乐高第3课 齿轮传动——风扇 教学案
乐高转动的小风扇教案设计
乐高转动的小风扇教案设计教案标题：乐高转动的小风扇教案设计教案目标：1. 学生能够理解风是由空气流动引起的，并能够通过乐高积木制作一个转动的小风扇。
2. 学生能够应用科学原理，设计和改进他们的小风扇，以提高风力和效率。
教案步骤：引入活动：1. 引导学生思考风的概念，问他们他们对风的了解和经验，并引导他们思考风是由什么引起的。
实践操作：2. 向学生展示一个简单的乐高转动的小风扇模型，并解释它的工作原理。
3. 分发乐高积木和其他材料，让学生按照给定的指导制作一个简单的小风扇模型。
4. 学生制作完成后，让他们测试他们的小风扇，观察风力和效率，并记录他们的观察结果。
5. 引导学生讨论他们观察到的现象，并引导他们思考如何改进他们的小风扇，以提高风力和效率。
6. 学生根据讨论的结果，改进他们的小风扇，并再次测试和记录他们的观察结果。
讨论和总结：7. 引导学生分享他们改进小风扇的方法和结果，并让他们讨论他们的观察结果。
8. 引导学生总结他们从这个实践活动中学到的关于风和科学原理的知识。
拓展活动：9. 鼓励学生进一步探索风的原理和应用，例如制作风车、风力发电机等。
10. 学生可以通过调整乐高积木的设计和结构，进一步改进他们的小风扇。
评估方式：11. 观察学生在制作和改进小风扇过程中的参与程度和合作能力。
12. 评估学生在讨论中展示的科学思维和解决问题的能力。
13. 评估学生对风和科学原理的理解程度，通过他们的观察结果和总结来评估。
教学资源：- 乐高积木和其他材料- 模型小风扇- 讨论指导问题列表- 观察记录表教案扩展：- 对于高年级学生，可以引导他们进行更深入的科学探究，例如通过测量风力和效率来进行数据分析和图表制作。
- 对于低年级学生，可以简化活动，更注重对风的基本概念的理解，例如通过观察风的影响和制作简单的风标。
乐高风扇教案
乐高风扇教案教案标题：乐高风扇教案教学目标：1. 了解乐高风扇的基本原理和构造；2. 学习如何使用乐高积木搭建一个风扇模型；3. 培养学生的动手能力、创造力和合作精神；4. 提高学生对科学原理的理解和应用能力。
教学准备：1. 乐高积木套装；2. 风扇模型示范；3. PPT或教学板书。
教学过程：引入：1. 通过展示一张风扇的图片或实物，引发学生对风扇的兴趣和好奇心；2. 提问：你们知道风扇是如何工作的吗？请简单描述一下。
探究：1. 介绍乐高风扇的基本原理和构造，包括电机、叶片和电源；2. 分组活动：将学生分成小组，每个小组使用乐高积木搭建一个风扇模型；3. 指导学生如何选择和组装乐高积木，以实现风扇的功能；4. 鼓励学生在搭建过程中发挥创造力，尝试不同的设计和构造方式；5. 提供必要的帮助和指导，确保每个小组都能成功完成风扇模型的搭建。
展示：1. 每个小组展示他们搭建的风扇模型，并简要介绍他们的设计思路；2. 学生们观察和比较不同模型的外观和性能差异；3. 引导学生思考：哪些因素可能影响风扇的效果？如何改进风扇的性能？总结：1. 回顾乐高风扇的基本原理和构造；2. 引导学生总结他们在搭建过程中的经验和感悟；3. 提醒学生将所学的科学原理应用到实际生活中，例如家用电风扇的设计和改进。
拓展活动：1. 邀请学生自行设计和制作其他乐高机械模型，如乐高电动车、乐高电梯等；2. 学生们可以在小组或个人基础上进行创作，展示并分享他们的成果。
评估方式：1. 观察学生在小组合作中的表现，包括沟通、合作和创造力等方面；2. 评估学生是否能成功搭建一个能够正常运转的乐高风扇模型；3. 学生对乐高风扇原理和应用的理解程度，可以通过提问或小组讨论的方式进行评估。
教学延伸：1. 鼓励学生自主探索其他乐高机械模型的制作，拓展他们的创造力和动手能力；2. 引导学生进一步了解电动风扇的工作原理和改进方向，促使他们思考可持续能源和节能的相关问题。
儿童乐高风扇教案
儿童乐高风扇教案教案标题：儿童乐高风扇教案教案目标：1. 帮助儿童发展动手能力和创造力；2. 学习设计和构建一个简单的乐高风扇模型；3. 引导儿童了解风扇工作原理。
教案步骤：引入活动：1. 给儿童展示一个操作艺术制作的风扇模型，并问他们是否知道风扇是如何工作的；2. 观察和探讨风扇的功能和用途。
概念讲解：3. 通过图片或简单的解释，向儿童介绍风扇的基本工作原理，即风扇通过旋转叶片产生气流；4. 解释风扇的不同部件，如电机、叶片和控制按钮。
构建风扇模型：5. 将儿童组织成小组；6. 提供一些乐高积木和其他需要的材料，如电机、电线和电池盒；7. 指导小组合作设计和构建一个简单的乐高风扇模型；8. 鼓励儿童在构建过程中加入自己的创意和想法。
展示和测试：9. 让每个小组展示他们的乐高风扇模型；10. 引导儿童讨论模型的功能和外观特点；11. 组织一个小比赛，看哪个模型能产生最大的气流。
总结和评估：12. 与儿童一起总结他们在构建和展示过程中学到的东西；13. 提问儿童有关风扇工作原理的问题，以评估他们的理解程度；14. 鼓励儿童思考如何改进他们的乐高风扇模型。
延伸活动：15. 鼓励儿童尝试使用其他材料和装置来改进他们的风扇模型，例如纸板、塑料瓶等；16. 引导儿童思考如何应用风扇模型的原理来解决实际生活中的问题。
师生互动方式：1. 引导式教学：通过提问和探索引导儿童对风扇和乐高模型的认识；2. 合作学习：通过小组合作设计和构建乐高风扇模型，培养儿童的团队合作能力和创造力。
教学资源：1. 乐高积木和其他构建材料；2. 图片、动画或视频展示风扇的工作原理；3. 纸笔等记录学生的设计和构建思路。
教学评估：1. 在展示和测试阶段观察和评估儿童的乐高风扇模型；2. 提问儿童关于风扇工作原理的问题，以评估他们的理解程度；3. 观察和记录儿童在合作学习中的表现和个人创造力。
此教案旨在通过乐高风扇模型的构建和展示，帮助儿童深入了解风扇的工作原理，并促进他们的动手能力和创造力的发展。
五岁乐高荷兰风车教案需要齿轮
五岁乐高荷兰风车教案需要齿轮五岁乐高荷兰风车教案需要齿轮【引言】作为五岁幼儿教育的一部分，乐高教具被广泛使用来培养孩子的创造力、想象力和手眼协调能力。
在乐高的世界里，荷兰风车是一个富有创造力和挑战性的项目，不仅可以教授孩子有关建筑和机械原理的基础知识，还可以培养他们的耐心和解决问题的能力。
在这篇文章中，我们将探讨五岁乐高荷兰风车教案中齿轮的重要性，并帮助孩子理解它们在风车运转中的作用。
【齿轮的基本概念】1. 齿轮是由多个齿齿组成的圆盘，用于传递和改变机械能量的方向和速度。
2. 齿轮通常由两个或多个相互咬合的齿轮组成，形成一个齿轮系统。
3. 齿轮的大小和齿数决定了传递能量的比例关系，大齿轮转动时，小齿轮会以更快的速度旋转，从而改变了机械能量的输出。
【五岁乐高荷兰风车教案中齿轮的使用】1. 在乐高荷兰风车教案中，齿轮被用于模拟风车的旋转，使孩子可以亲自体验风转轮在真实环境中的运转。
2. 教案中一般会提供不同大小和齿数的齿轮，并引导孩子正确搭建齿轮系统，以达到合理的转速比。
3. 通过操纵齿轮，孩子可以观察到齿轮间的相互作用，理解齿轮的传动和变速原理。
4. 齿轮的咬合方式以及齿轮的结构可以通过乐高教具直观地呈现给孩子，让他们感受到齿轮在机械系统中的重要性。
【齿轮在乐高荷兰风车教案中的意义】1. 齿轮的使用使得荷兰风车可以实现更加流畅的运转。
孩子通过操纵齿轮的组合，可以改变风转轮的速度和方向，进而控制风车的运行状态。
2. 齿轮系统的搭建过程中，孩子需要思考如何让不同大小的齿轮咬合并转动，培养了他们的逻辑思维和问题解决能力。
3. 通过实际操作中的失败与成功，孩子可以学会调整齿轮的组合方式，培养了他们的观察力和分析能力。
【个人观点和理解】作为一名乐高教育的支持者，我认为五岁乐高荷兰风车教案中齿轮的使用十分重要。
齿轮不仅可以帮助孩子理解机械原理，还可以培养他们的创造力和解决问题的能力。
通过交替搭建和调整齿轮系统，孩子可以在实践中培养对机械装置的兴趣和主动性，同时也增强了他们对各种可能性的探索和理解能力。
幼儿园齿轮积木教案
幼儿园齿轮积木教案教学目标：1、认识乐高RCX，认识齿轮，知道齿轮的大小与齿数的区别。
2、掌握齿轮的传动（加速、减速）。
3、理解现实生活中的加速和减速传动。
4、扩展思维，变频空调的原理模拟。
教学准备：乐高积木，乐高RCX，触动传感器，温度传感器，温水。
教学过程：一、联系实际有没有用过风扇？风扇你是如何控制的呢？它又是如何来工作的呢？如果天气很热，你如何来把风扇的速度调节得快一些？到了天气稍冷，你又是如何把风扇的速度降低呢？由实际生活来引入主题，引导学生对实际生活中风扇的思考。
今天，我们要利用乐高机器人积木，来模拟风扇的演变。
二、建构：1、首先让我们来认识一下乐高RCX，传感器，乐高积木。
这个黄色的是乐高的微型电脑，简称RCX，我们可以将编好的程序输入RCX，让它来控制机器人的运行。
这个叫触动传感器，能将触动信号反馈给RCX；这个叫温度传感器，能将它感受到的温度反馈给RCX。
另外这些都是乐高积木。
2、现在我们来认识齿轮。
数数各种齿轮都有几个牙齿？最大的，最小的，各有多少？这个有点象皇冠的齿轮，我们叫“冠状齿轮”认识齿轮，知道齿轮以齿数来区分。
3、让我们来搭建一个风扇。
教师示范，学生动手建构提醒学生：齿轮的啮合齿轮就象牙齿一样，要互相咬在一起，才可以转动。
三、反思1、比较一下，风扇的转动的速度与手摇动的速度相比，哪个快？为什么会这么快呢？让学生来分析原因！大齿轮带动小齿轮，速度加快！(转动方向一样)观察能力培养，叙述能力培养认识加速系统2、我们把两个齿轮换一下位置。
你再看看！是手转动得快，还是风扇快？手转动5圈=风扇转动一圈小齿轮带动大齿轮，速度减慢！(转动方向一样)以测量的形式来深刻地认识速度的变化，认识减速装置。
3、认识惰轮两个大齿轮的转动速度一样吗？哪个更加快一点简单认识逻辑思维能力的一种训练。
乐高机械课程 手摇风扇
匹配步骤图片（模型组装步骤多角
度图、编程图示）
• 轴X1 • 8齿小齿轮X1 • 曲柄X1
第7孔
课程教学流程介绍
教学步骤及重点提示
• 大齿轮X1 • 轴X1 • 全轴套X1
匹配步骤图片（模型组装步骤多角
度图、编程图示）
第4孔
课程教学流程介绍
教学步骤及重点提示 • 五、制作扇叶
匹配步骤图片（模型组装形薄片X1
课程教学流程介绍
教学步骤及重点提示 • 六、组装扇叶
匹配步骤图片（模型组装步骤多角
度图、编程图示）
课后分享
• 本次课主要是引导学生认识积木的名称， 学习汉堡包结构以及其作用，另外，带领 学生简单的了解一下齿轮传动。
2019/7/15
两个1X6的薄片叠加在一起
课程教学流程介绍
教学步骤及重点提示 • 二 、制作支架
匹配步骤图片（模型组装步骤多角
度图、编程图示）
• 15孔连杆X2 • 黑销X6
2,7孔
课程教学流程介绍
教学步骤及重点提示 • 三、组装底盘和支架
匹配步骤图片（模型组装步骤多角
度图、编程图示）
课程教学流程介绍
教学步骤及重点提示 • 四、安装齿轮和曲柄
手摇风扇
• 课程编号：4-02 • 课程适合年龄：4岁 • 课程教学目标：认识积木、汉堡包结构、齿轮传动 • 教学知识点：学习汉堡包结构，了解齿轮传动
课程教具
教具配备：9695一套，底板一个
课程教学流程介绍
教学步骤及重点提示 • 一、制作汉堡包结构
匹配步骤图片（模型组装步骤多角
度图、编程图示）
5孔横梁X2 7孔横梁X2 1X6的薄片X4 如右侧制作两个相同的结构
EV3 初级课程《智能风扇》教案
《智能风扇》教案一、结构分析。
1.结合图片，分析结构。
1) 底座支架2）扇叶3）动力系统4）传感器二、利用乐高教具，引导学生进行建构操作。
1.搭建底座支架。
1）教师提问：如何搭建牢固稳定的底座支架？2）制作要求：使用方块梁和3*5或拐梁搭建底座，进行加宽。
2.搭建动力系统。
1) 教师提问：如何设计转速非常快的扇叶？2）制作要求：搭建多级加速的齿轮传动。
3.搭建传感器。
1) 教师提问：固定哪些传感器呢？2）制作要求：将颜色传感器与超声波传感器固定在风扇上。
4.搭建扇叶。
1) 教师提问：扇叶如何搭建与如何固定呢？2）制作要求：使用蓝色扇叶通过轴与连接器进行固定。
5.编程程序释义：判断三次，首选判断红色，之后蓝色，黄色。
都符合之后扇叶旋转。
一、提出任务二：。
1.加入触动传感器控制这个程序开启与关闭。
二、提出任务三：课程回顾。
1.教师课程内容总结1）今天我们搭建了什么？了解了哪些知识？——智能风扇。
复习了各种传感器的使用。
2）今天搭建的动力系统是多少齿的传动，传动比是多少？——如果是40带8传动比为1:5。
24带8传动比为1:33）今天学习的编程有哪些特点？——等待模块的颜色传感器模式进行三次判断颜色，超声波传感器控制中型电机旋转速度。
2.《智能风扇》活动内容分享1）学生以个人为单位，每名学生依次分享本次活动内容。
2)同学之间可以进行提问反馈。
提出任务四：整理教具。
轻、静、齐。
乐高齿轮齿条传动动画教案
乐高齿轮齿条传动动画教案教案标题：乐高齿轮齿条传动动画教案教学目标：1. 了解乐高齿轮和齿条传动的基本原理。
2. 学习如何使用乐高齿轮和齿条传动来制作简单的动画。
3. 培养学生的创造力和团队合作精神。
教学准备：1. 乐高教具：齿轮、齿条、轴、电机等。
2. 教学投影仪或电脑。
3. 活动场地。
教学过程：引入活动：1. 向学生介绍乐高齿轮和齿条传动的概念，并展示一些乐高齿轮传动的实例，如乐高机器人等。
2. 引导学生思考，齿轮和齿条传动在日常生活中的应用。
知识讲解：1. 通过投影仪或电脑展示乐高齿轮和齿条传动的基本原理和工作方式。
2. 解释齿轮的类型和用途，如驱动齿轮、从动齿轮等。
3. 解释齿条的作用和特点，如直线传动等。
实践操作：1. 将学生分成小组，每个小组提供一套乐高教具。
2. 向学生提供一个简单的任务，如制作一个能够转动的乐高齿轮传动动画。
3. 学生根据任务要求，选择适当的齿轮和齿条，进行组装和调试。
4. 学生在小组内合作，共同解决问题，完成任务。
展示和分享：1. 学生展示他们制作的乐高齿轮齿条传动动画。
2. 学生分享他们在制作过程中的经验和困难，并互相学习和交流。
总结和评价：1. 回顾乐高齿轮和齿条传动的基本原理和应用。
2. 学生对自己的动画进行自评和互评，讨论改进的方法和建议。
拓展活动：1. 学生可以尝试制作更复杂的乐高齿轮齿条传动动画，如多层级传动、逆向传动等。
2. 学生可以尝试将乐高齿轮齿条传动与其他乐高元素结合，创作更具创意的作品。
教学反思：1. 教师可以观察学生在实践操作中的表现和合作情况，及时给予指导和帮助。
2. 教师可以根据学生的反馈和评价，调整教学策略和活动设计，提高教学效果。
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第3课齿轮传动——风扇教学案
一、提出问题
当夏天到来时，天气很热，我们经常会打开电风扇来解热，电风扇可以说是我们在夏天里的“小伙伴”，现在就让我们动手来制作一个风扇吧！
二、联想
如图3-1和图3-2所示，想一想生活中的风扇是什么样子的风扇都有什么特点呢
图3-1风扇1图3-2 风扇2
三、要求：
风扇制作
1. 风扇有扇叶并且可以转动
2. 利用齿轮传动加快扇叶转动
3. 稳定的放在桌面上
四、构建
技能牌：齿轮
齿轮的作用：
齿轮是依靠齿的啮合来传递动力的零件，通过齿轮的传动还可以改变输出的扭矩和角速度，或者是改变运动的方向。
扭矩：扭矩是齿轮转动时切向的力，我们可以理解为齿轮发生转动的力。
例如，当我们喝饮料时，我们要使用一定的力去把瓶盖拧开。
角速度：是物体转动的速度。
单位是弧度每秒。
例如，这节课我们将制
作的风扇，它转动的角速度就非常快。
齿轮的传动：
乐高机器人套装中提供了很多种齿轮，这节课我们先来认识一下直齿轮。
如图3-3所示,乐高直齿轮从左到右分别为40齿，24齿，16齿和8齿共4种类型。
图3-3 乐高直齿轮
机器人可以通过这些齿轮的传动来改变扭矩，改变角速度或改变方向。
一般来说，乐高的齿轮在搭建的时候通常要与梁来进行配合，将齿轮用轴与梁进行连接，你可能会有这样的担心，齿轮会不会与梁有接触而产生摩擦呢不过，当你使用的时候，你会发现乐高的齿轮能够与梁配合的非常好，完全不用担心会产生摩擦或阻力的问题。
下面我们来看几组齿轮传动的例子。
例1
8齿齿轮传动40齿齿轮，如图3-4所示。
图3-4 8齿传动40齿
例2
40齿齿轮传动8齿齿轮，如图
3-5所示。
例3
40齿齿轮传动24齿齿轮传动8齿齿轮，如图3-6所示。
例4
24齿齿轮传动8齿齿轮传动24齿齿轮，如图3-7所示。
齿数，扭矩和角速度的关系
齿数（n ）与扭矩（T ）成正比 T1×n2=T2×n1 齿数（n ）与角速度（T ）成反比 n1×w1=n2×w2
我们以例1的8齿传动40齿为例，由于齿数与扭矩成正比关系，因
此传动后40齿这根轴输出的扭矩是8齿的5倍；由于齿数与角速度成反
图3-5 40齿传动8齿
图3-6 3个齿轮传动
图3-7 3个齿轮传动
比，因此传动后40齿这根轴输出的角速度是8齿的1/5。
请你写出例2，例3，例4中扭矩和角速度的变化。
例2中输出扭矩的变化__________，输出角速度的变化___________。
例3中输出扭矩的变化__________，输出角速度的变化___________。
例4中输出扭矩的变化__________，输出角速度的变化___________。
大家可以看到，齿轮的传动可以改变物体运动的速度，下面我们来制作一个风扇，在风扇的制作中就会应用到齿轮传动的技术。
1.制作扇叶
制作一个有3个扇叶的风扇，如图3-8所示。
图3-8 扇叶
2.齿轮转动
为了加快扇叶的转速，我们应当用大齿轮带动小齿轮，使角速度加快。
在图3-9中，我们利用手柄带动40齿大齿轮转动，然后，40齿齿轮再传动8齿齿轮，使其的转速增加5倍。
风扇的齿轮传动如图3-10所示。
图3-9 大齿轮图3-10 齿轮传动
3.底盘制作
如图3-11所示，底盘的制作利用两根方梁和两根弯梁来完成，中间留出的位置是要固定风扇的那根梁，这样利用几根梁就可以完
成底盘与风扇的固定，既简单，又坚固。
图3-11 底盘
风扇制作完成效果图，如图3-12所示。
图3-12 手摇风扇
风扇制作完成了，让我们摇动手柄，看一看风扇的转动效果吧！五、优化与改进
同学们知道风扇的转速是非常快的，上面制作的风扇是用40齿齿轮传
动8齿齿轮，转速增加了5倍，但是还能不能更快呢请你利用齿轮的传动，让风扇转动的速度更快一些。
齿轮传动的改进，如图3-13所示。
我们可以看到方梁的两面都有齿轮，传动从40齿大齿轮依次传动给8齿齿轮，然后同轴的另一侧40齿齿轮，又传递给8齿齿轮，可以看到最终传动的速度会更快。
改进后的风扇效果图：
如图3-14和图3-15所示，这是最终改进后的风扇，风扇的转速很快，但是它的扭矩却很小。
图3-14 改进后的
风扇侧面图3-15 改进后的风扇背面
六、实践与讨论
改进后的风扇转速增加了多少倍_____________________________
改进后的风扇扭矩减小了多少倍_____________________________
减速电机为什么会减速呢___________________________________七、拓展
刚才我们利用齿轮传动，提高转速制作了风扇，那么齿轮传动也可以起到减速的作用，下面我们就来制作一个停车场栏杆器，如图3-16所示。
图3-13 多齿轮传动
要求：
1、栏杆器固定在桌面上
2、栏杆缓慢升起和落下
图3-16 生活中的栏杆器
(1)底座的制作：如图3-17所示。
图3-17 底座
用4根梁和3个双销连接件完成的底座。
(2)栏杆的制作：如图3-18所示。
图3-18 栏杆
在栏杆器的制作中，注意结点的连接。
为了方便轴连接到这个结点，特意使用了一个中心带轴连接的绿色块与梁拼接到一起。
这样就可以使用轴直接插入到结点中，从而能够带动整根梁的开启和关闭。
(3)齿轮的传动：如图3-19所示。
齿轮的传动利用8齿带动40齿。
这里的技巧是齿轮要贴紧圆梁，轴的两端要用轴套固定，防止齿轮在传动的时候脱齿。
将栏杆安装到底盘上，我们来看一下安装完成后的效果，如图3-20所示。
制作完成后，当我们调试的时候会发现栏杆在下降的时候会碰触到地面，当上升时候会向后倒过去，这与我们在停车场见到的栏杆不一样，我们还需要再改进一下。
加入长销来限制栏杆的抬起和落下，如图3-21和图3-22所示。
图3-21 加入长销
侧面图
图3-22加入长销底面图
看一下我们最后制作完成后的效果，如图3-23和图3-24所示。
图3-19 齿轮传动
图3-20 完成的栏杆器
图3-23 栏杆器抬起图3-24 栏杆器落下
八、作业：
想一想，制作完成后的停车场栏杆器，它的扭矩的变化是什么看一看，栏杆升降的速度是加快了还是减慢了，为什么。