全国青少年机器人技术等级考试二级第一课-直升机
2级实操第二部分：简单题答案
实操部分一、直升机1、请在下面写出该模型的用途该作品为直升机，主要作为交通工具运用于军事、医疗抢险等方面。
2、请在下面写出该模型所蕴含的知识点（1）流体力学和空气动力学：飞机旋翼高速旋转，使旋翼周围的空气变得稀薄，而直升机周围的空气压力不变，从而形成了压力差，这个压力差为直升机的升力，当升力大于直升机自身重力时，使得直升机起飞（即伯努利原理：流速快则压力小）。
（2）电机原理：如果装上电池和马达，则电池的电能转化为马达的机械能，使旋翼旋转起来。
（3）齿轮加速装置：利用大齿轮带动小齿轮的原理，使旋翼高速旋转。
3、相关知识补充(1)中国的竹蜻蜓是直升飞机的起点。
(2)直升飞机的升力和伯努利原理有关二、后轮驱动车1、请在下面写出该模型的用途该作品为后轮驱动车，是一种后轮负责驱动，前轮负责承重和转向的代步工具。
2、请在下面写出该模型所蕴含的知识点后轮驱动：将动力传输给后轮，使小车具有更好的抓地力、加速性、转向力，并且使车辆重量分布均匀。
减速装置：利用小齿轮带大齿轮的原理驱动小车，使小车具有更大的扭力，提高小车的爬坡能力。
电机原理：如安装电池和马达，则电池的电能转化为小车的动能。
齿轮垂直传动：通过齿轮的垂直传动将马达的转动传递给与之相垂直的轮胎，从而使轮胎转动。
三、尺蠖1、请在下面写出该模型的用途该作品为尺蠖，尺蠖为一种昆虫，其运动方式蕴含多种机械原理，在现代机器人学中其运动方式得到广泛运用。
2、请在下面写出该模型所蕴含的知识点棘轮机构：在尺蠖腿部部分安装齿轮与轴连接器，齿轮相当于棘轮，轴连接器相当于止回棘爪，利用棘轮机构的单向运动反向卡死所产生的摩擦力使尺蠖向一个方向爬行。
曲柄滑块机构：一种特殊的连杆结构，是用曲柄和滑块来实现圆周运动和直线移动互相转换的平面连杆结构，机械尺蠖就是通过这个机构将电机的运动传递出去。
电机原理：通过电机将电池的电能转化成尺蠖爬行动能，使尺蠖运动。
齿轮垂直传动：将向上的驱动输入动力传递给与之垂直方向的转动。
全国青少年机器人技术等级考试解析(二级)
直升机【电机驱动、升力、流体力学、空气动力学】
后轮驱动车【轮子使用、摩擦力、前驱和后驱】
机械尺蠖【棘轮装置、曲柄装置、双螺母结构、滑块机构】
石油开采机【开采原理、曲柄结构、连杆结构、摇杆机构】
稻草人【稻草人作用、皮带传动、运动方式比较】
舂米机【水碓的原理、凸轮机构、减速装置】
乌龟【电机安装、凸轮机构的特点、常见运动】
挖掘机【连杆机构、平行四边形、挖掘机分类和发展】
旋转杯子【行星齿轮、公转和自转】
缝纫机【曲柄机构、滑杆机构、摇杆机构、间歇运动】
六足步行机器人【三角步态、六足运动方式、差速运动控制】
全国青少年机器人技术等级考试解析（二级）
二级理论知识
特殊机械机构（凸轮机构、连杆机构、曲柄机构、滑杆机构、棘轮机构、间歇运动机构）
电学常识（电的发展、电路、串联并联、欧姆定律）
编程常识
二级搭建模型
直升机、后轮驱动车、机械尺蠖、石油开采机、稻草人、舂米机、乌龟、挖掘机、旋转杯子、缝纫机、六足步行机器人
全国青少年机器人技术等级考试一二级讲稿
完成后的烤肉架
烤肉架
齿轮的速度比
知识点
齿轮装置的特点
齿轮传动的方向
两齿轮平行啮合
多个齿轮平行啮合
多个齿轮传动的速度比
多个齿轮并排依次啮合
（直接比较主动轮和输出轮齿数）
（需要对每个齿轮速度进行计算，最后对倍数进行乘积）
有同轴齿轮的多重齿轮
齿轮装置的特点 优点：1、可以准确的传递动力。 2、传动力大。 3、结构紧凑，适用于近距离 传动。 缺点：1、噪音大。 2、易损坏。
滑动摩擦力
滑动摩擦力的大小 等于动摩擦因数乘以压力， 而动摩擦因数与物体表面 的粗糙程度有关。 压力是垂直于接触 面的力，而不是地面。 f=μ N(μ 为动摩擦因数)
滚动摩擦力
通常情况下，物体 之间的滚动摩擦力远小 于滑动摩擦力，只有滑动 摩擦力的1/40~1/60，所 以在地面滚动物体比滑动 物体省力的多。
二、跷跷板
搭建跷跷板 第一步 第二步 第三步
跷跷板支架
跷板制作
完成后的跷跷板
跷跷板
杠杆原理
知识点
杠杆应用
杠杆结构
杆
支点
能绕一个固定点转动的杆，叫杠杆。
杠杆原理
物体1到支点的距离
物体2到支点的距离 手到支点的距离
1
天平
等臂杠杆：手到支点的距离等于物体1到支点的距离。既不省力也不费力。
2
杠杆原理
直升飞机
搭建机体
安装电机
安装传动系统
安装旋翼
安装尾桨
连接电池盒
二、后驱车 静摩擦力 知识点 滑动摩擦力 滚动摩擦力
后驱车
发动机驱动后轮来负责前进后退，前轮负责承重和转向的汽车。
摩擦力
滚动摩擦力
机器人等级考试搭建-直升机
第1章直升机1.1直升机的发展直升机是20世纪航空技术极具特色的创造之一，极大拓展了飞行器的应用范围，可用在多个领域，它有许多其他飞行器难以办到或不可能办到的优势，因此受到广泛应用。
中国的竹蜻蜓被公认是直升机发展史的起点。
有人认为，中国在公元前400年就有了竹蜻蜓，另一种比较保守的估计是在明代。
这种叫竹蜻蜓的民间玩具，一直流传至今。
而在欧洲，达芬奇的直升机草图为现代直升机的发明提供了启示。
《简明不列颠百科全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一，多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达•芬奇，但现在都知道，中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。
”《大英百科全书》记载道:这种称为“中国陀螺”的“直升机玩具”在15世纪中叶，也就是在达芬奇绘制带螺丝旋翼的直升机设计图之前，就已经传入了欧洲。
现代直升机尽管比竹蜻蜓复杂千万倍，但其飞行原理却与竹蜻蜓是相似的。
现代直升机的旋翼就好像竹蜻蜓的叶片，旋翼轴就像竹蜻蜓的那根细竹棍儿，带动旋翼的发动机就好像我们用力搓竹棍儿的双手。
当旋翼转动时，会产生一个向上的升力，当这个升力足够大时，就会带动竹蜻蜓或者直升机飞起来。
1.2直升机的升力升力，就是向上的力。
一般指在空气中，向上的力大于向下的力，其合力可以使物体上升，这个合力就是升力。
直升机的升力是如何产生的?首先我们做一个实验:在两张纸之间吹气，观察实验现象。
流体力学小实验通过实验你会发现，当我们在两张纸之间吹气的时候，两张纸并没有向两边散开，而是会向里吸合。
这是因为当我们向两张纸之间吹气的时候，纸间的空气流动速度快，空气稀薄，产生的压力就小；而纸外两侧的空气基本没有流动，所以空气密度大，这样产生的气压也就大。
外侧气压力大于内侧气压，所以两张纸张就向里吸合。
直升飞机的升力也和空气的这种压力有关，我们观察一下直升飞机旋翼的桨叶，这是一种两边薄、中间厚的长条。
之前我们说过直升机旋翼的桨叶和竹蜻蜓的叶片与顶面都是有一定角度的，所以当旋翼转动时，上方的空气流动速度快，产生的气压小，而下方的空气流动速度慢，产生的气压大。
全国青少年机器人技术等级考试试卷二级纸版答案
全国青少年机器人技术等级考试试卷 （二级） （考试时间：30分钟） 一、单项选择题（在四个备选答案中只有一个是正确的，将正确的答案填入括号中，多选或不选均不得分。
30题×2分/题=60分） 年11月11日，在安徽邮政合肥邮区有一批机器人“小黄人”正式上岗，它们的工作内容是？（ A ） A.智能分拣快递 B.智能清扫垃圾 C.智能送餐 D.智能跟随 2. 机器人三定律由谁提出？ A A.美国科幻家艾萨克?阿西莫夫 B.乔治?德沃尔 C.意大利作家卡洛?洛伦齐尼 D.捷克剧作家卡尔?恰佩克 3. 电机是将电能转化为（ D ）的传动装置。
A.动能 B.磁能 C.运动能 D.机械能 4. 相传诸葛亮发明了木牛流马，下列说法正确的是？C A.它是用来载人的交通工具 B.它是古代用来运送军粮的军用机器人 C.它是用来模仿动物行为的工具 D.它是用来耕地的农用工具 5.一般情况下物体之间的滚动摩擦力？（ C ） A.等于滑动摩擦力 B.大于滑动摩擦力 C.小于滑动摩擦力 D.不确定 6. 下列有关直升飞机起飞时螺旋桨的说法正确的是？ A A.桨叶上侧空气流动速度比下侧快 B.桨叶上侧空气流动速度比下侧慢C.桨叶上侧所受气压比下侧大D.桨叶空气流动速度快的一侧所受的压力更大7.如图，石油开采机上应用了什么机构？（ A ）题号 一 二 三 总分 分数 得分 评阅人 （密封线内勿答题）考点 专业 机器人 姓名 身份证号 （密封线内勿答题）A.曲柄滑块B.斜面C.双曲柄D.几轮8.下图按从左到右的顺序分别表示的是？（B ）A.滚动凸轮、槽形凸轮、圆形凸轮B.移动凸轮、槽形凸轮、盘形凸轮C.滚动凸轮、圆柱凸轮、圆形凸轮D.移动凸轮、圆柱凸轮、盘形凸轮9.右图表示的是什么机构？（C ）A.等高凸轮B.等径凸轮C.等宽凸轮D.等长凸轮10.六足机器人中装有分别控制机器人两边的电机，当左侧电机向前速度为150，右侧电机向前速度为250时，六足机器人会？（ B ）A.向右转B.向左转，并且是一边前行一边左转C.以左边中间的足部为圆心向左转D.以左边靠前的足部为圆心向左转11.下列哪个模型中含有机械机构？（B ）A. B.C. D.12.皮带交叉传动中，两滑轮转动方向是？（B ）A.相同B.相反C.旋转轴呈任意角度，不考虑方向D.旋转轴垂直，不考虑方向13..皮带平行传动中的两个轮，当小轮作为主动轮顺时针转动时，大轮将如何转动？（ A ）A.按顺时针转动B.按逆时针转动C.不转动D.先顺时针转动，再逆时针转动14.平行啮合的两个齿轮，大齿轮和小齿轮的周长比是5：2，则大齿轮和小齿轮的齿数比是？（ D ）：5 ：4 ：25 ：215.机器人语言一般是由（A ）组成的字串机器码。
全国青少年机器人二级考核章节测试
全国青少年机器人技术二级考核章节测试卷(一)直升飞机(单选题)(1)、飞机可以飞上天空主要是因为（）A、起飞时机翼下方气压比上方大B、起飞时机翼上方气压比下方气压大C、飞机外形像鸟D、飞机机身不重(2)、在两张纸之间吹起，如图所示，会有如何的效果？（）A、无任何反应B、两张纸往里合C、两张纸往外合D、一张纸往里，一张纸往外(3)、关于电动机的能量转换说法正确的是（）A、机械能转化为电能B、电能转化为机械能C、动能转化为势能D、势能转化为电能(4)、关于飞机升降原理说法正确的是（）A、机翼上方的曲线弧度大于下侧，起飞时上测的气流速度快B、机翼上方的曲线弧度大于下侧，起飞时上测的气流速度慢C、机翼上方的曲线弧度小于下侧，起飞时上测的气流速度快D、机翼上方的曲线弧度小于下侧，起飞时上测的气流速度慢(5)、火车站站台通常画着黄色的安全线是为了（）A、火车通过的时候，会对周围的人产生“吸力”,容易发生危险B、火车经过的时候噪音比较大C、更加的整洁美观D、有利于列车观察员，更好的观察路况(多选题)(6)、两艘船近距离的并排航行，两船中间的水流速度高于外侧，以下说法错误的是（）A、两船正常行驶B、两船逐渐靠近C、两船逐渐远离D、无法判断(7)、当传动轴的方向不一样的时候，我们可以使用哪些关键齿轮帮助我们？（）A、冠齿轮B、双边斜齿轮C、平齿轮D、单边斜齿轮(是非题)(8)、直升飞机的升力主要源于螺旋桨上下方空气流动速度不同而形成的压差。
正确( )错误( )(9)、小齿轮带动大齿轮是降速装置。
正确( )错误( )(10)、关于“伯努利效应”:流体速度加快时，物体与流体接触的界面上压强会变大。
正确( )错误( )(二)后轮驱动车(单选题)(1)、为了减小摩擦力，我们一般会把滑动摩擦转化为（）A、滑动摩擦B、滚动摩擦C、运动摩擦D、静摩擦(2)、关于摩擦力说法正确的是（）A、滑动摩擦力和物理接触面积粗糙无关B、滚动摩擦力一般都比较大C、只有相互接触的物体之间才可能产生摩擦力D、摩擦力的方向一定与物体的运动方向相同(3)、以下是后轮驱动的优点是（）A、可以增加内部空间B、能够减轻车身重量C、造价更低D、操控性好，起步加速表现好(4)、汽车车辆上都有很深的花纹的主要目的是（）A、美观B、行驶时增大与地面的摩擦力C、使轮胎更容易生产D、能够减轻轮胎的重量(5)、以下关于前轮驱动和后轮驱动的说法正确的是（）A、前轮驱动因为省去了通往后轮的驱动轴和后差动器等零件，内部空间更大B、前轮驱动容易转向过度，后轮驱动转向不足C、前轮驱动的零件更多，重量更大D、前轮驱动的零件更多，成本更大(多选题)(6)、两物体之间产生摩擦力必须具备的哪些条件?（）A、两物体必须相互接触B、两物体有相对运动趋势或发生运动趋势。
全国青少年机器人技术等级考试202312真题-二级
青少年机器人技术等级考试理论综合试卷（二级）分数：100 题数：45一、单选题(共30题，共60分)下图中，能够将圆周运动转化为往复摆动的是？（）1.试题类型：单选题标准答案：D如图，该机械结构可实现的运动方式为？（）2.试题类型：单选题标准答案：C3. 下列不属于凸轮机构的从动件的是？（）试题类型：单选题标准答案：C下列选项使用了摆动型从动件的是？（）4.试题类型：单选题标准答案：D5. 智能机器人属于第几代机器人？（）试题类型：单选题标准答案：C如图，关于该机构说法正确的是？（）6.试题类型：单选题标准答案：A如图，关于该机构说法正确的是？（）7.试题类型：单选题标准答案：D）8. 凸轮按形状分类，不包括？（标准答案：C）9. 我们在设计行走机器人的机械腿的时候，经常要考虑以下哪种机构？（标准答案：D10. 下列不属于连杆机构特点的是？（）试题类型：单选题标准答案：D如图，该机构为？（）11.试题类型：单选题标准答案：A）12. 关于电动机，说法正确的是？（标准答案：A13. 该机构属于哪种棘轮机构？（）试题类型：单选题标准答案：C14. 关于木牛流马，说法错误的是？（）试题类型：单选题标准答案：C如图，向两张纸中间吹风，说法正确的是？（）15.试题类型：单选题标准答案：B16. 凸轮机构中从动件的运动规律取决于？（）试题类型：单选题标准答案：C17. 张衡发明“记里鼓车”用来？（）试题类型：单选题标准答案：A18. 关于重力，说法正确的是？（）试题类型：单选题标准答案：D19. 以下哪个不是机器人常见的驱动方式？（）试题类型：单选题标准答案：D20. 自行车轮胎或汽车的轮胎上都有花纹，是为了？（）试题类型：单选题标准答案：A21. 中国的家用电压是多少伏？（）试题类型：单选题标准答案：D22. 一辆八轮装甲车，左侧四个轮子转速是100rpm，右侧四个轮子转速是200rpm，则此装甲车？试题类型：单选题标准答案：B23. 一个方块在斜面上下滑的过程中受到的力不包括?（）试题类型：单选题标准答案：C24. 下列关于影响滑动摩擦力大小的因素，说法正确的是？（）试题类型：单选题标准答案：D下图中哪个是皮带交叉传动？（）25.试题类型：单选题标准答案：C26. 有时瓶盖拧不开，隔着毛巾拧就能拧开主要是因为？（）试题类型：单选题标准答案：A27. 自行车主要应用了哪种机构传动？（）试题类型：单选题标准答案：B28. 以下装置中，动力传递会产生延迟的是哪个？（）试题类型：单选题标准答案：A29. 以下哪项是皮带传动的优点？（）试题类型：单选题标准答案：C30. 以下哪项是齿轮传动的特点？（）试题类型：单选题标准答案：D二、多选题(共5题，共20分)）31. 下列属于典型棘轮机构组成的是？（标准答案：A|B|C|D）32. 凸轮机构主要由哪些部件组成？（标准答案：A|B|C33. 链传动的特点有哪些？（）试题类型：多选题标准答案：A|B|C下列图片是间歇运动机构的有哪些？（）34.标准答案：A|B|D如图，关于飞机机翼的截面图，说法正确的有哪些？（）35.试题类型：多选题标准答案：A|C三、判断题(共10题，共20分)36. 曲柄摇杆机构中曲柄做圆周运动。
全国青少年机器人技术等级考试二级第一课-直升机
小实验
材料：两张纸
实验方法：两张纸相距3~5厘米 然后往两张纸中间吹气，观察现象
玩科技 学知识
为什么电机可以转
电 电机是将电能转化为机械能 机 的转动装置
原 供电方式的不同可分为直流 理 电机与交流电机
分 利用电磁感应原理，通电的 析 导体在磁场中就会转动
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生 电流的现象是一种电磁感应。 电机利用电磁感应制成。
机器人等级考试二级 -直升机-
玩科技 学知识
学习目标
目标1：认识飞机与掌握“垂直传动”结构 目标2：了解飞机为什么可以飞？流体力学 目标3：了解飞机为什么可以转？电机原理 目标4：学会电子学基础 目标5：掌握直升机的搭建
玩科技 学知识
认识直升机
旋翼（螺旋桨）
尾浆
直升机作为20世纪航空技术极 具特色创造之一，极大拓展了 飞行器的应用。
直升机是军民两用产品
应用运输，巡逻，旅游，救护 等多个领域
玩科技 学知识
玩具直升机
玩具直升机：
尾浆
旋翼（螺旋桨）
玩科技 学知识
四轴飞行器
飞行器：
四旋翼
玩科技 学知识
直升机组成
螺旋桨
电机
飞机的主要构成： 机身、电机、螺旋桨和尾翼
尾翼
玩科技 学知识
直升机里的三个问题？
螺旋桨
电机
尾翼
直升飞机为什么可以飞？ 螺旋桨
运动中心切记一定是轴 垂直传动 电机上齿轮与螺 旋桨齿轮之间距离匹配把 握好
玩科技 学知识
外观相似性
直升机整体外观可以再搭 建更像一些，尾翼的搭建 一定不能漏
外观尽量要做到与真实的 直升机相似，有时间可以 在装饰一下 直升机的尾翼一定要做
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小实验
材料：两张纸
实验方法：两张纸相距3~5厘米 然后往两张纸中间吹气，观察现象
玩科技 学知识
为什么电机可以转
电 电机是将电能转化为机械能 机 的转动装置
原 供电方式的不同可分为直流 理 电机与交流电机
分 利用电磁感应原理，通电的 析 导体在磁场中就会转动
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生 电流的现象是一种电磁感应。 电机利用电磁感应制成。
直升机的尾翼一定要做
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1.机身
最后小节 飞机
2.螺旋桨
组成
3.电机
4.尾翼
直升机是军民两用产品
应用运输，巡逻，旅游，救护 等多个领域
玩科技 学知识
玩具直升机
玩具直升机：
尾浆
旋翼（螺旋桨）
玩科技 学知识
四轴飞行器
飞行器：
四旋翼
玩科技 学知识
直升机组成
螺旋桨
电机
飞机的主要构成： 机身、电机、螺旋桨和尾翼
尾翼
玩科技 学知识
直升机里的三个问题？
螺旋桨
电机
尾翼
直升飞机为什么可以飞？ 螺旋桨
玩科技 学知识
为什么电机可以转
电 电磁感应原理：通电的导体在 机 磁场中就会转动
原
理 图示两边是磁铁，中间是铜线
分
导体，铜线导体只要一通电就 可以旋转起来
析
玩科技 学知识
怎么给电机提供能量？
-
+
-+
电 子 1、电压：电压符号U，单位是伏特V
学 2、电流：电流符号I，单位是安培A
基 3、电阻：电阻符号R，单位是欧姆Ω
直升机实操模型
16齿-齿轮1个 冠齿轮1个 圆片固定板2个
直连接件 10孔 4个 孔砖 15孔 2个 孔砖 9孔 2个 孔砖 7孔4个 孔砖 5孔 2个 孔砖 3孔 4个 黑色销子 4个 孔板 双排6柱 6个 板 单排6柱 4个 孔板 双排4柱 4个 轴 2个 轴套黄色 4个 21 轴套红色 1个
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机构运动性
机构运动以轴为中心，配 合齿轮与电机齿轮组成垂 直传动结构，连接直孔臂， 轴套限位，完成运动性
运动中心切记一定是轴
垂直传动 电机上齿轮与螺
旋桨齿轮之间距离匹配把
握好
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外观相似性
直升机整体外观可以再搭 建更像一些，尾翼的搭建 一定不能漏
外观尽量要做到与真实的 直升机相似，有时间可以 在装饰一下
B、1.0
C、1.5
D、2.0
3、1831年谁发现了电磁感应现象，奠定了发电机的理论基础（）？
A、爱迪生 B、牛顿
C、法拉第 D、爱因斯坦
4、成年人人体安全电压是多少（）V ？
5、中国的家用电压是（）V ?
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回 顾 环 节
飞机 组成
1.机身 2.螺旋桨 3.电机 4.尾翼
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1
机器人等级考试二级 -直升机-
2
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学习目标
目标1：认识飞机与掌握“垂直传动”结构 目标2：了解飞机为什么可以飞？流体力学 目标3：了解飞机为什么可以转？电机原理 目标4：学会电子学基础 目标5：掌握直升机的搭建
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认识直升机
旋翼（螺旋桨）
尾浆
直升机作为20世纪航空技术极 具特色创造之一，极大拓展了 飞行器的应用。
础
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用电常识
1、家庭用电电压220v 2、一节普通干电池的电压为1.5v 3、对成年人人体有害的电压36v
思考：手机充电器电压为多少V？电流为多少A？
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小练习
1、下列人物中哪位发明了电灯？
A、牛顿
B、熊大
C、爱迪生 D、爱因斯坦
2、一节普通干电池的电压是多少伏（）？
A、0.8
螺旋桨为什么可以转？ 电机
电机是怎么提供能量？ 电源
玩科技 学知识
垂直传动结构
玩科技 学知识
水平传动与垂直传动对比
水平传动方式
垂直传动方式
玩科技 学知识
直升机怎么来的？
竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具之 一，流传甚广。
竹蜻蜓由两部分组成。一是竹柄。二是 “翅膀”。玩时，双手一搓，然后手一松， 竹蜻蜓就会飞上天空。
二十世纪三十年代，德国人根据“竹蜻蜓” 的形状和原理发明了直升机的螺旋桨
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为什么压强就越小
学
原
空气流动速度越慢， 压强就越大
理
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为什么飞机可以飞
流 从图可以看出上面流体是下 体 坡状态速度就会加快，没有 力 阻挡压力就小 学 从图可以看出下面流体是受 原 阻状态速度就会变慢，有阻 理 挡压力就大
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实操模型搭建
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实操模型搭建
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实操模型搭建
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实操模型搭建
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实操模型搭建
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实操模型搭建
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实操模型搭建
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机架稳定性
用孔砖和板块 搭建基础机身
可以尽量多使 用些孔砖板块 使搭建越稳固