橡皮筋动力小车

自制“橡皮筋动力车”竞赛活动报告

针对学生动手机会少，动手能力差，遇到问题不能想办法解决的现实，寒假里，“今腾科技社团”组织了科技“小发明、小制作”，活动。给学生提供一次动手机会，和自我展示的机会。其中四年级命题制作，自制“橡皮筋动力车”真正体现了研究活动。

活动要求：“橡皮筋动力车，用硬纸片剪制车轮，用竹签、金属丝等作车轴，橡皮筋作动力。用瓶子、纸盒等材料作车壳。”

我作为辅导教师，布置完任务后，我逐个班级进行了“选择材料，介绍原理”等必要的辅导。寒假期间我也进行了尝试性制作，比想象中要难！

问题一，车做好后，车轮原地打转，车子不向前走。

学生返校的日子里，学生也提出这样的问题。开学后，我组织科技社团学生进行讨论，分析原因：我们用的是橡皮筋的弹性，橡皮筋绕在车轴上，在其弹性的作用下，释放弹力的速度比较快而有力，车身轻，车轮与地面摩擦力小，而车轮原地自转。在讨论中，找到了一种改进方法：加重车身重量，增加车轮与地面的摩擦力。在同学们的实验中，车身加重到200——500克不等，原地打转的现象被克服了，车子能走了，但距离很近。

问题二，前进一段距离后，车子会倒退，达不到理想的前进距离。在第二次组织学生分析研究时，我组织学生分析了原因：橡皮筋一端固定在车轴上，车子前进时橡皮筋释放完后，车子由于惯性继续前进，橡皮筋反方向被绕在车轴上，产生反弹力，使车子后退。我提出了改进方法：（如图）

车轴上安装挂钩，挂住橡皮筋的一端，当绕在车轴上的橡皮筋释放完成后，橡皮筋会从挂钩上自动脱落，就不会产生是车子后退的现象了。我指导科技社团的同学们共同实验、改进，车子在橡皮筋的作用下利用惯性还能前进一段距离，结果令人满意，不会出现倒退的现象了。

问题三，橡皮筋动力车因橡皮筋的长度有限，在车轴上绕多少圈，决定了车子前进的距离——依据车轮的大小，大约1米2米左右。“难道只能走这么短的距离吗？”学生提出这样的问题。

社团活动中，我带领学生分析了橡皮筋在小车内产生动力的方式（弹力：车轴缠绕橡皮筋是橡皮筋逐渐拉紧，利用的是橡皮筋在弹性范围内产生的弹力拉动车轴转动带动车轮转动，是车子前进。我们可以试用一下橡皮筋的扭力。）

拉线玩具“小老鼠”的启发（如图）：

拉动“小老鼠”线绳，使其悬空，其中的轮子在重力作用下就会向相反方向转动，橡皮筋在轮子转动的作用下产生扭力，松开“小老鼠”的线绳，把它放到地上，小老鼠在橡皮筋扭力作用下就会向前跑。能把这个原理能用在小车上吗？

我们对小车进行了改进：做一个小轮子放在橡皮筋的中间连好（如图），

我们称之为“绕线轮”。

轮子上缠绕足量的线。线的一端与车轴相接。转动车轮车轴随之转动，线缠绕在车轴上，逐渐使橡皮筋产生扭力，可以带动车子前进。

优点：一、有了绕线轮，可以储存更多的动力源，车子可以跑得更远（实验中约行使10米——15米左右）。二、绕线轮起到了一个变速器的作用，是一个费力轮轴，可以缓解橡皮筋快速、有力释放弹力的特性，避免了车轮原地打转。三、不用给车增加更多的配重了，减轻了车身重量。

缺点：绕线轮放在橡皮筋中间在转动时很不稳定，容易把线绕在橡皮筋上，使车子无法动。改进方法：加装一个固定绕线方向的装置。（如图）

思考：由于绕线轮放在橡皮筋中间，橡皮筋的扭力只用了一半，没有充分发挥作用。

“橡筋小直升机”引发的。

“橡筋小直升机”（如图）螺旋桨在橡皮筋的一端，可以转动250圈左右。小车中的绕线轮能不能也放在一端，充分利用橡皮筋产生的能量？

经过我们的设计与改进，把原来的螺旋桨部分变成了绕线轮。终于实现了“充分利用橡皮筋产生的能量”这个目标。（如图）

车轮的转数比原来提高了一倍多。行驶的距离也同样提高了一倍。

橡皮筋动力车在制作过程中产生的一系列的问题与思考得到了解决，从学生到教师都有一种成就感。如何使这个活动推广起来是的每一位学生都能参与活动。我对制作的“材料”和“工艺”进行了必要的筛选。最后确定了四年级学生每人都能制作的——“超级橡筋动力车的制作方法”：

工具：剪刀、圆规、小锥子、小钳子等。

材料：橡皮筋1到6根，硬纸片，纸，曲别针一个，竹签3根。胶水，502，砂纸，空瓶等。

方法：

1、做车轮：用圆规在硬纸片上画同样的圆4个，用剪刀剪下，用砂纸加以打磨，作为车轮用。（如图）

2、做绕线轮：

（1）用圆规在硬纸片上画同样的圆2个，用剪刀剪下。（2）用小钳子把曲别针弯成（如图）。

（3）剪1厘米宽的纸条数个。

（4）把曲别针弯好的轮轴两端各穿入一个小圆硬纸片。中间用纸条缠绕，直径约1厘米左右。

3、做车身：用小锥子加热，在空瓶适当部位扎出轴孔，装绕线的孔。

4、组装：（如图）

经过不断的研究改进，最终达到了四年级水平的学生人人能够制作的目标，今年三月，四年级橡皮筋动力车比赛中，学生参与率达到了90%！四（1）班的何成城同学创造了23、5米的成绩。九月份比赛中五（1）张山创造了26、7米的成绩。算得上是超级橡筋动力车了。

当然，制作活动中还有很多细微的问题存在，比如：不能走直线的问题等。这些制作技术的要求比较高，目前学生水平不能达到，有待于学生水平提高后改进。

活动启事：什么是研究？什么是发明创造？——创造起源于实践活动，遇到问题——想办法解决，这就是一个研究过程。用了别人没有想到的办法，就是一种创造。

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