【小学・初中】物理科普小实验

　　你有没有想过，不用电池、不用马达，只用一个线轴、几根橡皮筋，就能做出一辆会自己向前跑的玩具小车？

　　它跑起来稳稳当当，还能自己调整快慢，背后藏着弹性势能转化为动能的有趣物理知识。今天我们就用最常见的材料，一起做一台橡皮筋动力小车，在家就能玩，越玩越懂物理！

一、实验主题

　　橡皮筋动力小车制作实验

　　核心：理解弹性势能→动能的转化，感受力与运动的关系。

二、准备材料

　　·缝纫机专用线轴1个

　　·新橡皮筋（若干根）

　　·细铁丝/发卡1根（长度约10cm）

　　·一次性筷子2根

　　·粗蜡烛1根

　　·透明胶带

　替代材料（家里没有就用这个）

　　·塑料小药瓶/软木塞（可代替线轴）

　　·垫片/垫圈（可代替蜡烛圆片）

三、实验步骤（一步步跟着做）

1.穿橡皮筋

　　用细铁丝把橡皮筋穿进线轴中心孔。

2.一端固定

　　线轴一端用短一次性筷子卡住橡皮筋，紧贴线轴。

3.制作蜡烛垫片

　　把蜡烛切成圆片，接触面在桌上揉光滑。

4.组装另一端

　　将蜡烛圆片放入线轴另一头，再用一次性筷子固定，然后抽出细铁丝，小车主体完成。

5.让小车跑起来

　　捏住一侧筷子，把另一侧筷子多绕几圈，上紧 “发条”，放在平整地面松手，小车就会自己向前冲！

以下为详细步骤图解：

①利用线轴制作弹力小车

　　把橡皮筋穿过线轴上的孔，一端用短的一次性筷子固定

　　【提示】往线轴的孔里穿橡皮筋时，用铁丝比较方便。橡皮筋的大小要根据线轴的长度决定。旧的橡皮筋容易断，所以应使用新的橡皮筋。

　　把切成圆片的蜡烛放入线轴的另一端，然后用一次性筷子固定，并把铁丝拿掉

　　【提示】为了增大短的一次性筷子和线轴之间的摩擦力，要使筷子与线轴紧贴在一起，也可以用透明胶带粘贴。想办法把切成圆片的蜡烛与一次性筷子的接触面加工得光滑一点。把蜡烛切成圆片之后，应把一面贴在桌面上揉搓一会儿。

　【参考】也可以用塑料药瓶或软木塞等物体代替线轴。在塑料药瓶上打孔时，可以先用三棱锥钻孔，然后再用圆锉刀把小孔修大。小孔必须在正中间，否则会影响其功能。孔的形状关系不大，但与一次性筷子接触的面不应凹凸不平。如果不用锉刀，也可以利用粗一点的铁丝加热之后钻孔。

②让小车跑起来

　　旋转一次性筷子，使橡皮筋扭转数圈，然后把小车放在地上，小车就会在弹力的作用下跑起来。

③动脑筋让小车跑得更快

　【说明】弹力小车的车速是由车的质量、橡皮筋的根数、车与地面之间的摩擦力以及一次性筷子与线轴间的摩擦等多种因素决定的。把两个软木塞粘接起来，并为减少软木塞与一次性筷子间的摩擦而使用垫片，这样制作出来的玩具车的速度相当快。如果用橡皮塞制作玩具车，由于橡皮塞比软木塞重得多，效果往往不好。

四、让小车跑得更快更远的小技巧

　　·增加橡皮筋的根数，弹力更强，跑得更远

　　·适当增加缠绕圈数，储存更多弹性势能

　　·用蜡烛片/垫片减少摩擦，转动更顺滑

　　·换用更轻的材料（软木塞、薄筷子），车身越轻越快

　　·保证中心孔居中，不偏心，小车跑得更直

五、原理解一说

　　缠绕橡皮筋时，我们给它储存了弹性势能；

　　松手后，橡皮筋慢慢恢复原状，把弹性势能变成动能，带动线轴转动，小车就向前跑啦。

　　这就是物理中最经典的能量转化！

六、生活中的能量转化

　　·弹弓、弓箭：弹性势能→动能

　　·发条玩具、钟表：弹性势能→机械能

　　·蹦床：重力势能→弹性势能→动能

　　一个小小的橡皮筋小车，藏着大大的物理道理。不用电、不用油，靠能量转化就能动起来，这就是物理最迷人的地方。

　　快和爸爸妈妈一起动手做一辆属于自己的橡皮筋动力小车，比一比谁的小车跑得更远、更稳吧！

　　如果你也做出了超厉害的小车，欢迎在评论区晒出你的作品。

　　下期想看更多零成本趣味物理实验，记得点赞、关注、转发给爱科学的小伙伴！

本文内容摘自《图解实验观察大全・物理》，主编【日】近角聪信、豊田博慈。人民教育出版社出版。

原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s/MiYnLzgMRbajugJh4dqT-g

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《科学与科学教育的基础初探》国家版本数据中心馆藏数据库、CIP数据库　

CIP核准号:　2024092649

出版单位:　湖南科学技术出版社

ISBN:　978-7-5710-2897-8

作者:　古志鸣，王向东，王永丹编著

本书讨论了基础教育阶段的科学教育的若干主题，其中包括对科学课程及任课教师科学素养的讨论和评测学生成绩的原则性建议。书中从不同的角度论述了对科学精神的理解和科学课应该采用探究式教学的根据。本书既注重对科学教育的基础性解释，又有比较具体的操作性解释，可作为帮助广大中小学科学教师提升科学素养和教学技能的读物，也适合对科学和科学教育有兴趣的读者参考。

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