全國青少年機(jī)器人等級考試一二級教學(xué)內(nèi)容與安排C

1、. .PAGE15 / NUMPAGES15全國青少年機(jī)器人等級考試一二級教學(xué)概述與教學(xué)安排C簡單機(jī)械（凸輪、滑桿、棘輪、曲柄、連桿）一、杠桿定義：能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的桿，對于蹺蹺板來說，蹺板這個桿能夠繞支架上的點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，而扳手這個桿能夠繞螺絲的中心軸旋轉(zhuǎn)。在杠桿結(jié)構(gòu)中，那個固定的點(diǎn)稱為支點(diǎn)。支點(diǎn)兩邊力的關(guān)系是：一邊重量*物體到支點(diǎn)的距離=另一邊重量*另一邊物體到支點(diǎn)的距離杠桿原理的公式是：F1L1=F2L2杠桿原理公式是由阿基米德總結(jié)的。阿基米德曾經(jīng)說過，給我一個支點(diǎn)，我能翹起整個地球。利用的就是杠桿原理。（結(jié)合力的三要素擴(kuò)展：方向、大小、力的作用點(diǎn)）五要素：動力，支點(diǎn)，阻力、動力臂、阻力臂動

2、力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫動力，施力的點(diǎn)叫做動力作用點(diǎn)。動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離叫做動力臂。支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn)叫做支點(diǎn)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫阻力，施力的點(diǎn)叫阻力作用點(diǎn)阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫做阻力臂說明：通過力的作用點(diǎn)沿力的方向的直線叫做力的作用線平衡條件：阻力*阻力臂=動力*動力臂 F1L1=F2L2（F2為動力）L2 L1 F1 F2 L1 L2分類條件力矩活動距離(紅線部分)生活實(shí)例省力杠桿 L1F2 費(fèi)距離瓶起子螺絲刀費(fèi)力杠桿L1L2 F1F2 省距離魚竿筷子等臂杠桿L1=L2 F1=F2 不費(fèi)不省 蹺蹺板天平說明：省距離、費(fèi)距離中的距離指的是力的作用點(diǎn)運(yùn)

3、動的距離，是力到支點(diǎn)的距離。生活中，為了省力，就應(yīng)該用動力臂比阻力臂長的杠桿；要省距離，就應(yīng)該用動力臂比阻力臂短的杠桿。生活中的費(fèi)用杠桿有：鑷子、釣魚桿、筷子等，費(fèi)力杠桿的應(yīng)用主要是為了省距離。生活中的省力杠桿有：榨汗器、胡桃鉗、門把手、扳手、鐵鉗、指甲刀等臂杠桿：天平，主要用于測量丙側(cè)物體的質(zhì)量。二、滑輪定滑輪：軸的位置固定不變的滑輪動滑輪：軸的位置隨著被拉物體一起運(yùn)動的滑輪。 定油輪的特點(diǎn)：1.改變力的方向。如上圖：如果想讓物體上升，那就要向下施力。定滑輪改變力的方向是可以根據(jù)實(shí)際情況來確定的，并不一定是反方向，如下圖，展示的是兩個不同的施力方向，這兩個力的大小是一樣的。不改變力的方向，不

4、省力也不費(fèi)力。（為什么？）施力端運(yùn)動距離和物體上升距離一樣。定滑輪原理：實(shí)質(zhì)上是一個等臂杠桿。如上圖所示：定滑輪中心的軸就是這個等臂杠桿的支點(diǎn)，重物端的滑輪圓邊上為阻力點(diǎn)，施力端的滑輪圓邊為動力點(diǎn)。此時，無論什么方向拉動繩子，阻力臂都與動力臂相當(dāng)，都是油輪的（ ），所以定滑輪是等臂杠桿。動滑輪：中心軸的位置隨著被拉動的物體一起運(yùn)動的滑輪叫動滑輪。動滑輪的特點(diǎn)是：不改變力的方向（如圖6.8）所示，想要讓物體向上，就要向上拉物體，圖中，F(xiàn)乙方向向上，物體向上運(yùn)動。而定滑輪的F甲的方向向下時，物體是向上運(yùn)動的。改變力的大小，如上圖豎直向上用力時，力的大小為重物的一半，所以省了一半的力。施力端上升距離

5、為物體上升距離的2倍。動滑輪的原理：是一個省力杠桿，如下圖所示，動滑輪的中心軸拉著重物的為阻力點(diǎn)，施力端的圓邊為動力點(diǎn)，而支點(diǎn)為左側(cè)圓的邊界，此時動力臂的長度是圓的直徑，而阻力臂的長度是圓的半徑，所以動力臂是阻力臂的2倍，所以動滑輪省力，且動力是阻力（物體重量）的一半?；喎诸?力大小 方向 距離 本質(zhì)定滑輪 不變 改變距離不變等臂杠桿動滑輪力減小一半 不變費(fèi)距離 二倍省力杠桿思考：動滑輪中，施力方向不是豎直身上的，而是斜向上的，力的大小是否也是物體重量的一半呢？滑輪組滑輪組是由多個動滑輪和定滑輪組成的機(jī)構(gòu)，如下圖：滑輪組的特點(diǎn)是：定滑輪可以改變力的方向，但不能省力地拉動物體。動滑輪不可以改變

6、力的方向，但能省一半的力來拉動物體?；喗M結(jié)合了定滑輪和動滑輪，這樣既可以改變力的方向，也能省力拉動物體?；喗M用幾段繩子吊著物體，提起物體的力就是總重量的幾分之幾。繩子的自由端繞過動滑輪的算一段，而繞過定滑輪的不算。如圖6.11所示，繩子的段數(shù)只計算繞過動滑輪的繩子，我們來分析一下：輪軸能繞共同軸線旋轉(zhuǎn)的機(jī)械，叫做輪軸。在輪軸中外環(huán)叫輪，環(huán)叫軸，輪軸兩個環(huán)是同心圓。它的實(shí)質(zhì)是一個能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿。這個杠桿的支點(diǎn)就在軸線上，輪軸在轉(zhuǎn)動時輪與軸有一樣的轉(zhuǎn)速，動力點(diǎn)就是輪的外圓，阻力點(diǎn)就是軸的外圓（阻力臂就是軸的半徑），所以當(dāng)動力作用在輪上，則輪軸為當(dāng)省力杠桿，輪和軸的半徑相差越大越省力，但越費(fèi)

7、距離。動力作用在軸上則輪軸為費(fèi)力杠桿，輪和軸的半徑相差越大則越費(fèi)力，但越省距離。C作業(yè)（把括號里的容字體設(shè)為黑色即答案）單選題中國首次舉辦機(jī)器人世界杯，在哪個城市？（）A. B. C. D. 我國最早記載機(jī)器人雛形是在（ 西周 ），距今已有3000多年的歷史。A、元朝 B、清朝 C、唐朝 D、西周2016年世界機(jī)器人大會在哪舉行？（中國） A. 中國 B. 法國巴黎 C. 美盛頓 D. 中國我國漢代的大科學(xué)家（ 儀 ），不僅發(fā)明了地動儀，還發(fā)明了計里鼓車。 A、白 B、白居易 C、儀 D、司馬光三國時的蜀國丞相（諸亮）成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”，并用其運(yùn)送軍糧。 A、霍去病 B、岳軍 C、飛

8、D、諸亮機(jī)器人的英文單詞是（robot），是在1920年的科幻小說羅薩姆的萬能機(jī)器人中根據(jù)robota和robotnik創(chuàng)造出來的。 A、robotcup B、fira C、robot D、english美國科幻巨匠（阿西莫夫）于1942年在科幻小說中提出了“機(jī)器人三大定律”。 A、森昌弘 B、希特勒 C、阿西莫夫 D、奧巴馬美國人（德沃爾）于1954年制造出世界上第一臺可編程的機(jī)器人。 A、邱吉爾 B、斯大林 C、東條英機(jī) D、德沃爾美國發(fā)明家德沃爾和（英格伯格）在1959年制造出第一臺工業(yè)機(jī)器人，所以他被稱為“工業(yè)機(jī)器人之父”。 A、德沃爾 B、英格伯格 C、布什 D、華盛頓斯坦福大學(xué)人工

9、智能研究中心在1966年發(fā)明了（克）機(jī)器人，它是第一臺移動機(jī)器人，被賦予了有限的觀察和環(huán)境建模能力，控制它的計算機(jī)要填滿整個房間。A、阿童木 B、愛德華 C、克 D、機(jī)甲獵人日本的機(jī)器人專家（森昌弘）在1969年提出了“恐怖谷理論”：人形玩具或機(jī)器人的仿真度越高，超過95%的人越有好感，但當(dāng)超過一個臨界點(diǎn)時，這種好感度會突然降低，越像人越反感恐懼，直到低谷。機(jī)器人世界杯的英語名是（robocup）A、robota B、robot C、robotnik D、robocup首屆機(jī)器人世界杯于1997年8月在（日本名古屋）舉行。 A、中國 B、日本 C、美國 D、德國 我國于2008年6月在（）舉辦

10、了第12屆機(jī)器人世界杯。 A、 B、 C、 D、微型機(jī)器人世界是哪個國家的教授金鐘煥提出的？（國） A、德國 B、英國 C、中國 D、國第一屆微型機(jī)器人世界杯于1996年11月在哪個國家舉行？（國） A、國 B、巴西 C、意大利 D、伊朗力的單位是（牛頓）。 A、千克 B、千米 C、小時 D、牛頓成熟的蘋果往地上掉是因為（重力） A、動摩擦力 B、靜摩擦力 C、重力 D、彈力上圖中（a）與（b）的描述：力的作用效果和力的（大?。┯嘘P(guān)。A、方向 B、作用點(diǎn) C、大小 D、高度上圖中（a）與（c）的描述：力的作用效果和力的（方向）有關(guān)。A、方向 B、作用點(diǎn) C、大小 D、高度上圖中（a）與（d）的

11、描述：力的作用效果和力的（作用點(diǎn)）有關(guān)。A、方向 B、作用點(diǎn) C、大小 D、高度直升機(jī)起飛靠的是（氣壓差） A、重力 B、摩擦力 C、彈力 D、氣壓差 由于地球的吸引而受到的力，叫做（重力） A、彈力 B、動摩擦力 C、靜摩擦力 D、重力兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運(yùn)動或者具有相對運(yùn)動趨勢時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運(yùn)動的力，這種力叫（摩擦力） A、彈力 B、動摩擦力 C、靜摩擦力 D、摩擦力拉同一物體，滾動的方法比推動的方法輕松，是因為滾動摩擦力比滑動摩擦力（小得多）。 A、大得多 B、小得多 C、相等 D、不能確定車子的輪胎上都是有花紋的，這些花紋主要是為了讓輪胎增加車子與地面之

12、間的（摩擦），防止打滑。重力 B、摩擦 C、彈力 D、重量重力的方向是（豎直向下）。 A、豎直向下 B、豎直向上 C、向左 D、向右多選題1.工業(yè)機(jī)器人具有哪些特點(diǎn)？（ABCD） A.對工作環(huán)境有很強(qiáng)適應(yīng)能力，能代替人在有害場所從事危險工作。 B. 動作準(zhǔn)確性高，可保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。 C. 能高強(qiáng)度地在環(huán)境中從事單調(diào)重復(fù)的勞動。 D. 具有很廣泛的通用性。2.機(jī)器人傳感器應(yīng)該具有的要求？（體積小和抗干擾性強(qiáng)） A.抗干擾性強(qiáng) B. 抗干擾性差 C. 體積小 D. 體積大3.醫(yī)用機(jī)器人具有哪些特征？（ABCD） A. 不能發(fā)生錯誤動作 B. 非專業(yè)人員也可以正確使用。 C. 對醫(yī)生提供有效的

13、幫助 D. 可以直接與人接觸。4.下面哪些是機(jī)器人三定律？（A、B、C） A.機(jī)器人可以偶爾傷害人類。 B. 機(jī)器人不得傷害人類，或坐視人類受到傷害。 C. 在不違背第一與第二法則下，機(jī)器人必須保護(hù)自己。 D. 除非違背第一法則，機(jī)器人必須服從人類的命令。5.三代機(jī)器人分別是（ABD） A、示教再現(xiàn)型機(jī)器人 B、感知型機(jī)器人 C、克機(jī)器人 D、智能機(jī)器人6.力的三要素是（大小、方向、作用點(diǎn)）A、大小 B、摩擦力 C、方向 D、作用點(diǎn)7.二力平衡的條件是（兩力大小一樣、方向相反、同一直線、同一物體）A、兩力大小一樣 B、方向相反 C、同一直線 D、同一物體判斷題世界第一臺可編程機(jī)器人叫“尤尼梅特”。（正確）機(jī)器人“恐怖谷理論”認(rèn)為當(dāng)機(jī)器人與人類相