【电子学会考级】机器人一级：8 大必考经典作品原理解析

一、考试内容

考试包含理论知识与实际操作两部分。一级考试的核心主要围绕简单物理力学（如三角形稳定性、摩擦力）与基础机械结构（如杠杆、齿轮传动、滑轮）展开。以下是官方主要知识模块概览：

二、搭建作品实战

实际操作部分需要掌握多种简单机械结构的搭建，以下是重点作品解析：

1. 《跷跷板》

搭建要求:

• 具备跷跷板大体框架，模型具备稳定性。
• 静止状态下可保持水平平衡。
• 利用三角形稳定性保证支架稳固。

杠杆五要素：动力臂、阻力臂、支点、动力、阻力。

平衡条件：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂。

2. 《秋千》

知识点：秋千支架利用了三角形的稳定性。运动过程中，能量在动能和重力势能之间相互转化。

3. 《搅拌器》

知识点：涉及一级或二级传动装置。利用了轮轴结构（外环为轮，内环为轴，同心圆旋转）和齿轮加速结构。

4. 《奇怪的时钟》

知识点：多级减速系统。通过不同齿轮比控制表针以不同转速旋动。

5. 《烤肉架》

知识点：多个齿轮传动，实现长距离动力传递。小齿轮带动大齿轮实现减速增力。

6. 《手动风扇》

知识点：二级加速系统。手柄带动大齿轮，逐级传递至小齿轮，实现扇叶高速旋转。

7. 《履带车》

知识点：履带能够分散压力，减小压强，增大与地面的接触面积和摩擦力。

8. 《起重机》

知识点：综合运用定滑轮、动滑轮和滑轮组。定滑轮改变力方向，动滑轮省力。

三、考点速记与总结

纵观这 8 大必考作品，其实万变不离其宗，一级考试的搭建核心无外乎以下三大「法宝」：

• 传动系统：大齿轮带动小齿轮是加速减力（如手动风扇）；小齿轮带动大齿轮是减速增力（如奇怪的时钟、烤肉架）。
• 杠杆原理：找准「五要素」。动力臂大于阻力臂即为省力杠杆，反之费力。
• 稳固结构：不论搭建什么底座或支架，要想保证模型稳定不晃动，首选互锁结构与三角形结构（如秋千、跷跷板支架）。

只要在日常练习时多让孩子自己动手拨动齿轮，感受「力」与「速度」的变化规律，通过一级实操考试一定会得心应手，预祝各位考生逢考必过。