课题：趣味套圈游戏

核心知识点：锥齿轮垂直传动（改变动力方向 90°）

适用器材：乐高 WEDO 2.0 核心套装、平板 / 电脑（编程软件）

课时：60 分钟

适合年龄：小学 1-3 年级

一、教学目标

1. 知识目标：认识锥齿轮，理解垂直传动（动力方向转 90°），知道锥齿轮的作用。
2. 建构目标：完成套圈机搭建，实现电机水平转→套圈杆上下 / 左右摆动。
3. 编程目标：基础启停 / 定时控制，让套圈自动循环运动。
4. 素养目标：动手探究、问题解决、体验机械传动乐趣。

二、重点与难点

✅ 重点：锥齿轮啮合安装、垂直传动实现。

❌ 难点：齿轮不卡滞、支架稳固、传动顺畅。

三、教学流程（60 分钟精准分配）

1）导入（5 分钟）

• 提问：玩过套圈吗？想不想做一台自动套圈机？
• 观察：普通齿轮只能平行转，要让杆子上下动 / 左右摆，需要改变方向。
• 引出：锥齿轮—— 可以把动力转 90°（垂直传动）。

2）探究与知识点讲解（8 分钟）

• 锥齿轮：斜面齿形齿轮。
• 垂直传动：两个锥齿轮啮合，一根轴水平转 → 另一根轴竖直转（90° 方向改变）。
• 生活举例：打蛋器、四驱车传动轴、台钻、汽车差速器。

3）搭建示范与关键步骤（17 分钟）

套圈机核心结构

1. 底座：稳固框架（2×8 砖 + 横梁）。
2. 动力：电机横向安装。
3. 关键传动：
   • 电机轴装锥齿轮
   • 竖轴装锥齿轮与之啮合
   • 保证轻轻咬合，不顶死、不卡顿

   
   

4. 执行机构：竖轴上端做偏心 / 摆杆，带动套圈摆动 / 旋转。
5. 固定：用轴销、支架把竖轴上下定位，防止晃动。

老师强调 3 个搭建要点

1. 锥齿轮要啮合到位，别太松也别太紧。
2. 竖轴必须上下都支撑，否则会歪、会掉。
3. 摆杆长度适中，避免卡壳。

4）编程（10 分钟）

WEDO 2.0 简单三模块即可：

1. 开始
2. 电机 顺时针 / 功率 60-80
3. 等待 3 秒 → 电机停止

   
   

   （进阶：加反向、循环，实现来回套圈）

目标：电机转动 → 锥齿轮换向 → 套圈自动摆动。

5）学生搭建 + 调试（15 分钟）

老师巡场解决 3 类问题：

1. 齿轮打滑：重新啮合、加固支架。
2. 电机转但杆不动：轴没插紧、齿轮空转。
3. 摆动卡顿：摆杆碰到底座、偏心过大。

6）展示、评价、总结（5 分钟）

• 每组演示：自动套圈成功一次即达标。
• 回顾：今天学了什么？

  
  

  锥齿轮 → 垂直传动 → 改变动力方向 90°

四、课后延伸（可选）

• 调整摆杆长短：套圈幅度变大 / 变小？
• 加传感器：距离传感器 / 倾斜传感器控制启停。