巧用能量的重力小車

◎重慶市育才中學校 劉暢 李建

物體被舉高后，就具有了對外做功的能力，也就是具有了能量。我們把這種由于被舉高而具有的能量叫作重力勢能。在生活中，我們可以巧妙地利用這種能量?？矗覀冎谱髦亓π≤嚕笤谶@種能量的“幫助”下，小車跑起來了。

制作材料與工具

一次性筷子、瓶蓋、竹簽、吸管、細線、螺母、熱熔膠槍，如圖1。

圖1

制作步驟與實驗

1.取3根一次性筷子，用熱熔膠將它們粘成一個三角形，如圖2。再用同樣的方法準備一個同樣的三角形，如圖3。

圖2

圖3

2.將吸管剪成兩長兩短，將一根長吸管的一端粘在一個三角形的一條邊下方，然后將這根長吸管的另一端粘在另一個同樣的三角形對應的邊下方，與最近的三角形的角相距2～3 cm，兩個三角形處于平行狀態，如圖4、圖5。

圖4

圖5

三角形粘有吸管的那一面為重力小車的底盤所在的面。

3.將竹簽插入另一根較長的吸管內，使其兩端露出吸管一部分，如圖6。

圖6

4.用熱熔膠槍把插在吸管中的竹簽固定在底盤的對角上，也就是車頂的位置，如圖7。

圖7

5.將兩根短吸管分別粘在車底的兩根一次性筷子上，這兩根短吸管相隔一定的距離，開口相對，都與最近的一個角相距2～3 cm，如圖8。

圖8

6.在底盤的長吸管和兩根短吸管內分別插入竹簽，作為小車輪子中間的軸，如圖9。

圖9

7.取4個瓶蓋，在其中間打孔，作為小車的輪子，如圖10。

圖10

將竹簽的兩端分別插入瓶蓋的孔中，再用熱熔膠固定，瓶蓋和竹簽構成的整體可以在吸管中自由地轉動，如圖11。

圖11

8.將細線的一端系在小車底盤的竹簽上，用熱熔膠固定，如圖12。將細線的另一端繞過“車頂”，懸掛一個重物如螺母，如圖13。

圖12

圖13

9.轉動與細線相連的竹簽，使細線慢慢地纏繞在竹簽上，細線上的重物隨之上升，如圖14。把小車放在地上，松手后，小車就在重力的作用下跑起來了，如圖15。

圖14

圖15

原理分析：

重力勢能是機械能的一種，物體具有重力勢能也就是具有了對外做功的本領。我們制作的小車就是由被舉高的螺母的重力勢能來驅動的。

我們轉動連接輪子（瓶蓋）的橫桿（竹簽），讓細線纏繞在橫桿上的過程，就是給小車“充能”的過程——使螺母被舉高而具有了重力勢能。將小車放在地上松開手后，螺母受到重力作用下落，輪子隨之轉動起來，小車也就跑起來了。

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