🎯 本讲目标
🎬 看看它:今天要做什么
先点开下面的视频,看看伸缩门和剪刀结构是怎么变长变短的!
👨🏫 老师给你讲明白
用大白话讲清楚今天的两个小秘密,看图就懂!
🔑 秘密①:为什么机械手能变长变短?
💡 正方形是四边形,一推就扁扁的——我们就是要它"会动",才能伸缩!
💡 但如果在四边形里加一根斜杆,或者两根梁交叉成X,它就变成了好几个三角形——三角形最稳,怎么推都不散架!
这就是伸缩门能拉伸缩、又不会散架的秘密!
🔑 秘密②:搭建时要注意3件事
① X中间要用光滑销!
红圈圈住的那个销子,必须是银色光滑销——能转动,机械手才能伸缩。用蓝色摩擦销就卡死了!
② X要一个接一个首尾连起来:上一个X的尾巴,接下一个X的头,连得越多伸得越长!
③ 尾巴要固定2个点:爪子和手柄都要用2个销子固定,单点固定会晃来晃去,夹不住小猫!
🐱 有只小猫咪困在墙缝里,远处的玩具也够不到!
我们的手不够长,能不能做一个能变长又能变短的"机械手",把小猫夹出来?
👀 先想一想:
① 什么东西能变长、又能变短?
② 伸出去之后,怎么才能稳稳地夹住小猫?
(先说出你的想法,再去原理区找答案!)
🔧 拆解一下,再动手搭
① 先看看:真实世界里的伸缩结构
🔍 找一找红圈圈住的地方:
🔴 那一个个交叉成X的节 = X形剪刀结构,一拉就伸缩,像手风琴!
🔴 每个X交叉点那个转轴(银色小螺栓) = 活动关节,能转动所以才能伸缩
🔴 一头钉在墙上不动的那端 = 固定端,尾巴固定住,另一头才能伸出去够东西
💡 真伸缩门/晾衣架一拉就变长变短——
那我们用积木,用什么零件搭这个会动的X?关节又该用什么销呢?
② 带着三个问题来搭
❓ 为什么两根梁交叉成X,就能伸缩?
❓ 中间那个销子,要能活动还是卡死?选哪种销?
❓ 尾巴(爪子和手柄)怎么固定,伸出去才不晃?
③ 先挑对今天要用的零件
回忆一下:要活动的地方用光滑销,要固定的地方用摩擦销。下面4个零件,今天都用得上!
光滑带孔梁
当小胳膊,交叉成X
光滑销(银)
X中间用它,能转动
3×7拐角梁(蓝)
当小爪子
长摩擦销(蓝)
固定爪子用,卡死不滑
🔍 为什么不选摩擦销做X关节? 因为摩擦销插进去就卡住不动,X就张不开合不上了!活动的地方一定要用光滑销。
④ 跟着示意图一步步搭
1
准备8根梁
点齐8根一样长的白梁,每两根一对。中间孔里插一个光滑销。
2
两根梁交叉成X
关键!中间用光滑销连,要能活动转动——插太紧张不开就失败啦!
3
X首尾相连排成一串
上一个X的尾巴,接下一个X的头,还是用光滑销。连4个就很长了!
4
前端装上蓝色小爪子
爪子要用2个点固定!单点固定会转圈圈,夹不住小猫。尾巴也可以自己加个小手柄。
⑤ 搭好啦!这就是我们的作品
推一推、拉一拉——是不是像手风琴一样变长变短?快用它去夹一只远处的小玩具试试!
🏠 生活里的伸缩
学校电动伸缩门
学校门口的大门,一按开关就慢慢缩回去,车就能进出——里面就是好多X形连在一起!
👀 观察:上学放学时,门卫叔叔一按遥控器,门是不是一节一节缩起来了?
⚙️ 原理:门里全是X形剪刀结构,利用四边形不稳定性伸缩。
像:我们的机械手
家里折叠门
阳台和卫生间的折叠门,一推就折成一小叠,拉开就变大——也是一节一节X形!
👀 观察:去奶奶家看看,阳台门是不是可以折起来省地方?
⚙️ 原理:每一节都是四边形,能折能拉。
像:折叠伸缩
折叠伞骨架
折叠雨伞一撑开变大、一收变成小棍——里面的伞骨就是小剪刀关节,一节一节伸缩!
👀 观察:下雨天撑开雨伞,看看伞骨是不是像剪刀一样张开?
⚙️ 原理:伞骨的每个关节都是活动连接,能折能伸。
像:X形关节
夹娃娃机机械爪
游戏厅里的夹娃娃机,那个爪子能张开合上抓娃娃——和我们今天做的小爪子很像!
👀 观察:去游戏厅时看看,机械爪是怎么张开合上的?
⚙️ 原理:爪子靠活动关节开合,和我们蓝色拐角梁爪子一个道理。
像:我们的小爪子
阳台外伸晾衣架
窗外那个晾衣架,晒衣服时推出去、不用时拉回来——里面全是X形剪刀!
👀 观察:妈妈晒衣服时,晾衣架是不是像手风琴一样伸出去?
⚙️ 原理:X形剪刀结构,利用四边形不稳定推拉伸缩。
用:推拉伸缩
🧠 举一反三:怎么认出"会伸缩的东西"?
2
看活动点:每个X中间是不是都有一个能转的小销子?
3
想四边形:它能伸缩,是因为用了"四边形会动"的小秘密!
✅ 只要看到X形交叉、能推拉变长变短,就是今天学的剪刀伸缩结构!
🎯 动脑小挑战
挑战1:如果用三角形做机械手,能伸缩吗?
把X形换成三角形交叉,机械手还能变长变短吗?
不能!三角形怎么推都不变形,所以伸不出来。我们要的就是四边形"一推就动"的本事,才能伸缩。
挑战2:中间关节用摩擦销,会怎样?
如果把X形中间的光滑销换成卡住不动的摩擦销,机械手还能伸缩吗?
不能!摩擦销卡住不转,X形关节就死住了,张不开合不上,手臂就伸不动啦。活动关节一定要用光滑销!
挑战3:爪子只固定一个点,会怎样?
如果爪子只用1个销子固定在手臂上,夹小猫时会发生什么?
爪子会晃来晃去转圈圈,夹不住小猫!所以要用2个点固定,把爪子牢牢卡死,才稳当。
📋 回家任务
放学后做这三件事
- 🗣️ 给爸爸妈妈讲:为什么三角形推不动、四边形一推就扁?我们的机械手用了哪个?
- 🏫 路过学校大门时,仔细看看电动伸缩门,找出里面的X形剪刀结构在哪里。
- ☂️ 回家撑开一把折叠伞,看看伞骨是不是一节一节的小剪刀。
👨👩👧 给家长的话
本课是备选入门系列 B1→B2→…→B12 的第12课,纯结构课(无马达),核心是让孩子亲手体验"四边形不稳定性"如何变成"能伸缩的剪刀手"。孩子做拓展挑战需要密码时,请输入 b12b。建议先让孩子自己想,想不出再一起看答案。