内容正文:
3-6.3 长度测量
教学名称
长度测量
教学目标
1、 颜色传感器的应用;
2、 角度传感器的应用;
3、 减速比的计算;
4、 动手能力锻炼及逻辑思路分析锻炼。
教学用具
EV3、中型电机1个、颜色传感器1个、齿轮及零件若干。
(助教要配合主教课前需要准备的上课需要东西)
教学过程
1、 课程引入(5分钟):
请同学们用尺子(教师准备好直尺),测量一下每个梁、轴的长度是多少?同学们有没有感觉用眼睛不断的检测尺子的刻度是一件比较麻烦的事情,如果让大家测量一天的时间,估计眼睛很快就坏掉了。那么在未来的世界中,人们还会咋么麻烦的用尺子测量零件的长度吗?当然不会,今天我们就来制作一种可以直接测量零件长度并且将结果很快显示出来的机器人。
2、 搭建练习(40分钟):
根据搭建图纸,搭建长度测量机器人(PDF文件)。
3、 程序编写(20分钟)(PPT演示)
逻辑思路分析(10分钟)
检测原理:
1、 颜色传感器用来检测是否有零件通过并接受测量;
2、 角度传感器测量并记录零件开始通过颜色传感器到完全通过颜色传感器这段时间内,电机一共转过了多少度;
3、 通过齿轮比的计算得到轮子转过的角度(轮子转过的角度为电机的1/5);
4、 轮子的周长为13.5cm,如此可计算出轮子转过的长度;
5、 轮子的线速度与零件的线速度相同,所以零件长度等于轮子转过的长度。
指导学员绘制逻辑思路分析图。
程序编写(10分钟)
指导学员根据逻辑思路分析图编程控制程序。
四、游戏测试(15分钟)
1、测量每个EV3梁的长度;
2、用白色纸卷成不同长度的梁进行测量。
五、思考总结(10分钟)
1、请大家思考,为什么测量会存在误差,误差可能出现在什么地方?
可能会出现误差的地方有如下几处:
a、齿轮之间咬合不够紧密,轮子实际转过的角度比轮子理论转过的角度
大;
b、轮子与被测量零件之间打滑,造成轮子的线速度大于零件通过的速度;
c、颜色传感器不能及时检测到零件的边沿,所以零件完全进入颜色传感
器检测范围的时候才开始测量。
但是通过观察,我们发现,测量的长度只会比真实长度长,而不会
比真实长度短,而以上几种可能中,只有a和b会导致这样的结果,所
以造成误差的最大因素应该是a和b,那么找到了原因,我们如何改进
呢?有兴趣的同学可以回去想一想、试一试,让机器人检测的更加精确。
2、整理分类器材。
课程时间基本为90分钟
开头结尾老师根据自己班级情况再加入英文的内容,以及活动,各自发挥。
注意事项
1、 在动机引导的过程中,如果孩子回答不出,可以加以提示或者以图画书中的情节作引导
2、 讨论时,不要偏离主题
3、 在操作时,如有孩子不想参与,就不必勉强他。但一定要观察其行为表现,一旦孩子开始操作就可以鼓励他参与进来
(展开活动中,需要注意的问题,包括搭建、课堂纪律等等)
参考资料
(引起动机里面引用的实际案例)
学科网(北京)股份有限公司
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