小制作小发明

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水火箭

水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入三分之一的水，利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。是利用水和空气的质量之比（水的密度是空气的771倍），压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，在反作用下，水火箭快速上升，加速度、惯性滑翔在空中飞行，像导弹一样有一个飞行轨迹，最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。

水火箭是寓教于乐、科技含量高,深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材。可以让学生直观了解导弹,运载火箭的发射升空,回收的过程,导弹的飞行与飞机的飞行原理及不同点。解释牛顿第一、第二、第三定律（作用与反作用、惯性、能量守恒定律）了解一些基本的空气动力学和飞行力学等方面知识。使广大青少年了解航天科技，热爱航天科技,为国家航天事业培养、造就、输送优秀人才。（全国已多次举办比赛~~）

发射原理

用橡皮塞紧的瓶子，形成一个密闭的空间．把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出．水火箭和火箭最大的不同，在於其推进的媒介由高温空气变成水而已。在发射水火箭前会灌入空气达一定压力，由於高压会自然向低压流去，故在喷嘴被打开时，空气自然向喷嘴流去，但由于水挡在前方，故水会被空气推出火箭，而火箭也藉此获得向前的速度。

反作用力

材料准备

2~6个2.25L的可乐瓶、剪刀、单面刀片、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸．桌布等轻便不透风的材质

制作过程

1.增压塞制作：用小刀切下橡皮塞较粗的一端，切口直径为2.3cm，穿过小孔装上气门芯、胶管、和螺帽，将橡皮塞用力塞进瓶口内，其露在瓶口外的部分不超过约2mm；用剪刀在饮料瓶盖中间挖一个直径约12mm的孔，以便使旋紧瓶盖时仅让气门芯露在外面。

2.侧翼的制作：用硬纸片剪下侧翼四个，为了使火箭飞行时有较好的稳 定性，侧翼必须有较高的硬度，如果纸片片硬度不够，可将两片或三片粘叠在一起制作，剪好侧翼后，将“粘贴爪”交替地折回两侧，用透明胶带对称地粘贴在火箭的下部侧面。

3.取出其中一个可乐瓶，大约以1/3的间距切成三等份．如图2,留下瓶口及中段部分，将第二个可乐瓶倒过来．如图3,将第一个的瓶口盖在第二个可乐瓶的瓶底，再将第一个的中段瓶身盖在第二个可乐瓶的瓶口．盖上后，用双面胶粘紧．再找出一个硬纸板，剪出平衡翼，平衡翼的数量为4个.太大的平衡翼很重，太小的起不了平衡作用．

4.制作降落伞，将一张正方型的桌布对边折，再对边折，以中点为心，对折2次，用剪子剪下多余部分，使它成圆形，贴好线。1 准备材料。三四个2.5升的健力宝瓶或可乐瓶， 若干X光片，几个化学器材用的3号和4号软胶塞，一整套单车气门心，剪刀、小刀各一把，透明胶、双面胶和绝缘胶布，502胶水一支。

5.(1)机翼制作。用剪刀将X光片裁成大小相同的直角梯形28块，梯形长12cm，高6cm，斜腰和长底夹角约45度。另裁4个同上规格但高为8cm，短底相连接两面重叠的梯形（用作机翼的表面）。用双面胶将7小块梯形紧密粘成一个厚的梯形，使之平直平坦，然后用一个大的双面梯形将其紧密包住并粘紧。为使机翼的厚面平整，可用剪刀或小刀修平修直，然后将机翼的厚面用绝缘胶封住。最后，将机翼两边长出的部分向外折成90度。这样，按上述方法将其余的X光片做成三个机。 (2) 机身制作。取一个健力宝瓶（瓶头弧线过度比较自然，作火箭头利于减小空气阻力）在离下端11cm处将其横截剪开,用绝缘胶将带瓶口的部分粘紧在另一个瓶子的底部，用绝缘胶在接口处多缠绕几圈以牢固。 (3) 气塞制作。取一个4号的软胶塞，用开洞工具在胶塞的底部正中处开一个比气门芯套筒稍小一点的平直洞，然后用小刀横切去细端约0.6cm；将气门芯套筒上一个面积较大的“戒指”（五金店有卖），从软胶塞的细端往上把气门芯装好，套上一个同样的“戒指”，拧上螺丝，稍微紧就可以。最后将气塞用磨刀石磨成圆柱体，达到刚好能够完全进入可乐瓶口或稍紧一点，装上气门芯即可使用。 (4) 炮头制作。取一个3号软胶塞用小刀将其削尖且圆滑。 (5) 组装机翼。取一个健力宝瓶剪一个长比机翼长稍长的两面相通的圆柱体，然后用透明胶和绝缘胶将4个机翼4等分紧密粘好。最后，将粘好机翼的圆柱体套在水火箭的底部使其与瓶口相平（这不一定是最佳位置，可在飞行实践中上下调节寻找确定），用绝缘胶缠绕粘紧。 (6) 其他。为增大气塞和瓶口的接触面以增大瓶内气压，可用小刀将气塞大端削细一点并使之圆平粗糙。由于机身增长了一节做火箭头，火箭头部分较轻不平衡，可适当往里面塞纸以达到平衡。为尽可能减小空气阻力，将用软胶塞做成的炮头用502胶水在火箭头瓶口粘好。 按以上方法一个简单的水火箭便制作完成。根据我们研制的水火箭，通过实践的改进，水平方向飞行可达160米左右，竖直方向飞行可达40~50米。

水火箭发射方法： 1. 水量调控。水火箭用水量和火箭容气空间有一定的比例，不能太多也不能太少，最佳用水量约为火箭容气空间的1/4到2/5之间（2.5升的空间大约装600毫升左右，可多试验几次寻找确定）。

2. 发射角度。水平方向飞行，由于空气的阻力，发射的最佳角度在50到55度之间，不同的水火箭可能不同，可通过控制变量的方法试验确定。（我们制作的水火箭最佳角度是53度左右）。竖直方向飞行则为90度。

3. 气塞使用。气塞的使用原理是通过压缩软胶塞体积膨胀来调节气塞的松紧程度，压缩越厉害体积膨胀越大，气塞越紧，要把气塞冲出来的气压就越大，即火箭获得的动力越大。具体使用方法如下：首先拆下气塞的气门芯，将气塞在原形塞进火箭的瓶口内，然后用套筒（一种专门用来拧螺丝的工具，五金店有卖）拧紧气塞的螺丝，最后安装气门芯即可加气使用。（注：拧紧程度可按需要来调节。）

4. 发射稳定调控。仅讨论水平方向的发射。需要制作一个发射台，发射台要配有导航轨道，导航轨道不要太长也不要太短，一般长为60cm（可用三个教学用的大三角板和两根扫帚柄拼凑而成，为减少扫帚柄作导航轨道时对水火箭的摩擦，可用透明胶粘贴扫帚柄或如图例所示的模型）。无风天气时，正对目标按最佳发射角度（指发射轨道与地面的夹角）发射。刮风天气时，应视风力和风向适当调偏与发射目标的方向，保持最佳发射角度发射。

5. 注意事项。发射时，确保火箭和轨道的平直一致，若偏离1~2度都会影响飞行的平稳性而呈“8”字型飞行。用气筒打气时，要尽可能平稳，打气频率不要太慢应快点。要尽可能将气塞塞紧，可通过拧紧气塞的螺丝来调节，气塞塞得越紧瓶内气压越大而火箭的动力就越大。 取第一个瓶子，称之为A瓶。在瓶子上下1-1、2-2的位置各画一条线，两条线位置的决定方法如下。1-1：选瓶上弧线曲度与火箭泡棉头曲度相近处。2-2：选瓶子下方曲线转直点的下方约0.5cm处。

自1-1线上方、2-2线下方约0.5cm处用美工刀（或剪刀）切（剪）开。

用剪刀慢慢修剪至画线处，尽量使其平整，以便与B瓶衔接时可以较为密合。 将火箭泡棉头放置於A瓶上方，由正上方看泡棉头是否对准保特瓶之正中央位置。若已放正，则使用电工胶布缠绕於相接处，加以固定。 取另一个瓶子称之为B瓶，将瓶盖卸下，然后将喷嘴由保特瓶开口处旋紧。 将A、B瓶相连接。然后至於平坦之桌面或地上滚动，看看是否连接平整，滚动是否平顺。若是，则以电工胶布加以固定。 取第三个瓶子，称为C瓶。在瓶子3-3、4-4之位置各画一条线。3-3：选瓶子上方曲线转折点的下方约0.5cm。 4-4：选瓶子下方曲线转折点的下方约0.5cm。 自3-3线上方、4-4线下方约0.5cm处用美工刀（剪刀）切（剪）开。 将厚纸板对折，然后用铅笔画出四个梯形。然后用剪刀沿线剪开。注：尾翼之尺寸、形状，可以做不同的变化，以测试 其对飞行有何影响。 同样以投影片至做出与厚纸板规格相同之梯形。 将制作好之投影片包覆於厚纸板梯形之外侧，可以先使用双面胶带将投影片及厚纸板接合在一起，然后使用电工胶布将其三边贴过。 用双面胶带贴於摺起部分之底部。此步骤为了将做好之四个尾翼年贴於C瓶。 四个尾翼完成图。 将四片尾翼年贴於C瓶上，需确定为十字对称，如此才能平衡。 先以电工胶布黏贴於尾翼两侧，黏贴时须注意电工胶布的长度须够长，上方需比尾翼高约一个胶带的高度，下方反折入C瓶内，以增加牢固程度。再以电工胶布缠绕於尾翼上方约两圈。 将C瓶与B瓶用电工胶布做连接。注：同样须注意保持水火箭箭身的笔直以确保飞行方向的准确。

与磁铁有关的小发明小制作

自制热气球

1.首先我们用软纸裁出6～8个叶状的纸片。

2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。

3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。

4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面。

手电筒 具体制作方法是：将一只废易拉罐（如露露饮料罐）起掉一头盖子，另一头用圆头榔头敲凹。用厚瓦楞纸板卷起两节一号电池，电池正极朝上、负极朝下装入罐中。找一个合适的塑料盖（如神奇大大卷的盒盖正好可以扣在露露饮料罐上），在盒盖中央挖一个圆形小洞，洞的大小以使灯泡插紧为宜。将灯泡底座插入小洞。取一段寻线两端剥去线皮，一端绕在灯座上，另一端从塑料盖侧面扎一个小孔穿出。将塑料盖盖在易拉罐上。检查一下，灯泡、电池是不是紧密接触。到这里一次性手电筒就做好了。使用时，用大拇指把从侧壁穿出的导线按在从拉罐无油漆的焊缝上，手电筒就会发光，大拇指离开导线跳起，手电筒就灭了，使用非常方便。

一根缝衣针，用磁铁把它磁化，然后用棉线拴在针的中间部位，挂在一个支架上，就成为一个指南针了。再做一个浮式指南针：

拿一根磁化了的钢针，横向穿过一块小软木塞，放在一个盛水的陶瓷碗内，就是一个浮式指南针。

我们还可以做一个更讲究的匣式指南针：

找一个小圆纸盒或者塑料盒（不能用铁盒）。用硬纸剪一个和小盒一样大小的圆片，上面贴一张白纸，标出S、N等字样，把一个塑料图钉从背面摁在圆纸片上，把圆纸片放入盒内，盒中心就有一个直立向上的针柱了。再找一个废刮胡子刀片，剪成狭长的菱形，用钉子在中心位置打一个小坑，放在针尖上试一试，如果不能平衡，就用剪刀修理，直到能平衡为止。把它放在强磁铁上磁化，然后架到盒内的针柱上。在盒口蒙上一层透明玻璃纸（用玻璃更好），把原来的盒盖开一个大孔再盖上去，就是一个盒式指南针了。

一个能自由旋转的磁体，在静止的时候，总是指向南北方向。人们了解到磁体的这种特性以后，就利用它来制造指示方向的工具——指南针。

磁针静止以后，为什么总是指向南北呢？因为地球是个大磁体，它的两个磁极接近于地球的两极，在地磁力的作用下，磁针就被吸到南北方向上了。我们知道，异名磁极是相吸的，地磁的S极在北端，N极在南端，因此，磁针的N极总是指向北方，S极总是指向南方。磁针的磁极和地球的磁极并没有接触，它们却能互相吸引，这表明磁体的周围存在一种看不见的东西，人们把它叫做“磁场”。地球磁场的存在是磁针能够指示南北的原因。

世界上最早的指南针，要算我国战国时期制造的“司南”了。它是把天然磁铁琢磨成勺子的形状，勺柄是S极，使重心落在圆而光滑的勺头正中，然后把勺子放在一个光滑的盘子上。使用的时候，把勺头放平，用手拨动它的柄，使它转动。等司南停下来，它的长柄就指向南方。那时候，有的人到山里去采玉，怕迷失方向，就带上司南来辨别方向。

发明司南以后，人们不断地研究和改进指南的工具。到了北宋初年，又制造出了指南鱼。它是用一块薄薄的钢片做成的，形状很象一条鱼。鱼的肚皮部凹下去一些，象小船一样，可以浮在水面上。把它磁化以后，放到盛水的瓷碗里，就能指示方向了。因为水的摩擦力比固体小，指南鱼转起来比较灵活，所以它比司南更灵活更准确了。

当时还有用木头做的指南鱼，就是用一块木头刻成鱼的样子，象手指那么大。从鱼嘴往里挖一个洞，里面放上条形磁铁，使它的S极朝鱼头，用蜡封住口。另外用一根针插到鱼嘴里，指南鱼就做好了。把它放到水面上，鱼嘴里的小针就指着南方。

我国不但是世界上最早发明指南针的国家，而且是最早把指南针用在航海事业上的国家。据记载，南宋的时候，航海的人已经用“罗盘”来指示航向了。这是把指南针和罗盘结合起来的指南工具。罗盘的盘有用木头做的，也有用铜做的，盘的周围刻上东南西北等方位，盘中央放一个指南针。只要把指南针所指的方向，和盘上的正南方位对准，就可以很方便地辨别航行方向了。

在军事上也用到指南针，行军作战的时侯，如果遇到阴天黑夜，就用指南针来辨别方向。

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