地心歷險(xiǎn)記-06-羊皮紙_W

1、 樂(lè)創(chuàng)教育產(chǎn)品培訓(xùn)研發(fā)部羊皮紙目標(biāo)情感目標(biāo)通過(guò)對(duì)周邊環(huán)境的鑒別，分析利弊，能夠?qū)ふ页鲚^佳辦法解決問(wèn)題。認(rèn)知目標(biāo)了解各種發(fā)射器、彈射器的作用及功能。 技能目標(biāo)掌握逐層加速原理，利用輪胎摩擦力來(lái)完成目標(biāo)。 重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn) 了解各種發(fā)射器、彈射器的作用及功能。 難點(diǎn)掌握逐層加速原理，利用輪胎摩擦力來(lái)完成目標(biāo)。材料 學(xué)生材料 EV3 教育版套裝一套 教師材料 各種折疊紙飛機(jī)若干 活動(dòng)過(guò)程主題引入 醒來(lái)后，我們被一個(gè)很深的鴻溝給隔離開(kāi)了，雖然相隔不遠(yuǎn)，但是鴻溝里面的波濤流水讓我們聽(tīng)不見(jiàn)對(duì)方的聲音，我們無(wú)法交流。隊(duì)長(zhǎng)這時(shí)發(fā)現(xiàn)身后石頭上的羊皮紙，似乎告訴了我們新的一條路線，我們要把這個(gè)消息告訴對(duì)面的朋友。

2、我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)射器，這個(gè)發(fā)射器能夠發(fā)射一些東西到對(duì)面去，我們將羊皮紙抄寫(xiě)一份，然后將復(fù)制的那份給對(duì)面的隊(duì)友。 模型分析參考：靈感構(gòu)思 1. 我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)力輸出裝置，這個(gè)裝置能夠提供比較快的速度； 2. 我們還需要設(shè)計(jì)一個(gè)能夠放置折疊紙飛機(jī)的卡槽； 3. 當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入這個(gè)卡槽，動(dòng)力裝置會(huì)將飛機(jī)擠壓出去，當(dāng)速度越來(lái)越快，飛機(jī)杯彈射越 遠(yuǎn)。 任務(wù)難度等級(jí)： 1. 利用皮筋的彈性，通過(guò)電機(jī)動(dòng)力輸出，帶動(dòng)皮筋釋放和收回，從而發(fā)射飛機(jī)； 2. 利用推力設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)快速推動(dòng)結(jié)構(gòu)，將卡槽的紙飛機(jī)發(fā)射出去； 3. 教參采取的參考形式； 初步搭建 4. 鋪設(shè)架橋形式，設(shè)計(jì)一模型，靠近懸崖邊停止，然后

3、從模型中放置一橋型結(jié)構(gòu)，鋪設(shè)到對(duì)岸，然后模型通過(guò)橋順利過(guò)到對(duì)岸。 模型參考設(shè)計(jì)：注：3*5 直角厚連桿分別固定在電機(jī)一側(cè)，電機(jī)輸出口插入 5#軸。 注：連接 5*7 框架，框架同 15 孔圓梁只有 3 單位摩擦銷(xiāo)固定。 1. 首先設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)力輸出裝置，參考設(shè)計(jì)如下： 注：繼續(xù)設(shè)計(jì)連接結(jié)構(gòu)。 注：將這些連接結(jié)構(gòu)固定在電機(jī)上。 注：兩側(cè)固定 7 孔梁，對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 注：再次固定 7 孔梁，注意銷(xiāo)子的位置。 注：電機(jī)后側(cè)，用兩個(gè) 15 孔梁固定連接，由于單位不夠，因此 15 孔兩端固定 5 孔梁。 注： 將由 3*7大彎梁設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)固定在電機(jī)兩側(cè)，注意銷(xiāo) 子的位置。 注：利用 6 個(gè)交叉塊，4 個(gè) 3

4、 單位，2 個(gè) 2 單位。3#軸穿插，然后固定在右側(cè)圖中的雙排 7 孔梁上。 2. 開(kāi)始設(shè)計(jì)動(dòng)力傳動(dòng)裝置，參考設(shè)計(jì)如下： 注：固定 40 齒齒輪和 8 齒齒輪，相互嚙合傳動(dòng)，注意圖中紅色 3 孔圓梁的固定位置。 注：7 孔梁將 8 齒齒輪同紅色 3 孔圓梁進(jìn)行連接。 注：這里開(kāi)始設(shè)計(jì)二級(jí)傳動(dòng)，首先利用 4*4 彎梁固定，24 齒 齒輪同 8 齒齒輪固定在同一根軸上。根據(jù)“同軸同速”的原理，我們將需要設(shè)計(jì)更快速度的二級(jí)加速。根據(jù)百科，角速度是在物理學(xué)中定義為角位移的變化率，描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)多少角度以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向的矢量，（更準(zhǔn)確地說(shuō)，是贗矢量），通常用希臘字 母或來(lái)表示。準(zhǔn)確的說(shuō)，

5、同軸同速一般指是的角速度相同，并不指線速度相同。通俗的說(shuō)： 角速度指單位時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的角度。線速度指單位時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的周長(zhǎng),等于角速度乘以半徑。3.開(kāi)始 設(shè)計(jì)卡槽，參考設(shè)計(jì)如下： 注：上圖分別為卡槽的上下部分。 注：將上下部分進(jìn)行固定連接。 注：將卡槽固定在模型上。 注：完成二級(jí)加速的過(guò)程。這里的齒輪傳動(dòng)比為：40：8 和 24：8 ，最終轉(zhuǎn)速比為1:15，即加速了 15 倍。 注：在前端固定 11 孔圓梁，然后在 8 齒齒輪軸上，固定兩輪胎。兩個(gè) 8 齒齒輪之間的間距不一樣，決定放置輪胎的大小。 4.最終完整模型參考如下： 注：然后教師可教學(xué)生折疊紙飛機(jī)，當(dāng)輪胎高速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，將飛機(jī)放入卡槽。程序參考

6、設(shè)計(jì)： 主要是通過(guò)兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)飛機(jī)發(fā)射，這里提供兩種參考程序設(shè)計(jì)： 1. 電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，即功率為 100，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)橐恢?，參考如下?注：利用EV3 程序塊來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 2. 電機(jī)逐級(jí)加速，參考設(shè)計(jì)如下： 注：設(shè)定初始數(shù)值為 10。然后第一次執(zhí)行的時(shí)候，由于模型中電機(jī)均為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 輪胎才能向內(nèi)擠壓轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，電機(jī)初始速度為-10，即逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，然后以這個(gè)速度運(yùn)行 3 秒。 注：3 秒之后，初始值沒(méi)有發(fā)生變化，初始值由開(kāi)始的 10，經(jīng)過(guò)數(shù)算，依舊為 10， 這是因?yàn)樵诘谝淮窝h(huán)的時(shí)候，由循環(huán)索引產(chǎn)生的數(shù)字為 0，因?yàn)樵诮?jīng)歷過(guò)一次循環(huán)之后。循環(huán)索引的數(shù)字變?yōu)榱?1，那么初始值開(kāi)始

7、變?yōu)椋?0+（1*10）=20，即速度為 20，然后初始值經(jīng)過(guò) 0 減，傳輸給電機(jī)的速度為-20，以此類(lèi)推，速度將逐漸的變?yōu)椋?0+（2*20）=40， 那么這時(shí)傳輸給電機(jī)的功率為-40。 上面的運(yùn)算，如果當(dāng)最終傳輸給超過(guò)100 的時(shí)候，數(shù)字繼續(xù)上升也無(wú)法提升電機(jī)的功率，因此直接就轉(zhuǎn)入到另一個(gè)分支。設(shè)定切換模式，通過(guò)運(yùn)算來(lái)確定符合和不符合兩種簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系，然后來(lái)確定切換模式中的程序執(zhí)行，參考如右側(cè)： 整個(gè)程序參考如下： 反思提高 反思：1. 輪胎的大小由最后被動(dòng)齒輪之間的距離來(lái)確定，輪胎之間的距離不宜過(guò)寬也不宜過(guò)窄； 疊紙2. 折飛機(jī)的時(shí)候，紙張質(zhì)量不同，也會(huì)導(dǎo)致飛行的距離不同； 3. 數(shù)算

8、模塊，學(xué)生設(shè)計(jì)的時(shí)候，注意參數(shù)。提高：1. 除了紙飛機(jī)，還有什么能夠被彈射出去； 2. 能否通過(guò)傳感器和另外一個(gè)中型電機(jī)來(lái)確定模型的位置，然飛機(jī)彈射到某個(gè)固定的位置。 開(kāi)始飛鴿傳書(shū)吧，看看誰(shuí)飛的比較遠(yuǎn)。 知識(shí)小結(jié)運(yùn)算模塊彈 射 器加速 活動(dòng)評(píng)價(jià)閱讀材料置。目前大多數(shù)航母配備的是蒸汽彈射器，而美國(guó)下一代福特級(jí)核動(dòng)力將配備更先進(jìn)的電磁彈射器。 最早由英國(guó)人發(fā)明，在二戰(zhàn)之前，大部分的固定翼機(jī)彈射器是液壓彈射器。不過(guò)液壓式彈射器，彈射能量極小，根本無(wú)法滿足噴氣式飛機(jī)的需要。所以于1950 年后提出蒸汽彈射器。 1960 年，美國(guó)人又研制成功了內(nèi)燃式彈射器，并將這種彈射器安裝在企業(yè)號(hào)上。不過(guò)，這種內(nèi)燃彈

9、射器至今仍不能令人滿意，所以蒸汽彈射器仍是主流，而企業(yè)號(hào)上除了裝備內(nèi)燃彈射器之外，還裝備有蒸汽彈射器。21 世紀(jì)，線性電機(jī)（Linear motor）和電磁彈射器開(kāi)始被引入。 上彈射飛機(jī)的裝載機(jī)彈射器或艦載彈射器是一種從艦只、特別是互動(dòng)交流 情感目標(biāo)通過(guò)對(duì)周邊環(huán)境的鑒別，分析利弊，能夠?qū)ふ页鲚^佳辦法解決問(wèn)題。 動(dòng)作目標(biāo)對(duì)各種發(fā)射器、彈射器的作用及功能的掌握程度 認(rèn)知目標(biāo)掌握逐層加速原理，利用輪胎摩擦力來(lái)完成目標(biāo)。 20 世紀(jì)初的飛機(jī)彈射器多半裝配在搭載大口徑艦炮的主力艦及巡洋艦的甲板上（如日本大和級(jí)戰(zhàn)艦），彈射器上方搭載了可觀測(cè)敵情之水上飛機(jī)以回報(bào)給艦炮射手炮擊目標(biāo)位置、炮口仰角等參數(shù)；而戰(zhàn)艦上的水上飛機(jī)彈射器是以 爆炸推動(dòng)使水上飛機(jī)升空。戰(zhàn)艦上的水上飛機(jī)返航后，戰(zhàn)艦尾部的起重機(jī)會(huì)將水上飛機(jī)重新吊起并再次安置在彈射器上。此外，二戰(zhàn)時(shí)期美國(guó)、日本、英國(guó)等國(guó)的上，由于艦載機(jī)能以自身動(dòng)力加速并能在航艦甲板上滑行足夠的距離從航艦上起飛，因此沒(méi)有向巡洋艦或主力艦一樣搭配爆炸推動(dòng)的飛機(jī)彈射器。 （尼米茲級(jí)航母的彈射器） （蒸氣彈射器） 自從航艦艦載機(jī)進(jìn)入了噴射機(jī)時(shí)代后，在越南戰(zhàn)爭(zhēng)起，航艦上開(kāi)始廣泛使用飛機(jī)彈射器以應(yīng)付噴射機(jī)起飛時(shí)的加速度；而飛機(jī)彈射器后方會(huì)配備可升降的導(dǎo)流板以擋住飛機(jī)起飛時(shí)排放的高熱廢氣，因?yàn)轱w機(jī)