全國青少年機器人技術(shù)等級考試：一級培訓(xùn)全套課件

等級考試一級集訓(xùn)全國青少年機器人技術(shù)等級考試相關(guān)常識01西周伶人希臘自動販賣機記里鼓車木牛流馬捷克作家卡雷爾.恰佩克寫的《羅薩姆的機器人》，首次出現(xiàn)“robot”美國西屋電氣公司制造家用機器人美國科幻作家阿西莫夫提出“機器人三大定律”第一定律：機器人不得傷害人類個體，或者目睹人類個體將遭受危險而袖手不管第二定律：機器人必須服從人給予它的命令，當(dāng)該命令與第一定律沖突時例外第三定律：機器人在不違反第一、第二定律的情況下要盡可能保護自己的生存。1942年，美國科幻巨匠阿西莫夫在的科幻小說中提出“機器人三大定律”：主流機器人影視及形象下列圖片中，哪個不是機器人

A.B.C.D.答案:D下列人物形象中，哪一個是機器人？

A.B.

C.D.答案:D喬治.德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機器人美國發(fā)明家約瑟夫.英格伯格，第一臺工業(yè)機器人，“工業(yè)機器人之父”RoboCUP（機器人世界杯）第一代機器人：“示教再現(xiàn)”型機器人第二代機器人：感知型機器人第三代機器人：智能機器人何為機器人1.機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。2.它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。3.它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。機器人的組成機器人系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)：機械部分、傳感部分、控制部分。機器人

類比人類控制部分機械部分傳感部分大腦軀干五感機器人的特點1.智能，指感覺和感知，包括記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、學(xué)習(xí)和邏輯推理等；2.機能，指變通性、通用性或空間占用性；3.物理能，指力、速度、可靠性、聯(lián)用性和壽命等；4.活動范圍，機器人就是具有生物功能的實際空間運行工具，可以代替人類完成一些危險或難以進行的勞作、任務(wù)等。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)02簡單圖形的特點四邊形具有不穩(wěn)定性，三角形有穩(wěn)定性三角形有著穩(wěn)固、堅定、耐壓的特點。應(yīng)用：三角形框架、起重機、三角形吊臂、屋頂、鋼架橋中都有三角形的身影。穩(wěn)定原理：任取三角形兩條邊，在兩條邊角度不變的情況下，在兩條邊的非公共端點連接第三條邊。因為第三條邊不可伸縮或彎折，所以兩端點距離固定。按照相同的方式任取兩條邊都復(fù)合上述情況。所以三角形固定，具有穩(wěn)定性。一個結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，除了考慮結(jié)構(gòu)外，還要考慮放置的位置和物體的重心。總體來說符合以下原則：①與地面接觸面積越大，物體越穩(wěn)。②重心越低，物體越穩(wěn)。③通過重心作豎直向下的直線與地面的交點，如果在接觸面內(nèi)，則物體較穩(wěn)；如果在接觸面外，物體不穩(wěn)。下列多邊形中，最穩(wěn)定的多邊形是（）

A.

B.

C.

D.答案:A題型:單選題下列關(guān)于重心與穩(wěn)定性的關(guān)系，不正確的是？（）A、大的建筑物通常成上小下大，目的是可以增加穩(wěn)定性B、重心越高、穩(wěn)定性越大C、重心越低、穩(wěn)定性越大D、如果讓一塊磚翻倒，應(yīng)該使重力作用線落在它的支持面以外，否則不能翻倒答案：B題型:單選題力的認知改變物體的狀態(tài)改變物體的形狀力的三要素力的方向、大小、作用點二力平衡平衡狀態(tài)：不改變運動的狀態(tài)，物體保持靜止或勻速直線運動。平衡條件：物體所受的合外力為零。常見的力——重力重力大小：重力=質(zhì)量×重力加速度g=9.8N/Kg重力方向：指向地心，豎直向下。常見的力——摩擦力兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運動或者將要產(chǎn)生相對運動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙運動的力，叫做摩擦力。摩擦力產(chǎn)生的條件第一，兩個物體需要相互接觸；第二，物體之間要有相對運動或者將要相對運動。基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體：為了實現(xiàn)某種功能而建造的物體叫做結(jié)構(gòu)體?；竟ぞ呓榻B：釘子、螺絲、螺絲釘、螺絲桿、螺栓、斜面、楔形、螺旋、螺絲刀、扳手等。簡單機械——斜面斜面是一種簡單機械，可用于克服垂直提升重物的困難，省力但是費距離。斜面工作原理斜面與平面的傾角越小，斜面越長，則越省力，但費距離。反之，斜面較短，省力越小，但省距離。斜面在生活中有廣泛的應(yīng)用，如盤山公路、搬運滾筒、螺絲釘、斜面?zhèn)魉蛶?。簡單機械——楔形楔形是斜面的應(yīng)用，生活中的斧頭，釘子都是楔形，都是斜面的應(yīng)用，為了更加省力。簡單機械——螺旋螺旋是一種簡單機械，也是斜面的變形。

第一個描述螺旋物的人是希臘科學(xué)家阿基米德。阿基米德螺旋是一個裝在木制圓筒里的巨大螺旋狀物，如圖所示，它用來把水從一個水平面提升到另一個水平面，對田地進行灌溉。這個東西的真正發(fā)明者并非阿基米德本人，他只是描述了這種已經(jīng)存在的東西。阿基米德螺旋可能是古代埃及的能工巧匠們設(shè)計并在尼羅河兩岸的灌溉中使用的。簡單機械——杠桿杠桿原理的公式：F1L1=F2L2杠桿五要素動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做動力，施力的點叫動力作用點。動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離叫做動力臂支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點叫做支點阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做阻力，施力的點叫阻力作用點。阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離叫做阻力臂。

生活中的杠桿按照施加動力的大小分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿。三者具體的比較如下表所示杠桿的應(yīng)用費力杠桿：鑷子、釣魚竿、筷子杠桿的應(yīng)用主要是為了省距離杠桿的應(yīng)用省力杠桿：榨汁器、胡桃夾，門把手，扳手，鐵鉗，指甲刀。省力杠桿的應(yīng)用主要為了省力杠桿的應(yīng)用等臂杠桿：天平，主要為了測量兩個物體的質(zhì)量。剪刀是利用（）原理工作的。A.滑輪B.輪軸C.斜面D.杠桿答案:D下面不是利用杠桿原理的工具是哪個B.C.D.答案：D題型:單選題A.簡單機械——滑輪滑輪是一個周邊有槽，能夠繞軸轉(zhuǎn)動的小輪，它可以用來提升重物并能省力的簡單機械，滑輪有動滑輪和定滑輪。定滑輪：使用滑輪時，軸的位置固定不動的滑輪稱為定滑輪。①改變力的方向②不改變力的大小，不省力也不費力③施力端運動距離和物體上升距離相同定滑輪原理：實際上就是一個等臂杠桿。定滑輪：使用滑輪時，軸的位置固定不動的滑輪稱為定滑輪。①改變力的方向②不改變力的大小，不省力也不費力③施力端運動距離和物體上升距離相同定滑輪原理：實際上就是一個等臂杠桿。動滑輪：軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪稱為動滑輪。①不改變力的方向②改變力的大小，一個動滑輪省一半的力③施力端運動距離是物體上升距離的兩倍。動滑輪原理：實際上就是一個省力杠桿滑輪原理一級真題如下圖中，定滑輪有（）個。A.1B.2C.3D.0答案:B題型:單選題滑輪組滑輪組是由多個動滑輪、定滑輪組裝而成的一種簡單機械，既可以省力也可以改變用力方向?；喗M特點①經(jīng)過動滑輪的繩子分為幾段，那么拉升物體所花的力就是物體重量的幾分之一。②滑輪組雖然省力，但費距離。經(jīng)過動滑輪的繩子被分為幾段，施力端移動的距離就是物體移動距離的幾倍。一級真題：滑輪組的特點是（）A.省力，不能改變力的方向.B.不省力，能改變力的方向C.省力，能改變力的方向.D.以上答案都不對答案:C題型:單選題一級真題：每周一學(xué)校都會舉行升旗儀式，在升旗儀式上，當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時，旗子就會徐徐上升。這是由于旗桿頂有一個（）,它能改變力的方向。A、齒輪B、定滑輪C、動滑輪D、齒條答案：B題型:單選題下列滑輪圖片中，最省力的是答案：C題型:單選題下列簡單的機械中，不能省力，但可以改變力的方向的是A.定滑輪B.動滑輪C.斜面D滑輪組答案:A題型:單選題簡單機械——輪軸由輪和軸組成，能繞共同軸線旋轉(zhuǎn)的機械，叫做輪軸。輪軸實際上是一個能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿。在日常生活中，常用的輪軸有：A.水龍頭B.水杯C.門把手D.方向盤答案:A|C|D關(guān)于輪軸的描述，下列說法正確的是：A.輪軸與杠桿的沒有任何關(guān)系B.輪軸就是輪子C.輪軸就是根軸D.輪軸工具的外形不一定是圓形的，但受力作用后的運動軌跡一定是圓形的答案：D傳動方式03傳動方式——齒輪齒輪嚙合方式：平行嚙合、垂直嚙合齒輪傳動的方向兩個相互嚙合的齒輪轉(zhuǎn)動的方向相反，當(dāng)多個齒輪逐一嚙合時，第一個與第三個、第五個等第單數(shù)個齒輪轉(zhuǎn)動方向相同，第一個與第二個、第四個等第雙數(shù)個齒輪轉(zhuǎn)動方向相反。齒輪傳動的速度和力量變化大齒輪帶動小齒輪，速度加快，但力量減弱；加快倍速等于大齒輪的齒數(shù)除以小齒輪的齒數(shù)，力量減弱倍數(shù)也是如此。反之，小齒輪帶動大齒輪，速度降低，但力量加強；降低倍數(shù)等于大齒輪的齒數(shù)除以小齒輪的齒數(shù)，力量加強倍數(shù)也是如此。齒輪傳動的速度比（轉(zhuǎn)速），在這里假設(shè)小齒輪與大齒輪的半徑比為1：3一級：在齒輪傳動中，傳動比越大，其輸出軸的轉(zhuǎn)速（

）A.越大

B.越小

C.不變D.輸出軸轉(zhuǎn)速和傳動比沒有直接關(guān)系答案:B題型:單選題一級真題：有一對傳動齒輪，主動輪的轉(zhuǎn)速480轉(zhuǎn)每分鐘，主動輪的齒數(shù)是20，從動輪的齒數(shù)是40，從動輪的轉(zhuǎn)速是（

）轉(zhuǎn)每分鐘。

A.120B.240C.480D.960

答案：B題型：單選題多齒輪傳動要判斷加減速或增減力量，只考慮第一個齒輪（主動輪）和最后一個齒輪（從動輪）的大小。多級齒輪傳動加減速和增加力量的倍數(shù)按兩兩嚙合齒輪的齒數(shù)比的乘積來計算。齒輪傳動的特點①可以準(zhǔn)確傳遞動力；②齒輪傳動力量大，通過輪齒與輪齒之間的嚙合，傳動力大于皮帶等傳動裝置；③結(jié)構(gòu)緊湊，適用于近距離傳動，不能直接嚙合時，可以通過多個齒輪傳動；④噪音大：齒輪傳動力大，所以產(chǎn)生的噪音大；⑤易損壞：變速時，由于傳動力大，齒輪的輪齒容易斷裂。傳動方式——皮帶①平行傳動：兩個滑輪的轉(zhuǎn)動方向一樣傳動方式——皮帶②交叉?zhèn)鲃樱簝蓚€滑輪的轉(zhuǎn)動方向相反皮帶傳動的特點①可遠距離傳動：皮帶有一定長度，這樣就可以利用兩個滑輪和一根皮帶將力傳遞到較遠距離；②可以保護機械：在驅(qū)動力突然變大或速度加快時，保護機械，不會損壞零件；③噪音小：相對于齒輪傳動，皮帶傳動的噪音?。虎軙r間有延遲：皮帶有彈性，主動輪從靜止到轉(zhuǎn)動的時候，皮帶被拉長，從動輪并不會馬上運動，要過一小段時間才動；⑤不能準(zhǔn)確傳動：因為皮帶的彈力和打滑問題，皮帶傳動不能準(zhǔn)確傳遞力；⑥能量損失大：正是因為皮帶有彈力和打滑的問題，相對于齒輪傳動，能量損失大，而且皮帶容易破損。傳動方式——傳動鏈鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。傳動鏈特點①傳動鏈在傳動時，必須要在同一平面連接，否則容易受力不均而斷裂；②傳動時，兩個齒輪轉(zhuǎn)動的方向相同；③在突然變速時，傳動鏈的反應(yīng)較慢，容易斷裂；④傳動鏈的每一節(jié)可以拆卸，所以傳動距離是可以自由調(diào)節(jié)的；⑤可以準(zhǔn)確傳遞動力；⑥傳動鏈的速度和力的計算均和齒輪嚙合傳動相同。11.在下列日常生活中用到的工具中，具有傳動鏈的是A.電視機B.自行車C.滑板車D.縫紉機答案:B題型:單選題分?jǐn)?shù):218.動畫片《熊出沒》中，光頭強用來砍樹的電鋸具有下列哪種結(jié)構(gòu)A.傳動鏈B.皮帶C.手槍D.帽子答案:A題型:單選題分?jǐn)?shù):2齒輪種類齒輪的種類，按外形分類，分為：平齒輪、冠齒輪、蝸輪功與能量

功：當(dāng)一個力作用在物體上的時候，如果這個力讓物體在這個力的方向上移動了一段距離，那么這個力的作用就顯示出了成效，在力學(xué)里就說這個力做了功。

功的大小是力乘以力的方向上移動的距離，單位是焦耳。因此功包含的兩個必要因素就是：作用在物體上的力以及物體在這個力的方向上移動的距離。

在了解了功的概念后，我們來看一下之前學(xué)過的杠桿和滑輪，這兩個機械機構(gòu)中，只要省力就會費距離，費力就會省距離，且力和距離的乘積是固定的。其實在力學(xué)中有一個重要的結(jié)論：任何機械都不省功。功率：功率就是單位時間內(nèi)所做的功，通常用P表示。功率的單位是瓦特，因為功的大小是力乘以距離，而距離又等于速度乘以時間，所以：下列說法錯誤的是（）A.功的大小是力乘以力的方向上移動的距離，單位是焦耳B.只要省力就會費距離，費力就會省距離C.使同一物體達到相同的作用效果，對他做的功不是固定的D.任何機械都不省功答案:C在桌面上用5N的力平行移動一物體2米，用了10秒，則功率為（）瓦特。A.1B.2C.5D.10答案:A實操考試內(nèi)容041、秋千2、蹺蹺板3、攪拌器4、時鐘5、起重機6、烤肉架7、手動風(fēng)扇8、履帶車一級實操模型一、秋千搭建秋千第一步第二步第三步秋千底座底座+支架秋千成品秋千知識點三角形穩(wěn)定性分析能量轉(zhuǎn)化單擺秋千三角形穩(wěn)定性分析任取三角形兩條邊，在兩條邊的夾角不變的情況下，在兩條邊的非公共端點連接第三條邊，因為第三條邊不可伸縮彎折，所以兩端點的距離固定。按照相同的方式任取兩條邊都符合上述情況，所以三角形固定，具有穩(wěn)定性。秋千能量轉(zhuǎn)化秋千中涉及到的能量轉(zhuǎn)化是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化。動能是物體在運動時具有的能。勢能包括重力勢能和彈性勢能。重力勢能是物體由于被舉高而產(chǎn)生的能量。彈性勢能是物體由于彈性形變而產(chǎn)生的能量。機械能是動能和勢能的總和，兩者之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：當(dāng)物體下落時，高度減小，那么它的重力勢能就越來越小，但是物體的速度會越來越快，動能也就越來越大，重力勢能減小的部分都轉(zhuǎn)化成了動能，機械能是不變的。最高點：勢能最大，動能最小最低點：勢能最小，動能最大能量不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其它形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變，我們稱為能量守恒。秋千單擺是一種物理模型，由擺線和擺球組成。秋千是一個近似單擺的運動，單擺運動的周期和擺動的幅度以及小朋友的重量無關(guān)，只與單擺的擺長（秋千繩索的長度）有關(guān)。擺長越大，周期越大。單擺二、蹺蹺板搭建蹺蹺板第一步第二步第三步蹺蹺板底座蹺板制作蹺蹺板成品蹺蹺板知識點杠桿原理杠桿應(yīng)用杠桿結(jié)構(gòu)能繞一個固定點轉(zhuǎn)動的桿，叫杠桿。支點桿杠桿原理1物體1到支點的距離2物體2到支點的距離天平手到支點的距離等臂杠桿：手到支點的距離等于物體1到支點的距離。既不省力也不費力。杠桿原理省力杠桿：手到支點的距離大于物體1到支點的距離。省力。1物體1到支點的距離手到支點的距離杠桿原理費力杠桿：手到支點的距離小于物體1到支點的距離。費力。1物體1到支點的距離手到支點的距離實操考試內(nèi)容051、秋千2、蹺蹺板3、攪拌器4、時鐘5、起重機6、烤肉架7、手動風(fēng)扇8、履帶車一級實操模型三、攪拌器搭建攪拌器第一步組裝框架第二步安裝齒輪組第三步成品攪拌器知識點齒輪的種類輪軸齒輪的傳動方式齒輪用于加速和減速齒輪的種類平齒輪錐齒輪蝸輪結(jié)構(gòu)齒條齒輪的傳動方式平行嚙合兩個齒輪的轉(zhuǎn)動在同一平面上，轉(zhuǎn)動方向相反。垂直嚙合兩個齒輪的轉(zhuǎn)動方向在兩個垂直的平面上。齒輪用于加速和減速如圖：大齒輪與中齒輪嚙合，中齒輪與小齒輪嚙合，如果大齒輪是

主動輪，那么這個裝置是加速

裝置還是減速裝置？答案：加速裝置。思考：說說這三個齒輪轉(zhuǎn)動的方向。輪軸輪軸由輪和軸組成。動力作用在輪上，省力。動力作用在軸上，費力。四、時鐘搭建奇怪的時鐘第一步搭建底座第二步底座+齒輪組第三步時鐘成品奇怪的時鐘奇怪在哪里？齒輪用于加速和減速如圖：大齒輪40齒，中齒輪20齒，小齒輪10齒，如果大齒輪是主動輪，那么這個裝置是加速裝置還是減速裝置，中齒輪被加（或減）速了多少倍？小齒輪被加（或減）速了多少倍？齒輪1的齒數(shù)齒輪2的齒數(shù)=齒輪2的轉(zhuǎn)速齒輪1的轉(zhuǎn)速答案：加速裝置。中齒輪被加速2倍，

小齒輪被加速4倍。角速度和線速度角速度：圓周運動中在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧度，既齒輪每秒轉(zhuǎn)過的角度。線速度：圓周運動中在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的曲線長度。轉(zhuǎn)速：圓周運動中在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。兩齒輪相互嚙合，線速度相同，大齒輪角速度和轉(zhuǎn)速小。兩齒輪同軸，角速度和轉(zhuǎn)速相同，大齒輪的線速度大。實操考試內(nèi)容061、秋千2、蹺蹺板3、攪拌器4、時鐘5、起重機6、烤肉架7、手動風(fēng)扇8、履帶車一級實操模型五，起重機搭建起重機第一步底座第二步底座+滑輪組第三步起重機成品起重機知識點定滑輪與動滑輪滑輪組定滑輪與動滑輪定滑輪：位置不變的滑輪。特點：1、改變力的方向。2、不省力也不費力。3、拉動繩子的距離與物體上升

的距離相同。動滑輪：位置隨著被拉物體一起運動的滑

輪。特點：1、不改變力的方向。2、改變力的大小（省一半力）3、拉動繩子的距離是物體上升距

離的兩倍?；喗M滑輪組特點：1、既能改變力的方向，又能省

力。2、繞過動滑輪繩子的段數(shù)，就

是省力的倍數(shù)。3、繞過動滑輪繩子的段數(shù)，就

是拉動繩子距離的倍數(shù)。定滑輪、動滑輪原理滑輪組說出每個滑輪組中，都用了多大的力?ABCFED答案：A、D用了四分之一重物的力B用了五分之一重物的力