1、旋转杯子 #
一种新型的游乐设施，在一个圆形旋转的平台上，放置多个杯子形状的座椅，游客们坐在“杯子”里，在平台旋转的同时，“杯子”也在旋转。
旋转杯子的运动方式是公转同时自转。公转是指一件物体以另一件物体为中心所作的循环运动。自转是指物体自行旋转的运动,物体会沿着一条穿越身件本身的轴进行旋转,这条轴被称为“自转轴”。
旋转杯子实现公转自转的主要因素是行星齿轮,行星齿轮除了能像定轴齿轮(位置不变的齿轮)那样围绕着自己的转动轴转动之外它们的转动轴还随着支架(称为行星架)绕其它齿轮的轴转动。绕自己轴线的转动称为“自转”,绕其它齿轮轴线的转动称为“公转”,就象太阳系中的行星那样,因此得名。
2、互动思考：为什么人要坐在“杯子”里？杯子改成盘子，坐在“盘子”里行不行？ #
3、旋转杯子积木搭建和介绍 #
带领小朋友制作旋转杯子模型，引导小朋友说出使用哪些积木颗粒，模拟了旋转杯子的哪些部分结构，实现了哪些功能。
4、理论知识 #
知识点1：旋转杯子公转和自转
旋转杯子中,电机上的红齿轮通过啮合将动力传递给红齿轮,红齿轮固定在轴上,带动轴一起转动。轴上固定的双臂曲柄,它将中心轴的转动传递给长条,使长条绕着中心轴转动，从而带动两端的杯子围绕中心轴转动,形成杯子的公转。支架上的恒星黄齿轮不与中心轴固定,而是固定在框架上,它本身不转动,只是提供轮齿,就像一个跑道一样,其他齿轮在围绕它转圈时,由于轮齿啮合在一起,就只能转动自身。公转时,行星齿轮上的小齿轮与恒星黄齿轮啮合，,所以自身转动,再通过皮带装置将自身转动递出去,最终实现杯子的自转。于是便完成了公转和自转同时进行。
知识点2：地球的自转和公转
公转是一件物体以另一件物体为中心所作的循环运动。比如太阳系里的行星绕着太阳转动,各行星的卫星绕着行星而转动,公转所沿着的轨道可以为圆、椭圆、双曲线或抛物线,公转方向为自西向东。
地球环绕太阳的运动称为地球公转,地球公转一周的周期称为一太阳年,约为365天又5小时48分46秒。因为地球围绕着太阳转,轨道是一个椭圆,而太阳不是在正中心。我们的地球在围绕太阳不停地公转的同时,也在绕自身的地轴自转,不过地轴并不垂直于公转轨道面,而是有倾角。正是因为这个倾角的存在,才会使太阳在地球表面的直射点在南、北回归
线之间移动,从而形成了春夏秋冬四个季节。
地球公转的地理意义
1.太阳直射点的回归运动:北半球夏至(6月21日或22日),太阳直射北地球回归线;北半球冬至(12月21-23日),太阳直射地
球南回归线;春分,秋分,太阳直射地球赤道。
2昼夜长短变化:太阳直射北半球时,南半球黑夜长白昼短,北半球白昼长黑夜短。太阳直射南半球时,北半球黑夜长白昼短,南半球则反之。太阳直射赤道时,地球大部分昼夜等长
3.正午太阳高度的变化:以中国为例,夏季,太阳正午时,几乎在头顶正上方,影子很短,因为此时太阳直射北半球;冬季,太阳斜上方,感觉较远,影子较长,因为这时太阳直射南半球。
4四季和五带划分:当太阳直射在北回归线时,北半球为夏季。当地球绕太阳再公转半圈时太阳的直射点由北回归线移向南回归线,由夏季进入秋季,进而转入冬季;而南半球却正好相反。
自转指物件自行旋转的运动,物件会沿着条穿越身件本身的轴进行旋转,这条轴被称为自转轴。所有卫星、行星、恒星、星系绕着自己的轴心转动。
地球同太阳系其他行星一样,在绕太阳公转的同时,围绕着一根假想的自转轴在不停地转动,这就是地球的自转。地球的自转是自西向东。地球自转一周的时间是23小时56分4秒
地球自转的意义:
1.产生昼夜交替:地球自转时,地球上向着太阳的一面为白昼,背对太阳的一面为黑夜。
2沿地表水平运动的物体的偏移:物体受地球自转偏向力的作用,运动方向偏向一侧,比如弯曲的河流。纬度越高(越接近南北极),偏向越明显。
3.产生地方时:经度(地球仪上纵线)不同,各地方的时间不同。由于地球自西向东自转,同纬度(地球仪上横线)偏东位置的地方总比偏西位置的地方要先见到日出,时刻较早。经度每隔1°,地方时相差4分钟,每隔15°地方时相差1小时。
5、模拟面试 #
问题1.请在下面写出该模型的名字和用途。
旋转杯子,是一种新型游乐设施旋转杯子造型优美,在乘坐旋转咖啡杯时一边公转一边自转,游客的愉悦油然而生。
问题2：请写出模型都实现了什么运动?
模型中杯子可以实现一边公转一边自转公转是一件物体以另一件物体为中心所作的循环运动自转是指物件自行旋转的运动,物件会沿著一条穿越身件本身的轴进行旋转,这条轴被称为“自转轴”
问题3：请写皮带装置的安装方式。
(1)平行传动:也叫做开口传动,皮带直接绕过两个传动轮。平行传动时,两个滑轮转动方向相同。
(2)交叉传动:皮带反方向180度绕过两传动轮。交叉传动时,两个滑轮的转动方向相反。模型中应用的就是交叉传动,两个滑轮转动方向相反。
(3)半交叉传动:轴的位置异面垂直,两个轴上的滑轮通过皮带传动,这时属于半交叉传动,皮带交叉90度。
问题4：除了以上两个知识点,模型中还应用了哪些理论?
减速传动装置:由电机上的小齿轮带动大齿轮组成减速裝置,减速装置的作用是减小速度获取更大的传动力。
(2)垫圈的作用调整距离:在轴上或者在长螺丝处通过安装垫圈来调整零件的位置减小摩擦:在轴上,减小模型框架与转动部件之间的摩擦力。
