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激流勇进

S5 动力机械进阶 · 运动的世界

学习目标:

① 掌握惰轮的作用及使用方式 ② 认识圆周运动与直线运动 ③ 了解圆周运动如何转化为直线运动

联系 PART 01

听一下声音,猜一猜他们在做什么?

这是什么?

激流勇进

游乐场中一项水上游乐设施

先要将船运送至上方,再顺势滑下

课堂任务

制作一个激流勇进!

思考:它是怎么把船送到高处的?

生活中的"低物高送"

工地运沙

从地上运沙子到搅拌机

快递分拣

快递站把包裹运到高处

工厂打包

把商品送上流水线

建构 PART 02

激流勇进要怎么做?

上坡

把船送到高处

做船

承载乘客的小船

下坡

顺势滑下

上坡时,船做的是什么运动?

直线运动

那提供动力的是什么零件?

是马达!但马达做的是圆周运动——怎么变成直线?

小实验:马达做什么运动?

马达转动孔位装上轴,轴上装个小零件,开启马达

观察:物体做的是?

圆周运动:运动轨迹为圆形(正圆)的运动。
而我们需要船走直线运动——轨迹是一条直线。

怎么把圆周运动转为直线运动?

齿条!

齿条是直条状,可以与齿轮啮合

齿轮圆周转 → 齿条直线走

问题来了!

在上坡装一排齿轮,假设用齿条做船——

两个相邻齿轮转动方向相反!

当齿条前进到第二个齿轮,会被带着后退……

用我们以前学过的:惰轮!惰轮可以改变两边齿轮的转动方向。

惰轮怎么用?

中间放惰轮(用小齿轮)

改变转动方向,让齿条"跨过去"

这样两边齿轮方向一致,齿条就能一直往前走了!

搭建 Step 1-2:底座 + 齿轮组

搭建底座,放置外围框架,中间一层放齿轮,同一根轴连接

提示:主动轮用小齿轮!大齿轮可能电池带不动。

搭建 Step 3:安装下坡

用单拐弯梁连接上坡和下坡,下坡用光滑梁或拐角梁

注意轨道宽度!

搭建 Step 4:搭建小船

搭建船的基础框架,齿条装在船两侧的凸点梁上

总装测试

把小船放到上坡轨道,开马达!

船沿齿条上升 → 到顶 → 下坡滑下

找到不合适的地方,修改调试!

反思 PART 03

四个问题,想一想

Q1:什么是惰轮?

在两个不互相接触的传动齿轮中间起传递作用的齿轮,同时跟这两个齿轮啮合,用来改变被动齿轮的转动方向。

Q2:惰轮有什么作用?

① 改变两边齿轮的转动方向
② 延长传动的距离
③ 不改变传动比

Q3:圆周运动怎么转换成直线运动?

利用齿轮齿条传动:齿轮做圆周转动,与齿条啮合,带动齿条做直线运动。

Q4:激流勇进是怎么做的?

先搭上坡,用齿轮传动;惰轮让齿轮行进方向一致;小船用齿条与上坡轨道结合往上行驶;下坡利用惯性滑下。

延续 PART 04

生活中还有哪些把物体斜着送上去?

斜坡传送带

最常用于运送货物,把低处货物运往高处

手扶电梯

最常用于运送人,把低处的人运往高处

你还能想到什么?(汽车车窗、千斤顶……)