「漫步者」智慧型循線賽車
活動方案
活動目標
知識目標:讓學生了解智慧型循線賽車的構造及原理。
能力目標:培養學生的觀察能力、動手能力和想象能力。
情感態度價值:
培養學生團結隊協作精神及熱愛科學的態度。
活動重點:智慧型循線賽車的工作原理。
活動難點:智慧型循線賽車的正確組裝。
活動方法:觀察法、比較法、賞識法。
活動準備:
根據學生人數準備足夠的模型,十字螺絲刀。
活動過程:
一、匯入
教師拿出智慧型循線賽車的模型,讓學生細心觀察。
二、認識各部件名稱
教師拿著智慧型循線賽車的模型引導學生認識各部件名稱。
三、智慧型循線賽車的組裝
教師按小組發放模型,學生根據教師介紹開啟包裝,檢視零件是否齊全。
學生在教師帶領下,再次複習零件名稱,並一一把零件按序放在桌子上。
教師先讓學生分小組討論智慧型循線賽車的組裝步驟,然後教師總結。
1、將齒輪用齒輪限位片定位在底盤上,再將控制電路板固定在底盤前部。
2、用後輪固定螺絲和螺母將後輪裝在底盤上,將電機安裝到底盤預留的位置,並用電機扣扣緊,保證齒輪與渦輪之間的傳動配合順暢。
3、將橡膠輪胎套在輪轂外沿,並將其與齒輪軸連線,蓋上外殼,安裝車蓋前後鎖扣,完成「漫步者」智慧型循線賽車的組裝。
四、智慧型循線賽車的工作原理
「漫步者」的工作原理主要是控制電路板上感測器的工作原理。感測器由1個發射管和1個接收管組成,發射管發射紅外光線,光線遇到淺色表面能被反射並由接收管接收,接收管接收到該光線後能向對應的電機發出指令,命令其運轉工作。但如果光線遇到黑色表面的話,光線將無法被反射,對應的電機也就停止運轉了。
在賽車前行過程中,如果兩邊的感測器均能正常完成紅外線的發射和接收,電池的電壓將被均勻分到兩隻電機上,賽車能保持直行;當一邊的感測器無法完成光線的接收,即探測到黑色表面時,這一邊的電機將停轉,電壓全部集中在另一邊的電機上,賽車單邊馬達快速運轉就出現了轉彎,也就是我們所說的循線前進了。
五、車輛除錯
「漫步者」具有6個感測器,對路線的識別能力非常強,速度方面又分高、中、低三檔可以調節。調節該模型主要有以下幾個步驟:
1、調節電位器。用電位器調整筆調節電位器,使之能精確地識別黑線。一般最簡單的方法就是讓一端的感測器靠近黑線,調到馬達轉與不轉的臨界點,再試車循線並進行進一步微調。
2、調整車速。速度一定要和電位器匹配,車速太快車子容易「脫軌」。
3、調整後輪位置。往車頭移動後輪能增強車了的循線靈敏度,但很容易出現直線行駛中的「搖頭晃腦」;往車尾移動則增強車子的穩定性,但容易在彎道吃虧。後輪的前後移動是為了調整其修正力矩的大小。
4、更換高摩擦力輪胎。
用一些抓地力更強的輪胎也能幫助提高車速。
板書「漫步者」智慧型循線賽車
一、智慧型循線賽車的構造
二、零部件名稱
三、組裝賽車
四、工作原理
五、除錯賽車
「漫步者」智慧型循線賽車
競賽規則及內容
一、競賽場地
競賽場地規格為2.4公尺×1.2公尺。
二、競賽內容
各參賽選手現場製作智慧型賽車並完成指定路線的循線行進,全程用時最短者獲勝(精確到0.1秒),按照用時長短評定各選手的最終名次。
三、具體細則
1、現場製作加除錯時間規定為1小時,完成製作的選手可提前進入訓練場地進行除錯。
2、每名選手聽到裁判點名上場後,必須在30秒之內示意裁判已做好發車準備。
3、裁判發令「開始」後賽車從起點按逆時針方向發車,發車後不允許選手通過任何方式協助賽車行進,違者該輪成績無效。
4、競賽過程中賽車若出現脫離路線或停止不前(10秒內未能循線前進則判定為「停止不前」),該輪成績無效。
5、每次1名選手上場,每名選手有2輪機會,以用時最短的1輪成績作為最終成績。
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