登陆注册
3165300000002

第2章 奇异的行走——不用轮子行进的小车

我们会见到各式各样的汽车,这些汽车都在道路上平稳地运动。

前面的课程中我们亲手制作了形态不同、结构各异的机械小车。通过观察可以发现,这些小车无一例外地使用了圆形的轮子作为车轮。

如果不是圆形的轮子,小车的轮子会是什么样的?小车还能继续前进吗没有轮子的小车是如何前进的呢?我们来分析一下。无轮的小车利用了杠杆的原理。

一个简单的杠杆由支点、动力臂和阻力臂组成。支点是杠杆中一个可以旋转的点,动力臂是动力和支点之间的最短距离,阻力臂是阻力和支点之间的最短距离。无轮小车的支点、阻力臂,车上杠杆转动的阻力为地面与其之间的摩擦力。

杠杆转动时带动小车向上和向前移动,当转到最高点时,小车在重力作用下开始向下运动,但小车在水平方向上受惯性的作用还会向前运动。

杠杆原理杠杆的平衡条件:动力×动力臂:阻力×阻力臂,即:F1L1=F2L2。

上式的意义:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。

根据上式,杠杆可分为三类:

(1)动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;(2)动力臂等于阻力臂时,为等臂杠杆;(3)动力臂小于阻力臂时,为费力杠杆,也称速度杠杆。由于力点位于支点与阻力点之间,所以当动力臂小于阻力臂时,所需的作用力就比阻力大。这种杠杆使用时虽然费力,但能使距离产生较大的移动,获得较大的运动速度。

思考1:图1中的杠杆属于哪一类的杠杆?

搭建不用轮子行走的小车活动任务制作不用轮子行走的小车。

活动步骤步骤一:搭建小车(1)在制作机器人前,首先需要明确任务。

掌握简单的物理常识和机械原理;进一步熟悉LEGO积木组件,熟练基本的结构搭建;打破思维定势,制作不用轮子行走的小车。

(2)搭建机器人使用的器材。

利用LEGO机器人套装制作这个机器人,这样搭建时很容易操作。

使用的器材包括:LEGO电池盒,2个马达,导线,乐高各类机械配件(梁、块、片、轴、齿轮等)若干。当然,同学们也可选用RCX。

(3)搭建过程①交流讨论没有圆形轮子的小车还能前进吗?怎样使它前进呢一时想不起来什么好办法吗?和同组伙伴好好交流一下:

完成该任务需要使用套装中的哪些材料根据现有材料,提出完成任务的可能和可行方法:

②动手实践经过努力思考,你们是不是想出了很多解决问题、完成任务的方案呢请列出你们想到的方案:

因为材料和时间都有限,需要从多种方案中选择出适合本组条件的最佳方案。

最后确定的方案:

确定好方案后,快一起实现奇思妙想,动手制作吧步骤二:认真调试,精益求精小车搭建好之后,必须对其进行试验和调试。把你们制作好的小车放在地面上,启动后密切注视它的运动情况。查看你们搭建的结构是否符合设计要求,结构是否合理。

思考2:要使小车走得又快又稳,阻力臂(即摩擦力臂)最大应为多少呢实践课堂检测生活中的交通工具为什么都无一例外地选择了圆形的轮子评估作品完成了,你是不是满意?你对其他同学的作品是否充满好奇呢?一起来欣赏大家在这次活动中制作的个性作品吧!在评价其他同学的作品时,思考你在小车机器人的制作和结构搭建过程中遇到的最大困难是什么,同学之间相互交流一下。

知识链接信息机器人发烧友天地:http:∥www.robotdiy.

答案提示阅读与思考思考1:图1中的杠杆属于费力杠杆。

实践与思考思考2:同学们可以在制作的过程中进行实验。保持小车重量和结构不变,改变小车的阻力臂,观察阻力臂为多大才合适。

检测与评估检测:

要使汽车能够在轨道上平稳行驶,驾驶者不会有颠簸的感觉,那么这种交通工具的轮子中心必须与某一特定平面之间的距离保持不变,而圆形是最符合这一要求的。所以,我们一般选择圆形的轮子,这样汽车运行时会更平稳,乘客会感觉更舒服。

同类推荐
  • 化学常识速读(速读直通车)

    化学常识速读(速读直通车)

    本书基于向青少年们介绍化学常识的基础,将古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就汇集在一起。并且分别介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风。同时,还介绍了化学在生活中的实际运用,体现出化学对工农业生产、国防和科学技术现代化以及人们的衣、食、住、行的重要意义。
  • 探秘:世界未解之迷(动植物篇)

    探秘:世界未解之迷(动植物篇)

    与太阳适度亲密的距离、丰富的水源、肥沃的土壤……种种机缘使地球成为了生命的摇篮。目前,地球上人类已知的动物大约有130万种,植物大37万种,每一种都有我们意想不到的精彩。在这些植物中到底蕴藏着什么样令人着迷的秘密呢?让我们一起来探寻。
  • 走向孤独

    走向孤独

    胡杨红柳从此烙印在心的深处,成为一种生命感觉。我从大地之上、之中得到的启迪,我把相当一部分时间和精力用在田野调查上,由此而发出的思之种种,应是我写作生涯中最值得庆幸的一段历程,更确切地说是河西走郎以西,至少在这举世滔滔皆言利的年代,我曾在旷野中呼告守望,了解中国土地荒漠化、江河与湿地等关于生态环境的状况,我没有变得更为浅薄,风沙线和干裂的土壤以及大漠戈壁,但,深刻与高贵是谈不上的,大约有十七八年了,尤其是和大地之上的万类万物相比,我怎么能连根带叶地理解一根小草?我该如何去感觉在荒漠中兀自高大,走得最多的是西部,而到了秋天那叶子金黄得醉人的独树胡杨呢?
  • 电脑新秀

    电脑新秀

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 海洋馆漫游:海洋动物乐园

    海洋馆漫游:海洋动物乐园

    放眼全球,世界上最发达的国家都是海洋大国,经济最活跃的地区都在沿海地区。在当今国际社会,开发海洋、拓展生存和发展空间,已成为世界沿海各国的发展方向和潮流。海洋是一个富饶而未充分开发的自然资源宝库。海洋自然资源包括海域(海洋空间)资源、海洋生物资源、海洋能源、海洋矿产资源、海洋旅游资源、海水资这一切都等待着我们去发现、去开采。青少年认真学习海洋知识,不仅能为未来开发海洋及早储备知识,还能海洋研究事业做出应有的贡献。
热门推荐
  • 嫡女棣王妃

    嫡女棣王妃

    “姨娘,夫人似乎断气了~”“哼!这么一碗药都下去了,难道她还能活着不成?”“那这······”一个年纪稍长的人朝着这位称作姨娘的人示意了一下自己手中的婴儿,似乎有些犹豫,“这好歹是个男孩,现在夫人已经死了,如果姨娘把他占为己有,然后得了这府中的中馈······”“嬷嬷?!”女子也不等她的话说完,就打断了她,“你记住了,我恨死了这个女人,她的儿子,只能随着她去,我就是以后自己生不出儿子,抱养别人的,也不会要她的。把他给我扔马桶里面溺了,对外就说一出生就死了!”猩红的嘴唇,吐出来的话却是格外的渗人。嬷嬷还想说什么,动了动嘴,却是一句话也没有说,转身朝着后面放着马桶的地方走去。却是没有发现旁边地上一个穿着有些破旧的衣服的小女孩此刻正瞪大了眼睛看着她们两。这是什么情况?自己不是被炸死了吗?怎么会······于此同时,脑中不断有记忆闪现出来,她们是自己的母亲和刚出生的弟弟啊?!不行,先救人。转头看见旁边谁绣花留下的针线跟剪刀,想到自己前世的身手,拿起一根绣花针就朝着那个嬷嬷飞了过去,却在半路上掉落下来,暗骂一声,这人是什么破身体。却引得那两个人听见动静看了过来。女人阴狠的盯着她,“你居然没有死?”微微眯起眼睛,自己的前身也是被她们弄死的了,看样子她们谁也不会放过,抓起旁边的剪刀就冲了过去。随着几声惨叫声,从此以后,府中府外都传遍了她的“美名”——凤家大小姐心肠歹毒,刺伤了府中无数的人,宛如一个疯子。
  • 明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    《明治天皇》再现了日本从幕末走向明治维新的历史变革,以优美的文笔,宏大的场景,详细描绘了日本近代决定国运的倒幕运动的整个过程。本书塑造了一个个鲜活的日本近代史人物形象,以及他们的坚定信念,对“安政大狱”、“樱田门之变”等重大历史事件的描述详实生动,是一部了解近代日本不可多得的佳作。
  • 帝王联姻:裙下之臣

    帝王联姻:裙下之臣

    为什么叫五公主,这个国家的福星,据说是全国上下,不能说天生的就可以了,结果在公主出生那日,后天还得在名字上,女主穿越到金国,住所上,给予更好的帮助。连下了一个月的雨,差点发生洪涝。大师掐指一算,多年不下雨,恩,却穿越到了13岁的小女孩的身体中,不错,因为一场车祸,公主命中,是因为金国的大王真心的相信风水、命格这么一说。但是水过柔了,成为金国的第1位公主。当年公主出生时,五是她的幸运数字。后来找了个大师算算,说公主本身属水,自己是个27岁的心灵,算是个福星
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 王的专宠冷妃

    王的专宠冷妃

    穿越到即将灭亡的北宋,她成了亡国公主,为了联合小部落抵抗金国的侵占,她牺牲自己嫁给部落的王子联姻。她凭借所有的能力构筑能够抵御他的城墙,试图有尊严的活下去。她不择手段,利用身边一切可以利用的人力物力。然而,背叛、出卖使她最终沦为他的奴隶……当她逃出皇宫,消失在他面前时……他才明白自己的感情……他强迫她做了自己的皇后,却遭到她的鄙视和冷漠。直到他深陷敌营,命在旦夕时,她才明白,爱原来一直都在……
  • 毛泽东与西游记 封神演义

    毛泽东与西游记 封神演义

    也不像对《西游记》、《水浒传》那样,在毛泽东喜欢阅读的古典文学名著中,对书中故事时常运用,随手拈来譬解事物,解释道理。从目前看到的史料中,当作政治、军事书来读,毛泽东谈起《封神演义》的时候不算多,但是,毛泽东却熟读这部书,《封神演义》占有特殊位置。他读《封神演义》虽不及《三国演义》和《红楼梦》那样,对书中故事有自己的分析,并且用他这种分析,讲述重要道理
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 忘了归来

    忘了归来

    本书作者砺平是沁水籍“三平美女作家”之一,长期固守沁水本土,笔涉诗歌、散文等领域,有诗文集《哪种离别不忧伤》面世。另两位是葛水平和杨平。葛水平是名扬全国文坛的一级作家,现任长治市文联主持工作的副主席;杨平在杭州打拼,出版了《人文晋城》上下册,在晋城轰动一时。
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 你情我愿

    你情我愿

    本书已出版上市,出版名《我也可以变成你喜欢的样子》,当当,淘宝等均有售!年少的同桌时光,让她对他信任有加。男友出国深造,嘱咐他代为照顾她。他会对她冷言冷语,也会在得知她生病的时候心急如焚。一个猝不及防的吻,打破了他们之间纯净的“友谊”。之后他步步紧逼,她节节败退。她以为他只是一念成了魔,殊不知,他却早已情根深种。八年来,细细绵绵的时光里,她已成为他最缠绵的伤口。……三个月后,她“男友”归来,分明是同一张脸,却有着不同的温柔。当她渐渐的迷失,才发现这份温柔的背后,竟藏着不可告人的秘密。于是仓皇而逃,而他,却拦住她的去路,微笑着说:“你看,其实我也可以变成他,变成你喜欢的样子……”