摘要:本学习包以模块机器人为实例.利用模块机器人动手体验三个模块的功能及其关系.并学会运用模块电路组合思路联系实际设计简单的自动控制电路.是上一节简单逻辑电路应用的延续.模块机器人作为物理教学用具.有别于市场上的各种机器人.由于是在有限的教学时间内完成特定的教学任务.因此模块机器人没有复杂的“积木 .也不需要高深的编程技巧.更不是少数学生的实验项目.作为教学任务.它要求每一位学生都要参与其中.通过实验了解自动控制的组成部分.并通过实际操作学会如何去获取知识.解决问题. 学习本节内容所需准备的知识和技能主要有:(1)简单逻辑电路相关知识,(2)电子技术相关知识-热敏电阻.光敏电阻.干簧管等元件的特性.(3)电路的组成和简单的串.并联知识. 将“自动控制和模块机器人 内容分成若干个子课题.对学生进行分组.并各自认领探究的课题. 通过子课题1.介绍机器人在生产.生活中的应用,通过子课题2.了解机器人的相关知识,通过子课题3.介绍模块机器人的构成,通过子课题4.理解机器人三个模块的功能,通过子课题5.运用模块电路组合思路.设计生活中简单的自动控制电路. 本节内容采用学习包的形式编写.以问题为载体.以学生的动手实践.自主探索.合作交流为主要的学习方式.通过合作学习.建立“个人-小组-全班 .“学生-教师-学生 三维一体的动态过程.共享“集体思维的成果 .然后通过“学生分组 .“小组合作 .“师生合作 解决有关问题.
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(2005?闵行区二模)模块机器人--自动循迹光电小车能沿着黑色胶带前进,利用两对发光管和光敏管,并用单片机控制左右轮子的转速.其中光敏管充当
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传感
传感
器,单片机充当控制
控制
器,电动机和轮子充当执行
执行
器.
(1)若行李包从B端水平抛出的初速度v=3.0m/s,求它在空中运动的时间和飞行的水平距离.
(2)若行李包以v0=1.0m/s的初速度从A端向右滑行,行李包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20.要使它从B端飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度应满足的条件.
模块机器人具有三个部分,它们分别是传感器、控制器和执行器.模块机器人的控制器内存有5种控制方法;可使用的传感器大致有5类,列表如下:
执行器模块为小灯模块、电动机模块.
某同学要设计一个装置,当有光照射且有声音时,电动机才会转,则应选择的控制器序号为
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序号 | 控制方法 | 序号 | 传感器 |
01 | 即时控制 | 01 | 位移传感器 |
02 | 延迟控制 | 02 | 声传感器 |
03 | “与”门控制 | 03 | 温度传感器 |
04 | “或”门控制 | 04 | 光传感器 |
05 | “非”门控制 | 05 | 磁传感器 |
某同学要设计一个装置,当有光照射且有声音时,电动机才会转,则应选择的控制器序号为
03
03
,应使用的传感器序号为02与04
02与04
.
某校物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行“测量小车和木板间的动摩擦因数”的实验.实验中通过悬挂不同的重物,让小车做匀变速直线运动,打下若干条纸带,经数据处理来求小车和木板间的动摩擦因数μ.具体步骤如下:
a、准备不同质量的钩码若干,充当重物;
b、按图示连接好实验装置,保持长木板水平,调整细线与木板平行;
c、保持小车的质量不变,悬挂适当质量的重物,带动小车由静止开始运动;
d、记录相应重物的质量,取下纸带并编号.然后再重复c、d步骤;
e、利用打出的若干条合适的纸带,进行数据处理.
(1)本实验中以小车为研究对象来测量μ,则需要小车质量M 和重物质量m之间满足M m(填“远大于”或“远小于”)
(2)在满足①的条件下,利用测得的小车的加速度a和相应的重物重力mg,定性画出a-mg图象.
(3)若已知图象的斜率为k,横截距为b,则μ= (用k、b、g来表示)
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a、准备不同质量的钩码若干,充当重物;
b、按图示连接好实验装置,保持长木板水平,调整细线与木板平行;
c、保持小车的质量不变,悬挂适当质量的重物,带动小车由静止开始运动;
d、记录相应重物的质量,取下纸带并编号.然后再重复c、d步骤;
e、利用打出的若干条合适的纸带,进行数据处理.
(1)本实验中以小车为研究对象来测量μ,则需要小车质量M 和重物质量m之间满足M
(2)在满足①的条件下,利用测得的小车的加速度a和相应的重物重力mg,定性画出a-mg图象.
(3)若已知图象的斜率为k,横截距为b,则μ=
