科学技术上(共96页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上折叠椅学习目标: 理解三角形是刚性的。 推力(压力)和拉力(张力)作用于物体上，会产生不同的效果。 利用三角形来搭建一把折叠椅。所需材料: SPM9645， 词汇: 结构基础、三角形、刚性、联接、折叠，椅子1 你的家里一定有椅子，椅子是什么样子的呢？ 2 什么样的椅子才是比较舒服的呢？ 3 什么样子的椅子才可以是比较坚固的呢？ 4 椅子可以折叠吗？折叠椅一般用在什么地方，有什么作用呢？5 有什么办法可以让椅子既坚固又舒服，又可以折叠呢？ Design： 我们需要设计一把椅子，而且椅子的靠背能够前、后移动。椅子靠背移动的时候,仍然要保持坚固. Building： 按照搭

2、建卡蓝1，搭建一个折叠椅。（初级阶段需要给学生模仿。） 1用手用力向下和后压椅子的靠背与座位，为什么椅子一直是坚固的呢？ 将折叠椅的靠背推到不同的位置。当你在椅子的侧面看得时候，会看到什么形状？ 我们会看到一个三角形。 把三角形的边往里推，会发生什么情况？ 没有任何物体发生移动，三角形形状未发生任何变化。我们把三角形称为“刚性”！ 当学生们推或者拉三角形模型上的任意两边，第三边都会撑住它们之间的夹角，阻止它发生变化。这就是说这个模型的形状不会发生变化。三角形是刚性的结构。 2.把折叠椅模型调到不同的位置。为什么无论什么位置椅子都不会倒塌呢? 因为在所有的不同位置上都会有三角形构成,三角形是刚性

3、的,坚固! 而且椅子与地面也构成了一个三角形,来支撑椅子的重量. 如果学生观察到这是一个由座位，靠背和调节杆构成的三角形，就表明他们已经理解了三角形是一种刚性的形状这一概念。 3.将黑色的轴从你的椅子里抽出来。拿掉椅子的后背。将轴插到不同的孔里后把椅子重新折叠在一起。将折叠椅展开。看看这时候椅子和之前有什么不同？ 椅子的靠背比第一个向下倾斜的更厉害。轴的两端用轴套连接, 可以使它更加牢固. 三角形也有各种不同的样子,一条边的倾斜度也是可以不一样的.但是都是刚性结构. 1 这里有家人家，他们的一些家具有点不牢固了，你科研帮助他们来维修一下吗？ 2 折叠椅一般会用在海边的沙滩上,人们会在沙滩上,打

4、开折叠椅,一边喝喝饮料,一边晒晒太阳.但是太阳太大的时候,会太刺眼睛,对身体也不太好.你有什么办法吗? 给折叠椅加上一把遮阳伞! 2.如何可以让加上的遮阳伞和椅子一样可以根据阳光的强弱来调节角度,同时又是比较坚固呢? 和靠背一样,利用三角形是刚性的特点来使得遮阳伞也是坚固的.而且也可以调节角度. 遮阳伞的角度可以根据阳光的强弱来调节. 阳光强时候,就把伞的角度向下调低,当阳光弱时,就把伞的角度调高. (注意:使用灰色的销,不能够使用黑色的销.因为黑色的削摩擦大,不容易转动.) 3.如果有更多的时间,为你的椅子设计一些附属装置，如扶手或者搁脚的踏板。 4.你设计的折叠椅还有什么其它特殊功能吗？

5、5.一种形状在推力或拉力的作用下形状不会改变，它就是刚性的。你能在桥梁、过山车、房屋和其它结构上发现这种形状。你还可以举出一些例子吗? 坐起来学习目标: 运用马达来控制杠杆的运动。学会马达的控制。所需材料: SPM9645， 词汇: 马达、杠杆、床 医院里面病人起床不是很方便,他们想有时候能够坐起来,看看窗外的景色.吃吃东西,喝喝饮料!Design： 设计并搭建用马达来控制靠背角度的一张床,可以让病人自动坐起。. Building： 引导孩子们，将注意力从马达上引入到关键功能的实现，保证可以将床摇起来！ 让学生先完成手动的，再在手动的基础上装上马达即可！ 杠杆臂：中间是轴孔，是非常好的抬起床头

6、的一个零件；（套装中的每个零件都有其特殊的作用！） 转动齿轮箱上的手柄，窗头也会跟着调节角度。（可以让学生观察齿轮箱的自锁现象）让学生认识马达、导线和电池箱之间的连接方法！（可以用电厂电线家里的风扇来做比喻，让学生记住！） 将马达加到模型上去！马达与转轴之间的连接，可以使用轴连接！1 你的模型中最重要的部分是什么？ 杠杆和固着装置。 2 病床是病人专用的，医院的病人是有病在身的特殊的人群。所以这床一定要坚固，稳定。你是用了什么办法呢？（想想之前我们做的结构活动） 之前的探索和研究只中我们已经接触过了LEGO 积木搭建的标准结构。（两块板+上下个一根梁+竖直的梁+销）标准结构是一个比较牢固的结构

7、。我们也可以运用已经学过的“三角形是刚性”的结构基础的知识点来解决咳调节病床的牢固问题。只需要在病床的床架上构成三角形。枕头部位可以和床架构成可以活动的三角形。由于三角形是刚性的，所以整个床就会比较稳。3观察马达控制靠背的角度与时间的关系. Challenge： 病床还需要什么呢?医院里面轮椅也是需要的，为病人设计并搭建把轮椅。 活动吊桥 学习目标:知道矩形是挠性的。 理解矩形可以通过加固而达到刚性的效果。 推力(压力)和拉力(张力)作用于物体上，会产生不同的效果。所需材料: SPM9645， 词汇: 结构基础、四边形、挠性、三角形、联接、活动、桥1.你知道世界上有哪几座著名的桥梁? 中国呢?

8、 2.你可以画出桥的图样吗? 3.桥梁一般都是笔直的,但是如果有一艘巨大的万顿轮要开过桥,但是船太高了,过不过去?你有什么办法吗? 大家都会想到：活动的吊桥Design: 设计并搭建一座非常坚固的桥，但是桥身是随时可以抬起来的，是一座可以活动的吊桥！Building: 按照搭建卡，让我们来搭一座可以活动的吊桥。搭建到第9 步。 1你的桥可以活动吗？ 2为什么桥可以活动呢？ 从侧面来观察吊桥，从吊桥的桥身上我们可以找出四边形。那么四边形有什么作用呢？ 一个挠性的形状是可以改变的。有的时候挠性的形状也是有用的。 吊桥之所以可以活动，就是因为有四边形的形状容易改变，是挠性的。 3向下按平衡物（黑色的

9、加重块）来把吊桥升起来。当吊桥上升的时候，四边形的形状是如何改变的？ 平摆着的菱形变成了立着的菱形。 当学生们升起或放下吊桥时，从侧面他们看到四条边的形状是如何改变的，正是这个挠性的形状才使得吊桥能够运行。 4.我们上次学习了三角形是刚性的，在吊桥上有没有利用三角形的刚性呢？ 从侧面来观察吊桥，从吊桥的基座上找出三角形. 如果学生们能指出蓝色卡片2 中的吊桥模型的底座上的三角形的，这表明他们已经知道吊桥的这一部分是刚性的。 世界上的许多桥梁都用到了三角形的钢性的特点来建造桥梁的桥墩和底座. 许多国家在建造斜拉桥的时候,就是考虑到了三角形的钢性. （让学生说出自己身边的斜拉桥.） 5.桥是越坚固

10、越好,你有什么办法使这座桥可以变得不再可以活动,要非常地坚固呢? 可以加两根梁上去。 6.现在你再次升起吊桥发生了什么？为什么会这样呢? 我们无法将吊桥升起。因为在桥身上,有了三角形,三角形是钢性的,形状不会改变. 这个桥梁模型是一个刚性的结构。学生们可能会指出由加在两边的交叉梁构成的三角形阻止了吊桥的运动。这表明他们已经理解了三角形是一种刚性的形状的这一概念。 7.原来的形状可以改变的四边形,为什么会变成形状不会改变呢? 可以用梁或者轴来组成三角形. 矩形不是刚性的形状。但是可以通过增加内部的三角形使矩形变成刚性的。 三角形越多,坚固的程度就越高. 数一下,在你的桥上有几个三角形? 如果学生

11、们能够指出由交叉的梁构成的两个三角形，那么他们就可能明白了这个概念。 连接方法注意: 用连接器来连接两根轴. 连接器也可以将轴与梁连接在一起. 8.下面的五边形和六边形都不是很坚固，把它们变得坚固一些！ 图中有几个三角形? (一种让学生强化三角形意识的思维训练! )1.三角形是坚固的，形状不会发生改变，我们在实际应用中是非常多见的。那么四边形的形状会发生改变，那么它在实际中有用吗？ 敞棚车的车棚就是利用了四边形的形状可以发生改变而制作的。延续中的联系,为以后利用形状来解决问题做准备! 2,比比看,谁的活动桥可以延伸得最长? (注意在有限的材料中使用,培养学生合理使用材料的意识与能力) 3活动桥

12、对接（团对游戏） 游戏引导孩子们去同意桥面的高度和对接空的宽度。4设计一种转动摇柄，可以控制桥身的升起和下降。 引导孩子们自己去想出这个方法！可以利用“齿轮箱+连杆”摇动手柄，桥身被抬起，由于齿轮箱自锁作用，所以桥身不会落下来。转动式敲鼓器学习目标:理解杠杆可以改变力的方向的作用。 掌握杠杆可以增大移动的距离的作用。所需材料: SPM9645，词汇: 杠杆，支点，力，敲鼓器，钢琴 1 大家都喜欢音乐吗？ 2 你可以说出几种乐器呢？例如：钢琴，鼓等等。 3 钢琴是如何来发音的？ 钢琴又是靠什么来发音的呢？ 它和鼓又有什么相同的地方呢？ 让我们研究一下钢琴是如何来产生声音的。 Design: 设计

13、并搭建一架可以敲打出声音的机器。一根鼓锤的！ Building: 搭建蓝色卡片3 上的模型，但是只做到第6 步。 曲柄半径越小越省力。注意：齿轮只能往一个方向旋转。这一部分机械装置类似于棘爪与棘轮机构。 1试着旋转黑色的把手几次，先向一边旋转，再向另一边旋转，看看分别发生了什么？ 当向一边旋转的时候，模型发出敲击的声音。 把手无法向另一边旋转。 2请找到你模型中的杠杆。把它画下来并标上：作用力，支点和负载。 敲鼓器就是一根杠杆。销的位置就是支点。鼓锤部分就是负载。学生们可以证明模型中的鼓槌就是杠杆。如果学生能指出齿轮上的那个往下压长梁末端的灰色的连接销就是作用力的话，而敲击的那一端就是负载，那

14、么他们可能已经理解了这个概念了。2杠杆上的力是从哪里传递过来的？让学生找到实力点！ 从摇动手柄，再通过齿轮上的销传递到杠杆上。鼓锤的运动方向和力是相反的。 3不看搭建卡，搭出第二根鼓棒。 当你反复旋转黑色的手柄时，会产生一种什么样的敲击声？ 这是一种连续的敲击声，就象水不停地往下滴的声音。当手柄转动一圈，会敲击两次。 两边销的数量是一样的： 两根杠杆，一边一个销，轮流依次对杠杆施力。所以可以听到每根鼓棒敲出来的声音节奏是一样的。1 在两根杠杆的情况下，观察一下每根杠杆的两端移动的距离。 2 节奏的变化可以音乐动听的体现。 学生们可能还会指出鼓槌用来敲击的那一端比另一端上下移动的距离要大。这是因

15、为用来敲击的那一端离支点较远。这就是一个杠杆被用来增加上下移动距离的例子。想一个办法，让钢琴演奏出节奏变化的音乐！ 观察：销的数量不一样，节奏还一样吗？如果一边是5 个销，另一边是3 个销，那么节奏是怎么样的呢？6“把黑色的重压砖放到其中一个鼓槌的顶部，就可以使敲击声变大。” 你认为这种说法是正确的吗？ 我们认为是正确的。试一试! 正确吗? 是的。 Challenge 我们现在用的鼓锤是一样的积木，在套装中有各种不一样的积木块，试一下每块积木，选出你认为最喜欢的积木作为你的鼓锤。 钢琴的声音非常动听，因为钢琴可以敲打出许多的音符。我们也在模型上试一下，可以敲打出更加多的音符！三个甚至更多！有几

16、个音符，就需要几根杠杆。注意，鼓锤处的积木块也可以不一样。钢琴有几个音符? 两组合作设计出一架钢琴,最多可以设计出几个音符呢? 7 个音符的注意,现在需要敲击的音符要有次序,必须是依次来敲击的,你如何来做到呢? 3除了钢琴和鼓以外，还有什么是利用杠杆原理来发音的？ 例：打字机 打字机也有许多键，敲打下去也会发出许多的声音，有没有仔细地听过？ 4游戏： (1).给学生们分组，让他们画出自己的敲鼓装置的设计图，然后看其它组的同学能否照图纸把它们制作出来。 (2).击鼓传声：老师安排学生轮流敲打自己的鼓。先轮流传一个音。再轮流传几个音乐。也可以集体演奏进行曲。 (3).全班一起来演奏一曲鼓乐. 汽车

17、刮雨器学习目标:理解相连的杠杆原理(复合式杠杆)。掌握通过旋转运动来带动杠杆。 理解杠杆可以增加移动距离的作用。所需材料: SPM9645，词汇: 杠杆，力，支点，汽车雨刷，复合式杠杆1 司机会用什么方法来解决呢？ 2 如果雨下得很大的话,司机会怎么办? 3 你知道在汽车窗上的这个可以刮掉雨水的装置叫什么吗? 4 刮雨器又是如何来工作的呢? Design 为小汽车设计并搭建一把雨刷 (在图上画出你的雨刷驱动方式). 世界上的第一辆装有刮雨器的汽车只有一根雨刷。那么现在我们也做一个有一根雨刷的刮雨器。Building: 找到蓝色卡片 4，搭建蓝色活卡片4 上的刮雨器，只要进行到步骤8曲柄转动控制

18、雨刷的运动24 齿齿轮与销连接来转动梁(连杆机构)1. 哪里是雨刷？在模型中指出雨刷的位置。 让学生仔细观察这个机构的运动规律,是不是有点象火车的轮轨?记住这个机构的作用!2连续朝一个方向转动黑色的手柄几次，然后再朝反方向转动。转动手柄的时候方刮雨器是如何动作的？ 不管我们朝哪个方向转动手柄，刮雨器都是前后摆动。 3在黑板上画出这根雨刷的轨迹孩子们会发现,雨刷运动所产生的轨迹是一个扇形! 学生们可以分别测量一下刮雨器底端所移动的距离和顶端所移动的距离,并进行比较。取决于不同的测量方式，学生们会发现，刮雨器顶端所移动的距离通常是底端距离的34 倍。4再一次转动黑色的手柄。请注意刮雨器的底端只移动

19、了一点点，而它的顶端却已移动了很大一段距离。为什么要这样？ 刮雨器的顶端必须能移动很长的距离，只有这样才能擦干净整块玻璃。所以，离开支点越远的地方，它移动的距离就越大。杠杆能将运动的距离放大。挡风玻璃上的刮雨器是也是利用杠杆的这个原理来进行工作的。5随着汽车工业的发展，雨刷变成了两根。 不看搭建卡,让孩子们设计并搭出两根雨刷。6为两根雨刷会朝着会朝一个方向摆动？雨刷当中的那根梁有什么作用？ 两根杠杆，两个支点。两根雨刷就是一套联动的杠杆。第一根杠杆会通过连杆给第二根杠杆再一个力的作用。 仔细观察一下，要使得两根雨刷朝一个方向摆动，当中连杆的两个销的位置有什么关系？ 是在同一个位置的孔上。7在一

20、面玻璃或纸上试一下？ 观察一下，两根雨刷和一根雨刷相比，哪个刷的面积大？ 让学生明白技术发展的重要性，知道两根雨刷的优点和进步。 1.改变你的模型上支点的位置，变成一个鼓掌的模型。 让学生在图中画出连接梁的连接，圈出销的位置。可以一下拍手，再一下就想张开双臂一样。（老师动作演示）2.如果要让连根雨刷象拍手一样摆动的话，应该如何连接连接梁？ 梁的连接就不能在一个位置了,一高一低,让孩子们找出这种方法! 3连续转动黑色手柄时，会发生什么情况？ 刮雨器的两个雨刷朝相反的方向摆动，就像鼓掌一样。 4.生活中你在车上最常见到的刮雨器是哪种？ 5.那么三根或四根雨刷，你可以吗？ 要让雨刷样拍手一样，注意连

21、接梁的销与雨刷的支点的位置。 飞轮车学习目标:知道飞轮，理解飞轮的能量。知道摩擦力，理解摩擦力的作用。研究汽车上的轮轴作用。所需材料: SPM9645，补充材料（任意的尺子，任意的小斜坡）词汇: 轮轴、摩擦力、转动、能量、汽车、飞轮1 你乘过哪几种汽车？ 2 汽车为什么会开动？ 3 轮子对汽车来说有什么作用？ 4 如果车子要开得快的话,它应该是怎么样的?F1为什么会开得这么快? 5 如果一辆车子,它没有汽油和电,你相信它还会向前开动吗? 6 你知道飞轮车吗? 7 驼螺为什么一直可以转下去,转很长时间? Design: 设计并搭建一辆车子,转动它的轮子,放手后可以让它向前行驶一段距离! Buil

22、ding: 搭建蓝色卡片5 中的车辆模型，只进行到步骤8只让孩子们模范出一辆飞轮车的底盘结构,飞轮的添加留在反思部分! 底盘有负载的齿轮单位的放置,孩子们可能会出现粗心,为后面的搭建造成一点麻烦,所以要孩子们一开始就要仔细! 轮子有两个部分组成：轮胎、轮毂。轮毂就用滑轮来做。轮胎是橡胶做的，可以起到摩擦的作用1. 在模型车上找到轮轴: 4 个轮子就是轮轴。 2许多车的轮子比较大，比如说：吉普车。改变模型，在车的后轮换上大轮子。比较一下，大的轮子好吗？ 轮子就是一个圆，圆有它的周长。 大的轮子的周长大，小的轮子周长短。 轮子向前滚动一圈就是前进了一个周长的长度。大的轮子的周长大雨小轮子的周长。

23、所以大轮子要开得比小的轮子开得远，开得快！轮子最大的汽车可能就是压路机了。但是由于它的工作是压路面，所以会开得很慢 3把模型拿在手上，转动它的一个后轮。 请注意，飞轮是如何被带动起来的。 把车子放在地面上。让车贴地面，并推动它，使之向前滚动大约1 米，然后放开它。 z 你的又车走了多远？48厘米。 z 请写下使你的车走得更远的办法。推得再用些力，再快些。z 试一试!对吗？正确4飞轮： 风车转动，就会产生能量。风车转动得越快，能量也就储藏得越多。我们现在有用风车来发电的。 车也一样，轮子转动得越快，就越难停下来，转动得越快能量就越大。 飞轮是一种加重的轮子。转动的飞轮储存有能量。正是这种能量使飞

24、轮不停地旋转。 (惯性!)5.飞轮为何会比四个车轮要滚动得快? 这辆车上的飞轮是通过齿轮装置与后轮相连的。转动后轮同时也带动了飞轮。这种 “加速传动”使飞轮比后轮转动速度要快。飞轮转得越快，它储存的能量就越多。 6.让小车在紧贴地面的情况下，缓慢地推动它。首先学生们会发现有一点阻力，随着飞轮转速的加快，这种阻力越来越小。松开手后，车继续向前运动，直到飞轮停止转动。 7. 学生们可测量一下松手后车移动的距离。比比谁开得最远? 通常飞轮的转速越快，小车跑的距离就越远。由于小车每次滑行的距离都不同，因此学生们可能会想到要把平均值算出来,多赛几次,比比平均值! Challenge 1.给车再添加一个飞

25、轮! 1. 在小车安上第二个作为飞轮的大的轮胎，看看效果有什么不同。 推动小车的阻力会比先前的模型大。因为他们要让更大的飞轮转起来。他们会发现，虽然飞轮的旋转速度没变，但是这个模型比第一个滑行的距离远。这是因为这个飞轮的质量更大，储存的能量也更多。 2. 学生可能还想通过更换齿轮，使飞轮转得更快一点。 如果他们预见到这样的一辆车能走得更远的话，他们可能已经明白了飞轮能够储存能量的概念.一些用来推动模型的能量传递给了飞轮。少部分能量因为摩擦的作用转化为热能，但是大部分能量都已储存在运动的飞轮中。当车滑动时，飞轮中的能量又反过来通过齿轮传递给车轮。3.比比，最终谁的飞轮车最远? 老师可以从9649

26、 中，挑选出轮子给孩子们使用，把两个轮子叠在一起，这样他们的飞轮的质量就更大，小车会跑得更远了！让孩子们挑战最远的距离！（板书上记录成绩）滚桶式传送带学习目标:设计并制作一种提升装置。 运用齿轮原理。 运用齿轮来增加扭距并锁住绞盘。 所需材料: SPM9645， 词汇: 轮轴、滚筒、滑动的斜面、传送带、曲柄把手 1 你有没有去过工厂？在工厂里面传送货物是用什么来传递的呢？ 2 有没有看见过传送带？有没有看见过流水线？ 3 传送带为什么能够传送货物并且将它们传送到指定的区域呢？ 4 货物为何可以在传送带上面被运走呢？ Design:为一家工厂设计并搭建一条滚桶式(利用轮轴)的传送带.可以根据需要

27、来转变传送货物的角度,可以水平传送,也可以从上下传送.Building:让孩子们参考蓝色搭建卡片6 中的滚筒式传送带，只做步骤13。确保所有轮子都能自由转动。1找到传送带上面的轮轴。 仔细地分清轮态的内侧与外侧。轴套要装在轮胎的外侧。 货物可以在轮轴上，通过轮轴的滚动，来带动货物的传送。滚筒其实就是套在轴上的轮子，所以它可以自由转动。通常用一组滚筒就可以组成一个传送装置，装置上的物体用很小力便可移动。2将滚筒式传送带平放，下面那一种更容易？ 在滚筒式传送带上推动黑色的加重积木块。在桌子上推动黑色的加重积木块。 再用力来推动它。比较一下，两种方法，哪种更省力？ 滚筒式传送带通常是水平使用的。学生

28、们搭建第一个模型后，他们就可以研究水平放置传送装置是如何工作的的。当他们把类似于加重积木快物体沿着滚筒推动时，会发现不需要花多大力气。他们还可以用不同长度的物体来做试验。轮轴有省力的作用。3有的工厂里面根据工作的需要，要上下地传送。所以需要把传送带调节成一个角度传送。将滚筒式传送带倾斜着摆放。从顶部把加重积木块放下，会发生什么情况？ 加重积木块沿滑到底部。 将滚筒式传送带摆放成一个较缓的斜坡。从顶部把加重积木块放下，会发生什么情况？ 加重积木块缓慢地滑到底部。 当学生们使模型倾斜一个角度，滚筒式传送带形成了一个倾斜面。学生们可以研究传送带顶端的物体是如何滑到底部的。他们还可以把物体推上去，同时

29、感受一下最少需要多大的力。斜面的角度越大，物体就滑下来越快！角度变小，滑下来就慢了。 当你转动黑色手柄数次，先向一个方向，然后再向另一个方向，结果如何？ 转动手柄时所有滚筒跟着一起转动，且与手柄转动方向相同。 通过给滚筒的轴加上皮带，学生们可以将传送带变成一个提升物体的装置。 皮带和滑轮传动，一根皮带传动两个滑轮。两两传动！红色相皮巾是最紧的。6将传送带倾斜摆放，并用它来向高处运送各种乐高元件，那一种较容易被送？ 长的元件较容易被移动。短的元件会卡在个轮子之间。 可以用不同长度的物体来检验这个装置，他们会发现提升长的物体会比提升短的物体省力。 7为什么货物会在轮轴上前进？ 轮胎的表面是粗糟的，

30、有摩擦力。转动曲柄，也就转动了轮轴，轮轴上的这个摩擦力推动了物体的前进。摩擦力的方向就是轮轴转动的方向。 有些同学可能会观察到，只有与物体直接接触的滚筒才会转动。只有接触时，才会有摩擦力， 提示：一定要让所有轮子都能够自由转动。和其它的组一起做。把你们的传送带首尾相连，看看传送物体的距离和速度如何。 旋转飞椅学习目标:知道皮带打滑现象。 知道齿轮不会打滑。 理解并运用加速传动。 知道如何将旋转方向改变90 度。 所需材料:SPM9645，词汇: 齿轮，传动，速度（大小、方向），打滑、旋转90 度1 在娱乐场里面，你们都喜欢玩些什么呢？ 2 娱乐场里面什么是最好玩的？ 3 有没有玩过旋转木马呢？

31、 旋转木马为什么可以旋转？ Design 为游乐场设计并搭建一座可以旋转的飞椅. 可以方便地竖直地转动手柄,让椅子飞起来!可以让孩子根据蓝色卡片7 搭建旋转木马，先做到第9 步。 （如何孩子们有动力机械I 活动的基础，则不需要搭建卡）曲柄1找到旋转木马上的齿轮，各用到了哪些齿轮？ 学生应该很熟练地区分出各种齿轮，能够很清楚地说出齿数。尤其是能够辨别出冠状齿轮。冠齿轮是一种可以将旋转方向改变90 度的特殊的齿轮.2.将黑色手柄朝不同的方向转动数次。注意两个冠形齿轮是如何配合的。将手柄两向不同的方向转动有何不同？ 转动手柄时，旋转木马随着一起转动。改变手柄转动方向时，旋转木马的转向也随之改变。 曲

32、柄是如何来传动木马的? 先是滑轮皮带传动(1:1);在是大齿轮带动小齿轮(24:40=3:5),在是冠齿轮传动(24:24=1:1) 手转动模型的圈数与木马转动的圈数相比.哪个快?为什么? (让学生去发现问题!) 齿轮的传动比是不3:5,但是学生在操作时,一定会发现,实际的木马转动的圈数是低于这个数字的,因为有滑轮和皮带会打滑. 3.打滑: 当学生转动第一个模型的手柄时,旋转木马也就开始旋转。然而,如果手柄转得太快,传送带便会打滑，旋转木马会因此变慢，甚至停下来。学生们也可以直接来研究打滑，让一个学生抓住模型使之无法旋转，另一个学生转动手柄，这时皮带的打滑就会更加明显。由于皮带打滑现象，学生们

33、无法确定手柄每转一圈，旋转木马可以转动多少圈。如果将手柄转动很慢时，会使这种情况有所好转。 让同伴抓住模型顶部使之无法旋转，再转动黑色手柄，结果怎样？ 我仍然能转动手柄。 但是皮带开始打滑。 4将滑轮和皮带换成一对16 齿的齿轮和一根链条。 转动黑色手柄数次，结果怎样？与第一个模型有何不同？ 当转动手柄时，旋转木马也开始转动。装在齿轮上的链条是不会打滑。 链条当学生们转动第二个模型的手柄时，旋转木马会立刻随之旋转。链条传动不会产生任何打滑现象。它使两个分开的齿轮转动效果像啮合在一起转动的效果。链条是一节节连接起来的.可以连成一个圆.1计算旋转木马的传送比; 请学生们给你演示旋转木马转动一圈的过

34、程，他们可以计算通过某一个点的旋转木马的椅子数量来确定旋转木马的转动圈数。如果他们将每把椅子通过该点的次数都进行计算，那么他们数的是旋转木马转动的半圈的数目，因为旋转木马上有两把椅子。 注意两个冠齿轮的大小一样，所以当旋转方向改变90 度时，转速并未发生改变。 1 研究如何使用不同的齿轮配合使旋转木马转得更快呢？ 2 改进你的飞椅,使它变得更有趣味性! 人口计数器学习目标: 认识门随着时代而产生的改变。 深刻理解齿轮作为传动装置的功能与作用。 了解齿轮在十字转门中的应用，研究十字转门。 所需材料: 9645 齿轮 词汇: 齿轮，传动比，角度，十字转门 什么样的门只允许进，不允许出？家里的门会不

35、会告诉你一天进出有几个人？ 什么样的门可以一次只允许进一个人?Design 给地铁站设计一个十字转门. 一次只允许过一个人。而且只能进，不可以出！Building: 按照蓝色卡片8 搭建十字转门的模型，只做到第6 步。 1 试着让手指从不同方向“走”过十字转门，结果如何？多少人通过十字转门才能使黄色指示杆旋转一周？ 冠状齿轮相互啮合，从而由旋转门带动黄色指针2. 为什么模型只能朝一个方向转动？ 学生们应该仔细观察棘轮和棘爪在模型中起的作用。如果他们在周围见过十字转门（如电影院或足球场），那么其中就很可能有棘爪和棘轮机构以确保人们只能从一个方向通过。学生会观察到如果把棘爪拿起，十字转门就可以向两

36、个方向转动。 棘爪是一种卡在齿轮两齿之间的契子或块。带有棘爪的齿轮称为棘轮。1改装你的转门，让经过20 个人，才能使黄色指示杆旋转一周。 为什么这个模型计数与前一个模型不同？ 冠状齿轮，旋转角度改变90 度（40/8）* 4=5*4=20 黄色指示杆与一个40 个齿的齿轮相连。该齿轮被一个与十字转门相连的8 个齿的齿轮驱动，齿轮传动比为5：1。因此，需要有20（4 乘以5）个“人“通过十字转门，才能使黄色指示杆旋转一圈。2再改装你的转门，让经过100个人，才能使黄色指示杆旋转一周。 小齿轮带动大齿轮，二级传动 传送比：40/8*5=25 所以100（4 乘以25）个“人“通过十字转门，才能使黄

37、色指示杆旋转一圈。3可以用纸制作一个圆盘，把它放在黄色指示杆后面，并在上面画上刻度用来表示十字转门的转动次数。这样你的十字转门就有咳计数功能。做一个场地，把学生的所有的十字转门放在上面，虚拟一个地铁站或足球场的入口，让学生来体会他们的十字转门的工作效果。皮带式传送带学习目标:知道滑轮可以改变运动方向。 会运用滑轮来加速或减速。所需材料: SPM9645，词汇: 滑轮，传动，速度（大小、方向），传送带 我们上次学了一个滚桶式的传送带,用轮轴来传送货物.那么除了轮轴可以做传送带以外,还有其它的传送带吗?其它式样的传送带是如何来传送货物的呢? 如何才可以加快一条传送带的传送速度呢? 是不是在传送带上

38、所有的物体都可以传送呢? Design：设计并搭建一条滑轮式的传送带，可以水平传送大量的小物体。（在图中标示出滑轮的位置）Building: 按照蓝色卡片9 搭建传送带的模型，只进行到第8 步时。（在老师一定提示孩子们也能独立完成） 主动轮和从动轮是大小一样的滑轮. 1在模型上找到滑轮. 在套装中,有六种滑轮可以选择,根据具体的需要来选择. 在传送带上,光又滑轮是不行的,还需要有皮带于之配合.轴套也可以成为滑轮.2.将黑色的曲柄朝不同方向转动数次。在不同的转动方向，模型各有何变化？ 摇动手柄时，传送带跟着转动。改变摇动方向，传送带也随之改变运动方向。 两个滑轮的大小一样,所以它们的转动速度是一

39、样的,所有轴套的大小也是一样的,所以转动速度是一样的.即:传送带的传送速度与手转动的速度是一样的. 两个大小一样的滑轮。黄色橡皮筋传动。轴套大小都一样黑色像皮巾传动当学生们转动第一个模型的主动轮上的手柄时，从轮以同样速度朝同一方向转动。这也同时带动传送带朝同一方向转动。 3.如何可以使传送带的传送方向与手转动的方向相反? 如果学生将传动带交叉，这时他们会发现传送带与主动轮上的手柄转动方向相反。 4.滑轮的“打滑”: 用手紧紧地握住这根轴，会发生什么？ 还能够传动吗学生们可以通过传送带观察皮带打滑现象。让一个同伴握住传送带的末端的轴使之不能转动，另一同伴转动手柄。交叉的皮带要比不交叉的皮带更能防

40、止打滑。如果进行比较，学生会感觉到两者的不同。 5.你们推算要转动手柄多少圈，才可将一个LEGO 积木块从传送带一端运送到另一端？ 推算必须转动手柄 5圈 试一试！你们的推测正确吗? 很接近转一圈手柄，传送带上的积木块移动多长距离 2厘米1.改进你的模型，使传送带速度增快！你们估计要转动手柄多少圈，才可将LEGO 积木块从传送带一端运送到另一端？ 估计必须要转动手柄 3圈试一试！你们的推测正确吗? 很接近转一圈手柄，传送带上的积木块移动多长距离 4厘米 为什么第二种传送带比原来可以快了接近一倍? 主动轮比从动轮大, 速度加快! 当学生转动第二个模型的主动轮上的手柄时，传送带转动得比前一个快。大

41、的主动轮使小的从动轮转速加快。这就使得主动轮上的手柄每转一圈，传送带上的物体移动得更远。 1 学生们也可以研究一个用小主动轮带动大从动轮，速度比较慢的传送带。 小的主动轮带动大的从动轮，传送带速度减慢。小的主动轮带动大的从动轮,传送带速度减慢 2让孩子们把所有的传送带组合在一起,成为一条流水线.(练习也可以改变流水线的传送方向3想一种办法使模型倾斜，以便它能将积木块运送到较高的位置。这种类似的传送带被用在机场或码头装卸货物。 三角形的改变可以调节角度。 货物下来可以使用“滑“下来的方法，而且速度也快！ 可以多组合作。起重机学习目标: 定滑轮和动滑轮。 用齿轮来增加拉力。 运用棘爪和棘轮机构来保

42、证提升物体时的安全。 所需材料: SPM9645，辅助材料（用来充当负载的重量不等的小物体）词汇: 齿轮，传动，速度（大小、方向），起重装置1 你看过起重机吗？2 在工地或码头上，用什么来抬起重物呢？3 你看见过几种起重机呢？4 起重机为什么可以把很重的东西抬起来呢？5 有没有发现起重机上的那个钩子有什么特别的吗？6 有没有在起重机上找到滑轮呢？ Design: 设计并搭建一座可以举起重物的起重机。（标示出滑轮的位置） Building: 按照蓝色卡片10，搭建起重机模型，只做到第12 步。 1把起重机放置好，使其吊钩垂落在桌子边缘。2试着转动黑色的手柄，并改变转动方向时，在每个方向都会发生什

43、么情况？ 当朝一个方向转动时，可使起重机挂钩上升。除非把齿轮中的红色横梁移开，我们无法将挂钩降下来。棘爪与棘轮就象一把钥匙一样，具有锁定的功能。（棘轮装置） 当学生们转动第一个模型的曲柄时，他们可以把挂钩拉起。棘爪和棘轮结构阻止挂钩下落。要放下挂钩时必须将棘轮松开。 3找到起重机上的滑轮和其它的一些机械部件： 学生们应该能够指出起重机顶端的是定滑轮，在起重机臂下面悬挂着的是动滑轮。 学生们也许会注意到他们卷起的绳子的长度是物体上升高度的两倍。这是因为动滑轮是靠两根绳子拉动的。学生们在测量绕在轴上的绳子的长度时，应抓住绳子与轴连接点，然后小心地将绳子从轴上取下。 定滑轮：一边拉力向下，物体也会向上运动。拉力与物体运动方向相反。拉力=物体重力拉动的距离=物体移动的距离。4.把挂钩完全放下，在挂钩上挂上一个小的负载。你需要转动手