科研天地清河实验STEAM项目组出品

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项目化学习科

青铜弩机

泱泱华夏,烁烁中华,世界东隅,雄于地球。作为四大文明古国之一的中国,在科技领域频频领先世界。出现在一千多年前的指南车,凝结古人才智的算盘,精准测量的游标卡尺等等,均彰显出九州在科技上的智慧,这个学期让我们跟随科技先行者的足迹,一起探访中国古代科技发明。本次着重讲述乐高玩机械之复原青铜弩机。

项目指导教师:王霄

01阐述原理厘清构造

首先查找资料,了解弩的来源以及构造。

(1)弩的来源

弩是古代用来射箭的一种冷兵器,是古代战争中的重要武器,比如诸葛连弩,还有守城的神器“床子弩”。弩又称十字弓。

(2)弩的构造

弩臂、弩弓、弩弦和弩机四个主要组成部分。弩弓和弩弦相对来说要简单很多。思考生活中有哪些材料可以用来制作弩弦。弦的制作材料要弹性好,韧性强,耐用。鹿筋、鱼鳔、牛脊梁上的生筋、棉花弹成的弦。现在呢,有轮胎的内胎,气球,橡皮筋等等,包括口罩挂在耳朵上的线。等等都可以用来做弦。

弩弓,有一个成语叫做杯弓蛇影,映在酒杯里的弓影误认为蛇,弓的形状应该是怎么样的呢,寻找乐高的零件用来制作弩弓。

弩臂,是能够放一只箭的地方,是木头上面挖出来的一个凹槽,用乐高零件怎样搭建出来一根凹槽呢,首先要选好自己的箭,根据自己箭的大小选择搭建合适的弩臂。凹巢存在的意义是为了半固定箭,所以只要能够半固定箭的结构都可以。

弩机,正常状态下,弦能够挂住,并且不掉,当扣动扳机时候,弦会弹出。

02

巧妙设计尝试搭建

弩机的设计可以通过T字形梁控制,也可以通过轴来控制,齿轮的转动也可以作为弩机的设计。

T字形梁控制的弩机设计

调节轴的高低控制弩机的设计

通过齿轮的转动控制弩机的设计

03

搭建成品优化作品

首先,对已有的青铜弩机(十字弩)的作品进行学习和模仿,掌握弩机搭建的基本结构。

其次,搭建好的十字弩作品进行实际的射击练习,调整弩的细微结构,增加射程和稳定性。

然后,根据弩的四个组成部分:弩臂、弩弓、弩弦和弩机。结合自己的想象和实际需求,创新设计。

04

拓展思维深度学习

同学制作好的弩是单弩机,一次只能装填一根箭,发射一根箭,可以尝试制作齐发弩,一次发射三只箭,发射的三支箭射向相同的目标;一次发射三支箭,发射的三只箭射向不同的目标;一次装填多只箭,实现连续发射等等。

项目参与学生:李谦包鹏硕宋一航黄嘉鸿周政轩童闻轩缪可润殷钰宁

严嘉诚丁琳珺高子勇张俊豪夏蕾蓝文暄周弈澄

文稿

雨小月

摄影

雨小月

美编

雨小月

初审

陈鸿

终审

金晓蕾

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