第3单元
往复间歇运动机构
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我国是世界上机械发展最早的国家之一。中
国古代在机械方面有许多发明创造，在动力的利
用和机械结构的设计上都有自己的特色。
哈哈哈！说明当时我国机械加工精度已达到
先进的水平，那么，我们就来认识一下都有哪些
机械结构吧！
小帅，周末我去了博物馆，看见了指南车、
驴子拉磨、纺车、舂米机等很多伟大的发明，它
们都运用到了简单机械结构。
我也见过指南车，还有春秋时期的弩，那做
工可太精细了。
3.1 凸轮机构
要想了解什么是凸轮机构，首先要知道什么是间歇运动机构。间歇运动机
构是指有些机械需要其构件周期地运动和停歇，能够将原动件的连续转动转变
为从动件周期性运动和停歇的机构。
凸轮机构是间歇运动机构的一种，由凸轮、从动
件和机架三个基本构件组成，如图3.1 所示。
凸轮机构通过凸轮的转动，实现从动件的连续或
间歇性等速转运动或往复直线运动，凸轮机构可以用
于很多地方，如汽车引擎中的气门控制、机械手臂中
的关节控制等。
图 3.1 
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第3单元 往复间歇运动机构
在我们生活中许多机械也使用到了凸轮机构，如卸
货机。
智能卸货机
小朋友，你见过智能卸货机吗? 它能够自动作业、自动优化路线、自
动卸货。传统的物流分拣都是靠人工完成的，不仅效率低，且工作量大，
需要加班加点，并且容易出错。而有了智能卸货机后，只需要将货架物放
到智能卸货机上，就能自动优化路线，将货架自动搬运到目的地，即省事
又很方便。
猜猜凸轮机构
在哪儿！
了解智能卸货机的作用和特点后，快去把它
搭建出来吧！在搭建过程中，我们还能学习更多
有趣的知识！
拼一拼
请按照下面的搭建步骤，把智能卸货机搭建出来吧！
智能
卸货机
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知识探索：
凸轮机构
智能卸货机的卸货装置运用了凸轮机构，实现卸货功能。
省力杠杆
动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。它虽然省力, 但是耗费距离。
知识巩固：
皮带传动
一种依靠摩擦力来传递运动和动力的机械传动，由主动轮、从动轮、
皮带构成。
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第3单元 往复间歇运动机构
主动轮：
与电机相连的轮
子叫主动轮
从动轮：
被主动轮通过皮带
带动的轮叫从动轮。
突然施加外力时，皮带会
打滑，从而保护了机械
想
想
一
【想一想1】智能卸货机是通过什么机械结构实现卸
货功能的？
【想一想2】如何让智能卸货机自动识别卸货？
做一做
小朋友，搭建完智能卸货机后，快来玩一玩吧！
边测边玩
将智能电机设置为智能模式后打开开关，看看智能卸货车厢能否正常
运行。
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边比边玩
在相同的起点出发，到达终点开始卸货，看看相同时间内谁的卸货区
的货最多。
创意比拼
小朋友，你可以根据下面的创意小提示，逐步改进智
能卸货机。你还有没有其他更好的办法，让智能卸货机的
本领更强呢？
创 意 一
制作卸货牌：
搭建一个卸货牌，
让卸货机上的距离
传感器对准卸货牌，
看看会发生什么。
创 意 二
制作复位牌：
搭建一个复位牌，
当距离传感器检测
到复位牌后，此时
的卸货车厢是什么
状态? 
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第3单元 往复间歇运动机构
查查一
在我们的生活中，还有很多机械运用到了凸轮机构。观察一下身边的
物品，有哪些物品也运用到了凸轮机构？请你记录下来。
我来分享
小朋友，经过“想一想”和“拼一拼”后，相信你收获了不少知识，对
智能卸货机的机构原理肯定非常熟悉了。回顾一下自己在本节课中的学习
收获吧！
小朋友，这些知识点你学会了吗？可以分享
给爸爸妈妈哦！
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机械收集手册
小朋友，你的任务是捕捉作品的精细细节，确保照片
清晰、完整地展现出每个机械的功能和特点。这些照片将
成为宝贵的参考资料，以便日后维护和修理所需。
拍照后打印出来粘贴在这里哦！
3.2 曲柄摇杆机构
曲柄摇杆机构是具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构，如图3.2 所示。
曲柄做匀速圆周运动，摇杆做往复摆动。当曲柄为主动件时，摇杆为从动件作
往复摆动。
图 3.2 
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现在有很多玩具内部结构都运用了不同的机
械结构，曲柄摇杆机构也不例外。
老师，我见过摇摇摆摆的机械小人，它是不
是也运用了曲柄摇杆机构呢？
吉他手
小朋友，你弹过吉他吗？在乐团中，
吉他手可以和贝斯手共同伴奏。而在街
头，我们也能见到吉他手的身影，他们
的弹唱吸引行走的路人停下观看，甚至
有些观众会给予他们一定的赏金。
你们见过机器人吉他手吗？它是通过什么机械结构来
进行弹奏表演的呢？快来搭建一个“智能吉他手”，在搭建
过程中，你还能学习更多有趣的知识！
拼一拼
请按照下面的搭建步骤，把智能吉他手搭建出来吧！
智能
吉他手
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知识巩固：
齿轮减速机构
智能吉他手应用了小齿轮带动大齿轮，速度减小，力量增加的原理。
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曲柄摇杆机构
智能吉他手应用曲柄摇杆机构，实现摇摆的舞蹈。
想
想
一
【想一想1】智能吉他手通过什么机械机构进
行演奏？
【想一想2】吉他手怎样识别硬币？
做一做
小朋友，搭建完智能吉他手后，快来玩一玩吧！
边测边玩
把开关设置为电动模
式，然后打开电机的开关，
看看吉他手能否正常演奏。
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边比边玩
设定时间为1 分钟，看看谁的吉他手在规
定时间内摇摆的次数最多。
创意比拼
小朋友，你可以根据下面的小创意来逐步改进你的智能吉
他手哦！你还有没有其他更好的办法，让智能吉他手更强大呢？
创 意 一
“即兴表演”：增加距离传感器，并把距离传感器按照下图进行调节，
最后把开关设置为智能模式，并打开电机的开关，实现有观众就开始演奏。
创 意 二
投币功能：设计投币箱，实
现有观众投币便开始演奏。
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第3单元 往复间歇运动机构
查查一
曲柄摇杆机构的运用很广泛，请观察汽车挡风玻璃前的雨刮器。它是
运用什么原理，把挡风玻璃上的雨珠擦掉的？
我来分享
小朋友，经过“想一想”和“拼一拼”后，相信你收获了不少知识，对智能
吉他手的机构原理肯定非常熟悉了。回顾一下自己在本节课中的学习收获吧！
小朋友，这些知识点你学会了吗？可以分享
给爸爸妈妈哦！
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机械收集手册
小朋友，你的任务是捕捉作品的精细细节，确保照片
清晰、完整地展现出每个机械的功能和特点。这些照片将
成为宝贵的参考资料，以便日后维护和修理所需。
拍照后打印出来粘贴在这里哦！
3.3 棘轮机构
棘轮机构主要由棘轮和止回棘爪组成。止回棘爪的作用是使棘轮只能向一
个方向转动。当棘轮想要反转时，棘爪就会插入棘轮齿槽中，防止棘轮反转，
如图3.3 所示。
图 3.3 
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有了棘轮机构，我们便可以模仿昆虫的行走了。
尺 蠖
小朋友们，你们见过这种昆虫吗？它
们长得跟毛毛虫很像，长大后还会变成飞蛾
呢！它们的学名就叫尺蠖，由于它爬行起来
的样子很特别，一曲一伸，像拱桥一样，并
且只朝着一个方向运动，所以别名叫步蛐、
造桥虫、拱背虫、弓腰虫等。
了解尺蠖的特点后，快去把它搭建出来吧！在搭建过
程中，你还能学习更多有趣的知识！
拼一拼
请按照下面的搭建步骤，把小爬虫搭建出来吧！
小爬虫
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