝缘部份刮去3公分。
2.将依步骤一所做之简易安培计,依南北方向水平放置在桌面上,并连接开关及电池,如图二。
3.按下开关形成通路,看看指南针有何变化?
4.在根据测量比例标上读数刻度。
机械击鼓小童
[来源:
中学生科技网|时间:
2008-5-715:
43:
01]
[字体:
大中小]
机械中的曲轴在小制作中能发挥很大的作用。
它是利用曲轴转动时,曲轴上的物体上下翻的原理设计的,小童木击鼓(图1-00)就是其中的一例。
用三合板锯成长方形,并挖两个长方形孔,用砂纸磨光。
用两个细铁丝,一根做前车轴,一根做成如图1-00(a)所示的双动曲轴,做后车轴,用白铁皮做4个车轴架,将轴架固定在长方形底板上,穿进车轴,装上轮子。
在硬纸板上,分别画出小童木的身子和两个手臂。
用细铁丝将手臂和身体连接起来,使手臂能自由摆动。
用两根细铁丝,分别将手臂和曲轴连接起来。
中学生科技网
在小童木前方放上一只鼓。
鼓用乒乓球制作,将乒乓球上下各剪掉一些,再在剪去部位糊上牛皮纸即可。
使用方法:
推动小车,使用双动曲轴一上一下翻动,由铁丝带动阿童木手臂,一上一下挥臂击鼓。
利用曲轴可以制作许多玩具。
如活动小鸡等。
只要肯动脑筋,必定能设计出更多更好的曲轴小制作来。
这项小制作适合于中年级小学生制作。
在高年级学生中,可以启发学生自己进行设计制作。
设计时,要弄清楚哪几个部位是活动的,动的幅度如何,然后用高低或正反的曲轴来进行带动。
赶快动手试试吧!
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