在20世纪20年代，机械密码技术得到了进一步的发展。德国发明家A.谢尔比乌斯发明的“恩尼格玛”密码机是这一时期最著名的机械密码设备之一。该密码机在第二次世界大战期间被德国陆海空三军作为最高级密码使用，展示了机械密码技术在军事领域的重要应用。
随着技术的不断进步，机械密码箱逐渐应用于各个领域，包括商务、 居家、办公、运输业以及各类需要高度安全性的场所，如仓库、地库、防空洞、金库等。纯机械密码锁因其无需电源、防水防火、防锈抗晒、寿命无限制等优点，在特定场景下具有独特的优势。
01
—存钱罐-密码箱—
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一、通过对机械密码箱实验的探究，了解机械密码箱的工作原理。
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、让学生懂得机械密码箱的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握机械密码箱的结构、密码的排列组合。
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
—机械密码箱—
课堂导入
机械密码箱主要由锁体、密码控制组合机构、传动装置和锁舌控制机构等部分组成。锁体是密码箱的外壳，保护内部的机械结构和物品安全。密码控制组合机构是用户输入密码的接口，通常由密码盘或密码轮组成。传动装置则是将密码输入转化为机械运动的关键部件，通过连杆、齿轮、凸轮等机械元件实现动力的传递。锁舌控制机构则根据传动装置传来的动力，控制锁舌的开启和关闭。
- 三位数密码排列组合
第一位密码有10种可能性
第二位密码有10种可能性
第三位密码有10种可能性
根据排列组合的原理，三位数密码的总排列组合方式为：
10（第一位）× 10（第二位）× 10（第三位）= 1000种
这意味着，一个三位数的机械密码箱有1000种不同的密码组合。
以此类推，不管是几位数的的密码箱，它都有多种排列组合的方式来设置密码。
同学们，你们知道吗？我们生活中有很多秘密需要保护，比如你的小日记、珍藏的小玩具，不想让其他人偷偷知道或拿走，该怎么办呢？今天，我们就来一起探索一个有趣又实用的小发明——机械密码箱。它就像一个忠诚的小卫士，只有知道密码的人才能打开它。
知识
拓展
机械密码箱的基本构造
你们觉得机械密码箱是怎么工作的呢？是不是只要随便按几个数字就能打开？
思考
科学教育系列
同学们，我们一起来制作机械密码箱，从实验中来探究科学的奥秘吧!
★检查制作材料及零件 。
★使用长10mm螺丝把锁具安装好，安装锁具时，里面先放一个补强框，然后再安装螺丝。补强框的框面朝门框方向。
- 特殊设计的密码箱
值得注意的是，一些特殊设计的机械密码箱可能会有不同的排列组合方式。例如，某些密码箱的密码盘可能不是简单的数字轮盘，而是具有特殊形状的轮盘，或者密码位数可能超过四位。此外，一些高端密码箱可能还配备了额外的安全机制，如防撬、防钻等装置，这些都会影响到密码的排列组合方式和安全性。
原始的密码锁都是钥匙锁，密码锁的出现可以让我们抛弃钥匙，只需记住几个密码数字就可以轻松开关锁。存钱罐-密码箱的出现不仅让我们更加方便的管理我们的财务，更加安全，同时也适用于不同的场合。
课堂小知识
—机械密码箱—
★参照上图，把侧板安装到底板上。(注意：侧板有两个凸起的要向前）
★参照上图，把后板、顶板安装到侧板、底板上。
★使用7mm螺丝把拼装好的箱体紧固。
★参考上图，将门框安装到箱体上。并使用4颗7mm螺丝固定。
★用长mm螺丝把锁扣和锁扣板安装好。
★用4mm螺丝把合页安装好。
—空气净化器—
科学教育系列
★使用长4mm螺丝把门板安装在门框上。机械密码箱制造完成了。
★向下推动开关即为开锁。抽掉密码保护条，默认密码为000.
★重新设定密码：首先调到正确的密码，然后一只手向上推着开关不放，另一只手重新设定密码。
★设定好密码后密码箱就制作完成了，顶板上的横孔可以用来投放硬币。
本实验的机械密码箱利用的是凸轮机构的原理来实现。密码箱的锁设置为三个数字圈，当我们设置了密码后，三个圈上方对立的是凸轮结构。当三个密码都达到正确的位置的时候，凸轮的杆就会往上升，从而使得密码通道打开。其他密码的转动，都会使得这个通道关闭，从而达到了密码箱的作用效果。
原理总结
—机械密码箱—
课外拓展
机械密码箱通常依赖于复杂的机械结构来确保密码的准确输入和锁具的开启
1、齿轮传动系统：密码箱内部可能包含一系列相互啮合的齿轮，用于将输入的密码（通过旋转转盘或类似装置）转化为特定的机械动作。这些齿轮的排列和转动方式决定了密码的复杂性和安全性。
2、锁闩机构：当正确的密码被输入时，齿轮传动系统会驱动锁闩机构（通常是金属杆或滑块）到达特定位置，从而允许锁具打开。这个过程可能涉及多个锁闩，每个锁闩对应密码的一部分。
3、复位机构：为了确保密码箱的重复使用，内部还可能包含复位机构，用于在密码被验证并解锁后重置所有内部组件到初始状态。
科学教育系列
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—
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？制作手摇发电机需要借助什么呢？
思考
科学教育系列
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—
★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。
科学教育系列
★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—
★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
一、通过对平衡车机器人实验的探究，了解平衡车机器人的工作原理。
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、让学生了解平衡车机器人的结构和原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握重心的原理。
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
平衡车机器人的历史可以追溯到多个关键节点。1985年，日本东京电信大学教授Kazuo Yamafuji提出了自平衡车概念，并设计出可自主站立的机器人，这是二轮平衡车发展的雏形。2001年，美国发明家Dean Kamen及其团队发明了第一辆实现自主平衡的电动平衡车Segway，标志着二轮平衡车技术的重大突破。此后，平衡车技术不断发展，应用范围逐渐扩大，从最初的代步工具演变为集休闲、娱乐、运动于一体的多功能产品。同时，随着人工智能技术的融入，平衡车机器人也展现出更多可能性，如成为通用机器人平台等。
03
—平衡车机器人—
—平衡车机器人—
相似之处：
两者都利用了重心的原理来保持平衡。不倒翁的重心比较低，当它受到外力倾斜时，重心会产生一个恢复力矩，使不倒翁恢复到直立状态。平衡车机器人也通过传感器感知自身的倾斜角度，并通过控制系统调整电机的转速和方向，使重心保持在合适的位置，从而保持平衡。
不同之处：
实现方式不同：不倒翁主要依靠自身的结构和重力来实现平衡，而平衡车机器人则需要借助传感器、控制系统和电机等高科技设备来实现平衡。
同学们，平衡车机器人和不倒翁的原理一样吗？他们之间有什么区别呢？
思考
一同学们，大家猜一猜这是什么呢？
一个老头，没脚没手。笑口常开，不跑不走。
要他睡觉，他却摇头。
课堂导入
重心是物体受到地球引力作用的合力作用点，决定了一个物体在受到重力作用时的平衡点。而不倒翁的原理正是基于重心的作用。不倒翁是一个上轻下重的物体，其重心位于底部的支撑点上。当外部力量作用于不倒翁时，它会沿着力的方向滚动，但其重心始终保持在原位置，因此它可以不断恢复平衡。具体来说，不倒翁的重心位置是在其底部的中心点，而支点则是在其底部的边缘处。当不倒翁被推倒时，重心会移动，但它始终保持在支点下方，这使得不倒翁能够保持平衡
知识
拓展
重心的原理
科学教育系列
同学们，我们一起来制作平衡车机器人,从实验中来探究科学的奥秘吧!
★检查制作材料及零件。
★①首先把电池盒的导线穿过主板上的小圆孔，然后接在电 机上，接线时红黑线的接线位置不能接错。②在电机转轴 上装上橙色小齿轮。
★用电机夹片把电机夹住，然后安装到主板上。
★使用长4mm螺丝从主板下方把电机夹片固定好。
平衡车以轮轴为中心线，轮轴下方有电动机和电池，轮轴的上方只有T型架，下方的重量明显比上方重，重的一方就会一直朝下，它的原理和不倒翁相似，不同之处是两轮平衡车可以行走。
课堂小知识
—平衡车机器人—
★使用长4mm螺丝把电池盒安装在主板上。
★把齿轮与橙色固定圈安装在铁轴上，组成齿轮杆。
★安装侧板和齿轮杆。 安装方法：先安装左边侧板，然后把齿轮杆插到侧板的圆 孔中，再把右边侧板安装好。
★用4mm粗纹螺丝把电池盒安装在⑦号板上。
★把长出来的导线拧起来，然后塞进槽缝中。
★安装好前板，并在前板顶端粘上眼睛(眼睛背面有背胶， 需要撕掉背胶保护层)。再用长7mm螺丝从主板底部把前板固定好。
科学教育系列
★使用长7mm螺丝把侧板固定好。
★使用长4mm螺丝把白色齿轮安装到轮子上。
平衡车机器人利用的是重心的原理来实现的。我们通过将机器人的主要相对重的部件放在底部，使得机器人的重心偏低。重心越低，平衡车机器人就更稳定。在两个轮子的作用下，平衡车机器人就可以平稳的行驶起来了。
★安装好车轮，两个车轮需同时安装，安装时白色齿轮与侧板需要留0.5mm左右的空隙，橙色固定圈与侧板同样要留0.5mm空隙。平衡车机器人制作完成。
★刀闸开关闭合为电源开启，打开为电源关闭。闭合开关时 刀闸必须闭合到底，不然会顶住轮子，导致平衡车机器人走不动。
原理总结
—平衡车机器人—
一、通过对声控赛车实验的探究，了解声控赛车的工作原理。
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、让学生懂得声控技术的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握声控技术的原理和声控技术在生活中的应用。
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
声控技术的原理主要是利用声音传感器（如麦克风）感知周围的声音，并将声音信号转换为电信号。这一电信号经过放大器放大后，进一步通过滤波器去除可能存在的噪声。处理后的信号会被送至峰值检测器，用于判断声音是否存在。若声音信号的峰值超过预设阈值，比较器会输出相应的信号，驱动输出电路打开或关闭开关。同时，时序控制电路确保各部件在正确的时间点进行工作，保证系统的稳定性。声控技术的核心在于声敏传感器，它能将声波的变化转化为电信号，进而通过一系列电子电路实现对设备的控制。
04
—声控赛车—
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科学教育系列
声音被转化为赛车的动作指令的过程：
声控技术的实现主要依赖于声音传感器。声音传感器能够将声波转化为电信号，然后通过电路处理，将电信号转化为控制信号，从而实现对设备的控制。在我们制作的声控赛车中，声音传感器会捕捉我们发出的声音，然后将声音信号转化为电信号，传输给控制电路板，控制电路板再根据信号发出指令，让赛车运动起来。
课堂导入
同学们，在我们的生活中，科技的力量无处不在。大家有没有想过，我们可以用声音来控制物体的运动呢？今天，我们就来尝试制作一个简易的声控赛车，亲身体验声控技术的魅力。
—声控赛车—
1、首先，大家想一想，声控技术是怎么实现的呢？是什么原理让声音能够控制赛车的运动呢？
2、我们在生活中还见过哪些声控设备呢？它们的工作原理和我们要制作的声控赛车会有相似之处吗？
3、声音是如何被转化为赛车的动作指令的呢？
声音其实是一种波，当我们发出声音时，会产生声波，这些声波可以被传感器捕捉到。那么，传感器是如何将声波转化为电信号的呢？这就是声控技术的关键之一。 其实在我们的生活中已经有很多关于声控技术的应用案例，比如说声控灯，声控电视，以及生活中很多智能家居都含有声控技术的应用。
同学们，我们一起来制作声控赛车,从实验中来探究科学的奥秘吧!
★检查制作材料及零件。
★把单独的红线，黑线线头穿过 电机铜片孔绕紧，红接左，黑接右。
科学教育系列
有趣的DIY声控车，采用了声控元件，通过感应声音来替代传统的电源开关。在车子静止状态下，
课堂小知识
★把电池盒的线和电机线的线头穿过电 路板的小孔并绕紧，红线接+黑线接一
★按图中，拧上两颗4MM螺丝把 电路板固定在1号板的螺丝孔位上。
★按图，把电机穿过2号板的圆孔，然 后把白色齿轮平放桌面，电机转轴对准齿 轮，双手按压电机装上齿轮。 (齿轮跟木板要留有间距)
★按图中把2号板圆孔插在1号板上。
★按图中，把3号板圆孔插在1号板上，并把电机一边装入3号板槽内。
★按图，把2号板和3号板装在4号板上，并在底部拧上两颗7MM螺丝。
★把一根长铁轴依次穿过橙色齿轮， 2号板和3号板(白色齿轮要咬合橙色齿轮)
★按图中，拧上两颗4MM螺丝把电池盒固定在4号板上。
—声控赛车—
★按图中，把两块5号板装在4号板 上，并在底部拧上两颗7MM螺丝。
★把6号板装在两块5号板上，并拧上两颗7MM螺丝。
★把两块7号板装在4号板上。
★把8号板装在两块7号板和4号板上，并在 底部拧上一颗7MM螺丝。
★把10号板装在两块7号板上，并拧上两颗7MM螺丝。
★把9号板装在两块7号板上，并在底部拧上两颗7MM螺丝。
科学教育系列
★把2块11号板装在9号板两边，并拧上2颗7MM螺丝。
★把12号板安装在2号和3号板上，并拧上两颗7MM螺丝。
★把两块11号板装在12号板的两边，并拧上两颗7MM螺丝。
★按图，把铁轴穿过两块7号板的圆孔并在铁轴两边各装1颗轴套，最后在铁轴 两边各装一个车轮。
★按图，把两个车轮装在长铁轴两边（车轮不能接触到木板）
★按图中，用1根扎带把4根线整理在一起。
—声控赛车—
★把电池盒装上两节5号电池，并闭合铁片。
★制作完成。靠近车子拍手发出声音或者微微用力摇晃车字就会使车子通电行驶（注意：不用时需要把电池盒的铁片往另外一边波波动，或者取出电池）
科学教育系列
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。
原理总结
一、通过对无线遥控四驱车实验的探究，了解无线遥控四驱车的工作原理。
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、让学生懂得无线遥控四驱车的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心
二、学习无线电技术的原理。
无线电技术的发展历史可以追溯到19世纪末期。1831年，英国物理学家迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象，为电磁波的发现奠定了基础。随后，英国物理学家麦克斯韦在1860年代建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在。1887年，德国物理学家赫兹首次通过实验验证了电磁波的存在，为无线电技术的诞生奠定了基础。1895年，俄国物理学家波波夫和意大利物理学家马可尼分别成功地进行了无线电通信试验，标志着无线电技术的诞生。此后，无线电技术经历了快速的发展，被广泛应用于通信、广播、气象、雷达、导航、遥感等领域，对现代社会的发展产生了深远的影响。
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
05
—无线遥控四驱车—
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—无线遥控四驱车—
大家知道无线电是怎么工作的吗？它是如何实现远距离控制的呢？
遥控器是如何将我们的指令发送给四驱车的呢？
课堂导入
无线遥控的原理主要涉及发送端、传输介质和接收端三个部分：
发送端：通常包括一个控制器或遥控设备以及一个无线发射器。控制器通过用户输入的指令生成相应的电信号，无线发射器将电信号转换成无线信号，并通过天线将信号发送出去。
传输介质：无线信号通过空气作为传输介质进行传播，无线信号可以是电磁波，如无线电频率、红外线或其他类型的无线信号。
接收端：通常包括一个接收器和一个控制设备。接收器的天线接收到发送端发出的无线信号后，将之转换成相应的电信号。接收器将电信号传递给控制设备，控制设备根据接收到的信号解析并执行相应的操作。
同学们，在现代科技的世界里，有很多神奇的技术让我们的生活变得更加便捷和有趣。今天，我们要一起探索无线电技术。大家想象一下，不用直接接触，仅仅通过一个小小的遥控器，就可以控制一辆四驱车在不同的地方飞驰，是不是很神奇呢？
思考
无线电是通过发射和接收电磁波来工作的。发射器将电信号转化为无线电波，通过天线发射出去。接收器的天线接收到无线电波后，将其转化为电信号。无线电波可以在空气中传播，因此可以实现远距离控制。在无线遥控四驱车中，遥控器就是发射器，四驱车上的接收模块就是接收器。
遥控器将我们的指令转化为电信号，通过无线电发射模块将电信号转化为无线电波发送出去。四驱车上的接收模块接收到无线电波后，将其转化为电信号，传输给四驱车的控制电路。控制电路根据电信号的指令，控制四驱车的电机运转，实现前进、后退、的动作。
知识
拓展
无线遥控的原理
科学教育系列
同学们，我们一起来制作无线遥控四驱车。从实验中来探究一下科学的奥秘吧！
★检查制作材料及零件。
★首先用打火机把电路板的红黑绿黄线去皮，留1cm线芯。
—无线遥控四驱车—
无线遥控系统主要由发射机、接收机、执行机三部分组成。接收机包括接收天线、接受电路、调节电路、译码电路及执行电路等。
课堂小知识
★把两个红色按键帽安装在遥控板的按键上。
★找到相应配件，并参照上图摆放好。先把电池盒的导线穿过木板的圆孔，然后用4mm螺丝把电池盒安装在木板上。
科学教育系列
★用长4mm螺丝把遥控板安装在木板上，用长4mm螺丝把1型天线安装好（天线安装层叠顺序：木板-1型天线-天线导线-螺丝）
★①把黑色热缩管套在导线上，②把同颜色的导线线芯连接 在一起，线芯留1cm长，多出来的用剪刀剪掉。
★把黑色热缩管移到接线部位并盖住金属线芯，然后用打火机加热黑色热缩管进行收缩密封。
★仔细参照上图、找到相应的侧板并安装好，长出来的导线卡在遥控板与侧板的空隙中。
★参照上图，首先遥控器顶盖安装好，然后用长4mm螺丝从两侧把顶盖固定(背面电池盒两侧同样需要使用长4mm螺丝固定)。
★首先把底盘平放，齿轮槽位置朝左下方向，再把电池盒导线穿过底盘上的圆孔。
—无线遥控四驱车—
★使用长4mm螺丝把电池盒固定好。
★把遥控板的绿色线接在电机上方的铜片上，把遥控板的黄 色线接在电机下方的铜片上。 接线方法：首先把金属线芯拧成螺旋状，然后把金属线芯穿过电机接线铜片的小孔，拧3-4圈即可。
★首先把电机夹片对应电机的前后形状安装到电机上，然后把白色齿轮安装在电机的转轴上，齿轮必须与转轴平齐。
★①把电机模块安装在底盘上。②用长4mm螺丝把接收板固定在底盘上(螺丝不能拧太紧，太紧会导致接收板变形) 。③用长4mm螺丝把L形天线安装好(天线安装层叠顺序 :底盘-L形天线-天线导线-螺丝)
★参照STEP6、STEP7的接线方法，把电池盒的红黑导线与接收板的红黑导线接好，并用扎带把长出来的导线整理好。
★把两片侧板安装在车架上。
科学教育系列
★用长7mm螺丝从底盘下方把侧板及电机模块固定好。
★首先用长7mm螺丝把前盖安装好，然后用长4mm螺丝把尾翼安装好。
★首先把橙色齿轮放到齿轮槽内，然后用轮轴穿过车架圆孔及齿轮孔，最后在轴的两边套上橙色固定圈和白色皮带轮 ,皮带轮突出部位朝橙色固定圈(皮带轮装在左边)。
★首先把轮轴穿过车架圆孔，然后在轴的两边套上橙色固定圈和白色皮带轮，皮带轮突出部位朝橙色固定圈(皮带轮 ,皮带轮突出部位朝橙色固定圈(皮带轮装在左边)。 装在左边)。
★把车轮安装在轮轴上，车轮安装完成后需检查转动阻力，如果太紧，请把车轮调送到能轻松自传为止。
★把传动皮带安装到白色皮带轮上。
—无线遥控四驱车—
★遥控四驱车安装完成啦！安装好电池，按下遥控按钮，车子就能行走了。
遥控赛车利用的是无线电的技术来实现的。赛车遥控器和赛车上在通电后，内部的信号发射器和接收器就会启动。我们在遥控器上按下对应的指令操作，无线电信号会在空气中传播，传递到赛车接收器上，接收器进行编码，赛车会执行相应的操作，从而使得赛车可以在遥控器的作用下行驶起来。
原理总结
无线电技术在生活中的应用有哪些呢？
无线电技术在生活中有广泛应用。在通信领域，手机、无线对讲机等让人们随时随地交流。广播通过无线电波传递各种资讯和音乐。在交通方面，飞机、船舶依靠无线电导航确保安全航行。无线遥控技术用于控制玩具、智能家居设备等。此外，无线局域网（Wi-Fi）让人们可以无线上网。气象部门利用无线电技术收集和传输气象数据，以便更准确地预报天气。总之，无线电技术极大地方便了人们的生活，提高了生活质量和工作效率。
课外拓展
06
—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
科学教育系列
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。
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
—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)
科学教育系列
★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。
—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
★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。
—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
★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
—自动绘图仪—
一、通过对下雨感应器实验的探究，了解下雨感应器的工作原理。
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、让学生懂得下雨感应器的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。二、掌握雨滴传感器的原理。
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
科学教育系列
下雨感应器，即雨量感应器或雨量传感器，其历史可以追溯到早期的雨量测量工具，而在汽车上的应用则相对较晚。
早期发展：中国自古就有上报雨量的制度，但早期并没有合适的计量工具。从唐宋开始，人们用生活中的器皿接雨水来估算雨量。宋朝时出现了“天地盆”，可视为雨量器的雏形。
西方发展：1695年，英国物理学家罗伯特·胡克设计了翻斗式雨量计，这一设计理念沿用至今。随后，更精确的雨量计被制造出来。
汽车应用：雨量感应器在汽车上的应用起初并非用于雨刷，而是为敞篷汽车的车顶蓬和四门车窗提供自动开关功能。1996年，凯迪拉克将这项技术应用在雨刷上，随后逐渐普及到其他车型。
07
—下雨感应器—
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我们知道下雨的时候，空气会有哪些变化呢？比如湿度会增大，还有什么呢？雨水又有哪些特性可以被我们利用来制作感应器呢？
课堂导入
同学们，想必大家都有过这样的经历：出门前晴空万里，不料途中却遭遇突如其来的雨水，让人猝不及防。那么，我们是否曾憧憬过拥有一种装置，它能提前感知天气的微妙变化，预示雨水的降临，从而让我们的出行更加从容不迫呢？
下雨感应器的原理主要是利用雨水的导电性或者湿度的变化。当有雨水落在感应器上时，会引起电路中的某些参数发生变化，从而触发信号。制作下雨感应器可以使用一些简单的材料，如金属片、导线、电池等。通过巧妙地设计电路，我们就能制作出一个实用的下雨感应器啦。
思考
雨滴传感器是一种传感装置，主要用于检测是否下雨及雨量的大小，并广泛应用于汽车自动刮水系统、智能灯光系统和智能天窗系统等。分为光感式雨滴传感器和压电式雨滴传感器。
—下雨感应器—
雨滴传感器
知识
拓展
下雨感应器是由水滴传感器、LED灯、蜂鸣器、主控板组合而成的，当水滴传感器感应到雨水后会发出警报提醒此时正在下雨。
课堂小知识
★检查制作材料及零件。
★用4mm粗纹螺丝把基础声光板安装在①号板上。
★用4mm粗纹螺丝把②号板安装在①号板上。
★用4mm粗纹螺丝把电池盒安装在③号板上。
同学们，我们一起来制作下雨感应器,从实验中来探究科学的奥秘吧!
科学教育系列
★首先用4mm粗纹螺丝把④号板安装在①、②号板上，然后用4mm粗纹螺丝把③号板安装在②号板上，最后把电池盒上。 导线端口插到基础声光板上。
★把3P杜邦线端口和双头端子线端口插到雨滴传感器A板
★用4mm粗纹螺丝把雨滴传感器A板安装在⑤号板上。
★首先把3P杜邦线穿过⑤号板的洞口，然后把杜邦线的另一头 插入基础声光板，再然后把双头端子线穿过③号板洞口，最 后用4mm粗纹螺丝把⑤号板安装在①、③、④号板上。
★用4mm粗纹螺丝把雨滴传感器B板安装在⑥号板上。
★用4mm粗纹螺丝把⑥号板安装在①、③号板上。
—下雨感应器—
★把双头端子线端口插到雨滴传感器B板上。
★用4mm粗纹螺丝把⑦号板安装在①、③号板上，并在电池盒内装入电池。
★恭喜你，下雨感应器制作完成! 闭合电池盒的刀闸，下雨感应器即可工作。
★在雨滴传感器B板上喷上几滴水。注意：水滴越少灵敏度越高。
★在雨滴传感器B板上有雨水的情况下，通过顺时针或者 逆时针拧动雨滴传感器A板的电位器，雨滴传感器A板指 示蓝灯熄灭，声光板发出警报声；反之雨滴传感器B板 上没有雨水，雨滴传感器A指示灯蓝灯亮起，声光板不工作。
★雨滴传感器B板上有雨水的情况下，指示灯亮起和蜂鸣器开始鸣响，雨滴传感器B板干燥的情况下，指示灯熄灭蜂鸣器也停止鸣响。
科学教育系列
下雨感应器是通过雨滴传感器的原理实现的。当我们调试灵敏度后，喷水在雨滴传感器B板上，指示灯亮起，蜂鸣器也会跟着响起来。喷得越少，灵敏度越低。
原理总结
雨滴传感器在生活中的应用
课外拓展
汽车自动刮水系统
汽车自动灯光系统
—下雨感应器—
一、通过对吸尘器实验的探究，了解吸尘器的工作原理。
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、让学生懂得吸尘器的原理，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。
早期手动吸尘时代：1860年，丹尼尔·赫斯发明了第一台工业吸尘器，它使用风箱产生吸力。随后的几十年里，出现了多种手动吸尘器模型，但它们都相对笨重，操作不便。
电动吸尘时代：19世纪末至20世纪初，电动吸尘器开始出现。1901年，英国工程师布斯发明了使用吸尘法的吸尘器，并取得了专利。他建立了吸尘公司，开始提供上门清洁服务。然而，早期的家庭用吸尘器由于过于笨重而无法普及。
现代吸尘器的发展：1907年，美国发明家斯班格拉制成了轻巧的吸尘器，并将其专利转让给Hoover公司。Hoover公司开始大规模生产这种设计合理的家用吸尘器，并一直发展至今。
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
08
—吸尘器—
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科学教育系列
课堂导入
大家想一想，我们平时用扫帚扫地和用吸尘器清洁有什么不同呢？吸尘器是怎么把灰尘吸进去的呢？
吸尘器的原理是利用电机产生空气负压，吸入空气并通过过滤器过滤，最终收集灰尘等物质的过程。吸尘器内部的电机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生空气负压。这个负压使得周围空气和尘埃一起被吸入吸尘器内部。吸入的空气通过过滤器进行过滤，将灰尘、污垢等杂质分离出来，只有干净的空气被排出吸尘器外部。同时，吸尘器内部的集尘袋或集尘桶会收集过滤后的灰尘和杂质。这个过程主要依赖于大气压与吸尘器内部形成的负压差，使得含尘屑的空气被吸入吸尘器中。
吸尘器内部可能有哪些结构在发挥作用呢？它利用了哪些科学原理呢？
思考
空气负压原理是指容器内压力小于外界压力（一般指大气压）的状态。负压的形成主要是由于容器内气体被部分抽出，导致内部压力降低，形成低于大气压的气体压力状态。这种状态在实际应用中有着广泛的用途，如新风系统就是利用正负压不均衡导致空气流动，满足室内新风换气的需要。此外，负压还被应用于各种工业领域，如微型泵选型、抽出式通风矿井等。在这些应用中，负压的大小和真空度有着密切的关系，通过对容器抽真空可以产生负压，而负压的大小也可以通过真空度来衡量。
知识
拓展
空气负压的原理
—吸尘器—
同学们，我们一起来自制吸尘器,从实验中来探究科学的奥秘吧!
手持吸尘器是通过电机带动扇叶旋转，扇叶的旋转对空气产生负压的效果，从而实现了吸尘的作用。
课堂小知识
★检查制作材料及零件。
★如图将7、8号板与电机固定并将电池盒的线头穿过电机铜片孔后绕紧。
★将另外一块1号板如图固定。
★先将扇叶固定在电机上再将1号板固定在7、8号板上。
科学教育系列
★用7mm螺丝将6号板与1号板如图固定。
★将2号板中间的圆木片扣掉 再将滤网粘在2号板上。
★将2号板如图插入主体中， 2号板凸起部分插入6号板中。
★用4mm螺丝将电池盒固定在3号板上。
★如图将3号板插入在主体中。 3号板凸起部分插入6号板中。
★用7mm螺丝将5号板固定。
—吸尘器—
★用6mm螺丝将两块手柄木板固定。
★将手柄木板插入5号板中。
★如图将E号板插入手柄木板中并用6mm螺丝固定。
★将B木板如图插入A木板中。
★将C木板如图插入A木板中。
★将B、C木板如图插入4号板中并用7mm螺丝固定。
科学教育系列
★将4号板插入1号板中。
★用6mm螺丝将D号板固定在5号板上(螺丝不要拧紧)
★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)
★D号板旋转可以控制4号板 的开合，垃圾满时可以打开将垃圾倒出。
吸尘器实验利用的是空气负压的原理。在电池通电的情况下，使得电动机能够旋转起来。电动机的旋转带动叶片的高速旋转，在吸尘器的瓶内产生空气压力小的地方，也就是空气负压，而空气一直是处在平衡状态的。当有不平衡状态出现时，空气压力大的地方的空气会跑到空气小的地方，从而把碎纸推进吸尘器，达到了吸尘器的效果。
原理总结
—吸尘器—
09
—风力发电站—
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一、通过对风力发电站实验的探究，了解风力发电站的工作原理。
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、让学生懂得风力发电站的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握风力发电站的结构及工作原理。
风力发电站的历史可以追溯到公元前3500年，当时古埃及人在尼罗河上发明了由风帆驱动的船，而华夏先祖则利用风力提水、灌溉、磨面、舂米。 到了19世纪，风力发电技术开始得到发展。1887年，苏格兰学者James Blyth建成了第一台风力发电机，用于蓄电池充电和照明。随后，美国发明家Charles F. Brush在克利夫兰制造了世界上第一台涡轮风力发电机组。
1897年，丹麦工程师Poul La Cour试制了
一台含4组叶片的风电机组，为少叶片高效率
的现代风电机组奠定了基础。
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
课堂导入
同学们，你们知道“风”是怎么形成的吗，“风”可以给我们带来那些影响呢？
降低温度：在炎热的天气中，风能带来凉爽的感觉。
助力航行：风是帆船等风力交通工具的动力来源。
风力发电：风能是一种清洁的可再生能源，可用于发电。
传播植物花粉和种子：风帮助植物进行授粉和繁殖。
改善农田环境：适度的风速有助于农田的热量交换和作物生长。
传播疾病：风可能携带并传播病原体，引起疾病蔓延。
造成灾害：大风可能导致树木、房屋和庄稼的损坏，甚至引发海啸等自然灾害。
土壤风蚀：强风可能导致土壤侵蚀，影响农田质量。
风是由空气流动引起的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳光照射在地球表面上，使地表温度升高，地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后，低温的冷空气横向流入，上升的空气因逐渐冷却变重而降落，由于地表温度较高又会加热空气使之上升，这种空气的流动就产生了风。
知识
拓展
风的形成
同学们，“风对我们产生了那些影响”
—风力发电站—
风能资源的总储量非常巨大，一年中技术可开发的能量约5.3X10^13千瓦时。风能是可再生的清洁能源，储量大、分布广。
风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。
风力发电机：主要由机箱、风力风向传感系统、旋转叶片组成，风力风向传感系统由转体、尾翼组成。每一部分都很重要，各部分功能为：
旋转叶片用来接受风力并通过机头转为电能；
尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最
大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现
尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体，
定子绕组切割磁力线产生电能。
同学们，如何来利用“风”进行发电呢？
思考
同学们，我们一起来制作风力发电站，从实验中来探究科学的奥秘吧！
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源，很早就被人们利用主要是通过风车来抽水、磨面等， 人们感兴趣的是如何利用风来发电 。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。
课堂小知识
科学教育系列
★检查制作材料及零件。
★把电池盒的两条线穿过电机铜片孔后绕紧，红线接左，黑接右。
★把2号板装在1号板，并拧上一颗 7mm螺丝，再把电机穿过1号板。
★按图中，把1号板装在2号板并把电机装入槽内，最后拧上一颗 7MM螺丝。
★把步骤4组件装在3号板上，并在底部拧上两颗7MM螺丝。
★拧上两颗4MM螺丝把电池盒固定在3号板上。
—风力发电站—
★将电机红线，黑线插入接线器内，然 后把小灯的长针脚接黑线，短针脚接红线 (按压接线器插入线头后松开就会夹紧)
★按图，把电机穿过4号板后，把两块5号板装在4号板，最后把6号板装在两块5号板上。
★拧上一颗10MM螺丝把接线器固定在7号板上，然后把7号板装在4号板上。
★按图中，装上8号板，8号的3个槽要装上7号板和两块5号板。
★按图中，把9号板和10板装在11号板上。
★按图中，把步骤10组件装在11号并在底部拧上4颗7MM螺丝。
科学教育系列
★把两块12号板装在4号和8号板上板，并拧上4颗7MM螺丝。
★把两个蓝色扇叶装在两个电机的转轴 上(注意：扇叶跟木板要有间距，不能 接触到木板)
★电池盒装上两节5号电池，闭合铁片把铁片卡 在弹簧中间，把电动风扇靠近房子扇叶，红灯亮起就说明制作完成(灯如果不亮先看步骤7检查下是否接错线，然后再更换新电池测试。
★撕开泡沫棉的背胶，把8块泡沫棉粘在11号板和3号板底部的4边角。
风力发电站是将风能转化为电能的装置。本实验中，电动机在通电的情况下旋转，带动了左侧风叶的转动，从而产生了风。风的吹动带动了右边风叶的转动，风叶转动的同时产生了机械能，使得风力发电机可以将机械能转化为电能，灯珠便达到了亮起来的效果。
原理总结
—风力发电站—
风能源
风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。
我国海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。
课外拓展
科学教育系列
一、通过对明暗灯实验的探究，了解明暗灯的工作原理。
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、让学生懂得明暗灯的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握电阻与电压、电流关系的原理。
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
电阻的发明者是乔治·西蒙·欧姆。
乔治·西蒙·欧姆是德国物理学家，出生于1787年，是电阻定律的发现者。他在1826年发现了经典电磁理论中的一个重要电学定律，即电阻定律，这是他一生中最伟大的贡献之一。为了纪念欧姆的这一重要贡献，人们将他的名字用于电阻的单位，即欧姆（Ω）。欧姆的研究不仅对电学领域有着深远的影响，而且他的发现为后续的电气工程和电子技术的发展奠定了坚实的基础。
10
— 明暗灯—
—明暗灯—
同学们，你们知道这些灯光和声音都是如何调节的吗？
课堂导入
明暗灯实验通过简单的实验工具，如电池、铜丝和灯泡，让孩子们亲自动手尝试，观察到电流通过时灯泡发出由暗到明的光，从而理解了电路中电流的流动路线。通过调整电阻的大小，孩子们可以直观地看到灯泡亮度的变化，这种直观的体验方式有助于加深他们对电阻和电流关系的理解。
知识
拓展
电阻、电压、电流
同学们，大家是不是认为电视音量调节是用遥控器来控制？但实际上是通过电阻来调节实现的。那什么是电阻呢？
导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻是一个物理量，在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
科学教育系列
同学们，你们还了解哪些日常生活中常见的电阻类型吗？电阻又是如何来调节电器设备的呢？
电阻与电压的关系:欧姆定律。
一个定值电阻的阻值是不可以改变的。这个电阻元件本身的特性，只与电阻元件本身有关。 电阻能够承担电压，但不能产生电压。电压是由电源产生的。电源，电阻元件与导线组成的闭合电路，就会产生电流。
思考
同学们，我们一起来制作明暗灯，从实验中来探究科学的奥秘吧！
明暗灯是利用电阻(电阻丝)大小控制灯泡的亮度，电阻丝起分压限流作用。当锷鱼夹夹的电阻丝长度越短，电路中电阻越小灯泡越亮；当鳄鱼夹夹的电阻丝长度越长，电路中电阻越大灯泡就越暗；从而控制灯泡的亮度。
课堂小知识
—明暗灯—
★参照上图，首先把①、②号板安装好之后，然后用7mm粗纹 螺丝把③号板安装在①、②号板上，最后用7mm粗纹螺丝把 两块④号板安装在③号板上。
★检查制作材料及零件。
★参照上图，首先用7mm粗纹螺丝把⑤号板安装在③号板上， 然后把灯泡穿过⑤号板的圆洞，并和灯座拧在一起。
★首先取下鳄鱼夹的胶套，然后把红色导线穿过胶套把金属线芯从小孔中穿过，再把胶套套回卡住线芯，最后把电池盒的黑色导线线芯接在灯座的铜片上。
科学教育系列
★参照上图，首先把电阻丝绑在螺母上，然后让电阻丝依次穿过4、5号板上的圆洞，最后把电阻丝接在灯座的另一 个铜片上。
★参照上图，首先用4mm粗纹螺丝把电池盒安装在⑤号板上， 然后在电池盒内装入电池，最后把力阐闭合到底，明暗灯制作完成!把解鱼夹夹在灯泡的电阻丝上灯泡就会亮起来。辨鱼夹夹的离灯泡越近灯泡亮度值越亮，鳄鱼夹夹的离灯泡越远灯泡亮度值越暗。
了解电阻在生活中的应用
1．普通电阻：用于普通电路，是最常见的电阻。
2．低噪声电阻：用于要求信号质量较高的领域，如音频、通信等。
3．磁压电阻：多用于录音机、变声器等制造特殊效果的器件。
4．功率电阻：用于电流大、功率高的电路中，如汽车电路、发动机调节电路等。
5．热敏电阻：可以将电射受热产生的热能转换为电能，常用于温度测量系统中。
6．直流电阻；用于直流电路，特别是低频率的电路。
课外拓展
明暗灯的实验是通过电阻与电压、电流关系的原理实现的。当我们装上电池，将鳄鱼夹夹在离灯泡越近的地方，灯泡就越亮，也就会呈现出明暗灯的原理。
原理总结
—明暗灯—
一、通过对七彩灯光实验的探究，了解七彩灯光小屋的工作原理。
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、让学生懂得七彩灯光小屋的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握串联电路的原理。
“串联电路小实验”的活动。
首先，老师向同学们解释了电路的基本概念，比如电路如何让家里的电灯亮起、电视有画面，以及冰箱能够冷冻食物。接着，老师拿出了实验所需的材料：两个圆圆的小电池、两个小小的灯泡，以及两根细细长长的电线。老师告诉同学们，他们要把这些小东西连起来，让灯泡亮起来。具体的方法是，先把电线的一头接在电池的正极上，再把另一头接在灯泡的一个脚上，然后再拿一根电线，一头接在灯泡的另一个脚上，另一头接在电池的负极上。
这样，电流就能从电池的正极流出，经
过电线，流到灯泡里，然后再通过电线
流回电池的负极，形成一个完整的循环。
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
11
—七彩灯光小屋—
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科学教育系列
课堂导入
同学们，大家猜一猜：
—座弧形桥，顶着蓝天造；赤橙黄绿青蓝紫，只能仰望摸不到。(打一自然现象）
同学们，今天我们要借助三原色的原理做一个发光的七彩小屋。如何才能让灯发光呢？
几个电路元件沿着单一路径互相连接，每个节点最多只连接两个元件，此种连接方式称为串联。以串联方式连接的电路称为串联电路。
串联电路中流过每个电阻的电流相等。因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。
思考
三原色指色彩中不能再分解的三种基本颜色，我们通常说的三原色，是色彩三原色以及光学三原色。 光学三原色：红、绿、蓝。光学三原色混合后，组成显示屏显示颜色，三原色同时相加为白色，白色属于无色系（黑白灰）中的一种。
彩虹，又称天虹、绛等，简称虹，是气象中的一种光学现象，当太阳光照射到半空中的水滴，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱，由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色。
知识
拓展
彩虹
—七彩灯光小屋—
同学们，我们一起来制作七彩灯光小屋，从实验中来探究科学的奥秘吧！
七彩灯带通常由红、绿、蓝三种基本颜色的LED灯珠组成，这三种颜色被称为三原色，通过调节这三种颜色的亮度和混合比例，可以显示出不同的颜色。在七彩灯的控制器中，通过对红、绿、蓝三个通道的PWM信号进行调节，可以控制LED的亮度和所发出的颜色。通过合理的组合和调整这三个通道的PWM信号，可以实现各种不同的颜色效果。
课堂小知识
★检查制作材料及零件。
★将二、三号木板安装到两块1号板上。
★将第二步骤组装好的木板安装到四号 木板上。
科学教育系列
★将5号木板安装到4号木板上空的部分。
★把6号木板安装在4号木板上中间凹槽要卡在5号木板.
(注意：5号板安装方向要与图片中一致)
★把两块7号木板和8号木板组装起来挂在6号木板的凹槽上。
★如图所示，将9,10和两块11号木板组装在一起。
★如图所示，将两块12号木板和13,14 号木板组装在一起。
★把上步骤8组装好的木板安装到9号木 板上。
—七彩灯光小屋—
★拔下小彩灯上的小塑料片，打开开关。 小彩灯有三种灯光模式，按下开光可以调整模式。
★打开小彩灯开光，放进小屋中，盖上屋顶，试试效果吧。
七彩灯光小屋实验利用的是串联电路的原理。电池提供了电力，通过导线传递到二极管上，使得二极管能够像灯一样发光。在串联电路的作用下，闭合开关后，电流的路径只有一条，开关同时控制所有用电器。其中一个用电器不工作了，整条电路也会断路的。
灯泡是什么时候出现的呢？
灯泡，作为一种通过电能发光发热的照明源，其发明历史涉及到多位重要的科学家和发明家。亨利·戈培尔在1854年就已经发明了灯泡的雏形。而托马斯·阿尔瓦·爱迪生则是在戈培尔的基础上，通过找到更合适的材料，成功研制出了实用性强的白炽灯。
这一发明不仅为人类提供了更加便捷和高效的照明方式，也极大地推动了电气化进程的发展。随着社会的进步，灯泡的应用已经不仅仅局限于照明，还包括汽车、美化环境和装饰等多种用途，成为现代社会不可或缺的日常生活用品。
课外拓展
原理总结
科学教育系列
12
— 炫彩星星灯—
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一、通过对炫彩星星灯实验的探究，了解炫彩星星灯的工作原理。
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、让学生懂得炫彩星星灯的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握并联电路的原理。
小明在实验室中对电路产生了浓厚的兴趣，他注意到当两个电灯泡并联连接时，无论其中一个电灯泡是否损坏，另一个电灯泡都能正常发光。这一现象引发了小明的好奇心，他通过一系列实验发现，在并联电路中，电流会分流，而电压则保持不变。这一发现揭示了并联电路中电流分流的奥秘。
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
—炫彩星星灯—
课堂导入
星星，作为宇宙中璀璨夺目的可见天体，其内部 能量涌动不息，塑造出形态各异的美丽轮廓。它们广泛分类于行星、恒星、彗星、白矮星等浩瀚家族之中。若想亲手制作一盏充满梦幻色彩的星星灯，首要步骤便是精心搭建电路，点亮小巧而温馨的光源，随后巧妙融入精致的星星模型设计，通过光影映射，让每—束光芒都勾勒出星星独有的轮廓与韵味，营造出浪漫而神秘的夜空景象。并联电路是通过使电路元件间形成一条以上的相互独立通路而产生的。
同学们，你们想不想做一个像星星一样闪闪发光的灯呢？但是有什么办法可以使得星星灯亮起来，并且可以看到不同颜色的星星闪烁呢？
并联电路是电路组成的基本方式之一，其特点是电流在构成并联的电路元件间有多条相互独立的通路。这种电路配置允许电流在多个路径上分流，每个元件都有相同的电势差，即电压相等。在并联电路中，电流根据欧姆定律分流，流经每个元件的电流相等。这意味着，当两个或多个器件的一个端口连接在一起时，它们就形成了并联电路。这种电路配置使得每个元件可以独立地运行，不会相互影响，从而提供了更大的灵活性和可靠性。
同学们，连接电路有多种方式，星星灯要发光需要处在什么电路当中呢？
思考
知识
拓展
星星
科学教育系列
同学们，我们一起来制作炫彩星星灯，从实验中来探究科学的奥秘吧！
最简单的电路是由电源，用电器，导线，开关等元器件组成。电路导通时叫做通路，断开时叫开路。只有通路，电路中才有电流通过。
并联是元件之间的一种连接方式，其特点是将2个同类或不同类的元件、器件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式。通常是用来指电路中电子元件的连接方式，即并联电路。
炫彩星星灯是借助了并联电路的原理实现的。通过将灯珠、导线、电池和开关组成了并联电路，实现了通电，两个灯珠都得以发光发亮。在搭配上星星木板的模型，使得呈现了星星发光的效果。炫彩星星灯是一种装饰品，无论是对室外还是室内，都有一定的美化作用。
课堂小知识
—炫彩星星灯—
★检查制作材料及零件。
★电路接线参考图
★参照STEP2的电路接线图，先把热缩管套在红色导线上 ,然后把导线线芯连接在一起，再把热缩管完全覆盖住线芯，用打火机烘烤热缩管，使其收缩起来。
★参照上图，把船型开关安装在②号板上。
★参照STEP2接线图，把导线接好，首先把热缩管套在黑色导线上，然后把导线线芯连接在船型开关上，再把热缩管完全覆盖，最后用打火机烘烤热缩管，使其收缩起来。
★参照上图，用7mm粗纹螺丝把电池盒安装在①号板上， 然后把白色端子线插入①号板的端子线槽。
科学教育系列
★参照上图，把LED灯安装在白色端子线上，长针脚接入白色端子黑色导线端口。
★参照上图，用7mm粗纹螺丝把②号板安装在①号板上。
★用扎带把导线整理好，多余的扎带用剪刀修剪掉。 整理线路时请小心操作，避免弄断线。
★用7mm粗纹螺丝把⑦号板安装好，灯罩制作完成。
★首先用剪刀把1x4cm双面胶剪成两块0.5x4cm,然后参照上图把双面胶粘在⑤、6号板上。
★用7mm螺丝把两块④号板安装在①号板上，灯座制作完成。
—炫彩星星灯—
★首先用剪刀把透光膜剪出四块5x10cm,然后把光滑的一面黏在⑤号⑥号板上 。
★参照上图，把⑤号板安装在6号板上。注意⑤、⑥号板中间凸出的位置朝上，有透光膜的一面朝内。
★参照上图，把另一边5、6号板安装好。
注意⑤、6号板中间凸出的位置朝上，有透光膜的一面朝内。
★用7mm粗纹螺丝把⑦号板安装好，灯罩制作完成。
★把灯罩安装在灯座上。
注意6号板的螺丝槽对准①号板的螺丝孔位置。
★在①号板底部用7mm粗纹螺丝把灯罩固定好。炫彩星星 灯制作完成，在电池盒上装上电池，按下开关按钮，试 试炫彩星星灯的效果吧。
科学教育系列
灯的历史意义
灯，照明用品，泛指可以照亮的用具。人类远古时代用火把照明，后来有了蜡烛和油灯。
烛是古代照明用的火炬，通常由蜡油或动物脂肪作为燃料，周围包裹着线绳或苇子，点燃后用以取亮。烛的造字本义指的是古蜀人发明的有托盘的照明用具，后来逐渐演变为现代意义上的蜡烛。烛在中华文化中有着深厚的文化内涵，不仅被用作照明工具，还常常出现在各种文学作品中，象征着光明、希望、思念等美好寓意。
课外拓展
炫彩星星灯的制作原理主要涉及到电路的基本构成和连接方式。在制作过程中，通过将电池盒、开关、端子线等进行串联，确保电流能够顺畅通过。关键的一步是将LED灯的长脚插入红色导线端口，短脚插入黑色导线口，这一步骤直接关系到LED灯是否能正常工作。由于LED灯的连接方式涉及到并联，每个LED灯都可以独立工作，同时又共享同一个电源，这种连接方式使得每个灯珠可以独立发光，从而实现炫彩效果。
原理总结
—炫彩星星灯—
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一、通过对手摇留声机实验的探究，了解留声机的工作原理。
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、让学生懂得留声机的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握声音产生和音调的原理。
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
留声机（phonograph）是一种用来放送唱片录音的电动设备，是由美国发明家爱迪生1877年发明。留声机唱片能较简易地大量复制，放音时间也比大多数筒形录音介质长，因此，留声机被称为爱迪生最伟大的发明之一。留声机种类有盒式留声机、台式大喇叭、立式留声机、柜式留声机、专业发烧友留声机。
13
— 手摇留声机—
—手摇留声机—
课堂导入
声音的传播介质有：空气 、液体、固体。
因为乐器的音调不同。声音频率的高低叫做音调，表示人的听觉分辨一个声音的调子高低的程度。音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降。
知识
拓展
声音的传播介质
同学们，你们知道声音是怎么产生的吗？
所有同学们伸出双手，第一次实验，请鼓掌。第二次实验，大家轻轻拍桌子。思考：声音是怎么产生的呢？
声音是由物体振动产生的声波，是通过介质传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。声音以波的形式振动（震动）传播，最初发出振动（震动）的物体叫声源。
同学们，可以发声的乐器很多。为什么它们可以发出不同的音色和音调呢？
思考
科学教育系列
★检查制作材料及零件
★将音乐机芯拧上3颗7MM螺 丝固定在1号板上。
★将2号板的圆孔穿过机芯摇柄，然后在装到1号板上。
★按图中位置，把1根打头轴依次穿过4号和3号板的圆孔，并在背面装上1颗轴套。
同学们，我们一起来制作手摇留声机，从实验中来探究科学的奥秘吧！
模拟手摇留声机外形的音乐盒，通过摇动手柄的力带动表面有小凸起的音桶匀速转动，当凸起经过音板音条时会拨动簧片（先将其慢慢抬起，然后突然 放下）使簧片按设定的振动频率振动，从而发出美妙的音乐，下面让我们一起来制作吧。
课堂小知识
—手摇留声机—
★把5号板装在3号板上。
★将步骤5的部件装在2号板的圆内。
★将6号板装在1号板上，并把3号板装在圆孔内。
★将7号板装在2号板和6号板上。
★ 将两块8号板叠在一起，之后把8号 的一端穿过10号板的槽，然后再把9号 板装在8号板槽内，并拧上两颗6MM螺 丝。
★ 按图中位置把10板装在2号 和6号板上。
科学教育系列
★把11号板装在两块8号板上， 然后再把12号板插入8号板的槽内。
★按图中，把13,14,15号 ,3快板装在一起。
★根据步骤12的方式，再装7 块步骤12的组件，一共8块。
★按图中位置，把步骤13的1个 组件装在11号板上的1个槽内。
★继续步骤14把剩余的7块步骤13的组件装在11号板上。
★制作完成，图内是白乳胶，木板松，容易脱落的地方可以把白乳胶涂在连接处，需要静置3小时左右完全凝固)
留声机的发声部位主要是由滚筒和簧片两部分组成。原理是手摇摇柄带动表面有小凸起的滚筒转动，当凸起经过簧片时会拨动簧片（先将其慢慢抬起，然后突然放下）使簧片震动发出声音。留声机的簧片发音部分是在一块大的钢板上切割为长短不一的细条做成的，滚筒相当于乐谱，基本等同音乐盒。一个圆轴上焊上有规律的凸点，附近有一个金属片，圆轴转动，凸点从金属片边缘扫过，由于凸点的不同，使发音不同，再加上固定的转速，一周转下来，会作出一支固定的乐曲。
原理总结
科学知识——音乐盒的发明
1796年，瑞士人安托·法布尔开发了圆筒型八音盒，这是世界上最古老的八音盒。据悉，这个世界上最古老的八音盒为日本“京都岚山八音盒博物馆”所藏，仅在上海公开展示1年。诞生于1796年的八音盒如此小巧，仅10厘米左右的高度。
它由钟表匠安托·法布尔发明制作，其实是一只非常实用、豪华的纯金图章，只是在其底部内藏八音盒。当人们转动图章上部的环上发条，台座上的开关便开始演奏。安托·法布尔的发明是利用“圆筒装置和调好旋律的金属梳齿通过金属片弹拨来演奏音乐的”。
课外拓展
—手摇留声机—
科学教育系列
14
— 自动发球机 —
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一、通过对自动发球机实验的探究，了解自动发球机的工作原理。
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、让学生懂得自动发球机的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握摩擦力的原理。
自动发球机的由来可以追溯到网球运动的发展过程中，为了提升训练效率和球员的技术水平，发明了自动发球机。这种机器最初的设计目的是为了帮助球员进行持续和高效的训练，通过自动发球来模拟真实的比赛环境，从而提高球员的反应速度和技巧。
自动发球机的基本工作原理是通过两个轮子的相对旋转来挤压网球并将其发出，这种机制允许对发球的旋转、速度和方向进行精确控制，从而满足不同训练需求。
随着技术的进步，自动发球机不仅
限于网球，还包括乒乓球等其他球类运
动的自动发球机，这些机器通常具备调
整发球的各种参数的功能，以满足专业和业余训练的不同需求。
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
—自动发球机—
课堂导入
乒乓球起源于19世纪末的英国，属于隔网对抗的技能类体育项目。因其速度快、旋转变化多，富有技巧性和趣味性，乒乓球运动通过一百多年的发展，已遍及五大洲，成为世界广大体育爱好者所喜爱的运动项目之一，于1988年第24届汉城（今首尔）奥运会被首次列为奥运会正式比赛项目。自20世纪50年代起，亚洲球队和运动员在乒乓球运动中逐渐占据较为重要的地位。1958年第3届东京亚运会上，乒乓球被列为亚运会正式比赛项目。
同学们，白龙桌上舞，银光闪闪飞，一拍一世界，胜负转瞬间。问此为何种竞技运动?
知识
拓展
乒乓球
从20世纪五六十年代开始，乒乓球运动在中国就得到了广泛的开展，形成深厚的群众基础，目前全国有近1亿乒乓球人口，共有117人成为世界冠军，共获得254枚奥运会、世锦赛、世界杯金牌。因此乒乓球也被称为中国的国球。
同学们，如果有一天我们需要自己练习乒乓球的技术，我们只能对着墙壁击打吗？是否有其他的方式可以帮助我们发球呢？
我们可以做一个自动发球机来辅助运动员的练习。
科学教育系列
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（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。
光有电动机还不够，我们还需要借助摩擦力。两个相互接触并挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。
同学们，自动发球机有什么办法可以实现呢？
思考
同学们，我们一起来制作自动发球机，从实验中来探究科学的奥秘吧！
★检查制作材料及零件。
★把2号板装在1号板上，并在背面拧上一颗7MM螺丝。
自动发球机是一种通过电动或气压控制球出现的位置和速度，将球发射出去的设备 。按照球类类型可以分为乒乓球机、网球机 、羽毛球机等。同时根据不同供电方式，也有电动和气压两种，可以满足不同类型用户的需求。
课堂小知识
★将1号板装在3号板上，在底部拧上两颗7MM螺丝。
★按图中，把电池盒的红线和黑线穿过电机铜片孔后绕紧 (红线接左，黑线接右)
★将电机放置在2号板的电机槽内 ,按图中位置，接线的一面朝外。
★把4号板装在3号板上且把电机头部穿过大圆孔，然后拧上两颗7MM螺丝。
★按图中位置，把一块5号板插入4号板的槽内，插到位后再往前推把5号板前端的两个凸出木板插入1号板的两个槽内。
—自动发球机—
科学教育系列
★按步骤7的方式把另一块5号板装上，并在图中位置拧上两颗7MM螺丝。
★把1个车轮装在电机转轴上，车轮与木板要有间距，不能紧贴木板。
★按图中位置，插入1根铁轴并在中间位置装一颗轴套，然后把铁轴插到底部，再把轴套移动到上方。
★按图中位置，把1个车轮装在铁轴上，要跟另一边装在电机上的车轮位置平齐(车轮跟木板要有间距)
★按图中位置，拧上两颗4MM螺丝把电池盒固定在3号板上。
★撕掉4块海绵垫的背胶，然后粘在底部的4边角上。
★制作完成，在电池盒装上两节5号电池，闭合刀闸开关，电机转动后再放上泡沫球，球就会发射出去。
了解现实中的乒乓球发球机
乒乓球发球机是很多球馆和球友家庭的必备娱乐和训练工具。
功能：1、可发任意上、下、左、右旋球，以及各种侧上、
侧下混合旋球，采用双轮驱动，因而速度旋转分别可调，
同时亦可发不转球，贴近真人实战。
2、可上下调整出球俯仰角度，
任意设置前后或左右落点变化，实现定点、多区域以及全台多点
发射。注意每次调整都要停下来调，不能在击球过程中自动调。
3、出球速度、出球频率、机头摆动速度均设多档，可任意调整，
每分钟出球17-90个。
课外拓展
自动发球机是借助了摩擦力的原理来实现的。通过将电动机的电能转化为机械能，使得轮子可以转动起来。而当轮子在转动的时候，我们放进了泡沫球。泡沫球滚动与轮子接触，立马产生巨大的摩擦力使得小球快速被弹射出去，从而产生了不断发球的效果。
原理总结
—自动发球机—
科学教育系列
一、通过对地月日三球仪实验的探究，了解地月日之间的关系。
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、让学生懂得地月日三球仪的原理，并由此激发孩子们对科学的好气奇心。
二、掌握地月日三球的关系。
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
沈阳有一位名叫马兴江的家长，因为儿子对天文现象的好奇，特别是为什么冬天比夏天黑得早的问题，决定动手制作一个“地月日三球仪”。经过半个月的设计、购买零件、安装调试，马兴江成功制作出了这款长约120厘米、高约60厘米的“硬核”地月日模型。
这个三球仪通过机械联动装置，模拟了太阳、地球和月球之间的运行关系，向家人展示了昼夜交替、四季变化的基本原理。它不仅不使用交流电，还分别由两组12V充电电池提供能源，既携带方便又节能环保。
15
—地月日三球仪—
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—地月日三球仪—
课堂导入
日食，又叫做日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。在民间传说中，称此现象为天狗食日（也叫天狗吞日）。日食只在朔，即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食。
月食，又称月蚀， 是一种当月球运行进入地球的阴影（阴影又分本影和半影两部分）时，原本可被太阳光照亮的部分，有部分或全部不能被直射阳光照亮，使得位于地球的观测者无法看到普通的月相的天文现象。月食发生时，太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线上，因此月食必定发生在满月的晚上（农历十五、十六、或十七）。
同学们，你们见过这两种现象吗？
同学们，月食和日食是因为地球和月亮的位置变化了。为什么会发生这种情况呢？
思考
知识
拓展
日食和月食
科学教育系列
地球分为自转和公转。地球的公转是绕着太阳，自转是绕着自己旋转。而月球的自转和公转是同步进行的，月球会绕着地球进行公转。这样就可以演示日食和月食、月球的盈亏、昼夜和四季的交替等现象。
地球自转周期是24小时，形成昼夜交替。(面向太阳一面为白天，背向为夜唑)地球公转是指地球按一定轨道绕太阳转动。公转周期是一年，
形成春夏秋冬。地球进行到近日点附近时为夏天 ,远日点附
近为冬天。
同学们，我们一起来制作地月日三球仪，从实验中来探究科学的奥秘！
★检查制作材料及零件。
★找出上图材料，把两块①号板安装在②号板上。
地月日运动演示模型是一款简易的三球仪模型，能生动的刻画地、月、日之间相对运动的直观教学模型。孩子可以动手让模型中的地球、月亮、太 阳按照真实的运行规律进行运转。
课堂小知识
★首先把TT电机的转轴插入②号板的圆孔，然后把③号板安装在TT电机上。注意：TT电机有铜片的一面朝下。
★用⑤号卡扣板把④号齿轮框、⑥号圆形板相叠固定好，可以把卡扣板竖起来，用手向下按压叠好的圆形板。
★把剩下的3个卡扣板都安装好。注意：卡扣必须完全卡进去。
★首先把⑥号圆形板安装在两块①号板上，然后把电池盒的 导线连接在TT电机的铜片上，黑色导线连接在电机左边的 铜片上，红色导线连接在电机右边的铜片上。
★把⑧号底板安装在⑦号支撑板上。
★把4块⑦号支撑板安装⑥号圆形板上。
—地月日三球仪—
科学教育系列
★首先把⑨号小齿轮片套在TT电机转轴上，然后把5cm铁 轴插入TT电机转轴的圆孔内。
★把⑩号环形片套在5cm铁轴上，放在⑨号小齿轮片的上方。
★首先把①号卡槽板安装在①号中齿轮片上，然后把⑬号板安装在②号中齿轮片上。
★把①号卡槽板、5号板依次安装在④号大齿轮片上。
★首先把中齿轮片和大齿轮片吻合在一起，然后把⑥号三 角板安装上去。注意：带箭头的圆孔套在⑬号板上。
★首先把①号十字卡板卡住⑩号三角板，注意不要卡的太紧 ,留1mm间隙，然后把8号勾板安装在③号板上。
登月是指人类利用自身开发的载人航天器将人类的宇航员送上月球。随着科学技术的发展，人类未来可能将建立沿月球轨道飞行的实验室，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。飞上月球，这是人类千百年来的梦想。就在20世纪后半期，人类终于成功实现了这一伟大梦想。
课外拓展
★把6号三角板顺着5cm铁轴插下去，用橙色固定圈固定好，固定圈离三角板留1mm间隙，不留间隙会增加运动阻力。
★把泡沫球涂上相应的颜色，插在上图所示位置，在电池盒上安装好电池，把电池盒放在TT电机下面的位置，地 月日三球仪就制作完成了。闭合刀闸开关，地月日三球仪就开始运动了。
月球登陆第一人
1969年7月21日，美国的“阿波罗11号”宇宙飞船载着三名宇航员成功登上月球，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗在踏上月球表面这一历史时刻时，曾道出了一句被后人奉为经典的话——这只是我一个人的一小步，但却是整个人类的一大步。
在这次实验中，地月日三球实验通过支架、三球模型和橡皮筋等实验配件模拟了地月日三球的位置，在旋转地球和月亮的过程感受我们地理现象的变化情况。太阳的位置是不变的，而地球分为自转和公转。而月球是绕着地球转。
原理总结
—地月日三球仪—
科学教育系列
16
—机械狗—
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一、通过对机械狗实验的探究，了解机械狗的工作原理。
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、让学生懂得机器狗的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、认识减速电机以及曲柄机构和连杆机构的原理。
机械狗，也被称为四足机器人，是一种模仿动物行走方式的机器人。它们通常拥有四条腿，能够模拟狗或其他四足动物的动作，如行走、奔跑、跳跃甚至爬楼梯。机械狗在军事、救援、探险等领域具有广泛应用前景。例如，波士顿动力公司研发的波士顿机械狗，能够穿越粗糙地形并负载重物，展现了强大的机动性和负载能力
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
—机械狗—
课堂导入
机械狗，也被称为四足机器人，是一种模仿动物行走方式的机器人，通常拥有四条腿，能够模拟狗或其他四足动物的动作。在我们的生活中有广泛的应用：1、搜救与照料：机械狗可用于搜救任务，如在灾难现场寻找幸存者，也可用于照料老人、残疾人等，提供日常生活帮助。
2、工业应用：机械狗能在环境恶劣、危险性高的区域进行巡检，如炼油、化工等高温高压环境。
3、科研与教学：机械狗作为人工智能与机器人技术的示范平台，推动相关科研与教学的发展。
4、娱乐消费：机械狗还可在商业演出、主题公园等场合提供娱乐体验。
同学们，你们知道机械狗是什么吗？它在我们的生活中有哪些应用？
我们可不可以做一个简易机械狗呢？
它的原理是什么，需要到那些装置呢？
思考
机械狗通过模拟生物狗的运动方式，可以利用电机驱动腿部机构实现行走、奔跑等动作。其核心部件包括电机、传感器、控制器等，通过复杂的控制系统实现机械狗的运动控制和平衡调节。
我们制作简易的机械狗利用1个减速电机组作为动力系统 ;传动和行驶系统采用了曲柄机构和连杆机构。用电池供电带动电机两边的转轴转动，从而带动了曲柄轮转动，让两边的前脚做对称方向的往复运动，前脚动的同时 通过连杆带动后脚运动。就这样模拟出了4肢行走的动作。
知识
拓展
机械狗
科学教育系列
同学们，我们一起来制作机械狗，从实验中来探究一下科学的奥秘吧！
★检查制作材料及零件。
★按图，把电池盒黑线和红线的线头穿过电机两边的铜片孔后绕紧。 (红线接左，黑线接右)
机械狗制作使用了2节5号电池和1个减速电机组作为动力系统 ;传动和行驶系统采用了曲柄机构和连杆机构。
课堂小知识
★按图，把两块1号板装在电机 两边的转轴上。
★按图，把2号板装在两块1号板上。
★步骤4翻面，把3号板装在两块 1号板上。
★按图，把两块4号板装在步骤5的两边，并拧上两颗7MM螺丝。
★把5号板的两个孔和2号板的两 个孔对齐后，平放在2号板上。
★按图，把电池盒放在图中位置 ,并拧上两颗7MM螺丝穿过5号和2 号板。
★把两块6号和两块7号板按 图中位置摆放。
—机械狗—
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★按图中位置，拧上四颗6MM 螺丝把两块7号板固定在两块6号板上。
★把两块8号和两块9号板按 图中位置摆放。
★按图中位置，拧上四颗6MM螺丝把两块9号板固定在两块8号板上。
★把两块6号，两块7号，两块8 ,两块9号和两块10号板按图中 位置摆放。
★按图中位置，拧上四颗6MM螺丝把两块10号板固定在6和8号板上。
★注意步骤14中，拧的4颗螺丝不能拧紧，要留有空间给10号板转动。
★把两块11号板装在电 机两边的白色转轴上。
★把两块12号板装在电机两边的白色转轴上，但两块12号板要分方向； (注意：两边的12号板，一边的箭头朝上装，另一边的箭头要朝下装)
★在两块13号板中心孔拧上10MM 螺丝，螺丝只拧入一半备用。
★把步骤14的A号前脚圆孔包住 12号板后把步骤18的螺丝拧入电机 白色转轴中心孔。(螺丝不能完全拧 紧会影响前脚转动)
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★把步骤14的B号前脚圆孔包住12号板后把步骤18的螺丝拧入电机白色转轴中心(螺丝不能完全拧紧会影响前脚转动)
拧上一颗6MM螺丝把两块14号板固定在一起(14号板有花纹的一面朝外)
★按图，把步骤21部件装在2号 板上。
★按图，把1颗轴套装在长铁轴 一端，接在把另一端依次穿过8号 -4号-螺母-14号板的孔。
★按图，继续步骤23把铁轴再依次穿过螺母-4号-8号板，最后装上 一颗轴套。
★拧上一颗6MM螺丝把两块15号固定在一起(15号板有花纹的一面朝外)
★按图中位置，把步骤25木板装在2号板上。
★按图，把1颗轴套装在长铁轴一端，接在把另一端依次穿过6号-15号-6号木板后，最后在铁轴上装1颗轴套。
★制作完成，静置状态时，两边的 前后脚是要一前一后的状态，如果两 边的脚是平齐的就代表装错了-这时就 重新看看步骤17-步骤20的步骤。
★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)
机器狗利用的是电动机和齿轮传动的原理来实现的。通过电池的电能传递给电动机，使得电动机将电能转化为机械能，电动机开始旋转起来。电动机的旋转会带动齿轮的转动。齿轮带动传动轴旋转，使得机器狗可以动起来。
原理总结
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