地心历险记-06-羊皮纸_W

1、 乐创教育产品培训研发部羊皮纸目标情感目标通过对周边环境的鉴别，分析利弊，能够寻找出较佳办法解决问题。认知目标了解各种发射器、弹射器的作用及功能。 技能目标掌握逐层加速原理，利用轮胎摩擦力来完成目标。 重点和难点重点 了解各种发射器、弹射器的作用及功能。 难点掌握逐层加速原理，利用轮胎摩擦力来完成目标。材料 学生材料 EV3 教育版套装一套 教师材料 各种折叠纸飞机若干 活动过程主题引入 醒来后，我们被一个很深的鸿沟给隔离开了，虽然相隔不远，但是鸿沟里面的波涛流水让我们听不见对方的声音，我们无法交流。队长这时发现身后石头上的羊皮纸，似乎告诉了我们新的一条路线，我们要把这个消息告诉对面的朋友。

2、我们需要设计一个发射器，这个发射器能够发射一些东西到对面去，我们将羊皮纸抄写一份，然后将复制的那份给对面的队友。 模型分析参考：灵感构思 1. 我们需要设计一个动力输出装置，这个装置能够提供比较快的速度； 2. 我们还需要设计一个能够放置折叠纸飞机的卡槽； 3. 当飞机进入这个卡槽，动力装置会将飞机挤压出去，当速度越来越快，飞机杯弹射越 远。 任务难度等级： 1. 利用皮筋的弹性，通过电机动力输出，带动皮筋释放和收回，从而发射飞机； 2. 利用推力设计结构，设计一个快速推动结构，将卡槽的纸飞机发射出去； 3. 教参采取的参考形式； 初步搭建 4. 铺设架桥形式，设计一模型，靠近悬崖边停止，然后

3、从模型中放置一桥型结构，铺设到对岸，然后模型通过桥顺利过到对岸。 模型参考设计：注：3*5 直角厚连杆分别固定在电机一侧，电机输出口插入 5#轴。 注：连接 5*7 框架，框架同 15 孔圆梁只有 3 单位摩擦销固定。 1. 首先设计一个动力输出装置，参考设计如下： 注：继续设计连接结构。 注：将这些连接结构固定在电机上。 注：两侧固定 7 孔梁，对称结构。 注：再次固定 7 孔梁，注意销子的位置。 注：电机后侧，用两个 15 孔梁固定连接，由于单位不够，因此 15 孔两端固定 5 孔梁。 注： 将由 3*7大弯梁设计的结构固定在电机两侧，注意销 子的位置。 注：利用 6 个交叉块，4 个 3

4、 单位，2 个 2 单位。3#轴穿插，然后固定在右侧图中的双排 7 孔梁上。 2. 开始设计动力传动装置，参考设计如下： 注：固定 40 齿齿轮和 8 齿齿轮，相互啮合传动，注意图中红色 3 孔圆梁的固定位置。 注：7 孔梁将 8 齿齿轮同红色 3 孔圆梁进行连接。 注：这里开始设计二级传动，首先利用 4*4 弯梁固定，24 齿 齿轮同 8 齿齿轮固定在同一根轴上。根据“同轴同速”的原理，我们将需要设计更快速度的二级加速。根据百科，角速度是在物理学中定义为角位移的变化率，描述物体转动时， 在单位时间内转过多少角度以及转动方向的矢量，（更准确地说，是赝矢量），通常用希腊字 母或来表示。准确的说，

5、同轴同速一般指是的角速度相同，并不指线速度相同。通俗的说： 角速度指单位时间转过的角度。线速度指单位时间转过的周长,等于角速度乘以半径。3.开始 设计卡槽，参考设计如下： 注：上图分别为卡槽的上下部分。 注：将上下部分进行固定连接。 注：将卡槽固定在模型上。 注：完成二级加速的过程。这里的齿轮传动比为：40：8 和 24：8 ，最终转速比为1:15，即加速了 15 倍。 注：在前端固定 11 孔圆梁，然后在 8 齿齿轮轴上，固定两轮胎。两个 8 齿齿轮之间的间距不一样，决定放置轮胎的大小。 4.最终完整模型参考如下： 注：然后教师可教学生折叠纸飞机，当轮胎高速转动起来，将飞机放入卡槽。程序参考

6、设计： 主要是通过两个电机转动带动飞机发射，这里提供两种参考程序设计： 1. 电机高速转动，即功率为 100，电机转动方向为一致，参考如下： 注：利用EV3 程序块来控制电机的转动。 2. 电机逐级加速，参考设计如下： 注：设定初始数值为 10。然后第一次执行的时候，由于模型中电机均为逆时针旋转， 轮胎才能向内挤压转动。因此，电机初始速度为-10，即逆时针旋转，然后以这个速度运行 3 秒。 注：3 秒之后，初始值没有发生变化，初始值由开始的 10，经过数算，依旧为 10， 这是因为在第一次循环的时候，由循环索引产生的数字为 0，因为在经历过一次循环之后。循环索引的数字变为了 1，那么初始值开始

7、变为：10+（1*10）=20，即速度为 20，然后初始值经过 0 减，传输给电机的速度为-20，以此类推，速度将逐渐的变为：20+（2*20）=40， 那么这时传输给电机的功率为-40。 上面的运算，如果当最终传输给超过100 的时候，数字继续上升也无法提升电机的功率，因此直接就转入到另一个分支。设定切换模式，通过运算来确定符合和不符合两种简单的逻辑关系，然后来确定切换模式中的程序执行，参考如右侧： 整个程序参考如下： 反思提高 反思：1. 轮胎的大小由最后被动齿轮之间的距离来确定，轮胎之间的距离不宜过宽也不宜过窄； 叠纸2. 折飞机的时候，纸张质量不同，也会导致飞行的距离不同； 3. 数算

8、模块，学生设计的时候，注意参数。提高：1. 除了纸飞机，还有什么能够被弹射出去； 2. 能否通过传感器和另外一个中型电机来确定模型的位置，然飞机弹射到某个固定的位置。 开始飞鸽传书吧，看看谁飞的比较远。 知识小结运算模块弹 射 器加速 活动评价阅读材料置。目前大多数航母配备的是蒸汽弹射器，而美国下一代福特级核动力将配备更先进的电磁弹射器。 最早由英国人发明，在二战之前，大部分的固定翼机弹射器是液压弹射器。不过液压式弹射器，弹射能量极小，根本无法满足喷气式飞机的需要。所以于1950 年后提出蒸汽弹射器。 1960 年，美国人又研制成功了内燃式弹射器，并将这种弹射器安装在企业号上。不过，这种内燃弹

9、射器至今仍不能令人满意，所以蒸汽弹射器仍是主流，而企业号上除了装备内燃弹射器之外，还装备有蒸汽弹射器。21 世纪，线性电机（Linear motor）和电磁弹射器开始被引入。 上弹射飞机的装载机弹射器或舰载弹射器是一种从舰只、特别是互动交流 情感目标通过对周边环境的鉴别，分析利弊，能够寻找出较佳办法解决问题。 动作目标对各种发射器、弹射器的作用及功能的掌握程度 认知目标掌握逐层加速原理，利用轮胎摩擦力来完成目标。 20 世纪初的飞机弹射器多半装配在搭载大口径舰炮的主力舰及巡洋舰的甲板上（如日本大和级战舰），弹射器上方搭载了可观测敌情之水上飞机以回报给舰炮射手炮击目标位置、炮口仰角等参数；而战舰上的水上飞机弹射器是以 爆炸推动使水上飞机升空。战舰上的水上飞机返航后，战舰尾部的起重机会将水上飞机重新吊起并再次安置在弹射器上。此外，二战时期美国、日本、英国等国的上，由于舰载机能以自身动力加速并能在航舰甲板上滑行足够的距离从航舰上起飞，因此没有向巡洋舰或主力舰一样搭配爆炸推动的飞机弹射器。 （尼米兹级航母的弹射器） （蒸气弹射器） 自从航舰舰载机进入了喷射机时代后，在越南战争起，航舰上开始广泛使用飞机弹射器以应付喷射机起飞时的加速度；而飞机弹射器后方会配备可升降的导流板以挡住飞机起飞时排放的高热废气，因为飞机