乐高链传动教案

乐高链传动教案演讲人目录01.教学背景分析07.总结与评价（15分钟）03.教学准备05.实践操作指导（重点环节，40分钟）02.教学目标设定04.链传动原理讲解06.拓展应用设计（25分钟）08.课后延伸01教学背景分析学情分析授课对象为小学高年级或初中阶段学生（10-14岁），已掌握基础乐高搭建技能（如梁、销、轴的连接），具备简单机械（齿轮、滑轮）的认知经验，但对链传动的接触较少。学生动手能力较强，对实物操作兴趣浓厚，但抽象理解机械传动原理的能力需引导，需通过具象化搭建与现象观察建立概念。教材定位链传动是乐高机械组课程中“传动系统”模块的核心内容，上承齿轮传动、带传动的学习，下启复合传动系统（如链-齿轮组合）的拓展。其独特的“非弹性啮合传动”特性，能帮助学生理解不同传动方式的适用场景，是从单一机械到系统设计的关键过渡知识点。02教学目标设定知识目标1.掌握链传动的基本组成（链轮、链条、张紧装置）及各部件功能；012.理解链传动的工作原理（通过链条与链轮齿的啮合传递动力）；023.对比链传动与齿轮传动、带传动的优缺点（如传动距离、负载能力、维护需求）。03能力目标1.能独立完成基础链传动装置的搭建（包括链轮对齐、链条张紧调节）；012.能分析链传动运行中常见问题（如链条脱落、卡顿）的成因并提出解决方案；023.能设计简单的链传动应用场景（如乐高小车动力传输、升降装置）。03情感目标1.通过动手实践感受机械传动的精密性与趣味性，激发对工程设计的兴趣；2.培养团队协作意识（如分工搭建、共同调试）与严谨的科学态度（如测量链轮间距、检查啮合状态）。03教学准备教具准备STEP4STEP3STEP2STEP11.乐高机械组套装（含不同齿数链轮：8齿、16齿、24齿；标准链条：16节、24节；L型支架、轴、销、滑轮等基础零件）；2.多媒体课件（链传动实物图、动态啮合过程动画、常见问题案例视频）；3.测量工具（直尺、角度尺，用于测量链轮中心距、偏角）；4.记录单（含搭建步骤、问题记录表、设计草图栏）。学具分组以4人小组为单位，每组配备1套机械组零件（含2种齿数链轮各2个、链条2根）、1套测量工具、1份记录单，确保人人参与操作。环境布置教室设置“演示区”（配备投影与操作台）、“实践区”（每组独立操作台，间距1米便于走动）、“展示区”（用于陈列优秀作品），墙面张贴链传动原理示意图与安全操作提示（如“转动时避免手指接触链条”）。04链传动原理讲解概念引入（5分钟）通过实物对比提问：“齿轮传动需要两个齿轮直接接触，带传动靠皮带与轮的摩擦力，那如何让两个相距较远的轮子传递动力？”展示乐高链传动小车实物（链轮间距20cm，链条连接），引导学生观察“链条与链轮齿的咬合”现象，引出“链传动”概念。组成与功能解析（10分钟）211.链轮：表面带齿的轮盘（展示8齿、16齿链轮），作用是与链条啮合传递动力；齿数影响传动比（齿数比=从动轮转速/主动轮转速）。3.张紧装置：可选配件（如可调支架、张紧轮），作用是调节链条松紧度（过松易脱落，过紧增加磨损）。2.链条：由多个链节通过销轴连接（展示拆解的单节链条），作用是连接两链轮，传递扭矩；链节数需与链轮齿数匹配（链节数通常为偶数，避免“跳齿”）。3工作原理演示（8分钟）播放动画：主动链轮转动→链条链节依次卡入链轮齿槽→从动链轮被链条带动转动。结合实物操作（手动转动主动轴），引导学生观察“链条-链轮”的啮合过程，总结：“链传动是通过啮合实现的刚性传动，无滑动，传动比准确。”优缺点对比（7分钟）通过表格对比（板书）：|传动方式|传动距离|负载能力|传动比准确性|维护需求|适用场景||----------|----------|----------|--------------|----------|----------||链传动|中长距离（1-2m）|高（抗拉伸）|准确（无滑动）|需定期张紧|低速重载、需精确传动||齿轮传动|短距离（直接接触）|高|准确|低|紧凑空间、高速传动||带传动|中长距离|中（依赖摩擦力）|不准确（可能打滑）|低|需缓冲振动、对精度要求低|05实践操作指导（重点环节，40分钟）基础链传动装置搭建（20分钟）11.固定支架：用L型支架在操作台上固定两个链轮座（步骤：①测量中心距=（链轮1齿数+链轮2齿数）×模数/2+预留1-2mm间隙；②用销固定支架，确保两链轮轴平行）。22.安装链轮：将8齿与16齿链轮分别装在主动轴与从动轴上（注意键槽对齐，避免链轮轴向滑动）。33.穿链条：将链条绕过两链轮（链节与齿槽一一对应），检查是否卡紧（用手轻拉链条，无明显松动）。44.调整张紧度：若链条过松（下垂量＞2-3mm），通过移动从动轮支架或加装张紧轮调节；过紧则反向调整（以链条能小范围上下浮动为宜）。运行测试与问题记录（15分钟）211.手动测试：转动主动轴，观察从动轴是否同步转动，记录现象（如“链条卡顿”“从动轮不转”）。3.问题记录：每组填写《操作问题表》，例举典型问题（如“链轮偏角过大导致链条脱落”“链条节数与链轮齿数不匹配”）。2.动力测试：连接电机（低速档），观察传动稳定性（是否异响、链条是否脱落），用转速计数器测量传动比（验证是否等于齿数反比）。3问题分析与修正（5分钟）针对共性问题集体讲解：1.链轮不对齐：用角度尺检查两轴平行度（偏差应＜2），调整支架螺丝重新固定；2.链条节数错误：计算正确链节数=（中心距×2/链节长度）+（链轮1齿数+链轮2齿数）/2（取偶数）；3.张紧不足：演示张紧轮安装方法（在链条松边外侧加装小链轮，调整支架压缩弹簧）。06拓展应用设计（25分钟）任务1：变速链传动（10分钟）要求：用24齿与8齿链轮搭建增速装置（从动轮转速=主动轮转速×主动轮齿数/从动轮齿数），测量实际转速并对比理论值，分析误差原因（如链条弹性变形、链轮磨损）。任务2：复合传动系统（15分钟）引导设计“链-齿轮组合传动”：例如，主动轴通过链传动带动中间轴，中间轴通过齿轮传动带动从动轴，实现多级变速。要求绘制传动路线图（标注各轮齿数、传动比），并测试总传动比（总传动比=各级传动比乘积）。07总结与评价（15分钟）学生总结（5分钟）每组派代表分享：①链传动的核心特点（啮合传动、准确传动比）；②搭建中遇到的问题及解决方法；③对链传动应用的新认识（如自行车、工业流水线）。教师总结（5分钟）提炼重点：“链传动的关键是链轮对齐与链条张紧，其优势在于长距离、高精度传动，是连接‘动力源’与‘执行端’的重要桥梁。”强调“机械设计需兼顾功能与稳定性，调试是优化的必经步骤”。多元评价（5分钟）1.过程评价：根据记录单完成度、小组协作表现（如分工明确性、问题讨论深度）打分（占40%）；2.成果评价：检查装置运行稳定性（无脱落、卡顿）、传动比准确性（误差＜5%）（占40%）；3.创新评价：对拓展任务的设计创意（如复合传动的复杂性、应用场景的合理性）加分（占20%）。02010308课后延伸实践作业用乐高搭建一个“链传动升降装置”（如模拟起重机），要求：