热动力——皮筋马达

橡胶遇热会收缩。所需时间60分钟。

实验内容

大概有很多人都曾经体验过用皮筋做飞机航模螺旋桨动力的感觉。同样的皮筋动力,当它受到阳光照射,就会产生热能,这个可以持续旋转的皮筋马达,会让你大吃一惊!把金属加热后是可以拉伸的,那么,你知道皮筋受热会收缩这个特性吗。通过这个实验,你能够学习到能量的变换以及皮筋的不可思议的性质。

所需材料

彩色纸、皮筋、灯泡(60瓦)、灯口、铁制台座(2个)、吸管、迷你四驱用1mm中空轻量螺旋桨轴、切割刀、尺子、量角器、切圆用切割刀、玻璃纸带。

实验方法

1.在较结实的彩色厚纸上,画两个同心圆。用切割刀把圆切下来。半径在10cm或8cm左右的大小比较好,但是,一定要根据皮筋的强度变化。

2.把大圆的边8等分,切一个2~3mm的切口。

3.将迷你四驱用1mm中空轻量螺旋桨轴两端的2个齿轮,推到中心。但是,要留出5mm的距离,绑皮筋用。

4.将螺旋桨轴穿过圆板的中心,挂上4根橡皮筋。皮筋呈L型,成90°状态,对角相挂。要想获得出色的平衡,那么,挂皮筋的这个工作就显得稍稍有些难度。

橡皮筋热机5.在两个铁制的台座上插上吸管,以便能够插上中空螺旋桨轴的金属棒。这个吸管,成为转动轴的孔。

6.将圆板固定在插在台座上的吸管的孔内。这时,要检查重心情况。重心合不上时,在彩纸上贴上玻璃纸带,调节平衡。

7.将灯泡接近圆板的一侧,给部分皮筋加热。灯泡接近后过一会儿,圆板开始慢慢转动。此时的转动并非等速,呈45度转动,过一段时间后恢复静止。

8.转动的速度,依灯泡的性质、灯泡与皮筋的距离而不同。用60瓦的灯泡,相隔1cm左右的情况下,2分钟转动一次。用125瓦的灯泡可能有些奢侈,但是,在紫外线灯管的作用下,转动次数会增多。

延伸

用自行车的车轮和电热炉,也可以制作大型的皮筋马达。

橡皮筋热机

注意事项

注意不要被灯泡烤伤及不要触电。

说明

皮筋有受热收缩的性质。用灯泡的光给其加热,皮筋收缩,造成重心移动,从而产生旋转的力。这被称作Hayward的皮筋发动机。

可参考网址:http://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-rubber-band-heat/。搜索关键字:Rubber Band Heat Engine。

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发布时间:2014/4/15 下午7:09:57  阅读次数:6001

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