找回密码
 马上注册

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 109|回复: 2

【经验分享】齿轮传动怎样给学生讲明白?

[复制链接]
发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 阿海 于 2024-11-29 00:42 编辑

对于许多新手老师,觉得齿轮传动这部分很难讲清楚,除了加速减速,好像也就没什么可讲了,而实际搭建时又会遇到非常复杂的传动结构,不知道咋给学生解释,所以今天来梳理一下关于<齿轮传动>知识点的讲解。如果有更好的讲法,欢迎讨论交流。



想要理解齿轮传动,就要明白为什么它会存在。一句话概括:齿轮传动是为了力的传递

我个人习惯,在第一次讲到齿轮的时候,让学生自己用两个齿轮做实验,转动其中一个齿轮,观察另外一个齿轮的状态,然后详细描述它的转动方向、转动速度。然后让另一个同学去感受从动轮的转动(要注意安全)

因为力的概念很抽象,学生看板书根本理解不了,与其费劲巴拉讲半小时,还不如直接让学生自己体会。然后重点来了:必须要马上引导学生总结规律!!比如相邻的齿轮转动方向怎样? 小齿轮带动大齿轮,速度怎样变化?等等,这部分一定要花时间不断重复提问,一节课之内就能记得十分牢固。

📌规律总结:
   1、相邻齿轮啮合,转动方向相反。
   2、齿数相同齿轮,转动速度相同。
   3、小齿轮带动大齿轮,减速,增加扭矩(省力)。
   4、大齿轮带动小齿轮,加速,减小扭矩(费力)。

到这里很多老师就以为大功告成了,大错特错!关于齿轮的知识才刚刚开始。

讲完齿轮传动的规律,还要引导学生思考一个问题:之前的实验是在平面内进行的,那如果不在同一平面呢?例如:地面和墙面各有一个装置需要传动,那要把齿轮悬架在空中吗?


由此引申出了关于“平面传动”和“垂直传动”的知识。在垂直方向上,传动的速度规律仍然适用,但对齿轮形状有了要求:例如 冠状齿轮 单面斜齿 双面斜齿。通过第二次实验,让学生了解更加丰富的齿轮类型,将思维方式从二维平面引导向三维空间,这一步对于学生来说,至关重要。



完成了这一步,就可以稍微讲点更抽象的知识了,那就是“传动比”。


这里需要根据学生的年级和接受程度,选择是否讲解了,因为涉及到倍数、乘除法等概念,建议给三年级以上的学生去讲。否则听的云里雾里,只留下一个模糊的概念,对学习会起到反作用。


还是和前面一样的方法,先做实验。可以用到乐高小指针或者曲柄,用8齿和40齿啮合,让学生自己转动齿轮。通过反复尝试就会发现,8齿所在的轴转动5圈,40齿所在轴才会转动1圈。也就是同样的动力,在小齿轮上输出5次,才能在大齿轮得到1次的效果(只从转动圈数上看),从而计算出传动比是5:1

刚才的传动比是通过观察得到的,那么在齿数不是整数倍的时候,又该怎么办呢?

就会有细心的同学发现,5:1是五倍的关系,而8和40刚好也是五倍,也就是说:传动比与互相啮合的齿轮齿数有关。具体是怎样计算的,让同学们自己总结规律,并且计算8带24齿、24带40齿的传动比。

答案分别是3:1和5:3。



经过以上学习,关于齿轮传动的基础知识就讲的差不多了。但在课堂上,能够延伸的内容还有很多,例如齿轮传动的变种——蜗轮蜗杆传动、齿轮齿条传动

这两种传动方式在搭建中也很常见,它们和齿轮传动的区别是什么?又有哪些相似点?

齿轮传动为什么能够实现省力、费力?它和杠杆原理有什么联系?

齿轮传动和其它传动方式(链传动、皮带传动)相比,有哪些优势和劣势?它更适合用在哪些场景?

齿轮的多级加速和减速系统怎样设计,又该如何计算传动比?

……等等。


    这篇文章就先写到这,关于以上的这些问题,有机会再探讨我的讲解思路。


如果您觉得我的帖子对您有用,请不吝给我一个“赞”!
发表于 3 天前 | 显示全部楼层
真不错,多多的探讨是最好的
如果您觉得我的帖子对您有用,请不吝给我一个“赞”!
回复

使用道具 举报

发表于 6 天前 | 显示全部楼层
主要原因就是乐高的市场下沉的太厉害了,别的不说,以前9686都是二年级起步上的,现在巴不得中班大班就上,我这儿目前也降到一年级了,孩子太小,很多东西讲不明白,主要也就认识不同齿轮的功能,齿轮加减速特点,讲到这也就差不多了,传动比的内容,也就等级考试讲,或者到了ev3中后期阶段会带着孩子计算.....
如果您觉得我的帖子对您有用,请不吝给我一个“赞”!
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 马上注册

本版积分规则

手机版|中文乐高 ( 桂ICP备13001575号-7 )

GMT+8, 2024-12-6 18:21 , Processed in 0.568841 second(s), 24 queries .

Powered by Discuz! X3.5

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表