实验者:王正懿
宁波市海曙外国语学校(五江口校区)
指导老师:贾宁阳
五一节前,我们在科学课上学习了《制作与测试我们的小船》的课程。
通过学习我们要通过利用身边易得的材料制造一条小船,小船需要载重量达到200克重量,小船需要有独立的动力系统,试航的时候能够在1.5米宽的水槽中直行3米,则实验成功!
课堂上,我先设计了一张草图,等着五一节期间开干!!!
步骤一:设计画图
5月2日专门安排的遨游号时间闹钟一响,我就从床上蹦起来,想着今天能够开始做小船,我刷牙洗脸吃早餐一气呵成,比平时缩短了十分钟,妈妈说有梦想的人就是不一样。
接着,我开始画草图,从课堂上的大致外形图,到船底尺寸形状设计,以及预想中的小船俯视图、正视图、侧视图。如下图画了多少张已经不清楚了,妈妈又说:“耐心果真是梦想给的”,经过多次的修修改改才修的一张“正果”——遨游号设计图!
步骤二:准备材料和工具
有了设计草图,剩下的就是展示我盖世神功的时候。屋里屋外以及楼下的快递站都出现了我身影,我就像个“捡破烂的小男孩”,搜刮着可能用的上的大小小的纸盒箱,最终发现能用的不到10分之一,第2天,又成了丢垃圾大户。
至于工具,就不用担心了,我们家有专业的工具箱应有尽有,想要什么拿什么……
步骤三:加油干!(制作船体)
首先,是船体制作。我搜刮回来的纸盒终于派上用场,挑来挑去,总算找出几大块平整、且厚度一致的硬纸板,经过多次剪错、剪坏的教训,终于修修补补的达到了设计草图的标准。剪出来了船底+船尾(像条小鱼)、船身(忘了拍照)、固定隔板等船体材料。
不过,在船体粘合的过程中,有点吃力,一个人很难同时操作,在老爸的帮忙下,终于用透明胶带把船体粘合成了脑子里现象中的样子。
剩下的固定隔板就简单多了,只要剪出对扣卡扣,长度、精度要求都不是很高,能撑开船体就可以了。如果缝隙过大的话,还可以用胶枪帮忙,进行粘合固定。一个人就能搞定。
“五常大米1号”终于拼装成功了。你们看看,和郑和下西洋的大宝船是不是有同样的气势。
“五常大米1号”开始“武装”升级。为了增加防水,先用超大号(跑了3个超市才买到的)铝箔盘对底部和尾部进行封装,折叠部分需要用到铝箔胶带进行粘合,因为船体实在太大,只能武装船体外围,里面大家就凑合着看吧。实在预算超支了,只能牺牲美观,保质量了,毕竟“实力美才是真的美!”
“武装升级”的过程一点也不轻松,你们看看下图过程,手指肚子的皮都被铝箔给戳破了几个小洞,还好没流血。
一顿操作猛如虎,我经过一番手忙脚乱的操作,终于用铝箔和铝箔胶把船体外围升级成了“金属外壳”,通体银光闪闪,比之前的“五常大米1号”看起来高了一个档次。
正式升级为了“武装大米2号”!
步骤四:还要加油干!(制作船舵)
船舵最小,但是非常重要,它就好像燕子的尾巴一样,掌握着小船航行的方向。
用到材料有塑料管、竹签、硬纸板、铝箔胶带、铁丝等。
船舵外形简单,我是用硬纸板剪成四分之一圆的形状,然后用铝箔胶带进行的防水封装。因为船舵是一直在水中工作的,防水性要好。
然后把竹签从中间从刻刀分开,固定了一截铁丝,用来和硬纸板船舵相连固定。再用胶带加固,确保在上面转动船舵的时候,船舵不能松动。
最后把塑料管用胶枪固定到船体尾部,等固定成功后,再把船舵插进去,形成整体。
步骤五:继续加油干!(制作动力系统)
其次,是制作动力系统。这个有点超出我们的科学知识范围,不过在老爸的帮助下,还是满足了我的“双发”动力要求,为了看起来更像运20的发动机,专门用了2个去掉底部的纸杯做了个发动机的整流罩。
为了把方便组装,动力系统我们做成了一个整体,用2个扁木棍,两边等距离粘合固定好电机,中间固定好电池盒,然后用胶带、胶枪进行固定粘合,形成一个整体。
步骤六:整体总装(船体和动力系统拼装)
对了,少说了一项关键点,那就是船舵。还好刚才做了一个,不过忘了拍照了。幸好总装图没有漏掉它。
为了便于动力系统与船体拼装,在做船体的时候,就已经预留好了尾部的安装支架,所以,拼装的时候,就简单了很多,只需要把动力系统用胶枪粘合到船体的支架上就可以了。
粘合成功的“武装大米2号”如下图。大家说,酷不酷!
步骤七:试航
先是在家里试航,测试防水性能,为了达到科学作业要求,我选用的是200ml一盒的牛奶做为载重物。重量肯定超过100g了。
通过在水盆中的测试,找出了2个漏水的小孔,用铝箔胶带粘合后,终于不漏水了。
因为家里没有超过3米的水池做测试,所以,正式试航只能选择户外合适的场地进行。
试航,最关键的是选址。 既不能水面太宽、也不能水位太深,万一沉船了不好打捞。最好还不能有风,以免影响测试效果。找了几个公园,最终在宁波日湖公园的北面丛林里,找到了一片理想的“试验田”。
第1次试航,装有“双发”纸杯整流罩的测试小视频:动力不足,而且还偏的有点离谱😭
我翻来覆去的研究了好几遍,一开始还以为是风扇转速不够,后来才发现是纸杯的进气口面积太小,风扇搅动的风量不够,所以动力才不足。
最后,只能遗憾的撕掉“纸杯”整流罩。
第2次试航,去掉了2个纸杯整流罩,动力明显上升,速度果然快了很多。👏👏
但是,因为没有调节船舵,所以没法直线航行,很快就触礁了😂
对于小船无法持续直行。我通过调整2盒牛奶的左右位置、前后位置、调整船体的平整度,都收效甚微。后来,在姐姐的建议下,通过调整船舵才得以解决。
实验发现:船舵在右3点钟方向时,船几乎原地打转;船舵在12点方向时,小船航向偏右转圈;把船舵调到11点钟方向时,小船几乎直行!
第3次试航,通过多次测试,调整船舵方向,终于成功!!
“武装大米2米”的载重量达到了惊人的400ml牛奶,接近400克,依然稳稳的前行!
通过几次试航,发现动力系统中的“双发”纸杯整流罩,影响了风扇的发挥,动力明显不足,最后本着“实力美才是真的美!”的宗旨,只能撕掉了2个纸杯整流罩。动力效果才发挥了出来。
感想:望着小船缓缓的前进,我想到了“港口博物馆”中郑和那远望的雕像,好像看到了上百艘的“大宝船”浩浩荡荡的开出了宁波港,奔向了浩瀚的海洋!奔向了世界各地!展现着中华民族的实力与智慧!
实验小结
船舵最小,但作用可不小,因为手工做的船体,左右重量很难做到完全一致,并且放置了牛奶等载重物后,船体的重心会偏移,还有动力系统两边的风量也不同,导致整个船体的受力不均匀,航行路线就不会完全是直线。重心偏差严重一点的,船只就原地打转。
这个时候,可以通过调节船舵的方向,来改变航行路线,达到科学作业要求的3米航行目标。
我的船舵,是在船尾固定了一个塑料管,在管中插了一根竹签,只比塑料管的内径小一点点,转动起来紧紧的,需要用点力才能转动的那种。因为太松的话,船舵会转,无法固定角度。达不到改变航向的作用。这一点一定要注意哦。
其他方面,因为船体结构不同,材料不同,方法不同,技巧经验肯定也不一样,在动手的过程中自己体会就好。多动手!会有不一样的收获!
最后,祝大家五一劳动节快乐!劳动光荣!