简单齿轮传动:齿轮小工匠

看,这个大齿轮转一圈,连在一起的小齿轮就会转好多圈!齿轮像牙齿一样紧紧咬合,能把力量从一个地方传到另一个地方。齿轮小工匠,快来搭建齿轮组,观察它们如何协同工作,让机器动起来吧!

游戏场景设计

游戏提供一个底板和不同大小、齿数的虚拟齿轮。孩子需要将齿轮拖放到底板上,并确保它们的齿能够正确咬合。当转动一个主动齿轮时,与之咬合的从动齿轮也会跟着转动。通过组合不同的齿轮,可以改变转动的速度和方向。

孩子将观察:两个咬合的齿轮转动方向有什么关系?大齿轮带小齿轮,谁转得更快?如何用三个齿轮改变转动方向?如何设计一套齿轮让远处的轮子也转起来?理解齿轮传动中速度、方向和力的传递规律。

核心学习目标

1. 齿轮结构认知:认识齿轮的形状、齿的作用及咬合原理。

2. 传动现象观察:观察齿轮传动中方向改变和速度变化的规律。

3. 机械联动理解:理解多个零件如何联动完成一项任务。

4. 工程设计兴趣:激发对机械装置和工程设计的好奇心与兴趣。

游戏难度分级

初级:齿轮配对
将两个齿轮正确咬合,观察它们反向转动。

中级:速度变化
用大小齿轮组合,观察转速的变化(大带小加速,小带大减速)。

高级:多级传动
搭建包含三个以上齿轮的传动链,实现特定方向输出。

专家:复杂机构
结合齿轮与皮带、链条,设计一个简单的复合传动装置。

家长指导方法

1. 寻找生活实例:带孩子观察自行车链条传动、玩具发条车、钟表内部(图片)等齿轮应用。

2. 使用建构玩具:利用乐高等有齿轮部件的玩具进行实物搭建。

3. 讲解简单机械:讲解齿轮是重要的简单机械,汽车、工厂机器里都有很多齿轮。

4. 鼓励创造故事:为搭建的齿轮装置编一个故事,比如“这是给小人国运粮食的机器”。

游戏特色功能

齿轮吸附对齐:齿轮靠近时会自动吸附并对齐齿位,便于咬合。

转动动画演示:提供流畅的齿轮转动动画,清晰展示传动过程。

任务工坊:提供“制造一台电风扇”、“设计一个搅拌器”等情景化搭建任务。

我的机械厂:保存和展示孩子设计的各种齿轮传动作品。

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