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乐高玩机械 |高楼升降电梯 v.s. 曳引系统

创客手工 物理 小学低年级 小学高年级 初中 乐高玩机械 创新创意

教学目标

1、跟着“乐高玩机械”一起来做一个高楼升降电梯。2、理解并运用曳引系统。
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科技学堂

引入

乐高玩机械,每周一起玩乐高,学习机械结构。


电梯就像生活赠与的神奇礼盒,在打开电梯门之前,你不会知道盒子里装的是怎么样的人;当你走进电梯的时候,你将会成为了怎么样的人的礼物。


有时候,这个礼盒是透明的,你可以在盒子的侧面看到像砖块一样的对重,就像这样:

它是怎样驱动电梯运作的呢?跟着科技学堂用乐高做一个电梯,一起来学习电梯的工作原理吧。



材料准备

乐高零件:


其他工具材料:

A4纸1张(稍厚)、剪刀、美工刀、切割垫、双面胶、橡皮筋3圈(2短1长)、约40cm长绳1根。



搭建乐高结构

1、搭建“轿厢”。


2、搭建“对重”

3、搭建电梯主体和曳引系统。

4、将两个卷线筒取下并缠上橡皮筋,以增大绳与轮之间的摩擦。

5、将长绳的一端与轿厢相连。

长绳穿过中间的乐高件,系紧。

6、将长绳依次“搭”在两个线轮上。

试试看轿厢能否光滑无阻地在“轨道”中做升降运动。

7、将长绳的另一头系住“对重”,将多余的长绳剪掉或缠绕在乐高上。

小贴士

注意轿厢和对重的相对位置。如果让轿厢升到了电梯的最高处,对重则刚好在水平地面上,并且长绳处于被拉紧的状态。


8、在两滑轮上挂上长橡皮筋,安装上电机、电池。


试试看,电梯能否顺利升降。



制作纸模

相关资源

1、裁切、折叠

将纸模的各部分沿“裁剪”线剪下来,用美工刀对镂空区域进行镂空处理,并将纸模按内折线标记折出痕印。




2、粘贴

在纸模上的“粘贴”部分贴上双面胶,将“布布老师”

粘贴在“轿厢”里。

粘贴大楼正面的纸模,注意将镂空的窗户的位置与轿厢中的“布布老师”保持水平居中。

将剩下的那部分白卡纸粘贴在“电梯”背面。

3、完成。

高楼电梯就做好了。

快让布布老师试试升降电梯,跟蝙蝠侠比赛看谁先上到高楼!



电梯曳引系统

现代生活中,高楼里的大部分电梯都是曳引电梯,它以拥有一个完整的电梯曳引系统为主要特征。电梯曳引系统一般由电动机、制动器、减速箱及曳引轮所组成。


曳引式电梯原理(via.道客巴巴-电梯机械原理)


曳引钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢,一端连接对重装置。为使井道中的轿厢与对重各自沿井道中导轨运行且不相蹭,曳引机上放置一导向轮使二者分开。


轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮槽内产生摩擦力。这样,电动机转动带动曳引轮转动,驱动钢丝绳,拖动轿厢和对重作相对运动。即轿厢上升,对重下降;对重上升,轿厢下降。于是,轿厢在井道中沿导轨上、下往复运行,电梯执行垂直运送任务。


轿厢与对重能作相对运动是靠曳引绳和曳引轮间的摩擦力来实现的。这种力叫曳引力或驱动力。

依靠对重牵引着轿厢做往返运动的电梯,电机本身所需的驱动力就大大减小了。


快来制作一个高层升降电梯,跟小朋友们解释曳引电梯的原理吧!