这些可爱的小玩具相信90后都不陌生吧!它们是风靡一时的发条玩具,不用电池和马达,我们只需转动发条就可以让小动物们动起来了。今天我们要制作的纸杯外星人就是利用发条来前进的。
认识发条
发条是发动机器的一种装置,卷紧片状发条,储存足够的弹性势能,当卷紧的发条逐渐松开时,发条储存的弹性势能会转化为机器的动能。机械钟、表和发条玩具里都装有发条。
认识弹性形变
在外力的作用下,物体发生形变,当外力撤消后,物体能恢复原状,这样的形变叫做弹性形变。
发生弹性形变的物体对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
比如我们用手拉扯橡皮筋,橡皮筋的形状会发生变化,当我们把手松开,橡皮筋恢复原状,我们将这种现象称为弹性形变。
与此同时,我们的手接触到橡皮筋,会感受到橡皮筋对我们的手产生力的作用,这种力我们称之为弹力。
什么是弹性势能
发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫做弹性势能。同一弹性物体在一定范围内形变越大,具有的弹性势能就越多,反之,则越小。
观察纸杯机器人的发条箱
纸杯机器人的发条箱里包含一根发条,一个圆形齿轮,一根横轴
纸杯机器人的实验原理
用手拉动线绳,发条产生弹性形变,存储弹性势能,松手时,发条逐渐恢复原状,发条储存的弹性势能为机器人提供动力,带动齿轮旋转,然后通过横轴带动轮子转动,小车就向前走了。
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