生活中常见的齿轮如何运转?这款酷炫游戏不仅好玩,也是科学教具

作者: 万物之选

来源: 把科学带回家

发布日期: 2021-12-18

本文介绍了齿轮在日常生活中的应用及其科学原理,并通过介绍一款名为Quercetti的齿轮拼装积木玩具,展示了如何通过游戏形式让孩子们理解齿轮的运转和机械原理。

日常生活中,许多东西都依靠“转动”而富有生机。电梯、电风扇、自行车等都是靠齿轮提供动力。齿轮是一种机械传动部件,靠轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力。在西方,公元前300年古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中,就阐述了齿轮传递旋转运动的问题。希腊著名学者亚里士多德和阿基米德都研究过齿轮。而在我国,东汉初年(公元1世纪)已有人字齿轮。三国时期出现的指南车和鼓车已采用齿轮传动系统。

虽然齿轮看着简单,但是使其运行的科学道理是丰富的。齿轮的运转,巧妙多样,抽象思维能力、空间知觉能力、解决问题(含规划)能力、耐心、抗挫能力等等,孩子能在游戏中渐渐感悟机械运动、能量转换、顺时针、逆时针等科学概念。今天带来的Quercetti齿轮拼装积木,就是想把精密仪器的内部构造,通过玩具形式告诉孩子们,直观呈现齿轮传动原理。

齿轮跟其他的拼插玩具的最大的区别就是它拼完后是动态的,通过齿轮的联动,可以创造出栩栩如生的动感世界,呈现出各处皆可联动的机械组合,虽简单却又变化无穷,在锻炼动手能力的同时也培养了创造力。Quercetti齿轮玩具不仅能平面组装,也可立体搭建。孩子可以充分发挥想象力,用齿轮和链条搭建出自己的创意组合。

再多了解下这个意大利的Quercetti,它的创始人是飞行员,于1949年创立了Quercetti品牌。他一心想把精密仪器的内部构造通过玩具的方式告诉孩子们,从一个小小的发条青蛙开始一直潜心研究,研发和生产出了设计新颖独特,质量超卓,系列丰富的益智玩具。

Quercetti的总部和生产工厂都在意大利都灵市,所有玩具都是在这里生产的。多年来各种玩具都获得过国际大奖。

比如我们推荐过的“烧脑妙算”(点击文字可查看详情)也是它家的。今天的齿轮玩具共有两款:手提立体齿轮组合;3D多面动力齿轮组合。手提立体齿轮组合玩具配置:共有130个零件,含有一块底板的多功能手提篮,有大小不同颜色的齿轮、链条、积木,还有插件部分以及能够让齿轮动起来的小摇柄。

玩法:有链条,底座是现成的一块板;将这些不同大小的齿轮插在自己任意拼装好的底板上,或者是支架上,可创造出或平面或立体的齿轮传动组。

3D多面动力齿轮玩具配置:共有266个零件,有大小不同颜色的齿轮、链条、履带、风向标、螺旋桨、斜向传动杆、底架和支架,还有插件部分以及能够让齿轮动起来的小摇柄。玩法:有立体连接功能的齿轮插片。

齿轮,履带,链条,风向标,传动杆,都是小朋友想要去把玩的东西,通过自由的创意组合,不同的力的传递,做出千奇万变的造型,建造出复杂的三维立体齿轮组合,从而产生令人惊奇的机械效果,大大激发孩子的探索欲望,培养孩子的三维构建能力,观察力,想象力,创造力。

这款玩具还有一个优点就是时间年龄段跨度比较大,小朋友可以从简单的玩起,到孩子大点就可以玩复杂的,拼出更多更有创意的展示,了解力的传递的奥妙,开发孩子的空间想象能力!

这款玩法就多了。因为没有底盘了,所以完全需要自己先做底座的立体搭建,再配有扇叶、滑轮、曲柄这些,玩法多出10倍,知识点也变的密集,但小朋友完全可以通过直观的形式理解。齿轮的联动:转动任意齿轮,看看是不是其他齿轮全跟着动了。

齿轮的变向运动:转动顶端的齿轮,看看是不是垂直齿轮面上的风扇。齿轮的变速运动:可以分别拼搭2组,一组把手柄按在小齿轮上,以小带大,观察扇叶的转动速度。另一组把手柄按在大齿轮上,以大带小,扇叶转动的速度会变化非常明显。齿轮在生活中的应用最直接的就是自行车,看看是不是?还有汽车轮胎里的齿轮。坦克的履带其实也是一种链条。

另外还有曲柄的功能,感受下,它能让不在同一平面的齿轮形成联动,红色和蓝色齿轮在垂直面,两个蓝色齿轮在他们的45°斜面,通过曲柄就可以形成联动了。还有这些,都可以随便创作。当然根据我们的实际体验,这些零部件的拆装过程中,如果小朋友操作困难的话,还需要家长做个辅助。轮到小朋友们啦,根据自己的爱好,当作圣诞和元旦的礼物,就用它的转动来这个世界吧!

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