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玩乐高学机械:赛车游戏机

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、学会制作赛车游戏机 2、理解相对运动 3、理解并应用带传动原理
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科技学堂

引入

最近家里的小朋友都开始放寒假了,你想好要带脑洞大开的孩子们玩什么了吗?今天,我们通过带传动原理,带大家制作一个“赛车游戏机”。




道路在不停变换方向,快转动方向盘,让小车沿着道路开起来。



用这个小游戏机组织一个家庭比赛,看谁在道路上的时间长,一定很热闹哦!




理解相对运动

怎么样?是不是很快就发现了里面的玄机呢?

欸,对!我们的“赛车游戏机”中,小车并没有“前进”,而是我们的“高速公路”在极速“后退”。


因为我们选择了"公路"作为参考(默认它是静止不动的),所以当我们看到路中的白线在迅速后退的时候,就感觉小车在"快速前进"。


就好比下面两张图。无论是图1风景不动,火车前进,还是图2火车不动,风景后退,我们都感觉画面中的火车在前进。

1风景静止,火车前进  (via 站酷)

2风景后退,火车静止 (via 站酷)


其实,图2只是因为我们依然选择了风景作为火车的"参考"。火车和我们印象中静止不动的风景发生了相对运动,于是静止的火车也"动"了。


“赛车游戏机”就跟图2中前进的火车原理一样。让原本静止不动的路面“后退”,小车就相对“前进”啦!


设计原理

路面是如何“后退”的呢?



原来一条路面的环形带顺时针旋转,形成了“路面后退”的效果。


将橡皮筋套紧在前后两端的轮子上,使电机带动前轮作顺时针转动,通过摩擦力使得橡皮筋与后轮、以及“纸路面”都以相同的线速度顺时针转动。



这运用的是“带传动”的机构原理


搭建结构

相关资源

1、搭建带传动结构



3、搭建“左右漂移”的结构


组装。


2、制作纸公路


打印公路、方向盘、大山的图片文件,并将各部分依次剪下来。

为了方便实际教学,点击“相关资源”即可下载赛车游戏机的相关部件


延长公路。将两块张公路图片粘贴在一起,注意要将两张道路的白线位置对齐哦!


3、搭建小车


利用乐高积木搭建小车,并在小车窗户的位置粘贴黑胶带(或黑色纸片)。

将小车轮子剪下来,粘贴在小车上。

增加乐高拼插件,安装小车。

将剪下来的方向盘粘贴在对应位置上。


4、安装公路和大山


将“长条公路”紧绕两个车轮,首位粘贴。

小贴士:1、两端公路要对齐;2、纸片须紧贴车轮,避免出现松弛的情况哦!


将剪下的大山纸片粘贴在乐高件上。

可以在大山纸片的背面增加两块硬纸条,增加纸片的强度。


“赛车游戏机”就做好啦!


连接电机,开启程序,让你的小车"极速前进"吧,要及时“变道”哦!


增大电机的功率,将带传动速度调快,跟小伙伴比赛,看谁的“变道”反应更快。