青少年VEX IQ机器人实训课程(初级)
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第3课 奇特的梯子

学习目标

(1)了解不同形状梯子的结构。

(2)认识不同梯子的用法。

(3)可以自己搭建不同的梯形结构。

阅读与探索

同学们在生活中是不是有见过各种各样的梯子呢?想想这些样子的用途是什么呢?

下面我们来认识一些常见的梯子(见图1.3-1~图1.3-4),看看是不是有你见过的?

图1.3-1 直梯

图1.3-2 双侧梯(人字梯)

图1.3-3 家用木梯

图1.3-4 单侧梯

观察与思考

针对以上图中所示的几种简单点的梯子,同学们可以思考梯子的稳定性,为什么人们可以沿着梯子往上爬而不会摔倒呢?回想前面说到的三角形结构,当直梯斜着靠墙的时候,梯子与墙和地面之间就构成了三角形的形状结构,这就是运用了三角形的稳定性。

生活中很多梯子的材质是木材或铝合金。木梯结实耐用,纹理美观,给人一种自然舒适的感觉,在一定程度上也是一种家居装饰品。但它与其他材质的梯子相比则显得重量过重,而且比较占据空间。铝合金梯采用高强度的铝合金型材制成,铝合金是一种比较轻便的材质,所以具有重量轻、携带方便的优势。配有强固的防滑梯脚,不易变形,稳固耐用,安全高效。

设计与制作

材料准备
设计过程

使用准备好的材料,构思搭建一些梯子。例如,搭建出如图1.3-5所示的人字梯,同学们也可以动手试一试。

评估与测试

评估搭建的作品可用性,测试其稳定性。如果搭建的作品不够结实稳固,思考怎样可以让其更为稳定呢?可以寻找同学共同探讨或者寻求老师给予一些帮助哦。参看图1.3-6就是一种加固模式,使得梯子不会轻易往两边散开了。

图1.3-5 人字梯

图1.3-6 加固人字梯

结论与拓展

梯子是我们生活中方便使用的一件工具,不管是直梯还是多功能梯基本上都是利用了三角形稳定性。当我们把可收缩人字梯直接放在地面上的时候,梯子的两侧与地面就形成了一个三角形结构。

除了梯子之外,我们还可以想想什么工具用到了三角形的稳定性特征?同学们能不能自己也动手实践一下探索其中的原理和功能呢?