给小车安装方向盘——长短车轴对比模拟实验

小车实验场地（可触控操作）

短车轴轨迹长车轴轨迹虚线圆 = 小车转弯圆（圆心即转弯中心） 🏁 起点

方向盘控制台

0°

用鼠标 / 手指拖动方向盘转动

① 选择要安装的转向车轴

② 转动方向盘（或拖动左边方向盘）

方向盘转角 0°

小车速度 2.4

显示转弯圆显示行驶轨迹显示对比轨迹

键盘：空格 = 启动/暂停　← → = 转动方向盘　0 = 回正　R = 重置

实时实验数据

当前车轴

短车轴

车轴长度（模拟）

120

方向盘转角

0°

前轮偏转角

0.0°

转弯半径（模型）

∞（直线）

小车速度

0.0

转向灵活度评分

0 / 100　迟钝

💡 科学知识点（常驻）

① 轮和轴 转向装置里，方向盘是「轮」，和它连在一起、一起转动的车轴是「轴」。轮带动轴，轴再带动车轮偏转。

② 车轴长度会影响转向性能 同样幅度地转动方向盘，安装不同的车轴，前轮转过的角度不同，小车转弯的快慢和半径就不一样。

③ 短车轴：转弯半径小，转向更灵活 轴短、力传得快，前轮偏转角度大 → 小车打弯急、转的圈子小 → 灵活。

④ 长车轴：转弯半径大，转向比较迟钝 轴长、偏转角度被"摊薄"，前轮偏转角度小 → 小车打弯慢、转的圈子大 → 迟钝。

⑤ 结论：改变结构，会改变功能效果 只改变了"车轴长度"这一个结构，装置的功能效果（转弯半径、灵活度）就改变了。这就是结构与功能的关系。

🎮 课堂闯关任务

1装上短车轴，转动方向盘观察转弯

选择短车轴，把方向盘转到前轮偏转角 ≥ 15°，让小车连续转弯转过 120°。

状态：等待开始

2换成长车轴，保持同样方向盘幅度

换成长车轴，方向盘保持在第 1 关差不多的角度（±15° 内），再让小车转过 120°，观察有什么不同。

状态：先完成任务 1

3对比转弯半径，填写实验结论

把两组数据记到下面记录表，再完成填空：

短车轴的转弯半径比长车轴

所以短车轴转向

这说明改变装置的会改变它的功能效果。

状态：请记录数据并完成填空

🎉 闯关成功！ 你已经发现：短车轴转弯半径小、转向更灵活；长车轴转弯半径大、转向更迟钝。
改变装置的结构，就会改变装置的功能效果。你就是小车工程师！🚗✨

📋 实验现象记录表

车轴	方向盘	前轮转角	转弯半径	灵活度	现象

还没有可对比的数据。请分别用短车轴和长车轴各记录一次数据。

🤔 课堂探究思考题

方向盘是「轮」还是「轴」？和它连在一起的车轴又是什么？为什么说它们组成了轮轴？
方向盘转动的幅度一样，为什么装上长车轴以后，小车转的圈子变大了？
如果让你设计一辆在狭窄胡同里送快递的小车，你会选长车轴还是短车轴？为什么？
大型公交车、卡车转弯时为什么常常要"多打一把方向"、占用更大的路面？
除了车轴长度，你还能想到哪些"改变结构就能改变功能效果"的例子？（如：门把手、螺丝刀、水龙头）