7-机器人等级考试实操题—手摇风扇

全国青少年机器人技术等级考试模拟试题(10)注意：试卷提交后会有抽奖页面，该抽奖与天工教育无关，请不要点击抽奖第1项：机器人的基本结构不包括○控制部分○机械部分○传动部分○传感部分第2项：在相同的斜面上，有两个重量不相等的物体同时下滑○重量大的物体滑行的距离近○重量小的物体向下的压力大○重量小的物体滑行的距离小○重量大的物体向下的压力大第3项：如图所示，不计滑轮重及摩擦，分别用力F1、F2匀速提升同一重物，则关于力F1、F2的大小关系描述正确的是【图片14】○F1=F2○F1F2○F1F2○不确定第4项：下列说法不正确的是○传动链，皮带可以远距离传递动力○皮带的噪音比齿轮和传动链的小○传动链每一节都可以拆卸，所以传动的距离可以自由调节○皮带，齿轮，传动链结构中的两轮转动方向都必须是同向第5项：下面哪部电影与机器人无关○终结者○超能陆战队○功夫熊猫○机器人历险记第6项：下列对齿轮描述正确的是○齿轮的大小以齿轮的齿数来决定○齿轮的大小以齿轮的直径来决定○大小齿轮与齿数没有关系○齿轮的周长越长齿数越小第7项：关于风扇降温原理，下列错误的是○体表干燥时吹风扇人也可以感到凉快○气温较高时，体表干燥时，吹风扇越吹越热○其本质是体表的汗液蒸发带走身体热量○风扇是一个加快空气流动的设备第8项：如图所示杠杆已经处于平衡状态，则下列A、B、C、D四种做法（各勾码相同）也可以使得杠杆处于平衡状态的是【杠杆11，12，13，14，15】○ A○ B○ C○ D第9项：下列简单机械，省力的是○开瓶用的瓶起子○龙舟比赛用的船桨○理发用的剪刀○旗杆顶的定滑轮第10项：在齿轮传动中，传动比越大，其输出轴的转速○不变○越小○越大○输出轴转数和传动比没有直接关系第11项：给小车一个匀速向前的力使小车在桌面上滑动，下列说法错误的是○小车行驶过程中受重力，滑动摩擦力，支持力○在手将要推动小车之前，小车与桌面之间存在静摩擦力○小车会在桌面滑动一段距离后停下○小车会一直在桌面保持匀速运动下去第12项：下列说法正确的是○只要是利用杠杆原理的，都是省力杠杆。

考级复习资料第一章、秋千1.1、秋千的起源远古时期我们的祖先为了谋生，需要依靠藤条的摇荡来上树或者跨越沟涧来采摘野果或猎取野兽。

春秋时期我国北方有了将绳索悬挂于木架下，下面装上踏板的秋千。

1.2认识几何图形1.2.1三角形：三角形的定义：三角形是由不在同一直线上的三条线段‘首尾’顺次连接所组成的封闭图形叫做三角形.三角形的特性：三角形具有稳定性、有着稳固、坚定、耐压的特点，不会发生形变三角形稳定性：任取三角形的两条边，两条边角度不变的情况下，在两条边的非公共端点连接第三条边。

〔1.与地面接触面积越大，物体越稳〕结构稳定性三原则〔2.重心越低，物体越稳〕〔3.通过重心作竖直向下的直线与地面的交点，如果在接触面外，物体不稳〕一个结构是否稳定，除了考虑结构外，还要考虑放置的位置和物体的重心。

三角形稳定性的应用：如埃及金字塔、钢轨、三角形框架、起重机、三角形吊臂、屋顶、三角形钢架、钢架桥和埃菲尔铁塔都以三角形形状建造1.2.2四边形四边形的特性：四边形以及以上在一定力量挤压下会发生形变，这就是多边形的不稳定性（伸缩性）四边形不稳定性的应用：如拉伸门等拉伸、折叠结构1.3能量转化一切物质道具有能量，能量以多种不同的形式存在，这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。

1.3.1能量守恒定律：能量不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和不变。

1.3.2能量转化图：1.4单摆：定义：摆动角度小于100的小幅度摆动，叫做单摆。

1.4.1秋千单摆能量分析1.4.2单摆周期性单摆运动的周期T和摆动的幅度以及小朋友的重量无关只与单摆的摆长L（秋千绳索的长度）和重力加速g有关（如果只是在地球上进行单摆运动的话，可以认为g也是个常量。

）1.4.3单摆周期计算公式第二章、跷跷板2.1跷跷板2.1.1跷跷板定义：跷跷板是一种基于杠杆原理的运动器具2.1.2跷跷板原理：应用了杠杆原理2.2杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆2.2.1杠杆原理：古希腊科学家阿基米德有这样一句流传很久的名言:“给我一个支点，我就能撬起整个地球!2.2.2杠杆五要素：支点：杠杆绕着转动的点通常用字母O来表示动力：使杠杆转动的力通常用F1来表示阻力：阻碍杠杆转动的力通常用F2来表示动力臂：从支点到动力作用线垂直距离通常用L1表示阻力臂：从支点到阻力作用线垂直距离通常用L2表示2.2.3杠杆分类：杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆省力杠杆：动力小于阻力、动力臂大于阻力臂（省力、但是费距离）设动力臂为L1,阻力臂为L2,当L1大于L2时为省力杠杆。

全国青少年机器人技术等级考试编程实操试卷
（三级）
搭建说明：
主题：通过旋转电位器的旋钮来改变两个LED灯的亮度变化。

器件：不同颜色的LED灯模块2个（以下简称LED_A、LED_B，LED灯的颜色自己选定）、电位器模块1个、数据线等其它器件若干。

（如不采用模块，也可以采用相应的分立原件，如led灯、电阻、电位器、杜邦线等）
要求：
1、通过旋转电位器的旋钮来改变LED_A和LED_B的亮度变化；
2、当电位器旋钮位于一端时，LED_A处于最亮状态，LED_B处于熄灭状态；
3、当电位器旋钮向另外一端旋转时，LED_A亮度逐渐降低,LED_B处于熄灭状态；
4、当电位器旋钮达到中间位置时，LED_A、LED_B都处于熄灭状态；
5、继续向另外一端旋转电位器，LED_B逐渐变亮，LED_A处于熄灭状态；
6、当电位器旋钮达到另外一端时，LED_B达到最亮，LED_A处于熄灭状态。

全国青少年机器人技术等级考试试卷（二级）一、实操模型样例（70分）评分标准：（1）模型框架（20分）a.框架零件的位置（10分）b.螺丝的固定程度（5分）c.框架整体协调性（5分）（2）动力传递和表现形式（15分）a.减小摩擦力的装置（5）b.齿轮装置的正确传动（5分）c.机翼安装的准确性（5分）（3）模型整体（25分）a.模型整体完整性（10分）b.外形美观（5分）c.模型整体动作顺利流畅（10分）（4）时间a.在规定时间内完成，每超5分钟扣2分（10分）二、简答题（30分）1.请在下面写出该模型的名称（2分）答案：直升飞机。

2.请下面写出该模型中蕴含的知识点（请同学分条作答，28分）（1）请写出模型起飞的原理（12分）答：直升飞机的起飞是靠升力，也就是向上的力大于向下的力，其合力可以使物体上升，这个合力就是升力。

当直升飞机旋翼转动时，上方的空气流动速度快，产生的气压小；而下方的空气流动速度慢，气压大。

上下的气压差，就是飞机的升力。

当升力大于飞机本身的重力时，合力方向向上，直升机起飞。

（2）请写出电机的工作原理（10分）答：电机是将电能转化为机械能的转动装置。

模型中用到的电机为直流电机，使用直流电源供电。

电动机利用定子绕组提供旋转的磁场，直流电源向转子提供电流，由于电流在磁场中受到力的作用产生转动，从而使电动机转动。

（3）除了以上两个知识点，模型中还应用了哪些理论？（6分，答出一点合理即可）答：（1）减速机构：电机上的小齿轮带动大齿轮减速装置，减速装置将速度减小可以获得更大的动力。

（2）齿轮垂直啮合：齿轮之间通过垂直啮合改变了传动力和运动的方向，从而使直升机螺旋桨旋转。

3、描述本作品的搭建过程？答：1、将马达固定在底板上，用两个齿轮模块做垂直啮合2、将长轴与齿轮模块相连，并伸出机舱外，在长轴上安装小齿轮和大齿轮做减速装置3、组装螺旋桨与长轴连接，完成全国青少年机器人技术等级考试试卷（二级）一、实操模型样例评分标准：（1）模型框架（20分）a.框架零件的位置（10分）b.螺丝的固定程度（5分）c.框架整体协调性（5分）（2）动力传递和表现形式（15分）a.减小摩擦力的装置（5）b.齿轮装置的正确传动（5分）c.机翼安装的准确性（5分）（3）模型整体（25分）a.模型整体完整性（10分）b.外形美观（5分）c.模型整体动作顺利流畅（10分）（4）时间a.在规定时间内完成，每超5分钟扣2分（10分）二、简答题1、请写出才模型的名称后驱车2、请写出模型中韵涵的知识点（1）什么叫后驱车？后驱车是指利用后轮驱动的车辆。

全国青少年机器人技术等级考试（一级）
实际操作考试试卷
考生姓名：
证件编号：□□□□□□□□□□□□□□□□□□一、模型样例
手动风扇
二、作品简答（30分）
1、请在下面写出起重机用途？（5分）
2、请写出该模型中蕴含的知识点？（25分）
参考答案：
简答题
1、请在下面写出风扇的用途（5分）
答案：风扇是指热天借以生风取凉的用具。

用电或者手动驱动使扇叶进行转动，转化成自然风来达到乘凉效果。

2、请在下面写出该模型中蕴含的知识点（请同学分条作答，25分）
(1)列表写出加速传动与减速传动中、半径，齿数，转速和传动力的关系。

（15分）
已知：小齿轮与大齿轮的的半径比为1:3.
考试服务中心：考试时间：
精品文档
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(3)模型中把手处运用的是哪种简单机械（10分）
答：轮轴。

轮轴由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。

外环叫轮，内环叫轴。

轮轴 两个环是同心圆。

轮轴的实质：能够连续旋转的杠杆。

动力作用在轮上，则轮轴为省力杠杆，轮和轴的半径相差越大则越省力，但越费距离。

动力作用在轴上则轮轴为费力杠杆，轮和轴的半径相差越大则费力，但越省距离。

三、 作品展示（70）
请在规定时间内，完成作品搭建调试，并将身份证件及作品置于以下虚线框中，由考评员现场拍摄照片。

实操答案（二级）
第一部分：简答答案（20分）
1.本作品中用于实现模型动作特点的机械结构是？它由哪四部分组成？(8分)（1）棘轮机构/棘轮（2分）
（2）主动摆杆、主动棘爪、棘轮、止回棘爪（每个得2分，最多得6分）
2.本作品功能的实现过程是怎样的？（6分）
（1）带有机械名称关键字如：电机带动，齿轮或皮带传动，带动曲柄，带动连杆，带动运动，棘轮组织向后运动等关键字每词1分，每个环节的运行方式介绍1分，最多得6分。

（2）棘轮、曲柄、连杆三个关键词均无的酌情扣2到3分。

3.你在生活中还见过哪些类似结构原理的物品？（6分）
带有棘轮或曲柄连杆的的机械皆可一个2分最多6分。

第二部分：整体框架（40分）
1.作品零件结构是否和样例模型基本一致、结构完整（20分）
2.作品相应部件的固定可靠程度（10分）
3.作品的整体协调性和美观性（10分）
第三部分动力传递/表现形式（30分）
1.动力传递/表现结果符合预期效果（15分）
2.作品整体动作顺利流畅（15分）
第四部分完成时间（10分）
在规定时间内完成，每超1分钟扣1分。

【七】手动风扇一、认知目标1、了解电风扇的结构；2、理解齿轮传动的加速系统，了解齿轮的相关知识。

二、器材准备乐高45544、robot系列三、学习过程：1、探索夏天来临，天气闷热，在空调出现之前，过每户都会有吊扇或是台式风扇，打开风扇，马上就凉快下来了。

而我们出去玩的时候，人人手里都拿着一个手动风扇或者装电池的小风扇来吹风机械风扇最早是安装在天花板上的，1829年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。

这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到凉爽，但每次必须爬上梯子去上发条，非常不方便。

1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。

直到1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。

2、制作在前面了解了有同轴齿轮的多重齿轮组之后，这里我们来组装一个加速齿轮装置，最后我们会算一下加速比。

1、第一步是制作底座。

用框架连接圆梁，让底座与桌面接触面积大一些；2、搭建支架。

用robot教具中的梁来搭建支架，支架和底座连接的部分一定要稳定坚固。

3、加速系统。

在支架上安装3根轴，并通过大齿轮带小齿轮完成二级加速系统；4、扇叶的制作。

可以使用双角梁来当作扇叶，固定在大齿轮上。

最后把大齿轮安装在最后一根从动轴上。

3、转速比分析现在我们来介绍一个手动风扇中的齿轮组，在这组齿轮传动中，首先是把手带动大齿轮转动，然后大齿轮带动旁边的小齿轮传动，因为这两个轮是平行啮合，大齿轮和小齿轮的转速比是1：5，而这个小齿轮和对面的大齿轮是同轴，所以转速一样，大齿轮和上面的小齿轮的转速比又是上1:5，所以最终扇叶的转速就是把手转速的25倍。

4、功率的介绍这里我们再介绍一个新的概念---功率。

功率就是单位时间内所做的功，通常用P表示。