小学校本教材《航模科技》Word下载.docx
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第二节四驱车活动历史及发展
一、历史
迷你四驱车
1982年日本将专业竞技用的无线电摇控赛车加以缩小，去掉转向及摇控装置，成功制造了第一台微型的四轮驱动的赛车，英文的“MINI”，中文是微型的意思。
其谐音乃“迷你”于是人们喜欢将微小的东西都叫“迷你”。
迷你赛车从诞生的那天起，就以仿真、新颖的外型、强大的动力，闪电般的速度，吸引了成千上万的青少年，风行了日本。
二、发展
随着迷你四驱车品种的不断发展，游戏及比赛器材、项目的不断完善，四驱车在全球范围内开始发展起来，日本政府从87年开始正式承认四驱车比赛为国内体育模型正式项目。
并每年举行两届“日本杯”迷你四驱车大赛。
90年以来在日本还先后举行了三场国际性的迷你四驱车大赛，参加的有日本、美国、台湾、菲律宾等国家及地区。
90年奥迪玩具实业从日本引进技术，开始生产18、16、19三种系列的迷你四驱车。
经过几年的努力，在产品质量方面已到达了日本同类产品水平，某些方面超过了日本，但价格却是日本的1/3。
据不完全统计，国内的四驱车迷已超过千万。
按真车缩小32倍，以130电机和两节5号电池为动力的四轮驱动模型车，简称四驱车。
英文：
4WD。
三、四驱车品牌
我国著名四驱车品牌有：
AA牌、奥迪牌、双人牌等。
当中包括其他国家品牌：
日本的Kyosho（京商）、TokyoMarui（东京マルイ）、Okami等，韩国的AcademyPlasticModelCo.（아카데미플라스틱모델주식회사）。
第三节基本构造及组成
一、力部分的结构组成及工作原理
电动机〔马达〕及小齿轮、后导电片1个、开关钮1个、电机罩、开关罩形成完整的直流闭合回路。
可控地将直流电能转变成稳定的机械能，并以运轮圆周转动形式输出。
二、组成
1．电动机
⑴作用：
将电能转变成机械能〔130型电机电压2.4-3V〕
⑵型号
银超霸28000rad/min低转速、磁场强、扭力大、省电、适合多弯道行驶作用。
金超霸32000rad/min中高速扭力很强，耗电适中，可连续持久地工作。
捷豹55000rad/min外壳散热性能好，前后盖均采用含油轴套，速度很好。
美洲豹55000rad/min高耐磨合金换向器，高速适合于各种轨道，综合性能好。
烈豹62000转/分，电脑设计高耐磨合金换向器，适合直线冲刺。
劲霸25000转/分，风冷式马达，合金磁块电刷，转速高但马达不易发热，可长时间持续工作，适合耐力拉力赛。
⑶电机轴上的小齿轮，与电机轴过紧配合，将动力输出给冠状齿轮，外形呈现圆柱形。
材料：
白色尼龙
⑷导电片
作用：
使马达的正负极与电池的正负极相连接的导体，起导电流的作用。
镀铜或镀金金属。
特点：
具有导电性〔是金属的物理性能之一〕
⑸开关钮
作用：
控制电路的切断与接通。
原理：
通过机械挤压，推动导电片的闭合。
材料：
ABS工程塑料。
⑹电机罩
与底盘过紧配合，承托电机，安装后导电片，与齿轮箱配合，封闭齿轮箱。
⑺电池
是储备电能的元件，是四驱车的动力来源。
型号：
A.锰锌普通电池.
B.碱性高能电池，奥迪双钻牌碱性电池具有容量大，放电量大等特点。
C.充电电池：
①镍镉电池〔特点：
单位时间内放电量大，因为本身的材料限制,最初使用的时候要大冲大放否则会形成记忆效应,从而减少单位时间内放电量的大小.〕
②镍氢电池〔特点：
放电大，没有记忆效应,其容量是镍镉电池接近2倍,适合四驱车的长时间运行,由于成本低所以成为了目前最常用的电池〕
D.奥迪双钻牌有可充电镍隔电池和镍氢电池两种。
〔迷你四驱车〕特点：
容量大，放电时间长，而用内阻小，大电流，性能优。
⑻电池扣作用：
将电池紧固于底盘上，以免行车时弹出及接触不严。
第四节四驱车的拼装〔一〕
1．工具
几辆安装好的四驱车。
尖嘴钳、斜口钳、美工刀、镊子、螺丝起子、电池、工具箱。
2．材料：
四驱车的各种配件。
3．安全事项：
注意钳子、美工刀、起子的使用。
制作过程
〔一〕激趣导入
1、教师展示安装好的四驱车并提问：
“这些四驱车漂亮吗？
你们知道它们是怎么制作出来的吗？
”观看一些比赛视频。
2、仔细观察手中的四驱车并思考：
“如果你是制作者，你将如何完成四驱车的组装？
”。
〔二〕演示组装方法
1、教师演示齿轮和传动轴的安装。
〔齿轮种类有：
小齿轮、大齿轮、标准齿、高速齿〕
2、演示轮毂的安装。
注意不要漏装轴套和塑胶介子
3、演示马达和齿轮的安装。
4、演示开关和导电接触片的安装。
把开关从车子底盘内部装入
5、教师演示导向轮和电池的安装
（三）学生动手实践
1、学生安装齿轮和传动轴：
A、装上齿轮和传动轴。
B、安装传动齿轮，接受传动部分的动力并传至驱动车轮。
2、学生安装轮毂：
A、认真地切剪零件，要把切完后的零件切口凹凸不平多余的部份去掉。
B、安装轮毂，轮胎，轴套，塑胶介子。
3、学生安装导电接触片
4、学生安装马达和齿轮的安装
5、学生安装开关和导电接触片的安装：
A、把开关从车子底盘内部装入B、把开关导电接触片装入〔注意导电接触片的左右方向不要装反〕
6、学生安装导向轮和电池的安装：
把导向轮安装于车头和车尾，减少车身与轨道立墙间的滚动磨擦、提高车速。
〔四〕交流学生作品
1、展示学生作品。
2、互评学生作品。
〔五〕学生讨论
1、为什么要装导向轮？
2、什么样的电池适合于跑四驱车？
3、什么样的车轮是好的车轮呢？
5．总结
把导向轮安装于车头，车尾可减少车身与轨道立墙间的滚动磨擦、提高车速、给予车身一个向下的力，防止翻车，飞车。
锌锰电池由于放电性能差，不适合于四驱车用；
碱性电池：
内阻比锌锰电池小得多，也不适合于比赛；
镍镉电池：
内阻非常小，能在短时间内提供稳定的强大电流，爆发力强，但如果使用不当容易产生记忆效应和极化现象。
镍氢电池：
普通的镍氢电池内阻稍大，不适合于四驱车，但是经过精选制造工艺，严格控制品质的情况下，放电性能明显优于镍镉电池。
好的轮要符合如下要求：
重量轻、同心度好和抓地能力适中。
第五节四驱车的拼装〔二〕
一：
四驱车成品欣赏：
二、找问题
找一找上节课我们组装的四驱车有什么问题，还有哪些部分需要调整？
三、四驱车的配件
四驱车的配件可分为：
底盘、动力类配件、传动类配件、平衡类配件和辅助类配件。
动力类配件：
为四驱车提供驱动力所涉及的相关零部件。
如电池、马达及马达自身改造所需配件、电池片、电池散热片、马达散热片等。
传动类配件：
为四驱车提供动力传动所涉及的相关零部件。
如齿轮、传动轴、六角轴、轮毂、轮胎、轴套等。
平衡类配件：
四驱车在轨道内保持平衡、坚固及顺利行驶所涉及的零配件。
如护架、底盘、龙头、凤尾、导轮、补强板、蛙腿等。
辅助类配件：
四驱车维护、保养、装饰、运输储存及其它组装改造所需的设备、零部件或原辅材料。
如润滑油脂、螺丝组、葫芦头、充电器、放电器、工具箱、五金工具、车面等。
四驱车的组装程序：
1．掌握装配图2．基本工具的正确使用3．认真地切剪零件，要把切完后的零件切口凹凸不平多余的部份去掉，以便发挥其功能。
4．正确地组装零件〔一定要看清楚说明书的安装示意图〕5．确定齿轮种类〔种类有：
小齿轮、大齿轮、标准齿、高速齿〕6．上好润滑油，在齿轮的啮合面、旋转轴的支点部位、滚轴的部位等地方必须均匀地涂上润滑油〔注意：
切记在车轮孔中、马达小齿轮孔中、马达旋转轴及前后轴的两端等处涂润滑油。
〕
正确地组装传动部分如下列图
比赛环节：
让学生设计一个四驱车比赛活动，主要是让学生知晓比赛要公平，比拼装的技术等。
7．拓展延伸：
做好反思和拓展。
让学生说出比赛中问题可能的原因，有条件的还可以以四驱车为平台，搭载自动控制的装置，完成程序控制下的四驱车活动，使活动深入入心入脑，真正喜爱上科技实践活动。
第二章航模
第一节航模历史及现状
1、航空模型的历史
飞行梦想——神话或传说
人类自古以来就梦想着飞行。
昆虫、鸟禽、风吹起树叶和上升的炊烟都曾引起过人类飞行的遐想。
西汉刘安在《淮南子》中记载着后羿的妻子嫦娥偷食了长生药而飞上月宫的美妙故事。
敦煌莫高窟壁画中的“飞天”，讲述一位婀娜多姿的美丽少女，潇洒飘逸，衣袖一甩，飘然而上，畅游于天地之间。
还有黄帝乘龙升天，唐明皇邀游月宫等，都反映了古人对飞行的追求和向往。
（1）春秋战国时期的鲁班和墨子，曾经制作一种木鸟，称为“木鸢；
。
《韩非子》中记载着：
“墨子为木鸢，三年而成，飞一日而败。
”
（2）风筝是中国在2000多年前发明的〔相传发明者是汉初的韩信〕；
（3）唐宋期间五代时期出现的“七娘灯”〔或称松脂灯，孔明灯〕，——此发明以后用于军事上的热气球；
（4）东汉时期的张衡制作的木鸟；
宋朝李鸢等人编的《太平御览》中也有“张衡尝作木鸟，假以羽翮，腹中施机，能飞数里”的记载。
（5）明朝《武备志》：
“火龙出水”，两级火箭的雏形；
喷气式火箭；
（6）竹蜻蜓〔西方称为“中国陀螺”，距今有400余年〕。
2、航模的现状及发展趋势
航空模型运动在世界各国开展非常普遍，一些工业发达的国家，活动更为频繁。
很多国家都高有专门指导开展这项活动的组强机构。
这些机构大致有三种形式，一是完全由国家设置的专门组织机构，负责领导全国的航模活动。
二是半官方性质的组织机构，领导全国航模活动的机构由国空设置，对外代表本国参加国际航联，会员自愿参加，活动经费除部分由国家承担外，主要由会员和一些生产航模器材的厂商捐助。
除国际活动外，国内活动基本属民办性质，还有一种形式，完全是民办性组织的民间团体。
航空模型的世界性组织为国际航空联合会属下的国际航空模型委员会，总部设在法国的巴黎，负责安排世界竞赛、修改规则和审批世界纪录等工作。
目前已有五十多个会员国，我国于1978个10
月被正式接纳为会员。
航模的世界性比赛十分活跃，项目繁多。
目前世界比赛已发展到7个大项，每个大项两年举行一次世界锦标赛。
因而，每年有3至4次世界锦标赛，。
此外还有区域性的比赛，如欧洲、美洲等的洲际比赛。
较大的国际性比赛，每年多达三十多次。
开展航模活动较好国家有苏联、美国、匈牙利、联邦德国、瑞典、法国、丹麦、日本、中国、
英国、朝鲜等。
1979年10月，中国首次派队参加了在美国加利神福尼亚洲塔夫特举行的世界自由飞航空模型锦标赛中获团体总分第5名。
直到今日中国在航空模型世界锦标赛上去不不少优异成绩，其中最为辉煌的是队员是飞F2B国际级先操控特技模型飞机的韩新平，他94年－06年先后十一次夺取全国航模锦标赛F2B项目个人冠军，四项团体冠军；
94年、96年、98年、2000年、02年连续五届获得世界航空模型锦标赛F2B项目个人和团体冠军。
第2节航模的作用及意义
一、航模的意义
少年儿童是祖国的未来，科学的希望。
培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民，提高整个中华民族的思想道德素质和科学文化素质，必须从少年儿童抓起，必须从引导少年儿童开展有意义的实践活动抓起。
我们都想把少年儿童培养成21世纪的主人，问题是如何培养出适应时代要求的一代新人。
广阔的教师、家长，都面临着当代教育改革的挑战，都在探索着改革陈腐的教育观念，使教育真正面向现代化，面向世界，面向未来，从长远的目标着眼，从少年儿童的心理、智能实际情况出发，推动有益的教育活动。
科技活动已证明是课堂教育的补充、扩大和发展。
尤其航模设计制作活动，它符合少年儿童好奇、好动、好胜的心理特征，活泼新颖，又富有时代气息，对少年儿童富有强烈的吸引力。
通过航模活动，将使少年儿童接触到广阔的知识领域：
从空气动力到材料结构等有关知识：
从加工工艺到调整试飞等有关技能；
从现实飞机到新型飞机的创造构思。
航模活动的动手又动脑的特性，将带来很多可贵的特殊教育效果。
少年儿童在实践活动中获得积极的情感体验，或通过自己的发现而享受创造的喜悦，或在克服困难获得成功中体察到自身的价值和满足感，这些无疑有利于培养少年儿童的自主、自立、自信、自强、自律等优秀的个性品格。
尤其针对当前教育上存在的弊端和独生子女的现实情况，更具有它特殊的现实意义。
航模活动的实践性，不仅带来智能上的发展，而且有助于少年儿童树立远大的理想。
少年儿童为了制作出一架预想的模型飞机，必须按客观规律办事，建立起科学的、求实的思想方法；
必须有坚定的意志和顽强的毅力，经受困难和挫折的考验；
必须善于群体相处，善于学习别人的长处，建立起集体主义观念。
在小小的航模兴趣小组活动中，会逐步学会正确的观察和分析，逐步提高思辨能力和认识水平，从而萌发出高尚的、理性的、为人民服务、为科学献身的远大理想和事业心。
千里之行始于足下，这本教材虽然仅是一些浅显的航空模型资料，但它将引导你走向科技制作活动的大门，也将引导你爱科学、爱劳动，培养起善于动脑、动手和勇于进取的好品质，使自己德、智、体、美、劳全面发展，时刻准备着，为祖国美好的明天，为21世纪做出奉献！
二、航模的特点
航空模型种类的多样性。
航空模型的种类是非常多的。
从构造上看，有用一张纸、几分钟就能制作好的最简单的纸模型飞机；
也有要用上千个零件、花几千个工时才能制作好的无线电遥控像真模型飞机。
从性能上看，有只能飞几米远、在空中停留几秒钟的模型；
也有能飞几百千米、在空中停留几十小时的模型。
这些种类繁多、性能各异的模型，为不同年龄、不同条件的航模爱好者提供了广泛的选择余地。
航空模型活动的趣味性。
不同种类的航空模型有不同的飞行性能。
即使是同一个航空模型，它的飞行性能的发挥也有很大程度的不同。
飞行本来就引人入胜，再加上模型性能的千变万化和随着调整工作的深入而使模型飞机性能不断提高，这就使得航空模型活动趣味无穷，对青少年具有特别强烈的吸引力。
应用知识的广泛性。
先进的航空模型是按照严格的科学原理设计出来的，简易的航空模型同样也充满着科学道理。
没有科学知识，不按科学规律办事是很难把航空模型制作出来和放飞成功的。
开展航空模型活动要用到材料学、结构学、工艺学、空气动力学、电子学和发动机科学等多方面的知识和技术。
知识面广和技术性强是航空模型活动区别于其他活动的一个显著特点。
亲自动手的实践性。
航空模型活动的实践性是很突出的。
参加航模活动的青少年都要亲自制作和装配模型飞机，亲自检查和调整模型飞机，亲自放飞和维修模型飞机，做好这些工作需要开动脑筋，手脚勤快，所以有利于培养人的独立工作能力，养成一切从实际出发和注重实际效果的工作作风。
不断革新的创造性。
在航空模型的制作中，重复做同一种工作的情况是不多的，即使有重复也是在提高飞行性能的前提下不断改良工艺操作。
如果没有创造性的发挥，就不能出色地完成从制作到放飞这一复杂的过程，更不用说设计和创新了。
因此，航空模型活动有强烈的创造性特点，它能使青少年自然而然地产生不断革新技术的创造欲望，有利于培养创造型人才。
你追我赶的竞争性。
航空模型比赛是航空模型活动中一个重要的组成部分。
竞赛时每个人都希望自己的模型能够飞出好成绩，创造新纪录，这就使航空模型活动有强烈的竞争性。
如果我们能充分利用竞争这个因素，不仅可以大大增加航模活动对青少年的吸引力，而且能够使参加比赛者自发地改良模型,提高飞行性能,促进新技术的诞生。
第3节安全知识
航空模型不是玩具，它具有危险性，所以我们在玩航空模型时既要注意人身安全也要注意模型安全。
1、人身安全
1.1儿童、疲倦、生病或醉酒的人。
不能进行航模活动
但凡有视力、听力、肢体、语言、行动等方面困难者，以及对于塑料、胶水有过敏史的人员，都应该特别注意安全，防止单独或直接参。
在选择放飞场地时，请选择一块空旷、平坦、安全的场地。
注意远离和避开人群、交通、建筑、公共设施和动物较多的地区和危险地带。
如：
[1]车站、码头、机场、停车场、公路、街道、铁轨、航线、隧道、桥梁；
[2]高压电线、变电站、工厂、建筑基地、军事基地；
[3]政府机关、外国领使馆、医院、市区人群密集的广场；
[4]山区、水库、河流、峡谷、茂密森林、冰川河面。
[5]军事、航空、司法等部门规定的禁区和不安全的地区。
[6]防止在黑夜、雨天、大风、大雾天、大雪天和极端的高低温气候条件。
以免模型飞机撞伤人员。
有旁观者观摩飞行时，应该提醒他们远离准备起飞和正在飞行、降落中的模型飞机。
在举行集体航模飞行活动时，组织者更应该划出安全警戒线或树立安全警告牌，并且将各项安全注意事项提前告诉各位参与活动的人员。
启动后及刚关掉发动机不要马上触摸发动机及排气管以免烫伤。
在飞行中保值良好地姿势。
不要坐或躺在地上操控。
在斜坡上容易摔倒，请小心。
1.8如有燃油的请禁止吸烟，远离周围吸烟者.
二、模型安全
启动前，检查确保飞机无零件损坏并且工作正常，蒙皮又无破损，骨架有无断裂。
检查遥控器的有效控制距离。
更换老化的零件
检查确定发射机、接收机、启动器、高压包、热火头用电池已充满电。
检查确定所有的舵机动作滑顺。
舵机动作有误和故障会导致失控，这是十分危险的。
检查确定连杆各控制环节、活动零件位置正确，螺丝及螺母已适当拧紧，没有损坏和装配不当的地方，没有松旷间隙或夹死。
第4节飞机结构及各部分作用
模型飞机主要由机翼、机身、起落架、尾翼、发动机及相应的转动舵面组成。
各舵面又有副翼、方向舵、升降舵组成。
机翼：
飞机飞行时产生升力的装置，它的大小是影响飞机总升力升力面积的主要原因，他还决定着飞机飞行时的横侧安定性。
机身：
将模型飞机的各个部分连接成一个整体的主干部分。
同时机身内可以装载飞机必要的控制器件，如接收机，舵机，连杆等。
起落架：
它主要是供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。
同时它还能控制飞机在地上滑跑时的方向。
尾翼:
其由水平尾翼和垂直尾翼两部分组成。
水平尾翼可保持模型飞机飞行时的仰角安定性。
垂直尾翼可控制模型飞机的飞行方向。
发动机：
它主要是给模型飞机提供动力的装置，有内燃机发动机、喷气式发动机、电动机，有的也可是橡皮筋。
副翼：
功能主要是产生机身轴向上的偏转力矩，让飞机绕机身纵轴滚转，要实现飞机的纵轴滚转，就必须用到副翼，通过副翼的偏转，飞机就可以在机身纵轴上滚转，滚转速度与副翼偏转角度成正比。
副翼的偏转对于飞机姿态的影响是这样的，副翼舵面偏转后，飞机以纵轴为轴心偏转，偏转方向和偏转力矩方向一致，在飞机偏转到一定角度时，松开遥控器副翼通道摇杆，飞机就会保持这种偏转角度继续飞行下去。
方向舵：
主要功能是提供飞机纵轴的转向力矩，使飞机绕纵轴左右偏转，到达转弯到目的。
通过方向舵的偏转，飞机就可以在机身竖轴上转动，转弯速度与方向舵偏转角度成正比。
方向舵的偏转对于飞机姿态的影响是这样的，方向舵舵面偏转后，飞机绕竖轴转动，偏转方向和偏转力矩方向一致，在飞机转向到一定角度时，松开遥控器方向舵通道摇杆，飞机就会保持这种偏转角度飞行，但是因为飞机发动机〔或电动机〕拉力的作用，在没有了转向力矩的情况下，飞机的拉力会自动把飞机的姿态修正成为直线飞行状态，修正速度和飞机发动机〔或电动机〕拉力大小与下拉、右拉角大小整体设计有关。
升降舵：
主要功能是提供飞机横轴的转向力矩，是飞机绕横轴上下俯仰偏转，到达升降的目的。
要实现飞机的俯仰、爬升与下降，就必须用到升降舵，通过升降舵的偏转，飞机就可以在机身横轴上转动，俯仰角度与升降舵偏转角度成正比。
升降舵的偏转对于飞机姿态的影响是这样的，升降舵舵面偏转后，飞机绕横轴转动，偏转方向和偏转力矩方向一致，飞机爬升时称之为抬头力矩，飞机俯冲时，称之为低头力矩，在飞机俯仰到一定角度时，松开遥控器升降舵通道摇杆，飞机就会保持这种偏转角度飞行，但是因为机翼的升力作用，在没有了抬头或低头力矩的情况下，机翼的升力，会自动把飞机的姿态修正成为平飞状态，修正速度和飞机的整体设计有关。
第5节飞机的放飞与调整
1、模型飞机的放飞
一架调整好的模型飞机，只有同时以正确的姿势放飞，才能真正飞出好的成绩，所以掌握正确的放飞方法很重要。
〔1〕放飞时站立的姿势：
两脚左右并列，微微分开，双膝略弯，身体向右转过一些。
〔2〕手执模型的部位方法：
用左手拇指和食指捏住螺旋桨桨尖，右手拇指和食指、中指一起捏住翼台下面机身重心部位，手腕、手臂自然放松。
〔3〕模型机头略略抬高，飞行动力越大，机头越高，同时模型飞机向右侧倾斜，模型高度比我们的肩膀略高一些。
〔4〕左手松开，让螺旋桨转动，右手保持原来的倾斜角度，把模型沿机身方向轻轻向前送出，同时带动身体左转，右髋上提。
〔5〕模型起飞时，要正对风向略偏左，这样有利于模型飞机的起飞爬升。
2、怎样调整模型飞机
〔1〕检查模型各零部件安装是否正确、准确、精确，机翼两边上反角是否对称，水平尾翼是否平衡，垂直尾翼是否垂直等等。
〔2〕检查模型飞机重心是否适中。
方法是将模型飞机沿水平方向轻轻手掷滑翔，观察飞行姿态。
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