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第7章 学习工具小发明(2)

5.将垫圈挂到勾上,调整勾与木板的距离,大约3毫米即可。

6.在两个托盘下固定两枚曲别针,曲别针旁边准备用发光二极管作指示灯。

7.在木板下面设立电路,天平就相当于单刀双掷开关。

这个电子天平小模型就做成了,它最重要的部分就是电路。电路的设计相当于2个回路,共用1个电源、2个发光二极管。只要左边沉,左边的托盘就会和他下面的别针连通,从而电路接通,二极管发光;若两边重量相等,电路不通,两个二极管均不亮。需要注意的是,这是个模型,只能称量很轻的物体,比如说两个小纸屑,可千万别什么都往上放!

气压计

气压计是学习物理大气压时的小工具,这里介绍一个气压计小发明。

材料和方法

准备材料:长度约20厘米的细玻璃管或透明塑料管一根,小瓶子一个,软木塞一只(直径视瓶口而定);学生用尺一把,小橡皮筋若干,食用油或机油少许,胶水一瓶以及锥子、0号砂纸。

1.用锥子在软木塞上加工一个小孔,孔径略小于玻璃管外径,砂纸卷成小棒磨平小孔内壁。

2.把玻璃管插入软木塞并用胶水密封。

3.将软木塞紧紧塞入瓶口,用橡皮筋把学生用尺固定在玻璃管上,再往玻璃管的开口端加一滴油,待油滴静止时在尺上记下油位。

这样,气压计就做成了。它可以用来观察油滴的升降;还可以在测量大气压强大小的同时预测天气阴晴。它预测天气的原理是,安装时瓶内气压与外部气压相等(油滴质量不计),油滴静止在某一点。当外界气压变大时,油滴下降,这时可表示气压升高(预示晴天);反之,当外界气压变小时,油滴上升,表示气压降低(可能会阴雨)。

铁罐胡琴

这里教你自制一把胡琴,除了琴弦以外,其他部件没有用正规胡琴的材料。但它毕竟是一把胡琴,发声的道理同胡琴是一样的。你可以用它来进行初步的练习。

材料和方法

1.准备废食品铁罐头1个;牛皮纸1张;粗细琴弦各1根;木板1块;铁钉几根;筷子1根;松香少许。

2.制作方法

(1)制作共鸣箱:找一个食品罐头,去掉它的底和盖,成为一个空铁筒子,在铁筒的一个口上蒙上一层牛皮纸,用胶水把纸边粘贴在铁筒口的边缘上,或者用橡筋扎牢。另外,在铁筒口边缘上,还要打两个靠近的小孔,用来安装粗细琴弦。

(2)安装共鸣箱:在铁筒的一侧打两个小孔。用两根铁钉把铁筒钉在木板上。

(3)制作琴弓:用火烧松香,让烧熔的松香液滴在筷子顶端,这就成了琴弓。

(4)安装琴弦:在木板的左端一前一后钉两个铁钉,分别把一粗一细两根琴弦拴在铁钉和铁筒的小孔上。在牛皮纸膜处,用一块小木片把琴弦垫起来,一把土胡琴就做成了。

演奏时,手拿筷子,把涂有松香的一端在琴弦上来回摩擦,摩擦不同琴弦,摩擦琴弦的不同部位,就会发出高低不同的声音来。

这把胡琴的原理你知道吗?

其实,是因为涂了松香的筷子摩擦琴弦,琴弦发生振动,通过小木片传给了牛皮纸,使牛皮纸也发生了振动。共鸣箱能够使牛皮纸的振动增强,就能发出声音来。又由于琴弦粗细不同,摩擦部位的长短不同,振动的快慢也就不一样,发出的声音就有高低的区别。

人像叶片书签

有人发明了一个神奇的人像叶片书签,来学一学怎么做吧。

材料和方法

1.准备材料:一盆天竺葵、一张照片的底片以及酒精、碘酒、黑纸、彩带。

2.将天竺葵放在阴暗的地方,两昼夜不见光。

3.第三天端出花盆,将人像底片放在一片完整的天竺葵叶正面,反面用一块黑色硬纸托住,并用夹子夹住四角,使底片紧贴叶片。

4.把天竺葵搬到阳光下,让夹有底片的那片叶对着太阳晒2个小时,然后从叶柄处剪下带底片的叶片。

5.将叶上的底片和黑纸取下来,把叶浸在酒精中煮沸。由于叶片中的叶绿素被酒精溶解,所以叶变成了黄白色。

6.从酒精中取出叶片,用水洗干净,在叶上滴加稀释过的碘酒。由于叶片上分布不均匀的淀粉遇到碘酒发生化学变化,所以叶上也就显出浓淡不同、深浅不一的颜色来,这样人像就被印在叶片上了。最后上色并系好彩带,就成了奇妙的人像叶片书签。

冰棍棒笔筒

大家经常吃冰棍,剩下的冰棍棒被扔掉非常可惜,何不利用起来发明各种小作品呢?笔筒的制作很简单。

材料和方法

1.把收集起来的冰棍棒放入水中,煮沸消毒后,捞出晒干。

2.根据图纸的样子自行设计尺寸大小,然后将冰棍棒粘成平板(后背粘上加强条),用小钢锯割成图纸所示形状:A—后背板1块。B—两侧板2块。C—面板1块。D—底板1块。

3.进行整体组装,这个冰棍棒笔筒就制作成功了。不过,要注意对称和垂直度。

作品完成后最好进行适当的修正打磨,涂上二度泡力水,再涂上一层清漆,干后就更耐用了。

自制测力计

力的概念物理上一个重要的知识点,这里教你做一个测力计,帮助你理解力概念。

材料和方法

1.准备好材料:弹簧(收音机上的拉线簧或儿童玩具上的弹簧皆可)、易拉罐盒、硬纸板、杆秤、5个小瓶、白纸、细铁条、线。

2.制作方法:

(1)将易拉罐盒展成平板(或用硬纸板)剪成长15~20厘米、宽3~4厘米的小板。用同样大小的白纸片,粘贴在小板上面,作为测力计的刻度板。

(2)将弹簧的一端固定在刻度板的一头,弹簧的另一端挂上弯成钩的细铁条(或线)其长度要超出刻度板。

(3)用易拉罐盒剪一长2厘米、宽1.5毫米的小指针(或截一段细铁丝),固定在弹簧的下端,作为测力计的指针。

(4)用线拴好装有土粒或砂粒的小瓶5个,用杆秤称出它们的质量,再计算出它的重力,使每个小瓶的重力相等。作为钩码。

(5)刻度。将制好的刻度板连同弹簧竖直挂牢,记下指针位置,取1个作钩码用的小瓶挂在弹簧的下端,记下指针所指的位置。挂2个记下指针所指位置,挂3个、4个、5个,依次标记(未挂小瓶时指针所指位置作为零刻度),并在各标记旁写清多少牛。

这样一个测力计就做好了,可以帮助你学习物理力学知识了。

简易肺活量计

肺活量是指一次深吸气后的最大呼出的气体容积。由于人体呼出的气体密度比水轻,在水中会上升,所以可以用“排水法”发明一个简易肺活量计。这里就教你这样一个简易肺活量计。

它的原理是,在塑料桶中装满水后倒过来放在水中,通过导管向桶内吹气,利用气体上升把桶底的水排出,水受重力自动向下流而水面下降的原理,可以进行肺活量测量。人体吹出气体的体积,就是桶内被排出的水所占的体积,即桶内被排空部分的容积。

材料和方法

1.准备材料:

(1)带盖儿透明塑料桶(如装金龙鱼食用油的塑料桶,5升;或鲜橙多塑料瓶,2升),60~80厘米长的乳胶管(约塑料桶身高的2倍多),玻璃管。

(2)废旧搪瓷缸或油漆盒(内口径为8~10厘米,高为9~11厘米)。

(3)其他材料:500毫升量杯、250毫升量杯,直尺、三角尺,油性记号笔,酒精喷灯,瓷碗碎片,剪刀、锉刀等。

2.标画刻度:

(1)将塑料桶清洗干净。

(2)把塑料桶正放在水平桌面上。

(3)用量杯量500毫升水倒入塑料桶中,待水面平静后,在凹痕平行的两个面中央,用直尺刻度边与水的平面平行,用记号笔分别画出2条1.5厘米长的横线与水面水平重叠(实际操作中,根据笔尖的粗细调整直尺刻度边与水的平面之间平行的距离,要让画的刻度线与水面水平重合,以减少误差)。

(4)沿桶身分别在画出的两条横线的右端垂直画一条竖线,接下来应在两条垂直竖线的左边分别画水平刻度线,具体做法是:量100毫升水,倒入塑料桶中,待水面平静后,画出1厘米长的横线与水面水平重合;再倒入100毫升水,重复以上操作,只是在1000毫升、1500毫升、2000毫升、2500毫升……刻度处用1.5厘米长的横线,其余用1厘米长的横线。一直画到5000毫升刻度线处为宜(实际操作中,由于所选塑料桶表面凹凸不平,所画出的刻度线间的宽度并不均匀,能找到表面平整一致的透明塑料桶最好。画2组刻度,便于学生较多时进行自读和他读)。

3.制作导管:

(1)用酒精喷灯烧制弯曲出一个90°的直角弯玻璃管,两直角边长约4~8厘米为宜,并将两端截面熔烧光滑。再制作一根长约8厘米的直玻璃管,也将两端截面熔烧光滑,用做肺活量计的吹嘴。

(2)将直玻璃管和弯玻璃管分别连接在乳胶管的两端,制作成导管。

4.制作支架:

(1)在废旧搪瓷缸或油漆盒的外壁上沿缸底起剪出一个7厘米×9厘米的洞,再在其对面也沿缸底剪出一个5厘米×5厘米的洞。

(2)用锉刀将洞口边缘锉光滑不致伤人。这样,支架就算制作好了。

使用时,在平底盆中装入小半盆水,把支架放入盆中。将塑料桶装满水,把盖儿拧紧后,倒扣入盆里放到支架上面,让桶嘴浸入水中后,再拧下盖儿,将直角玻璃管插入桶嘴,并调整塑料桶保持垂直。手持吹嘴,站立深深吸气至最大限度,双唇紧含吹嘴玻璃管,徐徐向桶内吹气,不要让气外漏,截至不能再吹为止。沿水平位置读取刻度所对应的值,这个值就是所测得的肺活量(在进行体格检查中的肺活量测试,测试者需要测量2~3次,每次间隔30秒以上,再次测试,记录时取最大值)。

注意:作为吹嘴使用的玻璃管,每个人使用后,都应让唾液从直玻璃管中流出后清洗干净,再用酒精严格消毒,才能由下一个人使用。

有了这个简易肺活量计,你就可以时常测量一下自己的肺活量,掌握自己的健康状况。

清洁墨水瓶

吸完墨水后的钢笔笔头往往会沾上墨水,一不小心就会弄脏手指,真麻烦。其实,只要给墨水瓶加个零部件,就没有这种麻烦了。

材料和方法

准备好旧海绵、剪刀就可以开始了。首先剪一块海绵,它的厚度比墨水瓶瓶口的高度稍稍低些,然后在海绵中间开一个直径跟瓶口差不多的小圆洞,最后,将海绵套在瓶口上。这样,一只清洁墨水瓶做成了。

吸完墨水,只要将笔头在瓶口的海绵上擦几下,笔头就变得干干净净,再也不会弄脏你的手了。海绵脏了可换一块干净的,也可以洗净了再套上。

吸管密度计

密度计是物理学中常用的仪器,这里教你做一个简单的密度计,很是方便实用。

材料和方法

1.取一吸汽水的塑料吸管,用适当橡皮泥或蜡将吸管一端封住,从另一端植入铁砂或沙子。

2.将吸管竖直放到一水桶中(封住一端向下),待稳定后,沿水面在吸管做标记,这刻度线即标为水的密度1.0×103千克/米3。

3.把吸管放入密度比水大或小的液体中,用标准密度计来标出吸管密度计的刻度。

密度计也可用铅笔、筷子、木条的一端紧绕几匝金属丝的方法来做。

滚动测距仪

目前人们用来测量长度距离的工具大多为直尺、卷尺、测绳等,由于尺子的长度有限,测量较长的直线距离时,需要反复移位,分段测量后,累计相加才能得到结果,操作麻烦,费时费力,且精确度不高。测量曲线长度时就更为困难,误差也更大。

这里教你制作滚动式测距仪,用它测量距离,不受曲直的限制,操作方便,省时省力,且精确度高。

材料和方法

1.材料:滚动计数器1只,数字显示器1只,木板16毫米×300毫米,有机玻璃1块,木棍等。

2.用有机玻璃割一只直径300毫米的圆,钻好中心孔,画上刻度做滚动轮。

3.用木板做一只“U”形支架,前端两侧钻孔,侧面装上滚动计数器和数字显示器,计数靠轮与滚动轮侧面靠碰,调节靠轮距离,使计数器正常工作。

4.在滚轮支架顶部装上木柄、支架前端靠轴心位置装一只铁皮指针。

使用时,推滚测距仪能方便测量并显示直线和曲线的距离,它不但能作为教具供教师教学使用,还能供工程部门进行野外测量使用。

再生纸

学完四大发明的造纸术,你有没有想过自己也制作一些纸,自给自足?这里就给你介绍这样一个小发明,不妨跟着做一做。

材料和方法

1.准备材料:没用的旧报纸2大张、食物料理机或是果汁机、胶水、3~5杯水、一个深约10厘米的水槽、没用的玻璃丝袜、铁丝、一个熨斗。如果你还想让纸有些变化,可以准备一些染料、彩色线头。

2.把铁丝弯成四方形,接缝的地方用线缠起来,小心不要割到手。将四方形铁丝套进丝袜里,然后在两端打结,你看,现在我们已经有一个筛子了。一个筛子一次只能做一张纸,所以你可以多做几个筛子备用。

3.把报纸撕成碎片,摆在一旁,要小心,不要让风吹跑了。

4.抓起一把报纸碎片,放进果汁机或食物料理机里,加一些水进去,然后启动开关,记得要持续地加碎纸片和水,一直到你看不见任何的纸片为止。好,现在我们有了一大团灰色的纸浆。用手试试看,如果是滑滑的,就表示你离成功不远了,做好了以后,先静置2分钟。

5.将做好的纸浆倒到水槽里,加入胶水,用手小心地搅拌均匀。

6.把我们做好的筛子轻轻地平放进水槽,然后再慢慢地提起来,记得要慢慢的喔!在水槽上方稍微等1分钟,让多余的纸浆流回水槽。在做下一张纸之前,要先搅拌纸浆,每做一张纸就要搅拌一次纸浆。

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