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1、 长沙机器人高手俱乐部 1 / 7机器人高手俱乐部 动力机械 活动训练方案教练姓名训练课时 1编写日期 2012年 3月 28日活动系列主管签字签字日期 20 年 月 日训练班级训练日期 月 日 月 日 月 日 月 日活动序号主题12、会转弯的小车训练目的1、探索什么样的轮子可以让小车更好地转弯，掌握合并轴与分离轴的区别，知道它们的作用。2、学会利用轮轴的知识来搭建一辆会转弯的车，并理解真实的汽车便于转弯的道理。3、知道大轮子与小轮子的区别和作用。训练重点难点1、合并轴与分离轴的概念、区别和作用。2、车子便于转弯的原理训练用具 自制斜坡、零件清单附后训练内容摘要这节课主要是让学生设计并搭建一辆
2、可以拐弯的车，会区分合并轴与分离轴，知道他们的作用，知道大轮子与小轮子的区别与作用。一、 复习（5 分钟）1、复习上次课的内容（皮带传送带、吊车）：1） 皮筋与滑轮组合是一个什么装置，有什么作用？（滑轮传动装置）2） 你做的吊车用了哪几种装置？各自的用途是什么？（A、定滑轮与动滑轮合在一起的滑轮组、棘轮装置；B、滑轮组:省力; 棘轮装置:防止绞盘反转，不让重物滑下去。 ）3） 如果想让转动的手柄更省力， 你们有什么办法？（换一个旋转半径更加大的曲柄。 ）2、复习与本节课内容相关联的知识：1） 在我们以前学过的知识中你认识了几种轮子？ 长沙机器人高手俱乐部 2 / 7(滑轮、齿轮)（过渡语：这节
3、课开始学习关于轮轴的知识（由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴） 。首先让学生认识套装中的轮胎与轮毂，橡胶的我们称为轮胎，黄色滑轮我们称为轮毂。轮胎加上轮毂我们称为轮子）二、联系一（5 分钟）1、小朋友们，现在我有一个问题：有谁能说说平时我们看到的汽车轮子是什么样子的？（让小朋友举手回答）2、那我再问你们：这种轮子由哪几部分构成呢？ 轮胎（小朋友思考后，举手回答：轮胎+轮毂） 轮毂3、那你们有谁知道轮子是怎样发明的吗？（让小朋友思考后，如果小朋友没有答出来，则由老师以故事形式告诉小朋友答案；如果有小朋友答出来了，则表扬）本节课程引入：1 轮子是怎么演变来的。 汽车的远祖：在原始社会，
4、人们发明了一种简单的工具，将圆木置于重物的下面，然后拖着走，重物即可由一个地方移到另外一个地方。这被称作为早期的木轮运输。后来人们发现用直径大的木轮运输速度较快，于是木轮的直径越来越大，逐渐演变为带轴的轮子，这便形成了最早的车轮雏形。车轮是我们中华民族的祖先首先发明的。人类历史上的第一部车辆，也是在我们祖先灵巧的双手和智慧的开拓下，最早驶上了历史的舞台。在中国古代神话中，有黄帝造车之说，故黄帝又号称轩辕氏。轩是古代一种有围棚的车，辕是车的基本构件。所以车辆应当是黄帝首先发明的。2、车子的轮胎有什么作用呢？轮胎的作用：承受载荷：一部汽车不论是它的自重，还是乘人或载物，其重量都要通过车体传到轮胎，
5、最后由轮胎肩负起全部的重担，所以，轮胎在承载方面起着十分重要的作用。产生驱动力与制动力：因为轮胎是汽车上唯一与路面接触的部位，因此，不论是汽车的起动、行驶、还是制动、停车都要通过轮胎与路面沟通，并通过轮胎来完成汽车或汽车驾驶人员的意愿。缓冲和吸震：未经铺设的路面，大多是凸凹不平的石子路，路面上会有很多碎石或坑、包，即使是铺设的路面，也经常有一些障碍物，影响汽车的正常行驶。在这种情况下，轮胎就会发挥它的卓越的缓冲和吸震功能，使汽车能在较为舒适的情况下前行。这是因为，轮胎本身就是由具有弹性的 50左右的橡胶制成，加之轮胎内的空气的绝妙的吸震功能，所以才能使汽车在恶劣的路面也能轻松自如地前行。 长沙
6、机器人高手俱乐部 3 / 7改变汽车行驶方向：汽车不论是转向还是掉头都需要由汽车的轮胎来完成，它经常要按照驾驶员的意愿来改变汽车行驶的方向，正因为轮胎具有上述四大作用，因此，汽车才能在凸凹不平的路面上安全、自由、迅速、舒适地行驶；也正因它具有上述四大作用，所以，轮胎在整个汽车的零部件中才显得十分地重要。实际上我们完全可以用一句话来概括轮胎的作用和重要性：当一个人坐到了汽车里面以后，那么，这个人实际上就完全交给了汽车，而汽车在行驶当中，实际上就全部交给了四个轮胎。轮胎一旦出现问题，不论是车辆还是车上的人，都会受到巨大的危险。所以，每一个驾驶员都应该十分在意自己的轮胎。2、车子的结构组成：（底盘、
7、轮子、车身、 ）三、建构（一） （10 分钟）1、简单搭建一辆四个轮子的小车，要有坚固的底盘；2、推动后可以往前行驶；3、搭建好后测试小车的前进性能。让学生搭建完小车后，检查一下，轮子是否能顺利的转动，如不能，可能是轴套太紧了！四、反思（一） （5 分钟）1、 你知道轮子的作用吗？（教师拿车演示，每一次的情况让学生观察）1 没有轮子（在不同的粗糙程度表面上，如桌面、地毯等；推动模型，可以感受不同的表面的滑动易难程度）2 两个轮子（再推动，有何不同？不必花很大的力气就可以推动模型移动，轮子减少了摩擦，有轮子的物体比没有轮子的物体要少花力气）3 四个大小一样的轮子（更加不必花费很大的力气就可以使模
8、型沿着轮子的方向前进。注意：推动模型的侧面时，模型是滑动，不是滚动。 ）4 给模型装上两个大轮子，看看它的前进速度？（比先前的都要开得快、开得远；轮子越大，转动的时间就更长，前进距离就越远！会滑行得更加远，因为圆形大，那么它的周长就长，滚动一圈，移动的距离也就长了。 ）五、联系（二） （5 分钟）1 问学生的家住在哪里？学校在哪里？坐车回家或去学校，是否能一条道路笔直地开过来吗？2 汽车不可能永远笔直地行驶，否则要么撞，要么掉进哪里去？（所以需要车能转弯）3 你知道为什么汽车能转弯吗？我们知道，当转动汽车方向盘时，车轮就会转向。 这是一种因果关系，不是吗？ 但是，为了使车轮转向，方向盘和轮胎之
9、间发生了许多有趣的运动。要让汽车顺利转向，每个车轮都必须按不同的圆圈运动。由于内车轮所经过的圆 长沙机器人高手俱乐部 4 / 7圈半径较小，因此它的转向角度比外车轮要大。如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线，那么线的交点便是转向的中心点。转向拉杆具有独特的几何结构，可使内车轮的转向角度大于外车轮。六、建构（二） （10 分钟）那什么样的轮子可以转弯？(教师做两种车轮模型比较)1 用一根轴连接两个轮子合并轴。 （向前推动模型，它能转弯吗？因为用一根轴连接，所以一个轮子转动，另一个也会跟着一起转，不容易转弯。注意：滑动不是严格地转弯。 ）2 将两个轮子分别用两根轴销转换连接分离轴。 （顺便介绍零
10、件：轴销转换。再试一下，它能转弯吗？两个轮子彼此独立，很方便就可以转弯了。 ）七、反思（二） （和建构（二）一起进行）1、在纸上画的轨道上实验一下，哪种轮子转弯更加方便！（在一条轨迹上转弯的两个轮子，在外侧的轮子肯定要运动更加多的距离，内侧的轮子运动的距离就稍少一点。由于合并轴的两个轮子用一根轴连接，所以运动的速度一定是一样的。而分离轴的两个轮子彼此独立，它们可以根据需要来转动，外侧的轮子稍快，内侧的会稍慢。 ） 首先要让学生明确一点，道路的内外两侧，长度是不一样的，内圈短，外圈长。因为圆的半径大，如果学生不能理解的话，可以先用两根线来放出一条道路的造型，然后再去测量两根线的长短，便可以得出这
11、个结论。老师可以演示给学生看，手拨动两边的轮子。原来的小车上，两个轮子是用一根轴连接的，所以拨动一个，另外一个也会一起转动，并且转动的方向一样，速度也一样。联系上面的结论，公路内外侧的长短距离是不一样的，但是轮子在两条线路上的时间是一样的，所以两个轮子的速度也是不一样的。如果一样，必定就会产生摩擦。这也是在集体活动中老师所演示的转弯过程中听到摩擦的声音的原因。所以要让轮子方便地，尽可能摩擦少地转弯，就是不要让两个轮子连接在一起。分开，转动一个，另外一个轮子是不转动的。（使用分离轴的小车）2、驾驶员靠什么方法来控制轮子转弯呢？1 方向盘（转动方向盘，前轮转动方向） 长沙机器人高手俱乐部 5 /
12、72 你会用哪种零件代替方向盘，哪一种更好呢？（小结：车子可以转弯是因为前轮是活动的，方向盘可以控制转动的方向。 ）八、建构（三） （5 分钟）1搭建一辆由方向盘控制转弯的小赛车。(根据反思内容，孩子都能搭建出一辆小车，小车的底盘是车的核心结构，孩子的天性是喜欢设计得花捎些，各种各样的造型，但作为科学的设计，首先要考虑结构的简单，能不需要的零件就没有必要) 堆砌是孩子们的天性，所以孩子们很容易将车身和方向盘连接在一起。这样就会回到最初的结构，转弯起来还是会有摩擦。要引导学生头脑跳出常规的思维，要把方向盘和车身分开，不能连接在一起，可以利用乐高板上的孔来连接车身和方向盘。但不是堆砌，可以用轴套来
13、固定。九、反思（三） （5 分钟）1、测试你做的小赛车的转弯性能。（你能否将小车自己推进竖立在垂直角一侧的门里面呢）（设计多几个弯道，可以让孩子们模拟现实生活中开车的场景，当需要转弯时，转动方向盘，让小车进行转弯，并比比谁“开”得更流畅）十、延续（5 分钟）1、车子的造型有讲究吗？（汽车做成流线型或加装扰流板，是为了减少空气阻力。高速行驶转弯时，可能出现横向附着力太小而侧滑。 因此加装尾翼，利用空气吹向尾翼的垂直分力加大转弯时的车轮抓地能力，但同时水平分力加大阻力。速度会有所下降。 因此应结合具体情况设计车辆。补充：流线型就是要减小阻力。但汽车总存在阻力。总比前面一块大板子阻力小得多。）2、为什么车的造型要设计得有点流线型？（尤其是车尾，使得整辆车的造型成为流线型的。因为车是调整行驶的交通工具，所以它的安全很重要。当车高速行驶时候，相对的风速是和车速一样的，所以流线型的造型风力转变为压力，这样就可以在调整行驶的时候，更加贴近地面，保证车的安全性，不容易翻车。如：F1 赛车）改造你的模型车，把它改装成一辆在场地跑道上开得飞快的赛车。十一、本堂课小结。 （5 分
