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。

科技讨论QQ群：

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！