Конспект урока "Зубчатая передача. Передаточные отношения"

Разработала Боброва Елена Викторовна

МАУ ДО «ЦДТ» г. Кировград

Конспект занятия в д/о Техническое конструирование по программе Основы робототехники.

Тема: Зубчатая передача. Передаточные отношения

Тип занятия: изучение и закрепление нового материала.

Вид занятия: комбинированный

Цель: изучение зубчатой передачи, конструирование простого механизма «зубчатая передача» и использование его в модели; познакомить с понятием - передаточные отношения, правилами расчета.

Задачи:

Формировать умение анализировать, рассуждать и демонстрировать модели.

Способствовать развитию навыков конструирования, развитие пространственного и логического мышления, мелкой моторики рук.

Влиять на формирование коммуникативных навыков у обучающихся.

Воспитывать трудолюбие и аккуратность в работе используя конструктор Lego Простые механизмы.

Возрастная категория: 1-2 класса

Планируемые результаты:

развить познавательные умения и навыки обучающихся;

освоить понятия: зубчатое колесо, зубчатая передача, передаточное число;

формировать практические навыки конструирования моделей с применением зубчатой передачи;

собрать и испытать модели;

подготовка и проведение демонстрации модели;

Формировать УУД:

Познавательные универсальные действия: Поиск и выделение необходимой информации.

Регулятивные: Постановка целей совместной деятельности,планирование, контроль, коррекция, оценка.

Личностные: мотивация учения.

Коммуникативные:планирование учебного сотрудничества с педагогом и сверстниками, умение точно выразить свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, наглядный, частично-поисковый, исследовательский

Формы организации обучения: фронтальная, индивидуальная работа.

Оборудование: ноутбук, экран, конструкторы Lego Простые механизмы – 12 шт.

Ход занятия:

Организационная часть

Здравствуйте ребята!

Сегодня на уроке мы с вами изучим один из видов механических передач - Зубчатую передачу. Вы узнаете, что такое зубчатая передача, какие бывают зубчатые колеса. Вы будете исследователями.

Основная часть. Изучение нового материала (перед детьми стоят наборы Lego Простые механизмы.

Слайд 1. Зубчатые колеса

Скажите, пожалуйста, у нас с вами есть в наборах такая деталь? Найдите ее и покажите мне. Какой формы эта деталь? (Круглой)

Эта деталь называется – колесо. Чем это колесо отличается от обычного колеса? (зубчиками). Поэтому это колесо называется «зубчатое колесо» или шестерня.

Посмотрите в контейнер и найдите там другие зубчатые колеса.

Покажите их мне. Вот такие Зубчатые колеса у вас есть. А чем они отличаются?

Они имеют разное количество зубчиков. Есть прямые зубчики и в форме короны. Они называются: прямозубые зубчатые колеса и коронное зубчатое колесо.

Ребята, а вы знаете, как здороваются люди при встрече? (перечисляют варианты)

А у зубчатых колес нет рук, у них есть зубчики. И если шестерни расположены рядом, так, чтобы их зубчики соприкасались – значит они здороваются. Зубья колеса препятствуют скольжению.

Слайд 2. Зубчатые пары

Все зубчатые колеса должны входить в надежное зацепление друг с другом, чтобы зубчатая пара могла эффективно работать. Если одно из зубчатых колес начать двигать, то и второе тоже начнет двигаться, и чем быстрее двигается одно, тем быстрее двигается и второе. Вот такие дружные детали.

Просмотр видео Робототехника для детей. https://www.youtube.com/watch?v=ZMMgr3gtBjk

Зубчатые колеса, которые зацепляются зубчиками друг за друга, чтобы передать движение, силу называется зубчатой передачей. Это один из видов механической передачи движения.

Зубчатая передача бывает:

Нейтральная

Повышающая

Понижающая

Коническая. Вращение под углом 90⁰.

Ведущее зубчатое колесо – это колесо, поворачиваемое внешней силой, в данном случае вашей рукой. Любое зубчатое колесо, поворачиваемое другим зубчатым колесом, называется ведомым колесом.

Далее обучающиеся собирают модели по инструкции, проводят испытания и делают выводы.

!При помощи зубчатых колес можно увеличивать или уменьшать скорость вращения.

! Увеличение скорости вращения -повышающая зубчатая передача.

Поверните рычаг на один полный оборот и посчитайте, сколько раз повернется маркер положения.

Слайд 3. Повышающая передача

При одном обороте рукоятки (большое ведущее колесо) меньшее колесо поворачивается пять раз. Значит в этом механизме передаточное отношение 1:5. Это повышающая передача. При увеличении передаточного отношения увеличивается скорость вращения ведомого колеса, но уменьшается производимая им сила, то есть возможность поворачивать что-либо.

! Уменьшение скорости вращения – понижающая зубчатая передача.

Посчитайте, сколько раз нужно повернуть рукоятку для того, чтобы маркер положения повернулся один раз.

Слайд 4. Понижающая передача

Если повернуть рукоятку (маленькое ведущее колесо) пять раз, большое ведомое колесо поворачивается один раз. Значит в этом механизме передаточное отношение 5:1. Это понижающая передача. При уменьшении передаточного отношения уменьшается скорость вращения ведомого колеса, но увеличивается производимая им сила, то есть возможность поворачивать что-либо.

! При помощи зубчатых колес можно изменять плоскость вращательного движения

Слайд 5. Коническая зубчатая передача.Вращение под углом 90⁰.

Плоскость вращательного движения меняется на угол 90 ⁰.Коронное зубчатое колесо может изменять плоскость вращательного движения, поскольку у него есть специальные криволинейные зубья, позволяющие ему входить в зацепление под углом.

! Итак, используя систему зубчатых колес, можно добиться изменения скорости, направления, силы.

Закрепление новых знаний на практике

Решить задачу. Какая из зубчатых колес вращается быстрее. В какую сторону вращаются шестеренки B и С. Определить ведущее и ведомое зубчатое колесо.

Слайд 6.

При помощи зубчатых колес можно сделать замечательную игрушку, которая приводится в движение за счет зубчатой передачи. Ответ на загадку и будет названием нашей модели-игрушки для сборки.

Если снизу вверх, взлетели,
Значит, сели вы в качели.
Если крутитесь по кругу,
Сидя в кресле, вместе с другом,
Значит, вы кружиться сели,
В расписные…(Карусели)       

А вам нравятся карусели?

Как вы думаете, какой механизм заставляет карусель крутиться?

5. Практическая работа. Сборка модели «Карусель».

Обучающиеся собирают модель по инструкции.

Какие детали нам потребуются для сборки карусели?

Перед началом сборки вместе с педагогом определяют вид зубчатых колес.

(В данной модели используются четыре зубчатых колеса: два корончатых 24-зубчатых, одно маленькое 8-зубчатое, одно прямозубое 12- зубчатое).

Соберите модель карусели А6 (учащиеся собирают модель карусели).

Определите вид зубчатых колес и сосчитайте количество зубцов на каждом из них.

(В данной модели используются две шестерни: прямозубая 8-зубчатая и корончатая 24-зубчатая)

Соберите модель карусели А7 и заставьте ее вращаться (обучащиеся собирают модель карусели).

Определите вид шестерней и сосчитайте количество зубцов на каждой из них.

(В данной модели используются четыре шестерни: две маленьких прямозубых 8-зубчатых, корончатая 24-зубчатая и большая прямозубая 40- зубчатая)

Сравните модели каруселей А6 и А7.

Объясните, чем отличаются модели?

Как вы думаете, какая карусель будет вращаться быстрее? Почему?

! Вывод:

Модель карусели А7 вращается быстрее, потому что используется повышающая скорость.

6.Рефлексия

С какой механической передачей мы познакомились?

Из каких деталей состоит зубчатая передача?

Как рассчитать передаточное число?

Как увеличить скорость вращения?

Как увеличить силу?

Все ли у вас получилось сегодня на занятии? Что не получилось? Какие были трудности?

Список литературы, используемой при создании конспекта занятия:

Бекурин М. Простые механизмы. http://inoschool.ru/itemlist/category/34-prostye

Комплект задания к набору 9689 «Простые механизмы» Книга для учителя.

Тест на механическую понятливость. Тест Беннета. http://testbrain.ru/tests/dotestBennet

4. Видео Робототехника для детей. https://www.youtube.com/watch?v=ZMMgr3gtBjk

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/428612-konspekt-uroka-zubchataja-peredacha-peredatoc