(完整版)乐高教育9686动力机械教案.doc
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1、杠杆LEGO and the LEGO logo are trademarks of the/sont des marques de commerce de/son marcas registradas de LEGO Group. 2009 The LEGO Group.简易机械:杠杆杠杆可能是最常用的简易机械。杠杆是用一根硬棒或者结实物体来传递力。 杠杆有一个支点,能被用来改变施力(作用力),改变方向和改变运动的距离。作用力、一个支点和一个负荷就是每个杠杆都拥有的三个特征。 根据这三个特征的不同位置,可以区分出一类、二类和三类杠杆。你知道吗?杠杆这个词来源于法语 levier,意 思 是
2、“ 抬 起”。负荷作用力支点一类杠杆的支点位于作用力和负荷之间。常见的例子有跷跷板、铁撬、堆垛机和剪子。负荷作用力支点二类杠杆的支点和作用力各在一端,负荷在两者之间。常见例子有核桃夹、独轮推车和开瓶器。作用力负荷支点三类杠杆的支点和负荷各在一端,作用力在中间。常见例子有镊子和冰夹。A1搭建手册1A1,第2至3页按下杠杆,抬起负荷。 描述抬起负荷 有多费力或多容易。 标注出支点、负 载和作用力。 用一个圆圈确切地表示出各个的位置。 属于几类杠杆?A2 搭建手册1A2,第4至5页 抬起杠杆。描述举起负荷时有多费力或多容易。标出支点、负荷和作用力。 用一个圆圈确切地表示出各个的位置。属于几类杠杆?A
3、3 搭建手册1A3,第6至7页 抬起杠杆。描述举起负荷时有多费力或多容易。 标出支点、负荷和作用力。用一个圆圈确切地表示出各个的位置。 属于几类杠杆?杠杆LEGO and the LEGO logo are trademarks of the/sont des marques de commerce de/son marcas registradas de LEGO Group. 2009 The LEGO Group.简易机械:杠杆杠杆可能是最常用的简易机械。杠杆是用一根硬棒或者结实物体来传递力。 杠杆有 一个支点,能被用来改变施力(作用力),改变方向和改变运动的距离。作用力、一个支点和一个
4、负荷就是每个杠杆都拥有的三个特征。 根据这三个特征的不同位置,可 以区分出一类、二类和三类杠杆。你知道吗?杠杆这个词来源于法语 levier,意 思 是 “ 抬 起”。负荷作用力支点一类杠杆的支点位于作用力和负荷之间。常见的例子有跷跷板、铁撬、堆垛机和剪子。负荷作用力支点二类杠杆的支点和作用力各在一端,负荷在两者之间。常见例子有核桃夹、独轮推车和开 瓶器。作用力负荷支点三类杠杆的支点和负荷各在一端,作用力在中间。常见例子有镊子和冰夹。A1 这个模型属于一类杠杆。作用力和负荷各在一端,支点在中间。这个模型用最小的力移动负荷。没有横线作用力负荷支点A2 这个模型属于二类杠杆。作用力和支点各在一端,
5、负荷在中间。需要移动负荷的作用力大约是负荷力的一半。负荷支点作用力A3 这个模型属于三类杠杆。支点和负荷各在一端,作用力在中间。尽管所需的作用力比直接举起负荷的力还要大,使用三类杠杆的优势是负荷被移动的距离比作用力举起的更长。支点负荷作用力轮和轴LEGO and the LEGO logo are trademarks of the/sont des marques de commerce de/son marcas registradas de LEGO Group. 2009 The LEGO Group.简易机械:轮和轴轮和轴通常是圆形物体,一般是一个大轮子和小一些的轴。通常被牢固地固定
6、在一起。 你知道吗? 迄今为止发现的第一个 轮子是大约5,600年前苏 美尔人制作的。.轮轴轮和轴总是以相同的速度旋转。因为轮子的周长更大,轮子的表面旋转速度会更快距 离也更长。和把负荷放在地上拖着相比较,在小车上放一个负荷,几乎总会减少摩擦力。科学和工 程里的轮子不总是用在交通工具上。有沟槽的轮子叫做滑轮,有齿的轮子叫齿轮。轮和轴的常见例子有擀面杖、溜冰鞋和手推车。B1搭建手册B1第一册,第8-9页 在桌子上,直线推动模型小车。 描述发生了什么。现在试试小车曲线行驶,急转弯。 描述发生了什么。B2搭建手册B2第一册,第10-11页 在桌子上,直线推动模型小车。 描述发生了什么。现在试试小车走
7、之字形路线,急转弯。 描述发生了什么。和前面的小车比较。B3搭建手册B3第一册,第12-15页 在桌子上,直线推动模型小车。 描述发生了什么。现在试试小车走之字形路线,急转弯。 描述发生了什么。和前面的小车比较。B4搭建手册B4第一册,第16-17页 描述发生了什么及转动手柄时万向节的运动。.轮和轴LEGO and the LEGO logo are trademarks of the/sont des marques de commerce de/son marcas registradas de LEGO Group. 2009 The LEGO Group.简易机械:轮和轴轮和轴通常是圆
8、形物体,一般是一个大轮子和小一些的轴。通常被牢固地固定在一起。你知道吗? 迄今为止发现的第一个 轮子是大约5,600年前苏 美尔人制作的。.轮轴轮和轴总是以相同的速度旋转。因为轮子的周长更大,轮子的表面旋转速度会更快距 离也更长。和把负荷放在地上拖着相比较,在小车上放一个负荷,几乎总会减少摩擦力。科学和工 程里的轮子不总是用在交通工具上。有沟槽的轮子叫做滑轮,有齿的轮子叫齿轮。轮和轴的常见例子有擀面杖、溜冰鞋和手推车。B1 这个模型小车的轴是分离的。小车直线或者曲线行驶、 急转弯时,容易转向。分离轴允许轮子以不同的速度转动。没有横线B2 这个模型小车的轴是固定的。直线行驶时很容易转向。但 是曲
9、线行驶包括急转弯时,转向困难,因为轮子不能以不 同的速度转弯。转弯时,一个轮子总打滑。B3 这个模型小车有一个转向系统。直线或曲线行驶包括 急转弯时,转向很容易。分离轴允许轮子以不同的速 度转弯,转向轮能够很好地控制住。B4 这个模型小车有一个万向节。摇手柄时,旋转的运动通过 处于一个角度的万向节传给输出。输入和输出的速度比是1:1。滑轮LEGO and the LEGO logo are trademarks of the/sont des marques de commerce de/son marcas registradas de LEGO Group. 2009 The LEGO G
10、roup.简易机械:滑轮滑轮是通过绳子、链条或者缠绕在轮子凹槽里的皮带运动的轮子。主动轮从动轮皮带驱动的滑轮有一个连续的皮带连接两个轮子。受到外力作用(施力)的轮子叫主动 轮,另一个叫从动轮。 主动轮提供输入力,从动轮提供输出力。主动轮转时,皮带跟着运动,使从动轮也朝相同的方向转动。如果主动轮比从动轮小,从动轮会比主动轮转 的慢。驱动滑轮的皮带依赖皮带的摩擦来传递运动。如果皮带太紧,皮带会导致滑轮轴和轴承 产生多余的摩擦力。如果皮带太松会打滑,施力没有被有效利用。打滑是有皮带运转的机械负荷过重时的一个保证安全的保护功能。提重物时,复合滑轮的轮子可以组合成一个举起的系统,这个系统能更容易地把重物
11、举起。你知道吗?滑轮是在英格兰开始被大量生产的。19世纪初时, 也就是拿破仑战争时,人 们生产滑轮,给英国皇家 海军的战舰提供滑轮组。负荷上升拉下使用单个滑轮举起负荷不会更省力,但是它能改变运动的方向,而不必增加速度或者 力。单个滑轮只允许你通过拉绳子举起一个重物。有动滑轮,也有定滑轮。定滑轮和动 滑轮之间的区别就是重物被移动时,定滑轮不会上下移动。定滑轮通常被固定在顶楔或者椽子上,只能绕着轴转动。在举起或者拖拉的系统里,复 合滑轮的轮子在一个轴上,被叫做滑轮组。常见的例子有百叶窗、窗帘和旗杆。C1搭建手册C1第一册,第18页 转动手柄,描述主动轮和从动轮的速度。 然后慢慢增加你握着输出指针的
12、力,描述发生了什么。C2 搭建手册C2第一册,第19页 转动手柄,描述主动轮和从动轮的速度。 然后慢慢增加你握着输出指针的力,描述发生了什么。C3 搭建手册C3第一册,第20页 转动手柄,描述主动轮和从动轮的速度。 然后慢慢增加你握着输出指针的力,描述发生了什么。C4搭建手册C4第一册,第21页 转动手柄,描述主动轮和从动轮的速度。然后慢慢增加你握着输出指针的力,描述发生了什么。C5搭建手册C5第一册,第22-23页 转动手柄,描述主动轮和从动轮的速度。 标出主动轮和从动轮。准确地圈出每个轮子。C6搭建手册C6第一册,第24-25页 转动手柄,描述主动轮和从动轮的速度。 标出主动轮和从动轮。准
13、确地圈出每个轮子。C7搭建手册C7第一册,第26-27页 转动手柄,描述主动轮和从动轮的速度。 标出主动轮和从动轮。准确地圈出每个轮子。C8搭建手册C8第一册,第28-31页 提起绳子,重物被举起。描述发生了什么。C9搭建手册C9第一册,第32-35页 提起绳子,重物被举起。描述发生了什么。C10搭建手册C10第一册,第36页 提起绳子,重物被举起。描述发生了什么。滑轮LEGO and the LEGO logo are trademarks of the/sont des marques de commerce de/son marcas registradas de LEGO Group.
14、 2009 The LEGO Group.简易机械:滑轮滑轮是通过绳子、链条或者缠绕在轮子凹槽里的皮带运动的轮子。主动轮从动轮皮带驱动的滑轮有一个连续的皮带连接两个轮子。受到外力作用(施力)的轮子叫主动 轮,另一个叫从动轮。 主动轮提供输入力,从动轮提供输出力。主动轮转时,皮带跟着运动,使从动轮也朝相同的方向转动。如果主动轮比从动轮小,从动轮会比主动轮转 的慢。驱动滑轮的皮带依赖皮带的摩擦来传递运动。如果皮带太紧,皮带会导致滑轮轴和轴承 产生多余的摩擦力。如果皮带太松会打滑,施力没有被有效利用。打滑是有皮带运转的机械负荷过重时的一个保证安全的保护功能。提重物时,复合滑轮的轮子可以组合成一个举起
15、的系统,这个系统能更容易的把重物举起。你知道吗?滑轮是在英格兰开始被大量生产的。19世纪初时, 也就是拿破仑战争时,人 们生产滑轮,给英国皇家 海军的战舰提供滑轮组。负荷上升 拉下使用单个滑轮举起负荷不会更省力,但是它能改变运动的方向,而不必增加速度或者 力。单个滑轮只允许你通过拉绳子举起一个重物。有动滑轮,也有定滑轮。定滑轮和动 滑轮之间的区别就是重物被移动时,定滑轮不会上下移动。定滑轮通常被固定在顶楔或者椽子上,只能绕着轴转动。在举起或者拖拉的系统里,复 合滑轮的轮子在一个轴上,被叫做滑轮组。常见的例子有百叶窗、窗帘和旗杆。C1 这个模型表明一个皮带驱动的滑轮组里,主动轮和从动轮的速度和转
16、动方向相同。轻轻握住输出指针,因为这导致了皮带打滑,使从动轮停止转动。没有横线C2 这个模型表明皮带驱动的滑轮组增加了速度。从动轮转 动得比主动轮快。但是输出力减少,皮带可能会打滑。C3 这个模型表明皮带驱动的滑轮组减少了速度。从动轮转 动的比主动轮慢。这会增加输出力,但是随着负荷的增 加,皮带会打滑。C4这个模型表明皮带驱动的滑轮组里,主动轮和从动轮速 度相同。但是因为皮带交叉,所以转动方向相反。C5 这个模型表明皮带驱动的滑轮组里,主动轮和从动轮的 转动速度相同,但是因为皮带扭曲,轮子运动的角度发 生变化。主动轮从动轮C6 这个模型表明这个皮带驱动的滑轮组用的是复合滑轮 系统。这样速度就明
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