电在我们的生活中不可或缺,幼儿园的科学教育绝对不能忽视这一点,应当把电的知识用最有趣的方式渗透进去,让孩子们了解电发挥作用的原理,不仅学会安全用电,还能有所创新,让电更好地为我们服务。 大班的电学小实验可以以简单的电路为主。两块电池,几根导线,稍作改动就能变出新奇的花样。利用电路,幼儿园的小朋友可以拼装电磁玩具,可以自己做水果发电机,点亮小电珠,做个机器人……什么?等一下,做个机器人? 没错,听起来遥不可及的高科技产品我们也可以做!其中应用的主要原理正是大家熟悉的简单电路。
需要什么材料
为了让机器人动起来,我们需要一个小小的
发动机。不要被发动机三个字吓到,那种直流电机马达我们的电路玩具盒、电动玩具车里都有,相信大部分幼儿园里也有相应的配件。为了让马达工作,我们需要一定的动力——
电池。机器人动起来很费电,所以推荐9v锂电池,持久耐用。锂电池找起来有困难,用普通的干电池也可以。发动机和电池盒上一般都自带红蓝两色导线,把它们连接起来就组成了一个电路。
【完整材料清单】
- 电池及配套电池盒
- 实验用直流电机马达
- 绝缘胶带
- 一次性塑料杯
- 软木塞
- 雪糕棍
- 四支细杆水笔
- 两颗塑料眼珠
- 秒表
️动手制作机器人️
第一步:把锂电池安装进电池盒,注意电池盒的开关全程保持在关闭状态。
如果找不到锂电池,用下图这种普通的干电池和配套电池盒也可以。
第二步:把软木塞插在直流电机小马达的金属轴上。木塞和马达的顶面一定要保持一段距离,不能贴得太紧。
第三步:在塑料杯的杯底钻出三个洞。两侧的洞用来穿导线,中间的小孔用来放置金属轴。
将直流电机马达的两根导线和金属轴较短一侧穿入小孔。马达与杯底的接触面用双面胶固定。
第四步:把电池盒放进杯子。
把小马达和电池盒的红蓝两色导线分别连接在一起。
导线接头处用绝缘胶带粘牢。这样一来,我们就有了一个完整的电路。为了确保机器人好好工作,先来测试一下我们的电路吧!把塑料杯拿在手里,把电池盒的开关打开。如果电路完好,小马达就会发动,带动软木塞转起来。如果马达不动,问题可能出现在一下环节:
️导线没有接好。
️软木塞和小马达贴得太近。
️电池正负极弄错,或者电池盒接触不良。
如果一切正常,就可以关闭开关,继续下一步了。
第五步:把四支细杆水笔用绝缘胶带固定在塑料杯四周,笔尖朝下。机器人不工作的时候应当盖好笔帽。
第六步:在杯壁上贴两颗塑料眼珠(用马克笔手绘也可以)。用绝缘胶带把雪糕棍固定在软木塞上。雪糕棍打破了机器人的整个重量的平衡,因此可以在马达发动后让机器人产生位移,而且一边运动一边颤抖,使笔在纸上留下轻重不同的痕迹(游戏机遥控器还有手机震动都运用了类似原理)。
开始测试机器人啦!
第一步:把机器人拿在手里,摘掉四支水笔的笔帽,将电池盒的开关打开。
第二步:把机器人放在一张白纸中央,用秒表计时,让机器人在白纸上跑10秒钟。
第三步:把雪糕棍向木塞中部移动,如下图所示。再次开动机器人,运行10秒钟,观察运动情况。
第四步:继续将雪糕棍向木塞中部移动,直到软木塞位于雪糕棍的中心位置,两侧平衡。第三次开动机器人,运行10秒钟。
第五步:对比这三次机器人的运动轨迹,以及水笔在纸上留下的图案。
️常见问题️
️
为什么我的机器人总是摔倒? 通常有以下几个原因:四条“腿”没有粘牢;水笔的笔尖没有处在一个平面;雪糕棍太过偏离中心,导致机器人失去平衡。 ️
为什么我的小马达总是掉下来? 通常是因为小马达和塑料杯之间粘得不够牢。 ️
为什么软木塞飞出去了? 可能是软木塞和小马达联结得不够紧密。
【其他解决方案】 由于电池盒悬挂在塑料杯内部,粘得不牢很容易掉下来。因此要是对外观要求不那么苛刻,完全可以把电池盒和小马达用绝缘胶带牢牢地粘在塑料杯顶部。
固定有雪糕棍的软木塞也可以用一个木质晾衣夹来代替。
打开开关,可爱的机器人同样能够画出漂亮的图案。
【思考题】
- 什么是电路?
- 机器人运动的原理是什么?
- 雪糕棍起到什么作用?
机器人的制作过程虽然有些复杂,但是在老师的指导下,大班的孩子们还是能够合作完成。当机器人成功完成测试任务后,孩子们必定会收获前所未有的成就感!与其把小实验当成一项游戏,不如通过实验让孩子们升级到小小科学家的水准,认识到什么是科学,什么是探索。
一起完成这个挑战吧!相信孩子们经历各种困难之后,终于完成之时,收获的绝对不仅仅是爆棚的满足感! 本文图片来自国外网站,文字由