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小创客手册(5年级上)终

其他分类其他2024-09-04
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       空气净化器的历史可以追溯到1823年,‌最初是由约翰和查尔斯·迪恩发明的烟雾防护装置,‌用于保护消防员在灭火时免受烟雾侵害。‌这一发明标志着现代空气净化器的雏形出现,‌具备了最基本的颗粒物过滤功能。‌随后,‌在1854年,‌约翰斯·滕豪斯在此基础上增加了活性炭,‌使其能够过滤空气中的有害气体。‌
       到了20世纪,‌随着HEPA过滤器的发明和商业化,‌空气净化器得到了进一步发展,‌开始广泛应用于工业、‌医疗等领域。‌20世纪80年代后,‌空气净化器逐渐普及到家用市场,‌功能也不断完善,‌不仅能过滤颗粒物,‌还能净化空气中的有毒气体、‌细菌病毒等。‌如今,‌空气净化器已成为许多家庭改善室内空气质量的重要工具。‌‌

01

—空气净化器—

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一、通过对空气净化器实验的探究,了解空气净化器的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得空气净化器的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握空气过滤的原理。

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

—空气净化器—

课堂导入

      空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器,是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等)空气净化器将污风吸入,经过内部滤网后在排除,根据风扇的功率,滤网的空间安排,如果风力过于强劲,经过滤网后排出的空气还会是还有污染物质,再次吸入空气,经过滤网,在最大程度上消除污染物。

      空气过滤网是用于过滤室内空气中尘埃粒子的产品,‌对于提升室内空气质量至关重要‌。‌它主要分为粗效、‌中效、‌亚高效、‌高效四个类型,‌根据风量大小,‌在管道内安装不同数量的空气过滤器,‌以达到过滤空气的目的。‌其中,‌亚高效和高效过滤段具有效率高、‌阻力低的特点,‌能有效过滤掉0.5μm以上的尘埃粒子,‌甚至对大气菌的滤菌效率达到100%。‌
      空气过滤网通常安装在空调系统的送风管道中间,‌作为前置过滤设备,‌保护高效过滤器并具有良好的消声效果。‌定期清洗和更换空气过滤网是保持其过滤效果的重要措施‌。

       同学们,‌你们有没有注意到,‌有时候外面的空气灰蒙蒙的,‌让人呼吸不太舒服?‌或者在家里,‌如果长时间不通风,‌也会觉得空气不新鲜。‌那么,‌我们有没有什么办法可以改善这种情况,‌让空气变得清新呢?‌

知识
拓展

空气净化器

      同学们,我们要制作一台空气净化器,有什么配件是最必要的呢?

思考

       空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器,是指能够吸附、分解 或转化各种空气污染物(一般包括PM2.5 、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污 染、细菌、过敏原等),是一种有效捉高 空气清洁度的装置。

课堂小知识

      同学们,我们一起来制作空气净化器,从实验中来探究科学的奥秘吧!

★检查制作材料及零件。

★按图,把电池盒的两根线的线头穿过电机铜片孔后绕紧(黑线接左边,红线接右边)

★按图,把两块2号板装在1号板 上接着在1号板背面拧上两颗7MM 螺丝。

★先把电机装在1号板的孔内, 把3号板装在两块2号板和电机尾部 上,并拧上两颗7MM螺丝。

—空气净化器—

科学教育系列

★把4号板装在图中位置并在背面拧上一颗7MM螺丝。

★按图,把5号板装在1号板上,并在背面拧上一颗7MM螺丝。

★叶轮小孔的一面朝下,把叶轮装在电机转轴上,扇叶不能接触到木板。

★按图中位置,把两块6号板装在7号板两边。

★把两块6号板按图中位置装在1号板的槽内,叶轮转动时不能接触到木板。

★在两块6号板侧面的螺丝孔处,拧上两颗7MM螺丝。

★把8号板装在两块6号和1号板上。

★在步骤11的背面拧上3颗7MM螺丝。

★按图,拧上两颗4MM螺丝把电池盒,固定在1号板上,

★按图,把9号板装在1号板上 ,并拧上一颗7MM螺丝。

★按图,把滤网粘在10号板的圆洞处 ,把圆洞挡住,接着把10号板插入9号板的槽,并把10号底部装在8号板槽内。

★把11号板装在9号和两块6号板上,并拧上三颗77MM螺丝。

—空气净化器—

—空气净化器—

科学教育系列

课外拓展

学会辨别室内空气是否污染

室内环境污染症状主要有以下表现:
1、每天清晨起床时,感到憋闷、恶心、甚至头晕目眩;
2、家里人经常容易患感冒; 
3、虽然不吸烟,也很少接触吸烟环境,但是经常感到嗓子不舒服,有异物感,呼吸不畅; 
4、家里小孩常咳嗽、打喷嚏、免疫力下降,新装修的房子孩子不愿意回家;
5、家人常有皮肤过敏等毛病,而且是群发性的; 
6、家人共有一种疾病,而且离开这个环境后,症状就有明显变化和好转;

★在电池盒装上两节5号电池(电池平的一面对电池盒有弹簧的一面)
 开关关在哪里?
 答:电池盒上的铁片卡在弹簧中间 就是开启电源,拨开铁片不会接触到弹簧就是关闭电源。

       本实验的空气净化器主要由马达、扇叶和空气过滤网等系统组成。空气净化器内的马达带动了风叶的旋转,使得室内空气循环流动,空气中的各种污染物通过机内空气过滤网时被吸附,这样排气孔排除的空气就变得清新无害了。

原理总结

       手摇发电机在历史上承载着丰富的故事和意义。‌在红军长征期间,‌一台珍贵的手摇发电机和发报机被专门保护并随军携带,‌它们见证了红军战士们不平凡的征程,‌也承载了他们坚决完成使命的信念和勇于牺牲的决心。‌这台发电机虽然重达68公斤,‌需8人轮流抬着赶路,‌但红军战士们始终用生命守护着它,‌确保了部队信息的传递‌。
        而在科学领域,‌手摇发电机的发明也经历了曲折的过程。‌从“疯市长”奥托·冯·格里克的真空实验,‌到法拉第历经无数次失败后终于实现电磁感应,‌手摇发电机的出现标志着人类成功地将磁转化为电,‌为电力的发展和应用开辟了新的道路‌。

02

—手摇发电机—

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一、通过对手摇发电机的探究,了解手摇发电机的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得手摇发电机的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心
二、掌握电磁感应效应的原理。

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

—手摇发电机—

科学教育系列

        同学们,大家都知道风力可以发电,但是你们了解过最初始的手摇发电吗?它们有什么区别呢?

课堂导入

      风力发电作为一种清洁、‌可再生的能源,‌正受到越来越多人的关注。‌它利用风力驱动发电机产生电能,‌是一种环保且高效的发电方式。‌而手摇发电机,‌则是一种更为简单直观的发电装置。‌它通过人力摇动手柄,‌驱动发电机内部的机械结构转动,‌进而产生电能。‌
      手摇发电机与风力发电机在原理上有相似之处,‌都是通过某种形式的机械能转化为电能。‌不同的是,‌风力发电机依靠风力驱动,‌而手摇发电机则依靠人力摇动。‌

知识
拓展

风力发电
手摇发电和

      电动机的旋转是因为发电机的内部要借助电磁感应定律。电磁感应现象是指放在变化磁通量(磁线的数量)中的导电体,会产生电动势(一种能量)。若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成电流。
     发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。

        同学们,为什么风力发电和手摇发电都是需要先将旋转起来才可以发电呢?制作手摇发电需要借助什么呢?

思考

      同学们,我们一起来制作手摇发电机,从实验中来探究科学的奥秘吧!

       手摇发电机是通过齿轮带动皮带转动,皮带带动电机转动从而使电机内部的转子在磁场中旋转从而发出电,再通过两根电线把微弱的电量接到升压板上,升高电压后从而使灯泡亮起。

课堂小知识

★检查制作材料及零件。

★把一根短的打头轴穿过1号板后装一颗轴 套,再装三块2号板,最后装一颗轴套。

★按图中,把4号-5号板装在3号板上,并在底部拧上4颗7MM 螺丝。

★按图中,拿一根长的打铁轴依次穿过1号-6号-5号木板和1个蓝色皮带轮中心孔 (蓝色皮带轮和1号板要往中间夹紧)

—手摇发电机—

科学教育系列

★把步骤8装在3号板上,并在底部拧上四颗4MM螺丝。

★按图中位置套上一根橡皮筋
 (套在7号和8号板中间,和皮带轮上)

★按图中,把8号-6号-7号板按顺序叠在一起,并在7号板拧上两颗10MM长螺丝把3块板固定在一起。

★拿一根长铁轴,依次穿过步骤5组件 -6号-5号板和一个蓝色轮中心孔 (蓝色皮带轮和步骤5组件往中间夹紧)

★按图中,把黑线和红线的一端线头穿过电机铜片孔绕紧 (黑线接左边,红线接右边)

★把9号和10号板装在电机两边,然后在电机转轴上装1个小皮带轮。拧上四颗4MM螺丝。

★在3号板底部,撕掉四块泡沫棉的背 胶,然后把4块泡沫棉粘在4边角上。

★按图中,黑色线穿过升压板左边一极 的孔后绕紧,红色线穿过右边+极的孔 后绕紧。

★按图中,把灯泡装入11号板后, 再把灯泡usb结构插在升压板上。

★按图中,把12号板装在灯泡上。

★按图中先把一块13号板装在11号和12号板上,然后依次装上剩余四块13号板。

★按图中,把一根橡皮筋套在5块13号 板上,橡皮筋绕两圈。

—手摇发电机—

科学教育系列

一、通过对幸运转盘实验的探究,了解幸运转盘的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生了解幸运转盘的结构和原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心。二、了解开关,掌握幸运转盘的原理。

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

       幸运转盘作为一种游乐或活动形式,‌其历史可以追溯到游乐园诞生的早期,‌最早出现在欧洲的游乐设施中,‌并迅速传播到全球‌。‌当时,‌大转盘主要是以木质为主要材料构建而成,‌通过手动转动或动力传动的方式旋转起来。‌随着科技的进步,‌大转盘逐渐实现了电动化,‌使得它的运行更加安全稳定。‌
       如今,‌幸运转盘不仅存在于游乐园中,‌也经常被用作各种促销活动或线上游戏中的抽奖环节,‌为参与者带来乐趣和刺激,‌同时也承载着追求快乐和幸福的心态,‌象征着好运和机遇。‌‌

03

—幸运转盘—

★按图中,把一根橡皮筋套在5块13号 板上,橡皮筋绕两圈。

★制作完成,手摇转动大齿轮, 灯就会亮起。

      手摇发电机实验利用的是电磁感应效应的原理。即线圈在旋转的磁场当中产生感应电动势,平常的手摇发电机中的基本构造组件就是定子和转子,定子一般是永磁体,转子是线圈,在外力的带动下线圈在磁场当中作切割磁感线运动产生感应电动势,从而产生一个电流。

原理总结

发电机的历史

      1832年,法国人毕克西发明了手摇式直流发电机,其原理是通过转动永磁体使磁通发生变化而在线圈中产生感应电动势,并把这种电动势以直流电压形式输出; 1866年,德国的西门子发明了自励式直流发电机; 1870年,比利时的格拉姆制成了环形电枢,发明了环形电枢发电机。 这种发电机是用水力来转动发电机转子的,经过反复改进,于1875年得 到了3.2KW的输出功率;

      1882年,美国的戈登制造出了输出功率447KW,高3米,重22吨的 两相式巨型发电机; 1896年,特斯拉的两相交流发电机在尼亚拉发电厂开始劳动营运, 3750KW,5000V的交流电一直送到40公里外的布法罗市。

课外拓展

科学教育系列

—幸运转盘—

      同学们,我们一起来制作幸运转盘,从实验中来探究科学的奥秘吧!

      幸运转盘上正反向旋转的开关原理,‌通常涉及电路的控制逻辑。‌具体来说,‌开关通过改变电流的方向来控制电机的正反转,‌进而实现转盘的顺时针或逆时针旋转。‌这种控制逻辑由微控制器(‌MCU)‌或其他电子元件实现,‌通过接收用户的操作指令(‌如按下正转或反转按钮)‌,‌调整电路中的电流方向,‌从而驱动电机按指定方向旋转。‌
 

       同学们,我们制作一个简易的幸运转盘,可以正向和反向旋转,应该怎么设置呢?

思考

★检查制作材料及零件。

★把②号板安装在①号板上。

★用7mm粗纹螺丝把两块③号板安装在①号板上。

★把电机安装在①号板上

       同学们,‌为什么商场里有很多幸运大转盘呢?它是用来干什么的呢?

课堂导入

     幸运转盘是一款集休闲娱乐和抽奖功能于一体的工具,‌通过转盘、‌抽签、‌摇号等多种方式帮助用户快速做决定,‌此外,‌幸运转盘还包含有趣的小游戏,‌满足用户在休闲时间的娱乐需求。‌
商场里设置很多幸运大转盘,‌主要是出于以下几个原因:‌
1、吸引顾客‌:‌幸运大转盘作为一种醒目的宣传方式,‌能够迅速吸引顾客的注意力,‌促进商场的促销活动。‌‌
2、提升顾客参与度‌:‌顾客通过参与转盘抽奖活动,‌能够体验到乐趣和刺激,‌同时也有机会获得奖品,‌增加了顾客的购物体验和满意度。‌‌
3、留存用户信息‌:‌幸运大转盘可以与签到等活动关联,‌有效留存用户信息,‌并有助于商场活动的传播和推广。‌‌

知识
拓展

幸运转盘

      指针设置一个选择角度的速度,这个速度开始是一个递增的加速度,到一定速度以后,开始减速,直到角速度为零,当角速度为零的时候,获取指针影片剪辑的旋转角度,然后,根据每个奖品对应的旋转角度,给出获得的奖品。同样的,在角速度为零了以后,判断指针在哪个区域,设置指针位置指向奖品的中心。

课堂小知识

科学教育系列

—幸运转盘—

★用7mm粗纹螺丝把④号板安装在②、③号板上。

★用4mm粗纹螺丝把两块⑤号板安装在⑦号板上。

★用4mm粗纹螺丝把两块⑤号板安装在⑦号板上。

★用4mm粗纹螺丝把电池盒安装在⑦号板上。

★首先用4mm粗纹螺丝把遥控板安装在⑧号板上,然后用 4mm粗纹螺丝把8号板安装在⑤、⑦号板上。

★把⑨号板安装在⑦号板上。

★首先用4mm粗纹螺丝把白色齿轮安装在⑩号板反面,然 后把白色齿轮安装在电机上。

★首先在电池盒内装入电池,然后把电机线端子穿过⑦号板 的洞口之后把电机线端子插入遥控板上的2.0端子口上,再然 后把电池盒的电源线端子插入遥控板上的2.5端子口上,最后 用7mm粗纹螺丝把①号板安装在⑦号板上。

      通过幸运转盘的实验了解到转盘的旋转是由一个电机或者手动操作驱动的。当电机启动时,它会通过一个齿轮系统将动力传递到转盘上。转盘上通常会有一个小齿轮,它会与电机上的大齿轮相连。当电机开始旋转时,大齿轮会带动小齿轮一起旋转,从而使转盘开始旋转。

原理总结

了解按键开关小知识

      按键也称之为轻触开关,使用时以满足操作力的条件向开关操作方向施压,开关闭合接通;当撤销压力时开关即断开,其内部结构是靠金属弹片受力变化来实现通断的。利用数字I/O可以实现按键控制,数字I/O端口的含义是INPUT和OUTPUT接口,即该功能是在本实验中从外部设备读取输出值。我们使用按键和LED灯来完成使用INPUT和 OUTPUT作为组合的实验我们的按键模块当按键被按下输出低电平,当松开时,输出是高电平。

课外拓展

科学教育系列

—幸运转盘—

一、通过对电动蝴蝶实验的探究,了解电动蝴蝶的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得齿轮传动的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握齿轮传动和连杆传动的原理。

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

       电动蝴蝶,‌也被称为“蝴蝶机器人”或“仿生蝴蝶机器人”,‌其灵感主要来源于自然界的生物仿生学,‌特别是对真实蝴蝶的飞行模式和生物特性的深入研究。‌‌工程师们通过模仿魔鬼鱼的特性,‌为蝴蝶机器人设计了双稳态翅膀,‌通过注入空气控制翅膀在两种稳定状态之间切换,‌从而实现了机器人的快速飞行运动。‌‌
       此外,‌蝴蝶机器人还配备了集成的电子元件和通信、‌传感技术,‌构成了室内GPS系统,‌用以控制蝴蝶的集体无碰撞运动,‌这些技术使得蝴蝶机器人不仅在外表上与真实蝴蝶相似,‌还实现了功能的集成和实时网络化通信。‌‌

04

—电动蝴蝶—

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课堂导入

       齿轮是一种重要的机械元件,‌广泛应用于各种机械设备中。‌‌它通过轮缘上的齿相互啮合,‌实现动力和运动的传递‌。‌齿轮的种类繁多,‌包括直齿圆柱齿轮、‌斜齿圆柱齿轮、‌锥齿轮、‌蜗轮蜗杆等,‌每种齿轮都有其特定的应用场景和优势。‌例如,‌直齿圆柱齿轮结构简单,‌适用于中低速传动;‌斜齿圆柱齿轮则有助于减小冲击和噪音,‌适用于中高速传动。‌此外,‌齿轮的传动比恒定,‌能够确保传动的平稳性和可靠性,‌是机械传动中不可或缺的一部分。‌

       同学们,‌大家有没有见过蝴蝶翩翩起舞的样子?‌它们轻盈地在空中飞舞,‌真是美不胜收。‌如果我们能够制作一个电动蝴蝶,‌让它的翅膀也能动起来,‌那该多有趣啊!‌

知识
拓展

关于齿轮

       同学们制作电动蝴蝶,‌你认为需要哪些材料和工具呢?‌它的工作原理是什么呢?

思考

        齿轮在电动蝴蝶中起到了‌传递动力和运动的关键作用‌。‌具体来说,‌电动蝴蝶利用齿轮传动原理,‌通过两根连杆,‌一端连接翅膀,‌另一端连接齿轮。‌当电机转动时,‌它会带动与之相连的齿轮转动,‌这个转动的力量通过齿轮传递到连杆,‌进而带动蝴蝶的翅膀进行运动。‌这样,‌电动蝴蝶就能够模拟真实蝴蝶飞行时翅膀扇动的动作。‌

科学教育系列

—电动蝴蝶—

       齿轮传动具有传动准确、‌效率高、‌结构紧凑、‌工作可靠、‌寿命长等优点,‌因此在电动蝴蝶的制作中得到了广泛应用‌。‌通过这种设计,‌电动蝴蝶不仅实现了模拟蝴蝶飞行的功能,‌还成为了培养青少年科学素养和实践能力的有趣工具‌。

      同学们,我们一起来制作电动蝴蝶,从实验中来探究科学的奥秘吧!

★检查制作材料及零件。

★按图,把四块2号板装在两块1号板上(注意2号板的朝向)

★按图,把两块3号板装在步骤2的两块组件上,安装到位后拧上两颗10MM螺丝穿过3号板和1号板。

★按图,把两块4号板插入两块3号板的槽内。

★按图,把两根长铁轴分别穿过两块2号板的孔,接着在铁轴的两边各装1颗轴套,共装4颗。

★按图,把两块5号板的孔分别穿过两根铁轴,接着在铁轴的两边各装1颗轴套,共装4颗(轴套不要紧贴木板)

★把6号板装在两块5号板上。

★把步骤7翻个面,把7号板装在两块5号板上。

科学教育系列

—电动蝴蝶—

      蝴蝶的种类繁多,全世界一共有一万多种。最大的张开翅膀可达30厘米,最小的只有.7厘米左右。它有一对触须,2对翅膀,3足,翅膀上有鳞片。它的翅膀有奇特的花纹,色彩斑斓,它是由蛹蜕变而来的。

课堂小知识

★拧上四颗4MM螺丝把白色齿轮固定在8号板上,主要木板的朝向。

★拧上两颗6MM螺丝,把电机固定在8号板上,电机的转轴要穿过8号板的圆孔。

★把9号板放在10号板上,8个孔要对齐,然后从9号板拧上两颗6MM螺丝穿入10号板。

★把11号板放在12号板上,8个 孔要对齐,然后从11号板拧上两颗 6MM螺丝穿入12号板。

★把步骤11的组件装在电机转轴上,并拧上一颗机牙螺丝。

★按图,把两根打头轴从背面穿过木板后在正面装上两颗轴套。

★把一根打轴套穿过步骤12组件的中心孔后再穿过白色齿轮中心孔(比较紧 ,可用螺丝刀手柄处顶住铁轴装入)

★把两块13号板的孔装在2个齿轮的铁轴上,并装上两颗轴套。

★按图,把8号板装在14号板上。

★把两块15号板装在8号板两边 ,15号板窄的一面朝电机方向,宽的一面朝齿轮方向,圆孔朝下。

★把16号板按图中位置摆放,接着把开关装入凹槽内,双手按压装紧。

★按图,把一条热缩管穿过电机的红线。

科学教育系列

—电动蝴蝶—

★把电机红线的线头穿过的开关边上的孔后绕紧,再把热缩管套在铁片上。

★按图,把一条热缩管穿过电池盒的红线。

★把电池盒的红线线头穿过开关中间位置的孔后绕紧(再把热缩管套在铁开关的铁片上)

★按图,把一条热缩管穿过电机的黑线。

★按图,把电机黑线和电池盒黑线, 两根线的线头绕紧在一起,接着把热缩管移到线头连接处,使用打火机烘烤缩 紧,或者用胶带缠一下固定。

★拧上两颗4MM螺丝把电池盒固定在14号板上。

★把17号板装在两块15号板上。

★看此图,重新检查一下从步骤18到步骤27是否有装错的,然后电池盒 装上电池,开关按到“—”开启电源齿轮如果会转动就是装对,继续下一步,不转就检查前面的步骤。

★按图,把16号板装在17号板和两块15号板上,并拧上3颗7MM螺丝。

★把18号板装在14号板上,注意18号板的朝向,平的一面朝外;接着把19号板穿过18号板和两块13号板后装到两块15号板和16号板上,并拧上两颗7MM螺丝。

科学教育系列

—电动蝴蝶—

★按图,把20号板装在两块15号-17
 号-19号板上并拧上3颗7MM螺丝。

★按图,把18号板依次穿过7号-6 号板后,卡在6号板槽内并拧上一颗 7MM螺丝。

★按图,把一根打头轴依次穿过4号 板-13号板的孔后装上一颗轴套。

★按照步骤33的方式把另一边也 同样:把一根打头轴依次穿过4号板 -13号板的孔后装上一颗轴套。

★按图,在电池盒装上两节5号电 池,电池平的一面朝有弹簧的一面。

★制作完成,开启电源蝴蝶翅膀就 会开始扇动(开关“O”是关闭, “___”是开启)

      电动蝴蝶利用齿轮传动原理,通过两根连杆,一端连接翅膀,另一端连接齿轮,利用转动齿轮的力来带动蝴蝶翅膀进行运动,从而模拟蝴蝶飞行时的动作。

原理总结

知识小问答

一、由齿轮副传递运动和动力的装置是?
A.皮带传动           B. 连杆传动        C.齿轮传动
二、下面属于齿轮传动的优势是?
A.效率高,结构紧凑       B.好看便宜      C.用的人多
三、蝴蝶飞舞是借助什么原理实现的。
A.电动机             B.齿轮传动   C.能量转化

科学教育系列

—电动蝴蝶—

05

—自动绘图仪—

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一、通过对自动绘图仪实验的探究,了解自动绘图仪的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得自动绘图仪的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心
二、‌学习曲柄连杆机构原理。

       自动绘图仪在多个领域有广泛的应用。‌在服装设计中,‌它能够将服装制版人员利用软件制作的服装样板输出到纸上,‌是服装CAD系统中不可或缺的一部分‌‌。‌在工程领域,‌自动绘图仪可以绘制各种管理图表和统计图、‌大地测量图、‌建筑设计图、‌电路布线图以及各种机械图等‌‌。‌
        此外,‌还有专门用于输出排料图和头版的喷墨服装绘图仪,‌其特点是速度快、‌磨损少、‌用纸成本低,‌且无需人工看守‌‌。‌这些应用案例展示了自动绘图仪在提高绘图效率、‌减少人为误差以及实现自动化处理方面的显著优势。‌

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

课堂导入

        自动绘图仪与传统的手工绘图相比,‌具有显著的优势:‌
       1、高精度与高效率:‌自动绘图仪在绘图软件的支持下,‌能够绘制出复杂且精确的图形,‌大大提高了绘图的精度和效率,‌解决了传统手工绘图精度低、‌效率低的问题‌。‌ 
       2、便捷性:‌自动绘图仪可以将计算机的输出信息以图形的形式输出,‌方便保存、‌传阅和复制,‌而传统手工绘图在这些方面则相对不便‌5。‌
       3、广泛的应用领域:‌自动绘图仪可应用于各种管理图表、‌统计图、‌建筑设计图、‌电路布线图等多种图形的绘制,‌是计算机辅助设计不可缺少的工具,‌具有广泛的应用领域‌

       同学们,‌今天我们要探索一个神奇的工具,‌它不仅能够帮助我们绘制出精确的图纸,‌还能极大地提高我们的绘图效率。‌你们猜猜看,‌这个工具是什么?

       同学们,做一个自动绘图仪,最重要的工具是什么呢?

思考

        电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。
       曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构,‌其功能可以将曲轴的旋转运动转变为杆的往复运动,‌

知识
拓展

自动绘图仪

科学教育系列

—自动绘图仪—

      同学们,我们一起来制作自动绘图仪,从实验中来探究科学的奥秘吧!

★检查制作材料及零件。

★按图中位置,把电池盒的两根线穿过1号板的孔。

      让我们来做一个不用程序控制的简易绘图机,利用机械结构做往复运动从而动画出图形,从而探究绘图机的基础原理。

课堂小知识

★按图,把两根线头穿过电机两边的铜片孔绕4圈(红线接左边,黑线接右边)

★按图,把两根长机丝螺丝穿过1号板和电机的黄色外壳,然后拧上两个螺母拧紧。

★拧上两颗4MM螺丝,把电池盒固定在图中的1号板上。

★手拿长铁轴立在桌面,接着白色齿轮孔对准铁轴双手按压齿轮,把铁轴穿过齿轮(白色齿轮凸起的一面朝上,铁轴不要突出白色齿轮)

★把步骤6的长铁轴按图中位置穿过1号木板,并拧上两颗4MM螺丝把白齿轮固定在1号板上。

科学教育系列

—自动绘图仪—

★把两块2号板,两块3号板,按图中位置装在一起 (卡槽要对准卡紧,安装到位,注意图中木板的朝向)

★把1号板装在第八步的两块3号板上,并拧上两颗7MM螺丝。

★把11块6号板穿过长铁轴。

★把1根长打头轴先穿过7号木板 ,接着穿过6号木板。

★把白色摇杆最边上的孔穿过步骤第13步的长头轴后再装上一颗轴套。

★先把第14步摇杆上的长铁轴穿插入电机白色转轴按压装紧;接着把7 号的长槽穿过长铁轴,并装上一颗轴套,轴套跟木板要留有间距。

★拧上两颗6MM螺丝穿过两块木板的孔,把8号板固定在9号板上。

★按图,在整圈双面胶上取两段粘在圆纸片上,并把保护膜撕掉。

★把第17步粘有双面胶的圆纸片粘在9号板上,按图中位置。

★把5号齿轮板穿过长铁轴,咬合四号齿轮板。

★把四号板装在电机的白色转轴上。

科学教育系列

—自动绘图仪—

★按图,找出两颗轴套,两根短打头轴,两块10号,一块11号板备用。

★按图,把两根短打头轴先穿过10号板,再穿过11号板。

★按图,把步骤21翻面,并在两根短打头轴上装两颗轴套。

★把彩笔用两块10号板夹住(笔头 朝下)并套上一根皮筋,皮筋绕两圈。

★把两根短铁轴依次穿过11号板和7号板上的孔,插7号板不同的两个孔可以调整彩笔的位置,改变画出的图形。

★彩笔自然垂直接触圆纸片。

★在电池盒装上两节5号电池(电
 池平的一面对电池盒有弹簧的一面) 开关在哪里?
 答:电池盒上的铁片卡在弹簧中 间就是开启电源,拨开铁片不会接触 到弹簧就是关闭电源。

★装上电池开启开关, 绘图机就会开始运作,画出图形。
 按第24步的文字说明操作可以改变画出的图形的形状,可以多次尝试。

      自动绘图仪利用的是电动机和曲柄连杆机构的原理来实现的。通过电动机的旋转带动了杆的旋转。由于杆是相互连接的构成了曲柄连杆机构。曲柄连杆机构发动机的主要运动机构。其功用是将曲轴的旋转运动转变为杆的往复运动。通过杆的往复运动,使得自动绘图仪可以实现自动绘图的效果。

原理总结

★把8号板装在1号板的圆孔内;9号齿轮板咬合5号齿轮板。

科学教育系列

—自动绘图仪—

一、通过对爬绳机器人实验的探究,了解爬绳机器人的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得爬绳机器人的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心。二、掌握连杆机构的原理。

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

课堂导入

       吊绳攀爬机器人,‌一种模仿灵长类动物如猴子、‌猩猩在吊绳或树枝间攀爬方式的机械装置,‌它是如何实现在绳索上攀爬的呢?‌

      连杆机构是由若干构件通过低副连接而成,‌能够实现特定运动的机械组成部分。‌连杆机构中的构件均在相互平行的平面内运动,‌这种机构被称为平面连杆机构。‌其中,‌最基本的平面连杆机构是平面铰链四杆机构,‌它由四个构件组成,‌且所有构件均用转动副相连。‌根据架杆的运动形式,‌平面铰链四杆机构可分为曲柄摇杆机构、‌双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。‌
     连杆机构广泛应用于各种机械和仪表中,‌如缝纫机、‌雷达天线调整机构、‌火车车轮联动机构、‌公共汽车车门启闭系统等。‌在这些应用中,‌连杆机构通过其特定的运动形式,‌实现了机械部件的精确运动和力的传递‌。

       同学们,思考一下我们要制作一只爬绳机器人需要借助什么原理来实现呢?

思考

       灵长类动物是具有灵性的最高等哺乳动物,‌包括人类以及如狐猴、‌懒猴、‌眼镜猴、‌猕猴、‌狒狒、‌猩猩和长臂猿等众多种类。‌它们的大脑发达,‌智慧较高,‌具有一系列共同特征,‌如第一指(‌趾)‌与其他四指(‌趾)‌对握,‌能够抓取东西;‌面部短,‌鼻子小,‌两眼靠后,‌能形成立体图像;‌牙齿发达,‌交流时能发出声音,‌有面部表情等‌。
       灵长类动物大多为杂食性,‌选择食物和取食方法各异。‌
它们的社会结构和繁殖方式也多种多样,‌有些种类独自生
活,‌有些成对生活,‌还有些成群生活。‌每年繁殖1-2次,‌
每胎通常1仔,‌少数可多到3仔‌。

科学教育系列

—爬绳机器人—

       爬绳机器人的设计灵感来源于对灵长类动物攀爬行为的模仿,‌以及人们对高效救援设备的需求。‌随着时间的推移,‌这种机器人逐渐从简单的玩具或模型发展成为具有实际应用价值的设备。‌特别是在消防救援、‌矿井救援、‌野外救援等领域,‌爬绳机器人展现出了其独特的优势,‌如能够轻松攀爬高楼、‌在复杂环境中进行救援等‌。‌
       爬绳机器人在教育和创新方面也发挥了重要作用。‌在一些学校的劳动创新课上,‌学生们亲手制作爬绳机器人,‌不仅提升了他们的动手能力,‌还激发了他们对科技的兴趣‌。

06

—爬绳机器人—

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灵长类动物

知识
拓展

      爬绳机器人是一种“仿生机器人”,“ 仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点 工作的机器人,爬绳机器人就是利用机械结构模仿生物的爬绳动作。

课堂小知识

★检查制作材料及零件。

★将电池盒的红线和黑线,按图中位置连接,线头穿过铜片孔后绕紧。

★将电机装在2块1号板中间, 然后装上3号板。

★在步骤4基础上装上3号板,并按图中在3号板和2号板上分别拧入4颗7MM螺丝。

★拧上2颗4MM螺丝把电池盒固定在2号板上。

★按图中位置,4号板在下,5号 板在上,把两块板拧上2颗6MM螺 丝固定在一起。

★按图中位置,把剩余的4号和 5号板各1块,也按步骤6的方式安装在一起。

★按图中,把4块6号板,两两重叠,得到2块双层6号板,并拧上4颗6MM螺丝固定(螺丝拧在小圈内的孔)

★将7号板,按图中位置,装在机的两边转轴上。

★按图中位置,把长铁轴穿过木板,并 在两边各装1颗轴套(注意是两边各1颗)

      同学们,我们一起来制作爬绳机器人,从实验中来探究科学的奥秘吧!

科学教育系列

—爬绳机器人—

★按图中位置把8号板装在铁轴两边,1边2块8号板。

★按图中位置,把9号板装在10号板上,并拧上2颗6MM螺丝固定。

★按图中位置把步骤7的板和11号板 装在步骤12上,并拧上1颗7MM螺丝固定住步骤7的板。

★按步骤12和步骤13的方式再装1块步骤13部件。

★按图中位置,用1根打头轴,2颗轴套把步骤8固定在步骤14的部件上。

★将步骤15的方式把另一步骤14部件也装上步骤8。

★把步骤16装在主体两边,并在装在电机转轴2边的两个圆轮各拧上1颗7MM螺丝固定。脚部穿过铁轴后装上1颗轴套夹住木板。

      本实验是借助了电动机和连杆机构的运动来实现的。电动机的旋转带动了连杆机构的转动,由于连杆机构设置的方位不同使得它们带动自己所连接的杆动起来的时间不同,使得机器人可以呈现稳步一前一后的爬绳效果。

原理总结

★制作完成,把机器人挂在绳上 ,电池盒装上2节5号电池,闭合铁片开关,机器人就会运作。

爬绳运动

       爬绳运动是一种沿着悬垂的绳索向上攀援的体育活动,‌对体能和技巧要求较高。‌
       爬绳运动最初是为了适应生产活动和军事斗争的需要。‌它不仅能锻炼抓握力,‌还能锻炼肩臂和整个核心力量,‌特别是对背部线条的塑造有显著效果。‌

       在爬绳过程中,‌上肢拉力和抓握耐力是关键,‌同时下腹的屈伸力量也很重要。‌为了提高爬绳效果,‌可以进行相关的基础训练,‌如引体向上、‌负重蹲腿等,‌以增强力量和耐力。‌
爬绳的难度和技巧要求使其成为一种具有挑战性的运动,‌但通过不断练习和掌握正确的方法,‌可以逐渐提高运动水平并获得成就感。‌无论是作为体能训练还是健身活动,‌爬绳都是一项值得尝试的运动‌

课外拓展

科学教育系列

—爬绳机器人—

一、通过对4通液压机械手实验的探究,了解液压机械手的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得液压机械钳的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握液体压强的原理。

        机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业,构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
       机械手是最早出现的工业机器人,也是最早出现的现代机器人,它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

课堂导入

       同学们,‌你们知道载人潜水器在深海中是如何完成科考作业的吗?‌其中有一个重要的帮手就是液压机械手。‌

       液压机械手的工作原理主要基于‌帕斯卡定律。‌具体来说,‌液压可以用动力传动方式,成为液压传动。液压也可用作 控制方式,称为液压控制。
      它为什么能有那么大的力量,‌原因在于‌液体的压强与受力面积有关‌。‌在施加力相同的情况下,‌受力面积越小,‌液体的压强就越大。‌因此,‌液压机械手通过巧妙的设计,‌利用小受力面积产生高压强,‌从而实现了较大的力量输出。‌这种原理使得液压机械手在工业等领域有着广泛的应用。‌‌

       你们知道液压机械手是如何工作的吗?‌它为什么能有那么大的力量呢?‌

思考

       帕斯卡实验,‌即帕斯卡裂桶实验,‌展示了液体压强的特性及其传递性。‌‌
       在这个实验中,‌布莱斯·帕斯卡使用了一个装满水的密闭木桶,‌并在桶盖上插入了一根细长的管子。‌他从楼房的阳台上向管子里灌水,‌结果只用了几杯水,‌木桶就被压裂了。‌这个实验揭示了三个重要的物理原理:‌
‌1、液体压强与深度有关‌:‌实验中,‌向细管里加入几杯水后,‌液面高度迅速增加,‌导致压强增大,‌最终将桶压裂。‌
2、液体压力可以大于自身的重力‌:‌几杯水的重力并不大,‌但它们在木桶底部产生的压力却远远大于自身的重力。‌
3、液体压强的传递性‌:‌密闭液体中的压强增量能大小不变地向各个方向传递,‌这就是帕斯卡定律的体现。‌

知识
拓展

帕斯卡裂桶实验

07

—4通液压机械手—

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科学教育系列

—液压机械手—

      同学们,我们一起来制作4通液压机械手,从实验中来探究科学的奥秘吧!

★首先用扎带穿过1、6号板上的小孔, 把两个木板固定在一起。然后拧上一颗 7mm螺丝把6号板固定在5号板上(7mm 粗纹螺丝不可拧紧,预留1mm间隙)

★拧2颗7mm螺丝把两块7号板装在8号 板上,然后把9号板卡在两块7号板的卡槽上。

★把两块7号板装在6号板的凹槽内, 并拧上两颗7mm螺丝把9号板固定在6号板上。

★把两块1号板夹住3ml注射器的推头, 然后拧上一颗7mm螺丝把两块1号板固定在一起。

★在注射器的出水口安装一块10号板, 把两块11号板安装到10号板,注射器上。

★参考步骤8、9,安装好另外一个注射器。

     液压式机械行业是机电行业的一个名词。液压可以用动力传动方式,成为液压传动。液压也可用作控制方式,称为液压控制。液压传动是以液体作为工作介质,利用液体的压力能来传递动力。

课堂小知识

★检查制作材料及零件。

★把两块1号板夹住3ml注射器的推头,然后用7mm螺丝把两块1号板固定好。

★把5号板放置在3号板上,4个孔对 准,接着在3号板底部拧上4颗4MM螺丝 把5号固定在3号板上。

★把两块2号板将3ml注射器夹紧, 然后把两块2号板安装在3号底板上,并在底部拧上两颗7MM螺丝。最后拧上两颗7mm螺丝把4号板固定在两块2号板上。

科学教育系列

—液压机械手—

★把步骤10的两个轴孔对准两块7号板 中间的轴孔,然后用4cm铁轴穿过四个 孔,最后在4cm铁轴两端分别套上一颗 轴套。

★把步骤10的孔对准两块7号板顶部的 孔,然后用一根4cm铁轴穿过两块7号板 和11号板的孔。

★把两块12号板装在步骤12铁轴两边, 并在两边各装一颗轴套。

★把两块13号板和两块14号板装一起, 并拧上四颗7MM螺丝。

★把两块15号板夹住3ml注射器的两 边,然后拧上一颗7mm螺丝把两块15 号钻板装一起,最后在注射器的出水口安装一块10号板,然后把两块11号板安装到10号板上,并夹住注射器。

★把步骤14组件和步骤15组件同时装在 两块12号板,先用一根铁轴穿过13号和1 号板,并在两边各装一颗轴套,再用一根铁轴穿过12号和13号板,4个孔,并在铁轴两边各装一颗轴套。

★将16号板安装在两块13号板上。

★用两根打头轴分别穿过16、17和15 号板,并按图中位置装上4颗轴套 (必须跟图中一致)

★按步骤18,组装好另一块步骤18的组件。

★将两块18号板夹住19号板。对齐孔位,并拧上一颗10MM螺丝。

★把20号板对好孔位,放入18号板的夹层中,然后将打头轴依次穿过16号,18号,19号板,另外一端装上一颗轴套。

★参考上步骤,完成另一端的安装。

科学教育系列

—液压机械手—

★将17号板与18号板对准孔位。然 后用打头轴依次穿过17和18号孔,并在装上一颗轴套。

★将四根5ml注射器安装在21号板上。

★按图,在标记处的底部拧上两颗7mm螺丝。

★把两块22号板装在23号和3号板上 ,并在底部拧上两颗7MM螺丝。

★拧上2颗7mm螺丝把23号板装在两块21号板上。

★将4根水管插在5ml注射器上,最短的 安装在最左侧,最长的安装在最右侧,另 外两根导管安装在中间。

★将水管另一端放入水中。(注意 :一定要确认当另一端完全浸泡在水中 )快速推拉5ml注射器几次,让注射器抽满水。
 (重点:然后手推拉栓放水 ,把拉栓推到注射器3ML的位置。

★将4条水管按图片位置,依次插在在3ML的注射器上。(必须按图中位置固定)

★最后一步将2个眼镜部件撕开背胶粘在钳子上。

★撕掉4个泡沫棉的背胶,粘贴在底板的4个角。

       液压机械手的工作原理主要基于‌帕斯卡定律。‌具体来说,‌当我们在液压机械手的导管中注入水,‌并通过挤压导管对水施加压力时,‌水会产生液体压强,‌从而推进另一根注射器的移动。‌注射器的移动带动了机械手的伸缩,‌使其能够夹取物体。‌

原理总结

科学教育系列

—液压机械手—

08

—物体防盗器—

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一、通过对物体防盗器的探究,了解物体防盗器的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一让学生了解物体防盗器的原理和结构,并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握红外探测传感器的原理。

        物体防盗器是一种利用现有电话网络或无线手机GSM网络,‌实现远程防盗功能的电子产品‌。‌其主要功能包括防盗、‌防窃、‌求助和远程监听。‌市面上流行的产品主要由一个接受信号的防盗主机和一系列警情探测头组成,‌如红外探测器、‌门磁、‌烟雾探测器、‌红外栅栏等。‌
防盗器按结构可分为机械式、‌电子式、‌芯片式三大类。‌
       机械式防盗器主要靠锁定离合、‌制动、‌油门或方向盘、‌变速挡来达到防盗的目的,‌但只防盗不报警,‌其优点是价格便宜,‌安装方便。‌         电子式防盗器具有防盗和声音报警功能,‌相对于机械式更加安全,‌但仍然存在一定的距离限制。‌芯片式数码防盗器主要用于汽车原配的防盗系统,‌具有防解码功能,‌但仍然无法摆脱距离的限制‌

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

课堂导入

       报警器是如何检测到入侵者并发出警报的?‌
      传感器探测‌:‌报警器中的传感器(‌如红外线传感器、‌微波传感器等)‌负责探测入侵者的存在或移动。‌这些传感器能够感知到入侵者发出的特定信号,‌如红外线辐射或微波反射。‌
‌      信号处理‌:‌传感器探测到的信号会被传输到控制器进行处理。‌控制器对信号进行分析,‌判断是否为有效的入侵行为。‌
‌      发出警报‌:‌一旦控制器确认有入侵行为发生,‌便会触发报警器发出警报。‌警报形式可以是声音、‌光线或其他形式的信号,‌以提醒相关人员注意并采取相应的应对措施。‌

防盗报警器的工作原理是什么?‌
报警器是如何检测到入侵者并发出警报的?‌

知识
拓展

报警器

      通过循迹(红外)探测传感器检测物体 (非黑色),作为输入装置;当物体远离循迹(红 外)探测传感器探头,循迹(红外)探测传感器输出高电平,经三极管放大电流,使基础声光 板蜂鸣器及LED灯输出装置工作;反之,蜂鸣器及 LED灯不工作。

如何制作一个简单的防盗报警器?‌
制作防盗报警器需要哪些材料?‌

思考

科学教育系列

—物体防盗器—

      同学们,我们一起来制作物体防盗器,从实验中来探究科学的奥秘吧!

★检查制作材料及零件。

    我们今天做的物体防盗器是由物体防盗器是由基础声光板,循迹(红外)探 测传感器,3V电源组成。

课堂小知识

★首先用4mm粗纹螺丝把电池盒安装在①号板上,然后把两块②号板安装在①号板上。

★首先用4mm粗纹螺丝把基础声光板安装在④号板上,然后把 3P杜邦线插入基础声光板上,最后把电池盒的端子线插到基 础声光板的电源接口上。注意:请核对好端口线序再插入, 线序插错可能会烧坏控制板。

★首先用4mm粗纹螺丝把循迹传感器安装在③号板上,然后 把3P杜邦线插入循迹传感器上,最后用4mm粗纹螺丝把③ 号板安装在两块②号板上。

★首先用4mm粗纹螺丝把④号板安装在两块②号板上,然后 用4mm粗纹螺丝把③号板也安装在两块②号板上。

★恭喜你,物体防盗器制作完成!
在电池盒内装入电池,把电池盒上的刀闸闭合到底,物体防盗器就可以工作了。把物体防盗器有循迹传感器的一面,贴近在物品旁,如果物品被拿走,物体防盗器则会发出声光警报。 注意:黑色物品和透明物品循迹传感器无法感应识别。

      物体防盗器实验是通过循迹红外探测传感器检测物体,作为输入装置,当物体远离循迹红外探测传感器探头,循迹 红外 探测传感器输出高电平,经三极管放大电流,使基础声光板蜂鸣器及LED灯输出装置工作,物品被拿走,物体防盗器则会发出声光警报。反之,蜂鸣器及LED灯不工作,不会发出警报。

原理总结

红外线在生活中的应用

课外拓展

热成像仪

夜视仪

科学教育系列

—物体防盗器—

09

—吸尘车—

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一、通过对吸尘车实验的探究,了解吸尘车的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得吸尘车的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握空气负压的原理。

       吸尘车是采用除尘过滤系统的新型道路清扫的环卫车辆。它改变了以往扫路车用盘刷滚动刷扫的传统方式,而全部采用负压直吸的工作原理来完成作业,通过车辆的除尘过滤系统和自动脉冲震动除尘系统,有效减少粉尘污染,并同步过滤可吸入颗粒物,提升空气质量,降低空气中可吸入颗粒物的含量,改善人民群众的呼吸健康。

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

课堂导入

       同学们,‌如何在日常生活中更有效地清理垃圾,‌特别是大面积的细小、‌不易打扫的垃圾?‌

1、真空吸入,作业时全部用气流完成,无二次扬尘。
2、可加装边刷,尾部喷雾降尘,保湿,节约用水资源,干吸式,车子一过,地面干干净净。
3、清扫效果好,从几十微米灰尘到沙子,小石子、树叶,生活垃圾等杂物都能得到有效的清除,清扫效率为 99% 以上,可谓“扫十遍不如吸一遍”。
4、结构简单,耐磨易损件少,使用操作简单、后期维护方便。
5、实用性广,全天侯作业,即可干式作业,又可湿式作业,干湿两用功能于一体(吸尘车于洗扫车),做到一车多用,一车多能,降低并减少用车单位的采购成本。

知识
拓展

吸尘车的特点

       吸尘车利用副发动机动力带动大功率风机,‌将吸尘垃圾仓内的空气抽成真空,‌与垃圾仓外面的气压形成压力差,‌利用这种气流运动方式将粉尘和垃圾收集并储存起来。‌同时,‌吸尘车内装有过滤器等设备的集尘模块,‌对吸入的粉尘以及固体颗粒等杂质进行过滤,‌过滤后的干净空气则通过出风口排入到大气中,‌从而达到清洁环境、‌提升空气质量的目的‌‌。
        

吸尘车是如何工作的?‌
制作简易吸尘车需要哪些材料?‌

思考

科学教育系列

—吸尘车—

      同学们,我们一起来制作吸尘车,从实验中来探究科学的奥秘吧!

★检查制作材料及零件。

★如图将导线与橙黄色电机连接。 (线头穿过电机铜片孔后绕4圈 黑线连左边、红线连右边)

★检查制作材料及零件。

★将电池盒红黑线与电机红黑导线线头缠绕在一起,颜色对应。

★如图将两根红色导线与两根 黑色导线连接在黑色电机上。 (红色连左边,黑色连右边)

★用4mm螺丝将电池盒固定在5号板上。

★将两片8号板如图插入3号板中。

      制作一个简易吸尘器需要哪些材料 ?
马达‌作为动力源,‌通过电池供电驱动其高速旋转。‌
扇叶‌与马达相连,‌由马达带动进行高速旋转,‌从而产生强大的气流。‌扇叶的旋转使得吸尘车内形成负压,‌从而在吸尘口产生强大的吸力,‌将灰尘和垃圾吸入。‌
过滤网‌则用于过滤吸入的灰尘和垃圾,‌防止其堵塞吸尘车,‌并确保只有干净的空气从出风口排出。‌

★将3、8号板插入2号板中,并且用7mm螺丝将其固定。

      吸尘车主要用在城市道路清扫和乡村道路,以及大 型的工矿企业单位的厂区路面清扫保洁。市政公路清扫,广场、公路、住宅小区、停车场、 码头、机场、车站、水泥厂、电厂,高速公路施工路面等。

课堂小知识

科学教育系列

—吸尘车—

★将2号板插入1号板中,并用7mm 螺丝将其固定。

★将9号板固定在1号板上,并用 7mm螺丝将其固定。

★将另一块1号板如图用7mm 螺丝固定。

★将橙黄色电机插入电机夹, 再用6mm螺丝将电机夹固定在D号板上。

★如图将扇叶插入电机中。

★用7mm螺丝将A、B、C号板如图固定在两块1号板中。

★如图将E号板卡在两块1号板的孔中。

★如图将滤网粘在D号板上。

★将扇叶和电机全部都放入车厢里面。

★如图用7mm螺丝将D号板固定在两块1号板上。

★如图用黑电机与6、7号板固定。

★将小齿轮固定在黑色电机上。 (将小齿轮平放在桌面,手拿电机,转轴对准中心孔按压)

科学教育系列

—吸尘车—

★用7mm螺丝将4号板与6、7号板固定(4号板凹槽与6、7号板凸起 在同一侧)。

★将4号板卡在两块1号板上6、7号 板插入9号板中。(线要卡 在9号板的缝隙中后再将线卡在6号板下面)

★两侧用7mm螺丝将4、9号 板固定在1号板上。

★将车轮固定在铁轴上。(车轮左右对称,车轮不要紧贴木 板,手动转车轮是顺畅的)
 将4号板卡在两块1号板上6、7号 板插入9号板中。

★将铁轴穿过两块8号板,并安装上轮子。(车轮不要紧贴木板,手动转车轮是顺畅的)

★用7mm螺丝将5号板固定在1号板上

★先将铁轴插入6、7号板的孔中, 再将铁轴左侧插入三片H号板右侧插入一片H号板。

★将大齿轮插入铁轴中使其与小齿轮咬合。(铁轴居中,大齿轮有凸起的一面朝向H号板)

★将两块G号板插入两侧1号板中。

★将F号板插入两侧的1号板中。

★在电池盒装上两节5号电池。 (电池平的一面对电池盒有弹簧的一面)

科学教育系列

—吸尘车—

吸尘车的应用

课外拓展

       我国道路清扫车行业从产品从单一的纯扫式的扫路车发展到,扫路车,吸尘车,洗扫车三大系列,21年的发展,中国道路清扫车产品性能和产品质量迅速提高, 不再满足于单纯意义上的吸尘车,将从多功能、环保、 经济等方面提出更多的要求,市场呼唤能满足各种需求的环保吸尘车。

       这种全新的干湿两用吸尘车,可一次完成地面清扫、 马路道沿边清扫、马路道沿石清洗及清扫后对地面的洒 水喷雾,消毒等工作,适用于干燥路面和潮湿路面,积水路面及淤泥路面的清扫吸尘作业,适用范围更加广泛。 更适合于广场、公路、物业住宅小区、停车场、乡村道 路,港口码头、机场跑道、车站厂场、水泥厂、洗煤厂, 选煤厂,钢厂,冶炼厂,火力发电厂等场所的道路清洁 除尘作业。

一、通过对张拉结构声/光控灯实验的探究,了解张拉结构声/光控灯的工作         原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得张拉结构的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握张拉结构及声/光控的原理。

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

       张拉膜结构是指通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的,张拉膜结构也可称为张拉式索膜结构,是由稳定的空间双曲张拉膜面、支承桅杆体系、支承索和边缘索等构成的结构体系。张拉膜结构由于具有形象的可塑性和结构方式的高度灵活性、适应性,所以此种方式的应用极其广泛。张拉膜结构又可分为索网式、脊索式等。张拉膜结构体系富于表现力、结构性能强,但造价稍高,施工要求也高。

10

—张拉结构(声+光控灯)—

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科学教育系列

张拉结构(声/光)控灯)

      平时的空气都是处在平衡状态的。但是空气是有压力的,空气在压力大的地方喜欢往空气压力小的地方跑,来维持平衡!而吸尘车只要制造出这种压力小的地方就能利用空气把垃圾“吸”进吸尘车内了!

原理总结

课堂导入

       同学们,‌你们见过只要有声音就能发光的灯吗?为什么在白天的时候即使有声音也不会亮呢?

      光敏电阻的制作材料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,电子的另一端奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。

知识
拓展

光敏电阻

        当物体呈现张开力的状态,而拉紧它的物体呈现拉力
状态,两者的力就会在拉扯当中两者都被固定得更紧。
        声+光 控灯的原理 :
‌       声控原理‌:‌解释声音传感器如何将声音信号转换为
电信号,‌并通过电路控制灯的开关。‌
       光控原理‌:‌介绍光敏电阻如何感知光线强弱,‌并在光线低于一定阈值时允许声控信号通过。

       张拉结构有什么特点呢?
       你们认为声音是怎么让灯亮起来的呢?‌是不是声音越大,‌灯就越亮呢?‌

思考

      同学们,我们一起来制作张拉结构(声+光控灯),从实验中来探究科学的奥秘吧!

★检查制作材料及零件。

★首先用剪刀把5张透光膜剪成5张7.6×8.2cm 的长方形;

★参照图片,把一块1×4cm双面胶剪成三等份,把4块1×4cm的双面胶剪成12块0.3×4cm左右的大小。

★参照上图,把双面胶粘在修剪好的透光膜长7.6CM两边,光滑的一面上;然后把透光膜用双面胶粘在1号板上(注意:透明膜要遮住中间 镂空的部分)。

     张拉结构是指用张力线把多个物体固定起来的结构,结构中的物体相互间没有直接接触。张拉结构 符合自然规律的特点,最大限度地利用了材料和截 面的特性,可以用尽量少的钢材建造超大跨度建筑。

课堂小知识

科学教育系列

张拉结构(声/光)控灯)

★参照第4步骤,把透光膜用双面胶粘在1、2、3、4、5号板上。(双面胶贴在长7.6cm的一 面)

★参照上图,把四根棉线穿过6号板上得小圆孔 。(注意穿线孔的位置)然后用8号板把棉绳卡在6号板的卡槽中。

★用7mm螺丝把8号木板固定在6号板上,然后把两块9号板安装在6号板上。

★把10号支撑板卡住9号板安装在6号底板上组装成支架,在6号板背面拧紧7mm螺丝固定好。

★把2号板-3号板-4号板依次安装到6号板上。(注意:有透光膜的一面朝内)

★把5号板和1号板安装到6号板上。

★在4号板和6号板上的螺丝孔位拧上4mm螺丝固定木板。

★用1根棉线穿过2个10号支撑板上的小孔, 8号板把棉绳卡在10号板的卡槽中。背面使用7mm螺丝拧紧,两个10号板间留4cm左右长度的棉线。

★把两块9号板安装在7号板上,再将10号板 卡住9号板安装在6号底板上,在6号板背面使用7mm螺丝固定好。

★用一手拿住7号板,另一手把4根棉线穿过7号板的小孔。(注意:4根棉线的长度要一样长 ,长度控制在10厘米左右)然后用8号板把棉绳卡在7号板的卡槽中,背面使用7mm螺丝进行固

★将第3步裁剪的双面胶粘在声控板,LED灯板和 电池盒背面,然后4根热缩管套在声控板的线上,最后将电池仓的线和灯板的线跟声控板的线连接(按图中线的对应颜色连接),连接后套上热缩管,用打火机加热固定,

科学教育系列

张拉结构(声/光)控灯)

★把电池盒,灯板,声光控板,用双面胶粘 在6号板上,电池仓装上电池,用一根轧带把线整理在一起。(注意:整理线路时请小心操作 ,避免弄断线)

★使用剪刀修剪掉多余的棉线。

★张拉结构声控+光控夜灯就制作完成了。 使用方法:
 一:放置在黑暗的环境下,发出声音就会触发开启亮灯。
 二:在白天时,将灯放置在不太明亮的地方,用手或其它物体包住光敏电阻,也可以通过声音触发灯亮。

      本实验的底座利用的是张拉力结构的原理来实现的。当物体呈现张开力的状态,而拉紧它的物体呈现拉力状态,两者的力就会在拉扯当中两者都被固定得更紧。有光的情况下,声光控板上的光敏元件的电阻最大,电流无法通过。当我们把环境光线调到最暗的时候,光敏元件的电阻最小,电流通过,声控元件才能通上电。声音是震动产生的,声波在空气中传播,如果遇到固体,则会把这种震动传播到固体上,声控元件就是这种对震动敏感的物质,有声音是就接通(电阻变小)没有声音就断开(电阻变大),再通过电路和芯片做个延迟,就可以使有声音时电路接通一段时间,实现智能光控的效果。

原理总结

张拉结构的提出者

课外拓展

       美国已故著名工程师盖格尔为张拉整体思想的发展做出了极大贡献。他在富勒创造的富勒张拉整体穹顶的基础上,发明了支承于周边受压环梁上的一种索杆预应力张拉整体穹顶体系,即索穹顶,从而使得张拉整体的概念首次应用到大跨度建筑工程中。1986年以他的名字命名的盖格尔公司将索穹顶结构成功应用于汉城奥运会的体操馆(D=119.8m)和击剑馆(D=89.9m).

       之后又相继建成了美国伊利诺斯 州大学的红鸟体育馆(椭圆91.4m×76.8m)及佛罗里达 州的太阳海岸穹顶(D=210m).1992年在美国建造了世 界上最大的索穹顶体育馆—乔治亚穹顶(Georgia Dome), 见图1.它是1996年亚特兰大奥运会的主体育馆,平面为椭 圆形(193m×240m),这种双曲抛物面型张拉整体索穹顶的 耗钢量少得令人难以置信,还不到30㎏/㎡.

科学教育系列

张拉结构(声/光)控灯)

11

—摇头风扇—

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一、通过对摇头风扇实验的探究,了解摇头风扇的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得摇头小风扇的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握双摇杆机构‌和‌动力传递机制‌。

        机械风扇起源于1830年,一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发,发明了一种可以固定在天花板上,用发条驱动的机械风扇。这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到凉爽,但得爬上梯子去上发条,很麻烦。 1872年,一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动,用齿轮链条装置传动的机械风扇,这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了,使用也方便一些。 1880年,美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上,再接上电源,叶片飞速转动,阵阵凉风扑面而来,这就是世界上第一台电风扇。

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

课堂导入

       双摇杆机构是一种常见的机械结构,‌由两个摇杆和一个连杆组成,‌两个摇杆的摆动通过连杆传递,‌实现特定的机械运动‌。‌在双摇杆机构中,‌两连架杆均是摇杆,‌它们可以分别作为主动件。‌这种机构具有结构紧凑、‌运动灵活、‌承载能力较强等特点,‌广泛应用于雷达调整机构、‌缝纫机脚踏机构等领域‌。‌
‌       动力传递机制则是指机构中动力的传递方式和过程‌。‌在双摇杆机构中,‌动力通过摇杆的摆动和连杆的传动来实现传递,‌从而驱动机构完成特定的运动。‌这种传递机制具有平稳、‌可靠等优点,‌使得双摇杆机构在机械工程中得到广泛应用‌。

      摇头风扇之所以能摇头,‌是因为它里面有一个特殊的机构,‌比如齿轮或者电机,‌能够带动风扇头左右摆动。‌
      制作摇头风扇可能需要的材料有:‌小电机、‌电池、‌风扇叶片、‌齿轮或者摇杆机构、‌电线等。‌工具则可能需要螺丝刀、‌剪刀、‌胶水等。‌
      在制作过程中,‌我们可能会遇到风扇摇得不稳定、‌电机动力不足等问题。‌这时,‌我们可以尝试调整齿轮的咬合程度、‌更换更合适的电机或者加固风扇的支架来解决这些问题。‌

       同学们,‌夏天来了,‌天气变得越来越热,‌当有凉爽的风吹过是不是很舒服呢,今天,‌我们就来聊聊夏日神器——摇头风扇。‌大家有没有见过或者用过摇头风扇呢?‌它有什么特别的地方呢?‌

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

知识
拓展

双摇杆机构‌和‌
动力传递机制‌

      摇头风扇的摇头动作是怎么实现的?‌是不是和某种机械原理有关呢?‌
      如果我们想自己动手做一个简单的摇头风扇,‌你们觉得需要哪些材料和工具呢?‌

思考

科学教育系列

—摇头风扇—

      同学们,我们一起来制作摇头风扇,从实验中来探究科学的奥秘吧!

★检查制作材料及零件。

      1908年,‌美国的埃克发动机及电气公司成功研制出了世界上最早的齿轮驱动左右摇头的电风扇‌。‌这一创新设计使得电风扇不仅能够提供凉风,‌还能够通过摇头动作扩大送风范围,‌提高室内空气的流通性,‌从而为用户带来更加舒适的使用体验。‌

课堂小知识

★将两块1号板h和两块2号板装在一起。

★把3号板装在2号板上并拧上4颗 7MM螺丝固定。然后把红色开关装上。

★按图中位置,把电池盒的红线绕紧固定在开关中间处的孔上,并套上热缩管加固。

★用2颗4MM螺丝把电池盒固定在3号板上。再把1根单独的红线绕紧在开关另一个孔,然后按图中位置把两根线穿过图中的小孔)。

★按图中位置,把两块5号板和1块4号板装在一起。

★如图所示,把装在装在两块5号板的槽内,然后在侧面装上4号板。

★按图中位置,用4颗7MM螺丝把两块6号木板固定在步骤7的前后两面。

★按图中位置,将2块8号板和1块7号板装在电机的转轴上,并再拧入1颗4MM螺丝固定。

★按图中,把9号板和10号板装在一起。

科学教育系列

—摇头风扇—

★按图中位置,将1块11号板跟1块
 12号板装在步骤10上(11号板写有正面的一面朝上)

★按图中位置,将两块13号板和 一块12号板装在步骤11上,并拧入1 颗7MM螺丝固定。

★按图中位置,把步骤9装在步骤12上(注意图中电机的朝向),并拧上两颗7MM螺丝固定。

★按图中位置,用4颗橙色豆子,2根打头轴把14号木板固定好。 (注意每颗橙色豆子的位置)

★如图所示,把步骤14装在3号板上,并在底部拧入4颗7MM螺丝固定。

★把15号板装在两块6号板上,并拧上2颗7MM螺丝固定。

★拿1根单独的红色和1根单独的黑线,连接电机(线头要穿过电机铜片孔绕紧)接电机后把另一端的线头穿过图中的小孔(注意红黑线的位置)

★把电池盒的黑线,和单独连接开关的红线,跟步骤16的两根线连接 (红接红,黑接黑,线头绕紧后再套热缩管通过打火机烘烤缩紧加固)

★用一根扎带穿过1个小孔把凌乱的 线固定在一起。

★把扇叶装上电机轴,按图中位置把17号板装在16号板上,再把17号板装在15号板上。

★按图中位置,在拿一块17号板装在15号和16号板上。

★参考步骤20和步骤21的方式,继续装上6块17号板(装上后在木板的连接处 涂上白乳胶加固,需静置3个小时左右才能完全加固)

科学教育系列

—摇头风扇—

      双摇杆机构中的最短杆作为浮杆在机盒内摆动,‌当它以一定角速度旋转时,‌会带动其他构件跟随摆动,‌形成双摇杆现象,‌从而实现风扇的摇头动作。‌
      同时,‌摇头风扇还采用了蜗轮蜗杆结构或同步电机来实现动力方向的改变和摇头运动。‌蜗轮蜗杆结构通过转子轴上的蜗杆与涡轮的咬合,‌将摇摆运动传递给电风扇的扇头。‌而同步电机则利用其自身的旋转特性和遇阻力自动反转的功能,‌实现风扇的往返摆头动作。‌

原理总结

★制作完成,电池盒装上电池后,开启开关摇头风扇就会运作了。

制作遇到麻烦了?看是不是出现了下面的问题呢!

课外拓展

       一、为什么风扇不转,没反应?
 1、检查电池有没有装反,电池平的一面对有开关的一面;
 2、检查扇叶有没有接触到木板有的话就调整扇叶位置。

       二、木板太松总是掉?
 1、检查有螺丝孔位的地方是是不是忘记拧螺丝:
 2.扇叶挡板装好后要涂上白乳胶加固。 (白乳胶干的时间慢,涂上后需静置3小时左右,才能完全凝固)

12

—油田抽油机—

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一、通过对油田抽油机实验的探究,了解油田抽油机的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程,让孩子们体会到科普的趣味性,爱上科学。

一、让学生懂得油田抽油机的原理,并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握曲柄连杆机构的原理。

       1959年9月,勘探发现松辽盆地第一个油田,并正式命名为大庆油田。1960年,国家组织大庆石油会战,投入试验性开发。1963年底,大庆油田结束试验性开发,进入全面开发建设,先后开发了萨尔图、杏树岗和喇嘛甸三大主力油田,并勘探准备了一批可开发的新油田。大庆油田的开发建设,甩掉了中国“贫油”的帽子。
        随着油田的开发,‌抽油机逐渐成为主要的采油设备。‌抽油机俗称“磕头机”,‌因其运行过程中像一个大铁锤上下摆动而得名。‌从大庆油田发现后,‌抽油机经历了从原油自喷到磕头机抽油、‌再从电泵到螺旋杆泵抽油的过程。‌目前,‌游梁式抽油机因其结构简单、‌制造容易、‌维护方便,‌在油田得到了广泛应用‌

提问法、演示法、实验法、讨论式教学法

教学目标

01

教学重点

02

教学方法

03

科学教育系列

—油田抽油机—

课堂导入

       同学们,‌你们知道汽车、‌飞机是靠什么燃料工作的吗?‌对了,‌是石油!‌石油是怎么从地下开采出来的呢?‌这就需要用到一个重要的设备——抽油机。‌

       抽油机根据结构不同有哪些分类?它的主要部件有哪些?

思考

       抽油机是开采石油的一种机器设备,俗称“磕头机”。抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁,可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。
       游梁式抽油机的主要部件有:提供动力的动力机;传递动力并降低速度的减速器;传递动力并将旋转运动变成往复运动的四杆机构(曲柄、连杆、游梁、支架及横梁和底座);传递动力并保证光杆做往复直线运动的驴头及悬绳器总成;使抽油机能停留在任意位置的刹车装置以及为使动力机能在一个较小的负载变化范围内工作的平衡装置等。

      同学们,我们一起来制作油田抽油机,从实验中来探究科学的奥秘吧!

★检查制作材料及零件。

  • 抽油机的工作原理是怎样的?‌它是如何将地下的石油带到地面上的?‌
  • 抽油机的制作需要哪些材料和步骤?‌
  • 我们应该如何节约能源,‌保护我们的环境?‌

1、抽油机是利用电动机带动,‌通过曲柄和抽油杆的往复运动将地下的石油带到地面上。‌
2、抽油机的制作需要电动机、‌曲柄、‌抽油杆、‌支架等材料,‌并按照一定的步骤进行组装和调试。‌
3、我们应该节约能源,‌因为石油是有限的资源,‌不是取之不尽用之不竭的。‌同时,‌我们也要爱护环境,‌保护我们的地球家园。‌

★把船型开关安装在①号板的开关槽上。注意:安装时 “o”靠近大圆位置,“”靠近小圆位置。

      抽油机是开采石油的一种机器设备,俗称 “磕头机”。抽油机是有杆抽油系统中最主要 举升设备。根据是否有游梁,可分为游梁式抽 油机和无游梁式抽油机
      世界各国仍然大面积的应用游梁式抽油机 ,美国生产游梁式抽油机的厂家有十几家,品 种、型号繁多,此外,英国、法国、前苏联 罗马尼亚等国均有生产多种抽油机的厂家。

课堂小知识

科学教育系列

—油田抽油机—

★参照上图,把①号板翻转,首先把热缩管分别套在电池盒的黑色导线和10cm黑色导线上,然后把电池盒的黑色导线线芯连接在船型开关“”金属片上,10cm黑色导线 线芯连接在船型开关“o”金属片上,最后把热缩管覆盖 在连接位置,使用打火机烘烤热缩管使其收缩起来。

★首先把红、黑两根导线穿过①号板的线孔,然后用4mm 粗纹螺丝把电池盒安装在①号板上。

★把两块②号板和两块③号板安装成底座

★用7mm粗纹螺丝把①号板安装在底座上。

★把黑、红两根导线的金属线芯连接到TT电机的金属铜片 上。注意:导线接错会导致TT电机反向转动。

★参照上图:用7mm粗纹螺丝把④、⑤号电机夹板固定好TT电机,注意:T电机金属铜片的方向朝向。螺丝安装方法可以用手指抵住螺丝,在进行安装。

★用4mm粗纹螺丝把⑥号板安装在⑦号板上。安装好两个相同的部件。

★首先把打头轴从⑦号板正面穿过,然后把⑧、⑨号板安装在打头轴上,然后用固定圈固定好。另一个用同样的方法 安装好。

★用4mm粗纹螺丝把⑦号板安装在TT电机的转轴上,两边都要安装,安装时⑥号板朝向里面。注意:两个部件安装时保持一致。

★参照上图:把7㎝铁轴穿过⑧⑨⑩的圆孔,两端用固定圈固定好,固定圈离⑨号板留1㎜间隙,不留间隙会增加运动阻力。⑩号板固定在中间,⑩号左右两边各八块⑧号小圆板。

★参照上图:用7mm粗纹螺丝把两块①号板和②、⑬号板组装成支撑架。

★用剪刀把透明导管剪出四三根长3.5cm和一根长30cm的透明导管。

科学教育系列

—油田抽油机—

★把剪好的3.5cm透明导管安装在注射器的注射头上,然后用3.5cm透明导管安装在三通管的两头,最后在3.5cm透明导管的两端安装两个单向阀。注意:单向阀的朝向要和图片一致,安装错误会导致抽不上水。

★参照上图,把两个单向阀的进水口和出水口区别开来,在分别安装在3.5cm的透明导管上。据我观察单向阀的进水 口端略粗一些,单向阀的出水口略细一些。

★首先把注射器安装在12号板上,然后用7mm粗纹螺丝把14号板安装在12号板上。注意:安装注射器时不要挡住12号 板的螺丝孔。

★用7㎜粗纹螺丝从①号板底部把液压支架安装在 ①号板上。

★参照上图:把4cm铁轴穿过⑧、⑩、11的圆孔,两端用固定圈固定好。固定圈离①号板留1mm间隙,不留间隙会增 加运动阻力。⑩号板固定在中间,⑩左右两边各三块⑧号小圆板。

★用扎带把注射器和⑩号板固定好。

★把三通管朝上的一端安装在注射器的透明导管上。此时图中我的单向阀的左边是进水口,右边是出水口。

★把17.5cm的透明导管安装在单向阀的出水口(出水口就是略细的一端)。

★把30cm的透明导管穿过②号板的导管孔。

★把塑料杯子放入①号板的杯座槽,接着把单向阀进水口 放入杯中,最后在电池盒中安装好电池。(出水口的导管都安装好了,杯中这端自然是进水口)。

★用另一个杯子接一杯水,倒入杯槽中的杯子。

★打开电源开关,来试试效果吧!

科学教育系列

—油田抽油机—

      油田抽油机借助的是曲柄连杆机构的原理来实现的。通过电动机的旋转带动了杆的转动。由于杆与杆之间连接构架了曲柄连杆机构的原理。曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复运动,不断从使得针管可以抽取水上来并挤压到水杯当中,实现抽油的效果。

原理总结

知识小问答

一、抽油机是开采____的机器设备。
A.汽油         B. 机油   C.石油
二、根据是否有游梁,可分为____抽油机和无游梁式抽油机。
A.游梁式         B. 有梁式   C.有游梁式
 三、可以将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复运动的是什么机构?
A.齿轮传动         B.曲柄连杆   C.连杆
四、本款实验制作用到了几个电动机?
 A.1个   B.2个   C.没用到
五、热裂化工艺在哪一年获得专利的?
A.1911年   B.1913年   C.1910年
六、本款实验制作需要使用几颗电池?
A.2对         B.2颗

科学教育系列

—油田抽油机—

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