小学课后服务 STEAM科学课堂:四级 7 雨刷器 课件 (31张PPT)

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小学课后服务 STEAM科学课堂:四级 7 雨刷器 课件 (31张PPT)

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(共31张PPT)
雨刷器
1.同学们有没有注意汽车的雨刷器是如何工作的?
2.说一说,我们在什么情况下会用到雨刷器呢
1.请用双手模拟雨刷器,演示一下,汽车上雨刷器都是如何摆动的?
2.如果要为你的汽车上选一款雨刷器,你希望它以什么方式刷玻璃?为什么?
今天,我们就一起成为雨刷器工程师,比较不同类型的雨刷器工作原理,根据汽车挡风玻璃特点,为它选择一款最适合的雨刷器。
塑料板
带孔木棒
双脚钉
工字钉
量角器
(请从lesson 14中取出)
剪刀
双面胶
提示:剪刀,双面胶,尺子,记录笔带来自工具袋,使用后请将其放回工具包中;
学生需要提前准备好白纸。
尺子
记录笔
观察图片,分辨雨刷器的不同类型
观察图片,分辨雨刷器的不同类型
1.如何选择雨刷器
你认为汽车选择雨刷器最主要需要考虑什么?单杆、双杆,顺刷和对刷的设计是为了满足什么需要?
请2-4人小组讨论,说出你的观点。
2.如何固定雨刷器
在实现雨刷器功能前,需要先安装它,现在有一块挡风玻璃(塑料板),需要为它设计雨刷器,你要将它固定在哪里?为什么?
3.尝试安装雨刷器模型
观看手部视频,将木棒组装到塑料板上。
学生塑料板,根据手部视频,2人一组分析讨论,并测试安装后雨刷器是否能灵活使用。
如果为这块挡风玻璃(塑料板)设计雨刷器,你会选择哪种类型?为什么?
在老师的指导下
制作单杆雨刷器
在老师的指导下
制作双杆顺刷
双杆对刷
4.雨刷器的选择依据是什么
观看手部视频,为什么该种挡风玻璃,只有一种雨刷器最适合?根据你的观察,你所选择的雨刷器的类型与挡风玻璃的长宽比之间有什么关系?
测量塑料板的长宽并记录,依次验证不同类型的雨刷器,并得出结论。
为了保证驾驶员的视野需求,一般要求至少满足(驾驶员前方A区)98%的刮刷覆盖率与B区(除去A区域之外的其他区域)80%的刮刷覆盖率。
5.尝试优化雨刷器
说一说:对于“对刷”的雨刷器,在设计时需要注意什么?你是如何优化它?
学生根据直尺测量的雨刷器刷杆的长度,说出“对刷”的雨刷器的使用注意事项。
观看手部视频,学习如何记录并比较雨刷器在挡风玻璃擦拭面积。
利用带孔木板,选择不同的孔固定,用笔穿过带孔木棒顶端的孔,观察木棒在塑料片上划过的轨迹,连接形成面积。用量角器测量在塑料板上标记好的雨刷器刷过扇形面积的角度,角度越大则面积越大。
6.如何比较雨刷器在挡风玻璃上的擦拭面积
思考:如果塑料板不变,如何让雨刷器擦拭的面积最大呢?
2人一组,在组内讨论,优化自己的方案进行试验。利用现有的材料,测试记录,雨刷器擦拭“挡风玻璃”面积最大时,雨刷杆的位置与长度。
7. 如果挡风玻璃面积不同,我们可以为挡风玻璃一味的选择同一种雨刷器吗?
在纸张上画出 20x14cm 的矩形,根据上一步的实验操作,在纸张上完成测试。
如果要让这款雨刷器擦拭面积最大,你需要如何去设计?根据老师指导,优化自己的方案。
分析数据,得出结论
面积不同的雨刷器,分别适合哪种雨刷器?将你的实验结果记录在实验记录单。
我们知道雨刷器的运动方式主要是左右摆动,真实的情况下,汽车上的雨刷器是它是如何动起来的呢?
9.拓展活动:
请观看,看看老师是如何做的。
学生根据指导,完成测试。说一说:这种运动方式的优点。
1.对于高宽比不同的挡风玻璃,你分别为他们选择那哪款雨刷器?为什么?(提示:高宽比大于等于0.7 的小塑料板适合双杆对刷,高宽比小于0.7的塑料板适合单杆。)?
2.雨刷器的选择与玻璃的高宽比不合适,会有什么影响?
3.为什么雨刷器不能够刷挡风玻璃的所有部位呢?(提示:由于综合考虑影响雨刷器的各个因素,现阶 段的雨刷器在设计的过程中只能刷挡风玻璃的主要部位,而刷不到所有的部位。)
4.你有什么办法让雨刷器左右摆动?真实的汽车雨刷器的结构是什么样的?
雨刷器是用来刷除附着于车辆挡风玻璃上的雨点及灰尘的设备,以改善驾驶人的能见度,增加行车 安全。雨刷器的两种形式为顺刷(即两支雨刷朝着同一个方向摆)和对刷(即两支雨刷左右交叉),单 刷是属于顺刷结构中去除副刷杆的情形。但无论哪种形式都需要满足驾驶员的视野需求。一般来说玻璃 高宽比大于0.7,建议采用对刷,否则副驾驶前方的雨刷器要求的刷过面积比较难满足。高宽比小于0.7 时就可以选择单杆雨刷器。现在我们熟悉的雨刷器已经是经过优化和改进的,虽然不能刷过玻璃的所有 部位,但已经可以满足驾驶员视野需求了。
汽车上的雨刷器一M都是连杆结构,平面连杆机构中,各运 动副(各运动机构单位,即实验中的各木棒)均为面接触,传动时受到单位面积上的压力较小,且有利 于润滑,所磨损较轻,寿命较长。另外,由于接触面多为圆柱面或平面,制造比较简单,易获得较高的 精度。
请你回顾本堂课的学习过程
用心记录下自己的成长与收获吧!

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