机器人基础第二课跷跷板

《跷跷板》课件

人数限制
严格遵守跷跷板的人数限制，避免超载，以防设备损坏或发生意外事故。
平衡保持
在使用跷跷板时，尽量保持身体平衡，避免过度摆动或站立不稳导致摔倒。
避免嬉戏打闹
在跷跷板上嬉戏打闹容易导致失去平衡，增加受伤风险，因此应尽量避免。
紧急情况下的应对措施
01
立即停止使用
如果发现跷跷板存在安全隐患或发生故障，应立即停止使用，并及时通
跷跷板的工作原理
杠杆原理
跷跷板利用杠杆原理工作。当一个人坐在一端，另一端就会翘起，这是因为人的重量作用在板上，形成一个力矩，使得支点产生反作用力，使另一端翘起。
平衡与重心
跷跷板的平衡状态取决于两端重量和位置的关系。当两端重量相等且距离支点距离相等时，跷跷板保持水平平衡。当一端重量增加或距离支点更近时，该端会下沉，另一端翘起。
的知识。
01
物理学原理分析
杠杆原理介绍
01
02
03
杠杆定义
杠杆是一种简单机械，通过一个支点来放大力或改变力的方向。
杠杆分类
根据支点位置与力的作用点的相对关系，杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
杠杆平衡条件
杠杆平衡时，动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。
重心与平衡点的关系
重心定义
重心是物体各部分所受重力合力的作用点。
平衡点与重心的关系
在稳定的平衡状态下，物体的重心必定位于支撑点上方，且与支撑点在同一直线上。
重心位置的影响因素跷板上的力学实验与模拟
实验目的：通过模拟实验，观察和分析跷跷板上力的变化，验证杠杆原理和重心与平衡点关系。
实验步骤
1. 搭建简易跷跷板模型，确定支点位置。

机器人考级一级复习资料

考级复习资料第一章、秋千1.1、秋千的起源远古时期我们的祖先为了谋生，需要依靠藤条的摇荡来上树或者跨越沟涧来采摘野果或猎取野兽。

春秋时期我国北方有了将绳索悬挂于木架下，下面装上踏板的秋千。

1.2认识几何图形1.2.1三角形：三角形的定义：三角形是由不在同一直线上的三条线段‘首尾’顺次连接所组成的封闭图形叫做三角形.三角形的特性：三角形具有稳定性、有着稳固、坚定、耐压的特点，不会发生形变三角形稳定性：任取三角形的两条边，两条边角度不变的情况下，在两条边的非公共端点连接第三条边。

〔1.与地面接触面积越大，物体越稳〕结构稳定性三原则〔2.重心越低，物体越稳〕〔3.通过重心作竖直向下的直线与地面的交点，如果在接触面外，物体不稳〕一个结构是否稳定，除了考虑结构外，还要考虑放置的位置和物体的重心。

三角形稳定性的应用：如埃及金字塔、钢轨、三角形框架、起重机、三角形吊臂、屋顶、三角形钢架、钢架桥和埃菲尔铁塔都以三角形形状建造1.2.2四边形四边形的特性：四边形以及以上在一定力量挤压下会发生形变，这就是多边形的不稳定性（伸缩性）四边形不稳定性的应用：如拉伸门等拉伸、折叠结构1.3能量转化一切物质道具有能量，能量以多种不同的形式存在，这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。

1.3.1能量守恒定律：能量不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和不变。

1.3.2能量转化图：1.4单摆：定义：摆动角度小于100的小幅度摆动，叫做单摆。

1.4.1秋千单摆能量分析1.4.2单摆周期性单摆运动的周期T和摆动的幅度以及小朋友的重量无关只与单摆的摆长L（秋千绳索的长度）和重力加速g有关（如果只是在地球上进行单摆运动的话，可以认为g也是个常量。

）1.4.3单摆周期计算公式第二章、跷跷板2.1跷跷板2.1.1跷跷板定义：跷跷板是一种基于杠杆原理的运动器具2.1.2跷跷板原理：应用了杠杆原理2.2杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆2.2.1杠杆原理：古希腊科学家阿基米德有这样一句流传很久的名言:“给我一个支点，我就能撬起整个地球!2.2.2杠杆五要素：支点：杠杆绕着转动的点通常用字母O来表示动力：使杠杆转动的力通常用F1来表示阻力：阻碍杠杆转动的力通常用F2来表示动力臂：从支点到动力作用线垂直距离通常用L1表示阻力臂：从支点到阻力作用线垂直距离通常用L2表示2.2.3杠杆分类：杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆省力杠杆：动力小于阻力、动力臂大于阻力臂（省力、但是费距离）设动力臂为L1,阻力臂为L2,当L1大于L2时为省力杠杆。

乐高9686动力机械课程1跷跷板——PPT

开始搭建
课程目标：
课题：跷跷板关键词：杠杆、动力、阻力1.知识目标： ①了解跷跷板原理：杠杆原理，人对跷跷板的压力是动力和阻力，人到跷跷板的固定点的距离分别是动力臂和阻力臂。 ②了解杠杆三要素：支点、施力点、受力点。 ③学会区分省力杠杆 (动力臂﹥阻力臂）、费力杠杆 (动力臂﹤阻力臂）和等臂杠杆。 2.技能目标：精确计算乐高单位值，探究连杆孔距和孔梁高度的乐高单位换算，利用汉堡结构实现连杆与孔连的垂直固定。 3.建构目标：建构一个等臂杠杆跷跷板。
• 4.如果别的孩子正在玩跷跷板，在旁边等候时要保持距离。绝对不能把脚伸到翘起的跷跷板下面，也不能站在跷跷板的横梁中间，或者试图爬到正在上下翘动的跷跷板上。
跷跷板原理——杠杆原理
杠杆原理
一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆
杠杆——省力、费力、等臂
省力费力等臂
阿基米德
假如给我两个人才可以玩的项目——跷跷板
注意事项
• 1.跷跷板一头只能坐一个孩子。如果两个孩子的体重相差过大，可以和孩子商量，换一个体重差不多的孩子一起玩，而不要在轻的一头再坐上一个孩子。
• 2.两个孩子要面对面坐在跷跷板上，不要反转过来，背对背地坐着。
• 3.让孩子用两手紧紧握住把手，不要试图触摸地面或者两手放空。双脚要放在专门蹬踏的地方。如果没有脚蹬的地方，可以自然垂下，而不要蜷缩在跷跷板的下方，否则跷跷板向下压时，会压住孩子的双脚。

机器人活动中心训练课程AY2-风力跷跷板-活动单

学生活动单能力训练课程AY1日期项目名称风力跷跷板姓名课堂表现1）搭建并制作风力跷跷板，探究扇叶角度与风力的关系将扇叶调整到如下图所示的角度，然后操作马达的功率，当功率值刚好可以让跷跷板恢复平衡时，记录下功率值。

（在对应的圈圈内打√或）扇叶的角度我的猜测实验结果①0°（把对应序号填进来）没有风的角度有：；有风的角度有：，其中，风力从大到小排顺序：> > > >能不能升起来马达功率：②30°左右能不能升起来马达功率：③45°能不能升起来马达功率：④70°左右能不能升起来马达功率：⑤90°能不能升起来马达功率：功率越大，马达转得越快慢，风力越大小。

风力大小与扇叶的倾斜角度有关无关，其中较大的倾斜角度大概在角度左右。

（2）探究马达旋转方向与风力方向的关系操作控制器调整马达转动的功率，正向或者反向，当调整功率值时先观察，当刚好使跷跷板发生变化时记录下功率值。

实验条件我的预测实验结果4个立方体角度向左45度风扇将要顺时针逆时针转，形成向上下吹风，才能恢复平衡。

扇叶顺逆时针转，风力向上下，马达功率：4个立方体角度向右45度风扇将要顺时针逆时针转，形成向上下吹风，才能恢复平衡。

扇叶顺逆时针转，风力向上下，马达功率：6个立方体角度向左45度风扇将要顺时针逆时针转，形成向上下吹风，才能恢复平衡。

扇叶顺逆时针转，风力向上下，马达功率：6个立方体角度向右45度风扇将要顺时针逆时针转，形成向上下吹风，才能恢复平衡。

扇叶顺逆时针转，风力向上下，马达功率：。

跷跷板乐高教案范文

跷跷板乐高教案范文一、教学内容本节课选自《乐高科学与技术》教材第四单元“简单机械”中的第二章“杠杆原理”，详细内容围绕跷跷板的原理和应用展开。

通过学习，学生将掌握杠杆的基本概念、分类以及跷跷板在生活中的应用。

二、教学目标1. 让学生理解并掌握杠杆原理，了解跷跷板的工作原理和应用。

2. 培养学生动手操作、观察分析、团队合作的能力。

3. 激发学生对科学技术的兴趣，培养创新意识和实践能力。

三、教学难点与重点重点：跷跷板的制作、原理及其应用。

难点：杠杆原理的理解及其在跷跷板中的应用。

四、教具与学具准备1. 教具：乐高积木、杠杆模型、多媒体设备等。

2. 学具：每组一套乐高积木、螺丝刀、扳手等。

五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）播放跷跷板游戏的视频，引导学生关注跷跷板的工作原理。

2. 理论知识讲解（10分钟）介绍杠杆原理，包括定义、分类等。

以跷跷板为例，讲解其工作原理。

3. 例题讲解（10分钟）展示跷跷板乐高模型，引导学生分析其结构。

讲解跷跷板的制作步骤，强调关键点。

4. 动手制作（25分钟）学生分组，按照讲解的步骤制作跷跷板。

教师巡回指导，解答学生疑问。

5. 随堂练习（10分钟）学生相互测试跷跷板的功能，观察并记录实验现象。

拓展延伸：讨论跷跷板在生活中的应用，引导学生关注科技创新。

六、板书设计1. 跷跷板乐高制作2. 内容：杠杆原理跷跷板工作原理制作步骤实验现象及分析七、作业设计1. 作业题目：设计一个跷跷板应用场景，并阐述其原理。

2. 答案示例：跷跷板秋千。

原理：利用跷跷板的杠杆原理，使秋千座椅在前后摆动时，达到平衡状态。

八、课后反思及拓展延伸1. 学生对本节课内容的掌握程度，以及对乐高积木的操作熟练度。

2. 教师在教学过程中，关注学生动手能力、观察能力、团队合作能力的培养。

3. 鼓励学生利用所学知识，创新设计跷跷板相关作品，提高实践能力。

重点和难点解析1. 教学内容的针对性：确保教材内容与跷跷板原理紧密结合。

跷跷板课件完整版课件

跷跷板课件完整版课件一、教学内容本节课我们将学习教材第十二章“简单机械”中的第三节“跷跷板原理”。

具体内容包括跷跷板的平衡条件、力臂的计算以及如何应用这些原理解决实际问题。

二、教学目标1. 理解跷跷板的平衡原理，掌握力与力臂的关系。

2. 能够运用跷跷板原理解决实际生活中的问题。

3. 培养学生的观察、思考、合作能力，提高学生的实践操作技能。

三、教学难点与重点难点：力与力臂的关系，如何将跷跷板原理应用于实际问题。

重点：跷跷板的平衡条件，力臂的计算。

四、教具与学具准备1. 教具：跷跷板模型、砝码、尺子、计算器。

2. 学具：每组一个跷跷板模型、砝码、尺子、计算器。

五、教学过程1. 实践情景引入（1）邀请两名同学上台演示跷跷板游戏，观察哪一端会下沉。

（2）引导学生思考：为什么跷跷板会不平衡？力与力臂之间的关系是什么？2. 例题讲解（1）讲解跷跷板的平衡条件：力×力臂=力×力臂。

（2）讲解如何计算力臂：力臂是力的作用线到旋转轴的垂直距离。

3. 随堂练习（1）给出一个具体的跷跷板问题，让学生计算力与力臂。

（2）讨论如何使跷跷板平衡。

4. 分组讨论（1）学生分组，每组一个跷跷板模型，进行实验。

（2）记录实验数据，计算力与力臂。

（2）强调在实际问题中如何应用跷跷板原理。

六、板书设计1. 跷跷板原理2. 内容：（1）跷跷板平衡条件：力×力臂=力×力臂（2）力臂计算：力的作用线到旋转轴的垂直距离（3）应用：实际问题分析七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：给出一个跷跷板问题，计算力与力臂。

（2）应用题：分析一个实际问题，如何应用跷跷板原理解决。

2. 答案：（1）计算题答案：根据跷跷板平衡条件计算。

（2）应用题答案：结合实际情况，分析力与力臂，使跷跷板平衡。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：学生对跷跷板原理的理解程度，以及对力与力臂计算的掌握情况。

2. 拓展延伸：（1）研究其他简单机械的原理，如杠杆、滑轮等。

跷跷板

电动车跷跷板摘要：本设计以P89V51RD2FN 单片机为电动小车的控制核心，采用MSA-LD2.0倾角传感器实时测量跷跷板的倾斜角，用ST198光电传感器检测黑色引导线监测小车运动。

光电传感器和倾角传感器模块把实时测量信号馈送至单片机，利用专用细分芯片TA8435H 驱动步进电机，以脉宽调制式斩波方式对步进电机步进角进行细分，控制和调节小车速度。

采用增量式PID 控制算法确保小车能够达到平衡；用RT128×64M 液晶显示时间、角度等参数。

经测试表明：小车各项性能指标达到设计要求，能够实现30秒内小车行驶到规定点，并保持跷跷板平衡；在跷跷板一端配重可调整的情况下，小车也能自动找到平衡点并保持跷跷板平衡。

关键字：电动车、倾角传感器、步进电机、增量式PID 控制1 系统方案1.1 设计思路根据设计要求，系统可分为控制部分和信号检测部分。

其中信号检测部分包括：路面检测模块，角度测量模块；控制部分包括：电机驱动模块，显示模块，控制器模块。

小车的基本模块方框图如图1.1.1所示。

1.2 模块方案论证与选择1.2.1控制器模块根据设计要求，控制器主要用于各传感器信号的接收分析、判断和控制小车电机的动作，控制运行时间、平衡时间等参数显示。

采用Philips 公司的P89V51RD2FN 作为系统控制器就可以实现控制要求。

该单片机算术运算功能强，软件编程灵活，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制。

它功耗低、体积小、成本低，而且响应时间是完全可以满足系统要求。

1.2.2 电机及其驱动模块选择步进电机是一个数字控制电动机。

它将电脉冲信号转换成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机轴就转动一个角度，适合于单片机控制。

故采用步进电机作为小车驱动。

方案一：使用L298N 芯片驱动电机 L298N 可以驱动直流电机和步进电机，本设计中考虑到电机的带负载能力以及控制小车行驶的精度问题所以选择用步进电机。

L298N 芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，可直接通过电源来调节输出电压，直接用单片机的I/O 口提供信号。