范文、獲獎研究報告-制作無馬達動力小車(吳可)

1、制作無馬達動力小車福田區(qū)百花小學 五（4）班 吳 可 指導老師 莫桂鳳盼望已久的一年一度的科技節(jié)終于來到了。我們五年級的比賽項目是制作“無馬達動力小車”。我先給我的小車起個名字，還是使用我三年級制作的無動力小車的名字吧，“火箭飛車”，響亮吧。不過，要怎么做才好呢？ 一、 構思及材料準備1、 構思采用什么動力的小車呢？開始我羅列了各種動力的方案：利用作用力與反作用力為動力，比如氣球；用金屬彈性為動力，比如卷尺、發(fā)條；用物體的重量為動力，比如水車等；利用彈性作動力的，比如橡皮筋。橡皮筋動力是最普遍和技術最成熟的，我原本不打算采用，我覺得用重力做動力更別出心裁，但是參考了比賽規(guī)則，靠出奇制勝估計是沒

2、有勝算的，因為每種動力形式的出現才在成績上加5米，對班級的總成績貢獻不大，所以我決定放棄了這種方式，為了保險起見，我決定還是采用傳統(tǒng)的橡皮筋做動力。不過，等比賽結束了我還是要挑戰(zhàn)一下重力小車的。方向定了，接下來的工作就簡單了。橡皮筋和螺旋槳是絕配，我曾經聽說用橡皮筋動力可以使飛機模型在空中飛行兩分鐘之久。所以我決定采用螺旋槳轉化橡皮筋的彈力來推動小車前行。車輪的選擇很多，光盤、瓶蓋等圓形滾動的都可以利用，但是這些方式都是大家會采用的，我覺得沒有新意，決定棄用。最終我決定用易拉罐做車身和輪子的材料，因為它堅固且比較輕，更關鍵的是車輪用易拉罐底做，走得肯定會平穩(wěn)。軸套是固定的，用PVC管，軸則是活

3、動的，用裝修防盜網用的不銹鋼管。軸與輪子的連接我采用膠粘和圖釘釘兩種方式，雙保險。2、 準備材料（圖1）（1）五個易拉罐（車身1個+車輪4個）。（2）30厘米長泡沫板1塊（螺旋槳支架）。（3）直徑15毫米、長8厘米PVC管2根（車軸套管）。（4） 直徑10毫米、長12厘米不銹鋼管2根（車軸）。（5） 4個圖釘、木條（固定車軸車輪）。（6）1個風力螺旋槳、1根橡皮筋、竹桿、鐵絲、碳素魚竿稍（動力裝置）。（7）502強力膠、透明雙面膠帶、膠帶（緊固材料）。（8）直徑1厘米的鑰匙環(huán)一個（固定橡皮筋）。鋼管、PVC管碳素魚竿易拉罐膠布、膠水圖釘螺旋槳、橡皮筋、鑰匙環(huán)鐵絲竹竿（圖1）3、所需工具（1）鉛

4、筆（2）裁紙刀（3）剪刀（4）尺子（5）鉗子 （6）錐子 （7）釘子 二、制作過程1、 制作車身(圖2)（1）用裁紙刀在易拉罐上開與PVC管差不多大的孔，兩邊都要用尺子量好距離，安裝前后輪的兩個孔的距離要大于兩個易拉罐的直徑，用來放置車軸套（注意，放置車軸的通孔一定要用尺子量好距離再打通，必須保持平行，車子才不會跑偏了）。（2）將車軸套安裝上后，用醫(yī)用膠帶纏在兩端，防止脫落。(圖2)2、制作車輪（1）把4個易拉罐用裁紙刀割下罐底，再用剪刀修剪罐底，留約0.5厘米的長度，此為車輪。（圖3）（圖3）（2）用尺子先在四個車輪上量出中心位置，用紅筆做上記號，然后用釘子在記號上打孔，大小以剛好插入圖釘為

5、準。（圖4）（圖4）（3）把木條用裁紙刀削出一個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。將兩個軸的兩端用尺子量取軸的中心位置，用鉛筆畫出中心點記號。（4）取一個輪子從中心位置用圖釘釘在軸內木條的中心，不過我可沒有這么大的勁，只有叫爸爸幫忙了。然后用另一端穿過車體的軸套，將另一個輪子采用相同的方法固定在軸上，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。（圖5） （圖5）（5） 最后是要美化一下我的“火箭飛車”，我用泡沫給它安了一個像飛機一樣的尾巴，很漂亮喲。三、安裝動力（1）、找一根直徑和螺旋槳插口相當的竹竿，用小刀截成30厘米

6、，然后將一端用小刀削成長方形，然后插入螺旋槳的插口（注意邊削邊試，防止削過了）。（圖6）（圖6）（2）把泡沫用裁紙刀削成側面為2厘米邊長的正方形，長度和竹竿一樣。將竹竿當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，然后將竹竿嵌入泡沫內。（圖7）（3）將一根10厘米長的細鐵絲一端彎成S型，插入竹竿的尾端。把橡皮筋套入鑰匙環(huán)內。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。（圖7）（3）在車身找好中間部位，用雙面膠將螺旋槳粘貼在上面，為了防止脫落，再用醫(yī)用膠布纏一圈進行固定，這下肯定不會掉下來了。（圖8）（圖8）四、試驗階段小車做好了，先在家里試一下，將橡

7、皮筋收緊放開，結果只走了幾米，這種結果可不是我想要的，雖然它一直走的是直線。我想是不是我繞橡皮筋的圈數不夠，剛才只有五十圈，先再繞一百圈試試。果然，距離增加了一倍還不止，家里已經不能滿足小車了，我決定到體育館去試試。體育館前的開闊地很大，我這次把橡皮筋繞到了400圈，橡皮筋變得很臃腫，無法再繞下去了。放下小車，小車向前跑去，結果只跑到15米左右就停下來了，動力消耗完了，這和我的想象有很大差距，我認為應該至少可以跑30米以上。我又試了3次，分別是16米、18米、14米。從這幾次的長度看，每次都不一樣，但是都差不太多，這種差異應該是我在放小車時螺旋槳已經開始旋轉了，所以有一次就特別短，我握緊螺旋槳

8、放到地面那次就跑到了18米，不過也付出了被螺旋槳打到的代價?？偟膩碚f這次試驗雖然沒有我預期的效果，不過還是能比較好的跑了起來，而且，我最擔心的跑偏問題也沒有出現，這也許是事先將問題估計到了，在制作的過程就特別注意吧。但是，我認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題，主要有以下幾點：序號問題分析原因1繞橡皮筋費時費力，需要很長時間，繞一次要8分鐘，而且手不能離開，否則螺旋槳就會轉起來，就前功盡棄了，也不安全。從螺旋槳處繞橡皮筋，轉動的圓圈較大，不易操控，2幾次試驗距離不同。螺旋槳沒有固定，在跑之前就開始旋轉。3橡皮筋繞400圈就比較困難。竹竿較短，橡皮筋繞動空間有限。4

9、尾部固定橡皮筋的掛鉤在皮筋繞緊后容易打滑旋轉掛鉤是直接插在竹竿里的，都是圓形，無法卡住竹竿。5橡皮筋粘在一起，影響彈力。橡皮筋的特性，壓力大時容易粘在一起。問題找到了，接下來就一條一條的改善：1. 問題一，在螺旋槳處繞橡皮筋問題多，能不能從另一端繞呢？這就需要將固定掛鉤改為活動掛鉤，同時，還需要一個搖柄。這時我突然想起來我去延安旅游看到的以前的水井使用的轆轤，就是用一個搖柄。我立即用鐵絲做了一個Z字形的搖柄，但是還要一個固定的套并要固定到裝螺旋槳的竹竿上，我請爸爸給我鋸了三截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，中間的只是加長高

10、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）。（圖9）（圖9）2. 問題二，要想把手從螺旋槳上解放出來，就必須在上緊橡皮筋時固定螺旋槳，我想到了用一根細竹竿穿過膠布來阻擋固定螺旋槳的方法，但在實際操作時要抽出竹竿，小車還未啟動就會轉動很多圈，所以為了減少抽出的時間，竹竿必須留在車上，不拿下來。問題又來啦，竹竿太重，會改變小車的重心，那不是解決了這個問題又會帶出新問題？看來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，這個問題糾結了我很長時間。有一天，突然看到爸爸在整理魚具，我突然茅塞頓開，用魚竿不就可以了，爸爸說

11、魚竿為了減輕重量，使用的是碳素材料，硬且輕。剛好爸爸有一節(jié)斷掉的魚竿稍，剛好符合我的要求，直接拿過來用，效果很好。3. 問題三，橡皮筋拉長后再繞動是不是能解決繞動圈數少的問題呢？我將橡皮筋拉長繞圈，然后逐漸縮短，居然讓我繞了700多圈，而且應該還有余量。為了防止斷掉，還是停了下來。這個實驗證明橡皮筋在拉長后能比自然狀態(tài)下繞更多圈。我就利用魚竿可伸縮的原理，在搖柄前增加了分段的竹竿，由遠及近。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，達到加長的目的。分段繞圈器便做好了。（注意在竹竿中間要有竹節(jié)固定鐵絲）（圖10）第二節(jié)第一節(jié)（圖10）4.尾部的掛鉤問題看似簡

12、單，但卻讓我傷透腦筋，因為用膠粘固然好，但是卻將掛鉤固定了，加長桿就無法使用了。我還實驗用膠布固定，但是還是比較麻煩，每次都要解開膠布，然后在粘上，跑一次重復一次，顯然也不是好方法。換個思路吧，我想，圓形容易打滑，就改用其他形狀試試。 我找了一根較細的鐵絲，然后將一端用鉗子彎一個彎，放進竹竿內，居然不再打滑了，問題就這樣不經意的解決了。（圖11）改善后改善前（圖11）5.橡皮筋粘在一起的問題爸爸媽媽也無法給我建議了，只好求助百度。問題迎刃而解，用一點護手霜涂在橡皮筋上就行。我立即行動，果然不再粘了。問題一一解決，接下來就要再實驗一下了。看看成果吧。（圖11） （圖11）五、再試驗階段這一次我選

13、擇了學校操場實驗，貼近實戰(zhàn)嘛。我還是想實驗一下橡皮筋在不同圈數的效果，實驗結果如下： 次數橡皮筋總圈數分段圈數（長/中/短）距離現象1500200/200/10025M直線，動力耗盡2500200/200/10027M同上3600300/200/10050M基本走直線，動力耗盡4600300/200/10048M同上5700300/200/20020M起步速度快，10米左右轉彎6700300/200/20023M同上從上表中可以發(fā)現，橡皮筋在600圈時距離最長，而700圈按理應該更遠，但實際卻沒有600圈遠，我分析應該是700圈太緊了，每次出發(fā)時速度太快，小車容易轉彎。所以我決定用600圈，分段圈數為200/200/100。六、比賽結果在比賽中我的小車跑出了35.5米的成績，雖然沒有試驗時跑得遠，有點遺憾，但也算不錯了。我和爸爸媽媽分析有可能是風的因素或者是我提前繞橡皮筋的時間太早，橡皮筋疲勞了，沒有后勁吧。我以后還要再試驗找找原因。七、自我評價及感受最出色的地方：1我的小車采用了較輕的易拉罐為車身，不易變形的易拉罐底為車輪。2車輪采用了不容易脫落的圖釘加粘合方法，不會輕易散架。3制作了加長臂和揺