简单机械套装

卡丁车

将轮子和车轴看作一种简单的机械,并辨识可能发生摩擦的部位。

30-45分钟
初级
年级 3-5
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联系

5-10分钟

山姆和莎莉喜欢去赶集。他们非常喜欢玩卡丁车。开着卡丁车到处转悠,向朋友和家人们
招手,他们感到很开心,但是他们得小心注意跑道,不是所有卡丁车都那么容易操纵。
你试过开卡丁车吗?
你最喜欢卡丁车什么呢?
要使卡丁车转动行驶需要哪些简单机械?

让我们一起来搭建卡丁车!

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建构

10-15分钟

1. 首先,搭建卡丁车模型 B5 并操纵它行驶。
按照搭建指导手册 B 第 22 页至 30 页的第 1 到 13 步搭建。

完成搭建卡丁车模型 B5 后,检查以下各项:
必要的话,让学生们了解摩擦力(参见“词汇表”部分)对物体运动的影响。如果车
轮靠贴模型车身太近,将无法自由旋转。
确保把山姆或莎莉固定好。

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提示
测试卡丁车时,用手确保四个车轮保持在 跑道上。一只手按着车后部,另一只手操 纵方向盘。

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反思

10-15分钟

2. 标出车的一对前轮使用的是哪种轴。

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模型 B5 采用单个固定轴。

3. 然后,认真观察模型图片,比较卡丁车模型 B5 和 B6。
圈出不同之处。
你发现了什么?解释模型的不同之处。
学生应注意车前轮所用轴的不同。模型 B5 使用单个轴,模型 B6 使用的是分离轴。

4. 接下来,认真观察模型图片,并做出预测。
如果对模型 B5 和 B6 进行比较,我认为卡丁车模型 (B5/B6) 更易于操纵。
鼓励学生用自己的话讨论不同轴对卡丁车的影响。对于预测,正确答案是模型 B6;
在这点上学生回答正确与否并不重要,但他们需要做出自己的预测,以便随后
核实。

5. 测试卡丁车模型 B5。
让学生通过操纵模型进行直线运动和转弯,观察和测试操纵模型的难易程度。鼓励他们
多尝试几次,以确保观察结果准确。
学生将会发现卡丁车 B5 在直线行驶时非常易于操控。但是,他们也会发现,在转弯或
Z 型行驶时,比较难操控,因为两个前轮不能以不同的速度转动。转弯时,总有一个轮
子会打滑。学生需将答案写在图表中。

注意:
如有可能,保留一个卡丁车模型 B5 的示例,以便学生与卡丁车模型 B6 作比较。

6. 搭建卡丁车模型 B6 并操纵它行驶。
按照搭建指导手册 B 第 32 页至 40 页的第 1 到 13 步搭建。
鼓励学生在试用模型时识别零件。

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7. 测试卡丁车模型 B6。
让学生通过操纵模型进行直线运动和转弯,观察和测试操纵模型的难易程度。鼓励他们
多尝试几次,以确保观察结果准确。

学生将会发现,卡丁车模型 B6 不论是直线运动还是 Z 型行驶(包括急转弯)都非常易
于操控。分离轴允许车轮以不同的速度转动。学生需将答案写在图表中。

8. 最后,下定结论,并检查你的预测。
卡丁车模型 B6 转动更容易是因为它采用了分离轴。

9. Assessment
Students use the self-assessment rubric to evaluate their work. Each rubric includes four levels of achievement. The intention is to help students reflect on what they have done well and what they could have done better.

拓展

10-15分钟

要求学生搭建一个测试跑道,探索卡丁车的运动。此外,鼓励学生重新搭建卡丁车,比 如,探究在后轮上使用分离轴的影响,或者使用不同车轮的影响。务必要他们记录观察结果。

注意:
在拓展阶段没有任何搭建说明供学生参考。

鼓励学生用自己的语言讨论不同轮轴对卡丁车的影响,向他们提出问题进行提示,比如:
描述尝试操纵卡丁车时会发生什么情况。
操纵卡丁车沿测试跑道行驶的难易程度如何?你为何这样想呢?
描述模型的工作原理。
你如何确保观察结果准确无误?
建议学生画出运用轮轴的日常机器和机构等不同物件。阅读或展示“概述:轮轴”部分。

可选
对于程度较高的学生,可以介绍滚筒或探索卷扬机等轮轴应用。轮不一定要在地面上滚动
才能产生效率;滚筒式输送机使用轮来轻松移动物体。在卷扬机中,轮是手摇曲柄转动时
的圆形轨迹。

教师支持

学生们将会探究下列概念:
摩擦力
分离轴
单个固定轴
打滑
操控

9689 乐高® 教育简单机械套 (建议每两名学生一套)

模型可以直线运动、转弯和 Z 型行驶的平整表面或测试跑道

学生材料

学生学习单

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了解详情

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