教師提示 - 詞彙
分子: 分數的頂部部分。
分母: 分數的底部部分。
現在您已經根據兩個齒輪比計算了複合齒輪比,我們現在將根據三個齒輪比計算複合齒輪比!
您將四人一組計算齒輪比並確定由此產生的機械優勢。
計算2
教師提示 - 分數化簡
學生在化簡分數時常常遇到困難。 12/60 和 36/12 將透過分子或分母中的 1 進行均勻化簡。
然而,60/36 並不能均勻地簡化為分子或分母為 1 的情況。 確保學生意識到,將分數的每個部分除以 12,該分數最多可以簡化為 5/3。
填寫齒輪比表中缺少的計算。 請記住,每個人都應該根據自己的角色進行計算。
-
作用 1:計算上表第 1 行齒輪比。 顯示工程筆記本中的所有工作。
-
作用 2: 計算上表第 2 行齒輪比。 顯示工程筆記本中的所有工作。
-
作用 3:計算上表第 3 行齒輪比。 顯示工程筆記本中的所有工作。
-
作用 4:計算上表的結果比行。 在計算最終複合齒輪比之前,請檢查齒輪比 1、2 和 3 的計算結果。 顯示工程筆記本中的所有工作。
-
所有角色:計算上表的優勢行。 顯示工程筆記本中的所有工作。
教師工具箱 - 解決方案
提供了以下計算 2 的解表。 計算 2 的機械優勢是 1:1 的比率,從而產生功率傳輸。
教師工具箱 - 停下來討論
僅使用兩個相同尺寸的齒輪也可以實現 1:1 的傳動比。 透過詢問學生以下問題來發起討論:
-
1:1 的齒輪比什麼時候對機器人有用?
-
實現 1:1 的複合齒輪比是否需要所有三個齒輪比? 如果沒有,您能否提供一個使用較少齒輪的範例?
-
你能用一句話解釋一下 1:1 的齒輪比指的是每個女孩會轉動幾次嗎? (提示:__T 驅動(輸入)齒輪將轉動一圈,__T 從動(輸出)齒輪也轉動一圈)。
計算3
填寫齒輪比表中缺少的計算。 請記住,每個人都應該根據自己的角色進行計算。
-
作用 1:計算上表第 1 行齒輪比。 顯示工程筆記本中的所有工作。
-
作用 2:計算上表的齒輪比 2 行。 顯示工程筆記本中的所有工作。
-
作用 3:計算上表第 3 行齒輪比。 顯示工程筆記本中的所有工作。
-
作用 4:計算上表的結果比行。 在計算最終複合齒輪比之前,請檢查齒輪比 1、2 和 3 的計算結果。 顯示工程筆記本中的所有工作。
-
所有角色:計算上表的優勢行。 顯示工程筆記本中的所有工作。
教師工具箱 - 解決方案
提供以下計算3的解表。 計算 3 的機械優勢是 1:25 的比率,從而提高速度。
教師工具箱 - 機械優勢
現在,學生已經計算出可產生所有三種機械優勢(功率傳遞、速度提高和扭矩增加)的齒輪比,鼓勵學生從工程筆記本中反思他們的計算。 請學生找出他們注意到的任何模式。 問學生以下問題:
問: 在計算導致權力轉移的比率時,您注意到什麼模式?
A: 答案可能會有所不同,但學生應注意,複合齒輪比將簡化為 1/1 的分數。
問: 在計算導致速度增加的比率時,您注意到什麼模式?
A: 答案可能會有所不同,但學生應注意,由分數的分子表示的比率的第一部分將比比率的第二部分或分數的分母所代表的數字更小。 換句話說,與從動輸出齒輪相比,驅動輸入齒輪轉動的次數較少。
問: 在計算導致扭力增加的比率時,您注意到什麼模式?
A: 答案可能會有所不同,但學生應注意,由分數分母表示的比率的第二部分將比比率的第一部分或分數的分子小。 換句話說,與從動輸出齒輪相比,主動輸入齒輪轉動的次數更多。
問: 速度和扭力之間的整體關係是什麼?
A: 隨著速度增加,扭矩減小,反之亦然。 這可以從它們各自的傳動比看出。