導(dǎo)語：如何才能寫好一篇生活中常見的機(jī)械原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關(guān)鍵詞]初中物理；教學(xué)策略；生活化

[中圖分類號(hào)]G633.7[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]16746058（2017）17004601

初中生已經(jīng)積累了比較豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，而物理課程內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活有密切的聯(lián)系。學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)常識(shí)成為學(xué)習(xí)初中物理的重要基礎(chǔ)。教師應(yīng)立足現(xiàn)實(shí)生活，讓學(xué)生順利學(xué)習(xí)物理知識(shí)。下面以簡(jiǎn)單機(jī)械和功的學(xué)習(xí)為例，簡(jiǎn)單談一下初中物理生活化教學(xué)。

一、利用生活中的實(shí)物，導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)

生活中很多器械工具都是遵照一些物理學(xué)上的原理發(fā)明制造出來的。初中生已經(jīng)具備了一些生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于常見的器械工具也有了初步的了解。在學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械和功的內(nèi)容時(shí)，教師可根據(jù)初中生的生活經(jīng)驗(yàn)，選擇學(xué)生熟悉的實(shí)物作為教具導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)。

例如，在學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械和功一章中的“杠桿”時(shí)，考慮到現(xiàn)實(shí)生活中，有很多常用的工具都是變形的杠桿。初中生對(duì)這些工具并不陌生，因此，教師可拿出事先準(zhǔn)備好的羊角錘、釣魚竿、鑷子、剪刀、起子等物品，讓學(xué)生觀察，說出物品的名稱，然后思考生活中，在什么情況下會(huì)使用這些物品，以及用了這些工具之后是費(fèi)力了，還是省力了？學(xué)生對(duì)這些東西都非常熟悉，也順利引發(fā)學(xué)生的聯(lián)想，學(xué)生思維立刻活躍起來，紛紛舉手回答教師的問題。“第一個(gè)東西叫羊角錘，這是一種特殊的錘子，像羊角的一部分主要用來起釘子，用這個(gè)工具可以更省力。”一個(gè)學(xué)生介紹了羊角錘。另一個(gè)學(xué)生則對(duì)釣魚竿非常熟悉，“第二個(gè)物品是釣魚竿，是用來釣魚的，也是一個(gè)簡(jiǎn)易杠桿，但是，釣魚竿不省力?！苯處熆隙诉@兩個(gè)學(xué)生的回答。為了啟發(fā)學(xué)生探尋杠桿原理，接著提出一個(gè)問題：“為什么羊角錘起釘子時(shí)省力，而釣魚竿釣魚時(shí)費(fèi)力呢？”學(xué)生迫不及待地想要探尋答案，順利進(jìn)入了新課學(xué)習(xí)。

直觀的實(shí)物器械是創(chuàng)設(shè)物理學(xué)習(xí)情境的有效武器。教師通過靈活恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用這些實(shí)物，吸引學(xué)生的注意力，引起學(xué)生的共鳴，做好上課準(zhǔn)備。

二、結(jié)合生活現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解新知

在現(xiàn)實(shí)生活中，學(xué)生不可避免地接觸了形形的社會(huì)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象中有不少與簡(jiǎn)單機(jī)械和功有一定的聯(lián)系，教學(xué)中，以學(xué)生熟悉的現(xiàn)象為基礎(chǔ)，開展物理教學(xué)，可以幫助學(xué)生理解物理知識(shí)。

例如，在學(xué)習(xí)“杠桿”知識(shí)時(shí)，教師可借助生活中常見的羊角錘導(dǎo)入新課，之后，學(xué)生們表現(xiàn)出濃厚的興趣，就容易進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。教師看到學(xué)生基本上理解了杠桿原理之后，為了加深學(xué)生對(duì)這一重要原理的理解，再列舉“用桿秤稱量物體的質(zhì)量”“用托盤天平稱量物體重量”的實(shí)例，讓學(xué)生思考這兩種情況應(yīng)用的是什么物理原理，學(xué)生立刻就想到了杠桿原理。教師接著學(xué)生的回答給出了具體的數(shù)字：“桿秤的提線到秤鉤的距離為1個(gè)小格，秤鉤上掛著被稱量的物體，秤砣的重量是100克，提線到秤砣的距離為10個(gè)小格，那么，這個(gè)物體的重量是多少？”學(xué)生們立刻用杠桿平衡條件列出算式，計(jì)算出物體的重量是1000克。這種通過生活現(xiàn)象幫助學(xué)生理解物理知識(shí)的教學(xué)方法，提高了教學(xué)質(zhì)量。

有目的地選擇一些與“機(jī)械和功”有聯(lián)系的生活現(xiàn)象，可為學(xué)生的物理學(xué)習(xí)提供支持，幫助學(xué)生深入思考物理原理，透徹理解物理知識(shí)。

三、借助生活中的問題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用

物理知識(shí)有很多源自生活現(xiàn)象，反之，生活中的一些問題也可以運(yùn)用物理知識(shí)來解決。這些生活中的實(shí)際問題為學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)提供了平臺(tái)。教師在組織學(xué)生學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械和功的知識(shí)時(shí)，可為學(xué)生設(shè)計(jì)一些生活問題，讓學(xué)生學(xué)以致用，輔助學(xué)生鞏固物理知識(shí)和基本技能。

篇2

【關(guān)鍵詞】 技校學(xué)生 探求精神 工程力學(xué) 工程實(shí)例

【中圖分類號(hào)】 G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1006-5962(2012)06(a)-0013-02

1 背景分析

(1)合理分析教學(xué)對(duì)象

近年來,我國高校不斷擴(kuò)大招生,并將大力發(fā)展高等職業(yè)技術(shù)教育作為重點(diǎn),眾多的職業(yè)技術(shù)學(xué)院正蓬勃發(fā)展。大部分初中畢業(yè)生都選擇了進(jìn)入普通高中就讀去實(shí)現(xiàn)自己的大學(xué)夢(mèng)想,而只有少部分的初中畢業(yè)生選擇到技校就讀,由此可以想象這部分學(xué)生基礎(chǔ)文化的薄弱,同時(shí)他們對(duì)學(xué)習(xí)的興趣也大大降低,更有甚者學(xué)習(xí)目的不明確。這些都是我們面臨的困難,更具有挑戰(zhàn)的現(xiàn)實(shí)問題。那么怎樣教好這門課,是技校力學(xué)教師共同要研究和探討的課題。

(2)工程力學(xué)在技校中的教學(xué)特點(diǎn)

在機(jī)械類專業(yè)中,工程力學(xué)是重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一。全書由靜力學(xué)和材料力學(xué)兩大部分構(gòu)成。工程力學(xué)的理論性比較強(qiáng),并且涵蓋一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 。在新的時(shí)期,技工學(xué)校培養(yǎng)的方向是:以“服從市場(chǎng)為前提,服務(wù)社會(huì)為己任”的辦學(xué)方針,以“敢為人先,追求卓越”目標(biāo),勇于挑戰(zhàn)自我的進(jìn)取精神, 大力培養(yǎng)服務(wù)一線的技術(shù)人才,即是技校畢業(yè)生走向工作崗位能直接頂崗,擔(dān)當(dāng)熟練的技術(shù)工人,也是以后培養(yǎng)技術(shù)骨干的對(duì)象。為適應(yīng)這一人才培養(yǎng)的目標(biāo),結(jié)合技校學(xué)生的實(shí)際情況,如何上好工程力學(xué)課成為擺在每一位力學(xué)教師面前的重要課題 筆者針對(duì)力學(xué)課程特點(diǎn),結(jié)合技校學(xué)生現(xiàn)狀,進(jìn)行如下教學(xué)及分析。

2 教學(xué)改革與創(chuàng)新意識(shí)

(1)應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性

多年來,“填鴨式”的教學(xué)方法在中國的教學(xué)模式中已經(jīng)習(xí)慣,這種不良習(xí)慣給學(xué)生的思考空間壓縮成減半,也因使學(xué)生的主觀能動(dòng)性退化和積極思考理念缺失,以至于不愿開動(dòng)腦筋思考問題,任憑老師滿堂灌的教學(xué)方式,單純地對(duì)老師的講解進(jìn)行機(jī)械記憶。針對(duì)這些情況,教師從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),循循善誘,以一些工程實(shí)例和生活中常見的現(xiàn)象,再加上藝術(shù)語言烘托,不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考問題,增加學(xué)生積極探索的精神。借鑒一些工程實(shí)例或生活中常見的現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,當(dāng)學(xué)生走上工作崗位后,才覺得在大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)是遠(yuǎn)不夠的,而從老師那里學(xué)到的是獨(dú)立解決問題的能力才是最為珍貴的,也因此令他們受益終身。正如老子所云:“授人與魚不如授之予漁”。

(2)優(yōu)化教材,突出重點(diǎn)提高教學(xué)效果

因課時(shí)數(shù)所限,針對(duì)技校生基礎(chǔ)普遍較差、加之技校是以實(shí)際能力為主的具有特定培養(yǎng)目標(biāo)的特點(diǎn),在教學(xué)中對(duì)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容可以進(jìn)行合理的取舍,適當(dāng)刪減力學(xué)中過于臃腫的推導(dǎo)步驟和過程,引入能與工程實(shí)際相互聯(lián)系的典型的案例和例題。對(duì)習(xí)題和思考題也做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,既有實(shí)用性又有針對(duì)性。比如,空間力系就可以簡(jiǎn)單概括或者刪去,對(duì)平面力系作為重點(diǎn)來介紹;刪去合力矩定理及梁彎曲時(shí)橫截面上的應(yīng)力的推導(dǎo)步驟,只對(duì)思路進(jìn)行講解,最后給出結(jié)果。這樣即優(yōu)化了教材又節(jié)省課時(shí),最主要是可以緊緊抓住其核心內(nèi)容,突出重點(diǎn)、點(diǎn)難,以便進(jìn)行行之有效的高質(zhì)量的教學(xué)。靜力學(xué)部分,其核心內(nèi)容及主脈是:約束與約束力—受力圖—投影—力矩—平衡方程應(yīng)用。材料力學(xué)的核心內(nèi)容及主線思路是:內(nèi)力(截面法)(內(nèi)力圖)—變形—應(yīng)力—強(qiáng)度條件應(yīng)用。通過教材的優(yōu)化,對(duì)核心內(nèi)容及教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步的完善和合理的安排,從而對(duì)教學(xué)效果的提高起到了事半功倍的作用。

(3)案例教法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣

工程力學(xué)區(qū)別于其它課程,其特征是工程應(yīng)用性很強(qiáng)。在教學(xué)中,應(yīng)注重引進(jìn)工程案例并進(jìn)行詳細(xì)講授,對(duì)部分概念和公式的推導(dǎo)以及應(yīng)用,可以先引入日常生活常見的實(shí)例或工程中的較為熟悉的實(shí)例,然后引出內(nèi)容,盡量將講授的內(nèi)容處理的通俗易懂、又不脫離科學(xué)系統(tǒng),學(xué)生對(duì)案例研究很感興趣,一旦在今后的工作中遇見難題就可以自己處理,同時(shí)也將極大地提升學(xué)生的自信心與學(xué)習(xí)的積極性,也因此會(huì)主動(dòng)地去查閱相關(guān)資料,經(jīng)過自學(xué)增強(qiáng)對(duì)本課程的理解。如在講力概念時(shí),讓學(xué)生相互擊掌,感受力的作用,體驗(yàn)力的產(chǎn)生條件,理解力是兩個(gè)物體間,相互作用產(chǎn)生的結(jié)果,即,一個(gè)物體既是受力物體,又是施力物體;在講力的合成時(shí),讓學(xué)生拎一桶水,再讓兩個(gè)人拎一桶水,感受一下兩種拎水方法的不同點(diǎn),從而引出力的合成。講授力矩的平衡條件時(shí),往往會(huì)遇到繞定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)物體的平衡條件,如桿秤、汽車制動(dòng)踏板裝置、手動(dòng)剪斷機(jī)等案例;在講述力對(duì)點(diǎn)之矩時(shí),讓學(xué)生進(jìn)行開關(guān)門體驗(yàn),選擇不同的點(diǎn)重復(fù)開關(guān)門,感受哪種開關(guān)門費(fèi)力或者省力,從而體驗(yàn)力臂對(duì)力矩大小的影響及力矩的轉(zhuǎn)向;講摩擦?xí)r,讓學(xué)生回憶走在冰面上的感覺,瓷磚地面、水泥地上各自的感覺,闡明摩擦系數(shù)對(duì)摩擦力的影響,理解工程上用橡膠、瀝青等增加摩擦的措施;講塑性材料和脆性材料拉壓時(shí)的機(jī)械性能時(shí),用精粉和粗加工的玉米面為例,將塑性材料形容為精粉揉成面團(tuán),有著較強(qiáng)的延展性,可拉伸成很細(xì)的拉面,也可以壓成面餅,不論做成什么形狀,都很筋,不易斷,由此引入工程中的塑性材料,學(xué)生就可以理解塑性材料的抗拉、抗壓強(qiáng)度都很大;而脆性材料就像玉米面做成的面團(tuán),揉起來不成團(tuán),容易裂開,較為粗糙,其朔性較差,抗拉伸的能力也很差。通過生活中小實(shí)例與理論聯(lián)系起來,采取生動(dòng)、具體、形象、通俗易懂的教學(xué)模式,活躍了學(xué)生的思想也增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣,更開闊了眼界,教會(huì)學(xué)生開動(dòng)腦筋,發(fā)揮積極探索的精神,逐步培養(yǎng)解決難題的本領(lǐng),加深工程意識(shí),增加理論聯(lián)系實(shí)際的觀念,促使其盡快掌握所學(xué)的知識(shí)。

篇3

關(guān)鍵詞：《機(jī)械基礎(chǔ)》 中職生 多媒體 生活化

中圖分類號(hào)：G718.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.24.098

《機(jī)械基礎(chǔ)》課程內(nèi)容繁、雜、廣，加上概念性、原理性較多，是典型的教師難講學(xué)生難學(xué)的課程。同時(shí)，中職生受挫感較強(qiáng)，意志力薄弱，數(shù)理化基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)接受能力有限，加之學(xué)生僅學(xué)習(xí)機(jī)械制圖，學(xué)生對(duì)機(jī)械的感性認(rèn)識(shí)不足，感覺教學(xué)與學(xué)習(xí)比較枯燥，倘若沿用傳統(tǒng)的“以教師為主，學(xué)生為輔”的方法很難收到良好的教學(xué)效果。因此，如何在多媒體時(shí)代讓中職生學(xué)好《機(jī)械基礎(chǔ)》課程是一個(gè)值得探討的問題，本文結(jié)合筆者多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行教改探討。

1 適當(dāng)降低教學(xué)難度，增強(qiáng)內(nèi)容的適用性

《機(jī)械基礎(chǔ)》現(xiàn)有教材難度偏大，如果采用原有的教學(xué)方式和方法，僅憑學(xué)生現(xiàn)有水平，很難使他們將掌握所授內(nèi)容，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。教師要本著教學(xué)內(nèi)容“深入淺出、適當(dāng)夠用”、教學(xué)手段“靈活多樣”的原則授課，讓大多數(shù)學(xué)生能聽懂，學(xué)習(xí)知識(shí)能基本掌握，為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。對(duì)于一些抽象概念的講解，可適當(dāng)加一些相應(yīng)的肢體語言來進(jìn)行解釋。如在講解運(yùn)動(dòng)中相對(duì)運(yùn)動(dòng)概念時(shí)，請(qǐng)兩位同學(xué)站在講臺(tái)上進(jìn)行演示：①一個(gè)站在原地不動(dòng)，另一個(gè)向前或向后走；②兩人同向一起走，一個(gè)快，一個(gè)慢；③兩人速走，方向相反；④兩人同向同速走；⑤兩人同時(shí)站立不動(dòng)。通過肢體表現(xiàn)，學(xué)生很快判斷出前三個(gè)動(dòng)作是相對(duì)運(yùn)動(dòng)，后兩個(gè)動(dòng)作不是相對(duì)運(yùn)動(dòng)。從而理解相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念；上課舉例應(yīng)符合實(shí)際、易懂。由于學(xué)生大多居住在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村，城市中常見的裝置沒見過，所以在講課過程中，最好根據(jù)我校學(xué)生的生活環(huán)境和條件來舉例。如講解桿件的四種變形時(shí)，拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)及彎曲變形分別以拉壓彈簧、剪刀剪紙、擰礦泉水瓶和臂力器為例，使學(xué)生輕松地了解了各種變形的特點(diǎn)；上課時(shí)還要善于發(fā)現(xiàn)和使用笑料，增加幽默感，加深記憶。如對(duì)于機(jī)械、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件之間的包容關(guān)系，用俄羅斯套娃等來舉例（最外面的一層是機(jī)械，最里面的一層是零件），再引用相聲中的一個(gè)笑話加以講解。使學(xué)生在歡笑之余，加深理解，化難為易，達(dá)到了教學(xué)效果。

2 通過實(shí)地教學(xué)提高學(xué)習(xí)興趣

機(jī)械基礎(chǔ)課程理論性過強(qiáng)，學(xué)生缺乏相應(yīng)的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)知識(shí)不能鞏固記憶，很容易忘記，很難把每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，這樣就給教學(xué)帶來了很大的困難。對(duì)于這種情況，教師在講解本課程每一章前，首先應(yīng)該讓學(xué)生，對(duì)要講到總體知識(shí)結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。例如，告訴學(xué)生能實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)有哪些，然后再依次分章節(jié)逐個(gè)講解，區(qū)分出各機(jī)構(gòu)中的異同點(diǎn)，應(yīng)用在哪些地方，以及每一章節(jié)之間的聯(lián)系及其特點(diǎn)；使學(xué)生從整體上把握好本課程的應(yīng)用特點(diǎn)。同時(shí)，按不同專業(yè)，到工廠、企業(yè)或網(wǎng)站搜集本章相關(guān)設(shè)備的視頻、圖片等最新信息讓學(xué)生了解本章的應(yīng)用，從而樹立起具體的概念，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到外面的設(shè)備與我們平常學(xué)習(xí)的內(nèi)容是息息相關(guān)的。必要時(shí)到教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)，尤其是本校有的設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察，如通過觀察自動(dòng)車床中凸輪機(jī)構(gòu)組成及應(yīng)用了解凸輪傳動(dòng)原理；通過觀察自行車的輪系來了解軸系零部件及傳動(dòng)。

3 利用模型教學(xué)

利用教學(xué)模型，對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行邊演示邊講解的方式，根據(jù)職校學(xué)生的特點(diǎn)，大部分學(xué)生在課堂上能精力集中的注意時(shí)間是比較短的，長(zhǎng)時(shí)間地集中注意力，會(huì)導(dǎo)致他們的厭煩。而用邊演示邊講解的教學(xué)手段，給學(xué)生一種具有新意的方式，可以使學(xué)生提高興趣。如在講鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，先采用直觀教學(xué)，讓學(xué)生通過對(duì)模型及運(yùn)動(dòng)進(jìn)行觀察，掌握其組成、名稱、畫法、類型及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。講其判定方法時(shí)，課前事先讓學(xué)生用硬紙條作兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)模型，學(xué)生以小組為單位，選用不同的桿為機(jī)架，對(duì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行觀察與匯總，報(bào)告教師，教師再進(jìn)行總結(jié)，從而得到鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型判斷的方法，使學(xué)生在直觀印象中把握了重點(diǎn)；然后輔以視頻、動(dòng)畫手段，使學(xué)生能夠通過動(dòng)態(tài)的畫面，來加深印象，形象直觀、吸引了學(xué)生。

4 教學(xué)例子生活化

只要我們留意生活中處處都是與機(jī)械有關(guān)的知識(shí)，我們?cè)诮虒W(xué)中列舉生活有關(guān)的例子學(xué)生往往容易理解，收到意想不到的效果。如在教學(xué)節(jié)流閥時(shí)，教師抓住流量是通過改變節(jié)流閥的截流面積來調(diào)節(jié)要點(diǎn)，可以啟發(fā)同學(xué)思考有哪種日常生活用品的原理與節(jié)流閥的類同。如此一來，同學(xué)們就展開各自的想象，有的同學(xué)聯(lián)想到宿舍內(nèi)的水龍頭，又或者是用來淋花草的軟水管。當(dāng)我們?nèi)『头砰_時(shí)候，水流量和流速是不一樣的。小組活躍討論熱烈。學(xué)習(xí)軸的上零件固定方式時(shí)，教師可以分別帶來幾根階梯軸、光軸和齒輪讓學(xué)生觀察，再聯(lián)系生活中運(yùn)用軸的機(jī)械。這樣，學(xué)生很快就理解了軸的作用。

5 適當(dāng)利用多媒體

引進(jìn)多媒體先進(jìn)教學(xué)。在《機(jī)械基礎(chǔ)》課程中，往往采用掛圖、模型以及教師口授，這些方式對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械圖來說，有時(shí)要理解透徹還是相當(dāng)困難的，所以容易導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)、逃學(xué)等現(xiàn)象，效果不理想。尤其對(duì)于一些難懂的內(nèi)容，如：液壓傳動(dòng)的原理、液壓元件工作原理、平面連桿機(jī)構(gòu)分類及其性質(zhì)等內(nèi)容，學(xué)生較難觀察到內(nèi)部運(yùn)作情況。一節(jié)課下來，絕大部份學(xué)生容易產(chǎn)生視覺疲勞，走神等現(xiàn)象。我們可以利用多媒體設(shè)備，將生產(chǎn)設(shè)備播放，教會(huì)學(xué)生識(shí)別生產(chǎn)設(shè)置的元件。再結(jié)合動(dòng)畫，將油液的流向、元件的工作情況表達(dá)出來，從此動(dòng)畫中，學(xué)生可以觀察到：油如何從液壓泵的吸油閥進(jìn)入經(jīng)出油閥流出，到過節(jié)流閥，再經(jīng)換向閥，到達(dá)執(zhí)行元件，元件的工作過程我們可以多次觀看，如此生動(dòng)形象的動(dòng)畫，學(xué)生有如親臨其境的感覺，再經(jīng)教師的形象化的語言、手勢(shì)、板書等教學(xué)手段，使原本枯燥無味的，抽象的原理形象化，靜止的變成動(dòng)態(tài)化，增強(qiáng)教學(xué)的形象性和直觀性。學(xué)生印象深刻、易懂。

篇4

一、傳統(tǒng)教學(xué)方法中存在的問題

1.生源質(zhì)量低：中職學(xué)校教學(xué)的對(duì)象發(fā)生了變化，以前教學(xué)對(duì)象都是初中畢業(yè)生中較為優(yōu)秀的學(xué)生，而現(xiàn)在則是初中畢業(yè)生中成績(jī)較差的學(xué)生。他們的基礎(chǔ)較差，而且學(xué)習(xí)能力，學(xué)習(xí)態(tài)度以及學(xué)習(xí)方法，都存在嚴(yán)重的問題。

2.傳統(tǒng)理論教學(xué)難以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性：機(jī)械基礎(chǔ)傳統(tǒng)教學(xué)主要以理論教學(xué)為主，而理論學(xué)習(xí)較為抽象，沒有與實(shí)踐相結(jié)合的話，學(xué)生往往難以理解。并且理論知識(shí)內(nèi)容較為枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，往往都是死記硬背，因此學(xué)習(xí)積極性不大。

3.配套實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)設(shè)備缺乏：由于經(jīng)濟(jì)問題，很多學(xué)校機(jī)械基礎(chǔ)這門課的教學(xué)設(shè)施以及實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)器材相對(duì)比較短缺，沒有相配套的實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)，這門課的理論與實(shí)踐結(jié)合較少，自然學(xué)生難以理解，也沒有很高的學(xué)習(xí)興趣。

二、對(duì)于《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)模式的新探究

針對(duì)以上問題，我對(duì)于機(jī)械基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行了一些改革，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足。

1.先實(shí)踐教學(xué)再理論教學(xué)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣：中職學(xué)生大部分沒進(jìn)過工廠，對(duì)于機(jī)械方面的各種名詞概念從未聽過，也幾乎沒有見過機(jī)床設(shè)備。而傳統(tǒng)教學(xué)模式一開始就是理論教學(xué)，學(xué)生對(duì)于沒聽過、沒見過的各種較為抽象的理論知識(shí)，無法理解，在課程教學(xué)的初期就不會(huì)有很大的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)以后的學(xué)習(xí)更是沒有積極性了。而在理論教學(xué)之前，先進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生親身去實(shí)習(xí)場(chǎng)地參觀或者直接參加拆裝實(shí)訓(xùn)，則能增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，并且由于有新奇感，很容易激發(fā)學(xué)生理論學(xué)習(xí)的積極性。

2.理論教學(xué)與日常生活中的實(shí)際事物相結(jié)合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生興趣。在新的教學(xué)形勢(shì)下，教師上課時(shí)如果仍然按照書本照本宣科地講解，學(xué)生由于基礎(chǔ)較差，無法理解老師所講的知識(shí)內(nèi)容，對(duì)于學(xué)習(xí)的興趣就會(huì)越來越小，最后產(chǎn)生厭學(xué)情緒，破罐子破摔，“反正聽不懂，也就不學(xué)了”。針對(duì)這種情況，教師需要想辦法將書本上的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)日常生活中常見的事物相結(jié)合，讓學(xué)生能將理論知識(shí)與平時(shí)所見的東西相關(guān)聯(lián)，這樣可以激發(fā)他們的興趣，讓他們主動(dòng)地去獲取知識(shí)。例如，在講解齒輪輪系時(shí)，講到輪系的傳動(dòng)比的變化，教師可以先向?qū)W生提問：坐公交時(shí)經(jīng)?？梢钥吹剿緳C(jī)師傅用右手撥動(dòng)右側(cè)的撥桿，為什么隨著撥桿位置的變化，汽車行駛的速度會(huì)時(shí)快時(shí)慢？然后讓學(xué)生討論，因?yàn)閷W(xué)生對(duì)汽車的興趣一般較大，所以討論會(huì)比較激烈。最后讓學(xué)生說出討論的結(jié)果，教師再告訴學(xué)生，司機(jī)撥動(dòng)撥桿是在調(diào)整汽車變速箱里齒輪輪系中的齒輪位置，從而改變輪系的傳動(dòng)比，從而改變汽車行駛的速度。經(jīng)過這樣的過程，課堂上的氣氛就被調(diào)動(dòng)起來，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也增大不少，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓他們主動(dòng)去學(xué)習(xí)知識(shí)。

3.改進(jìn)教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是板書結(jié)合掛圖以及少量的教具模型，進(jìn)行課堂講解分析。教學(xué)手段較為單調(diào)，理論知識(shí)的學(xué)習(xí)抽象并且較為枯燥，課堂氣氛一般也不夠活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。

對(duì)于這些傳統(tǒng)教學(xué)方式產(chǎn)生的問題，可以使用新的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情。

（1）合理利用現(xiàn)代多媒體教學(xué)方式。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，老師利用板書、模型、實(shí)物以及掛圖進(jìn)行教學(xué)，理論知識(shí)的傳授靠的是老師的仔細(xì)講解，利用掛圖和模型來比劃機(jī)械零件的構(gòu)造、作用和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、傳動(dòng)的原理。老師在講臺(tái)上講得很賣力、很詳細(xì)，但是學(xué)生在講臺(tái)下卻聽得云山霧罩，完全沒明白這個(gè)原理是怎么回事，效果很不理想。

多媒體教學(xué)則能克服傳統(tǒng)教學(xué)的不足。因?yàn)槎嗝襟w課件可以將各種零件的外形以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中各個(gè)零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過FLASH等計(jì)算機(jī)軟件演示給學(xué)生看，學(xué)生能夠通過這些三維動(dòng)態(tài)的畫面演示，很容易地理解各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理。這樣可以使教材上的內(nèi)容更為生動(dòng)，很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生能主動(dòng)、積極地參與課堂教學(xué)，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

（2）進(jìn)行“開放型”課堂教學(xué)模式的嘗試。在實(shí)際生活中，學(xué)生與機(jī)械的接觸不是很多，有些學(xué)生更是對(duì)機(jī)械一無所知。而在機(jī)械基礎(chǔ)的教學(xué)過程當(dāng)中，學(xué)生也沒有什么動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。但是學(xué)生一般會(huì)有強(qiáng)熱的好奇心，并且有十分渴望動(dòng)手操作的心理，因此可以盡量利用學(xué)?，F(xiàn)有條件進(jìn)行“開放型”課堂教學(xué)模式的嘗試。

例如，在講解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)這一章節(jié)時(shí)，因?yàn)閮?nèi)容較為抽象，職校生一般難以理解。對(duì)此，教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，給他們一些長(zhǎng)度不一的竹片，讓他們用螺栓螺母將竹片組裝成簡(jiǎn)易的四桿機(jī)構(gòu)，然后針對(duì)課本上的四桿機(jī)構(gòu)的類型以及運(yùn)動(dòng)原理，讓他們用自己組裝的四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行觀察、討論。最后，將各組的討論結(jié)果向全班展示，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到了充分調(diào)動(dòng)。

（3）課堂教學(xué)內(nèi)容要有一定的梯度。因?yàn)槁毿ＩA(chǔ)水平參差不齊，所以在設(shè)計(jì)和組織課堂教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同基礎(chǔ)學(xué)生的實(shí)際情況區(qū)別對(duì)待，分別提出要求。例如輪系這個(gè)章節(jié)，就可以要求基礎(chǔ)較好的學(xué)生對(duì)于周轉(zhuǎn)輪系進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，而對(duì)基礎(chǔ)一般的學(xué)生可以不做要求，他們只要掌握定軸輪系的知識(shí)就可以了。

篇5

本專題的重點(diǎn)是功率、機(jī)械效率和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，涉及功率、機(jī)械效率和機(jī)械能轉(zhuǎn)化的綜合性試題是中考難點(diǎn).

第1節(jié) 功

重點(diǎn)考點(diǎn)

本節(jié)的考點(diǎn)是結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)功的概念，知道做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程.記住功的單位，熟練掌握公式W=Fs的應(yīng)用，理解做功的兩個(gè)必要因素F和s的物理意義：F是作用在物體上的力，s是在力的方向上通過的距離，功的原理：使用任何機(jī)械都不省功，不省功包括兩種情況：一種是理想情況下，使用機(jī)械做的功等于不用機(jī)械做的功：另一種情況是對(duì)于非理想機(jī)械而言，使用機(jī)械做的功大于不使用機(jī)械做的功，即費(fèi)功.

中考考點(diǎn)是判斷力對(duì)物體是否做功，找出功的兩個(gè)因素F、s，用公式W=Fs進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算.

中考常見題型

中考中聯(lián)系生活有關(guān)事例如踢球、搬東西、滑輪、杠桿、斜面等場(chǎng)景進(jìn)行分析.常見的題型是選擇題、填空題和綜合應(yīng)用題，

例l （2014.菏澤）如圖1所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部拉到頂部，所需拉力分別為F1和F2，所做的功分別為W，和W2，則（）.

A. F1

B. F1

C. FI>F2，W1>W2

D. F1>F2，WI=W2

思路分析：（1）斜面光滑說明摩擦力為零，就是說使用光滑的斜面沒有額外功，無論是沿斜面B，4還是CA勻速拉同一物體，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功，即W1=W2.（2）根據(jù)圖示可知，（），而W1=W2，由W=FL可知，（），即F1

第2節(jié) 機(jī)械效率

重點(diǎn)考點(diǎn)

本節(jié)主要考點(diǎn)是理解力學(xué)中的三種功：有用功、額外功和總功.理解機(jī)械效率的意義，由于W有

重點(diǎn)是機(jī)械效率的計(jì)算，簡(jiǎn)單機(jī)械機(jī)械效率的測(cè)定及影響因素.

中考常見題型

中考常聯(lián)系前面學(xué)過的各種簡(jiǎn)單機(jī)械，如用滑輪組提起重物，用杠桿撬起物體，利用斜面把物體推到高處等來計(jì)算不同場(chǎng)景下的機(jī)械效率，常見的題型有填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)探究題和綜合應(yīng)用題.解這些題目中的關(guān)鍵足弄清楚什么是有用功、額外功和總功，有用功W有是塒人們有用的功，額外功W額 是人們?yōu)檫_(dá)到目的并不需要但又不得不做的功，總功W總 是人們?yōu)檫_(dá)到目的實(shí)際做的功，他們之問的關(guān)系是W 總=W有十W額.即在使用簡(jiǎn)單機(jī)械時(shí)，機(jī)械對(duì)物體做的功是有用功，克服機(jī)械自重或摩擦做的功是額外功，人對(duì)機(jī)械做的功是總功.在計(jì)算過程中，注意各個(gè)力和距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分析誰對(duì)準(zhǔn)做功是一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)，

探究影響斜面機(jī)械效率和影響滑輪組機(jī)械效率的因素這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是中考?？键c(diǎn)，應(yīng)引起足夠重視.影響斜面機(jī)械效率的因素有：斜面的傾斜程度，斜面的粗糙程度.影響滑輪組機(jī)械效率的因素有：提升的物重，動(dòng)滑輪的白重，各部件間的摩擦與繩重，實(shí)驗(yàn)過程中要重視科學(xué)方法――控制變量法的應(yīng)用，注意對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和對(duì)比，從而得m正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

例2 （2014.廣元）有兩個(gè)人利用斜面共同將木箱拉上汽車，為了提高斜面的機(jī)械效率，下列做法中可取的是（）.

A.以較快的速度將木箱勻速拉上汽車

B.以較慢的速度將木箱勻速拉上汽車

C.改由一個(gè)人將木箱勻速拉上汽車

D.板長(zhǎng)不變，改用光滑的斜面板，將木箱勻速拉上車

思路分析：固由機(jī)械效率公式（）可知，要想提高機(jī)械效率，應(yīng)減小拉力做的功，如果板長(zhǎng)不變，則應(yīng)使拉力減小.A、B、C三項(xiàng)中物體都是勻速運(yùn)動(dòng)的，故拉力都應(yīng)是相等的：只有D項(xiàng)，在光滑的斜面上勻速拉動(dòng)物體，沒有了摩擦力，拉力變小，拉力做的功減小，故機(jī)械效率增加，選D.

第3節(jié) 功率

重點(diǎn)考點(diǎn)

本節(jié)重點(diǎn)有：理解功率的概念及功率的物理意義，知道功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少.掌握功率的單位及計(jì)算公式，能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，知道功率的定義式（）和導(dǎo)出公式P=Fv，并理解公式P=Fv的意義，要理解功率和機(jī)械效率這兩個(gè)物理量的物理意義完全不同且毫無關(guān)系，不要混淆.

功率是力學(xué)中重要的物理量，準(zhǔn)確理解概念，靈活運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算，重視各部分知識(shí)問的相互聯(lián)系，才能更好地解決實(shí)際問題.

中考常見題型

本考點(diǎn)常涉及功、功率、機(jī)械效率的綜合性計(jì)算題，試題中往往條件較多，不同的力、距離、時(shí)問之間關(guān)系較為復(fù)雜，解題時(shí)要認(rèn)真審題，明確所求的未知量，找出一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，再根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算.

例3 （2014.宜昌）下列關(guān)于功率的說法止確的足（）.

A.功率大的機(jī)器做的功一定多

B.功率大的機(jī)器做功時(shí)間一定短

C.功率大的機(jī)器做功一定快

D.功率大的機(jī)器機(jī)械效率一定高

思路分析：物體在單位時(shí)間完成的功叫功率，功率是描述物體做功快慢的物理量，等丁功和做功時(shí)問的比值；功率和機(jī)械效率沒有必然的聯(lián)系，功率等于功和做功時(shí)間的比值，做功多，時(shí)間不確定，功率大小不確定，故A錯(cuò)誤；功率等于功和做功時(shí)間的比值，時(shí)間短，功多少不確定，功率大小不確定，故B錯(cuò)誤；功率是比較物體做功快慢的物理量，做功快，說明功率大，故C正確；功率和機(jī)械效率之間沒有關(guān)系，故D錯(cuò)誤，選C.

第4節(jié) 、動(dòng)能和勢(shì)能

重點(diǎn)考點(diǎn)

本節(jié)考點(diǎn)是理解動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的概念，知道它們大小各與什么因素有關(guān)，并能解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，能判斷物體在運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)能和勢(shì)能如何變化，

中考常見題型

本考點(diǎn)是一個(gè)熱點(diǎn)考點(diǎn)，中招常以填空題、選擇題和實(shí)驗(yàn)探究題出現(xiàn)，?？嫉膬?nèi)容有：判斷什么樣的物體具有能量及一個(gè)物體具有何種形式的機(jī)械能：比較物體具有的動(dòng)能、重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能的大小；探究影響動(dòng)能、勢(shì)能大小的因素.關(guān)于探究實(shí)驗(yàn)類試題，應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)過程及科學(xué)方法――控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用，

例4（2014.昆明）草原發(fā)生大面積蝗災(zāi)時(shí)，農(nóng)業(yè)部門利用飛機(jī)噴灑農(nóng)藥消滅蝗蟲，當(dāng)飛機(jī)在某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥時(shí)，它的（）.

A.動(dòng)能不變，勢(shì)能不變

B.動(dòng)能減少，勢(shì)能增加

C.動(dòng)能增加，勢(shì)能減少

D.動(dòng)能減少，勢(shì)能減少

思路分析：動(dòng)能的影響因素是質(zhì)量和速度，重力勢(shì)能的影響因素是質(zhì)量和高度，動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱機(jī)械能.當(dāng)飛機(jī)在某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥時(shí)，其質(zhì)量在不斷減小，高度和速度不變，因此，由動(dòng)能和重力勢(shì)能的影響因素可知，其動(dòng)能和重力勢(shì)能均減少.故只有選項(xiàng)D的說法正確，符合題意.選D.

例5 （2014.蘭州）如圖2所示是“探究物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置.

（1）該實(shí)驗(yàn)利用了轉(zhuǎn)換法，通過觀察________來判斷________（填“小球”或“木塊”）動(dòng)能的大小.

（2）讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下，推動(dòng)木塊做功，目的是為了探究動(dòng)能的大小與________ 的關(guān)系.

（3）換用質(zhì)量不同的小球，使它們從斜面的________（填“相同”或“不同”）高度由靜止?jié)L下，推動(dòng)木塊做功，目的是為了探究動(dòng)能的大小與________的關(guān)系.

思路分析：（1）實(shí)驗(yàn)中，通過小球推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)距離的大小來反映小球動(dòng)能的大小.（2）實(shí)驗(yàn)表明動(dòng)能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)；若探究速度對(duì)動(dòng)能的影響，應(yīng)使小球的質(zhì)量相同，速度不同，所以需使同一小球從斜面的不同高度由靜止滑下.（3）若探究質(zhì)量對(duì)動(dòng)能的影響，應(yīng)使小球的速度相同，質(zhì)量不同，所以需使質(zhì)量不相同的小球從斜面的相同高度由靜止滑下，

答案：（1）木塊移動(dòng)的距離 小球 （2）速度 （3）相同 質(zhì)量

第5節(jié) 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

重點(diǎn)考點(diǎn)，

通過實(shí)例說明動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，能解釋機(jī)械能和其他形式能的相互轉(zhuǎn)化.

本考點(diǎn)在中考試題中多以生活、生產(chǎn)中的實(shí)例為背景材料進(jìn)行考查.若外界沒有對(duì)物體做功或物體沒有對(duì)外界做功，那么物體的動(dòng)能與勢(shì)能之和即機(jī)械能就保持不變，如衛(wèi)星繞地球運(yùn)行.而物體在運(yùn)動(dòng)過程中往往有能量的損耗，則有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此，判斷物體的動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，應(yīng)對(duì)日常生活中常見的能量轉(zhuǎn)化實(shí)例加以討論，客觀地分析動(dòng)能和勢(shì)能及機(jī)械能和其他形式能的相互轉(zhuǎn)化，從中理解機(jī)械能守恒的條件.

中考常見題型

動(dòng)能和勢(shì)能都是不可直觀的物理量，只能通過與它們相關(guān)的物理量來判斷它們的變化.方法是：先明確物體在起始位置所具有的動(dòng)能、勢(shì)能，然后根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)過程中速度、高度、質(zhì)量的變化來判斷動(dòng)能和勢(shì)能的變化.依據(jù)動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律去分析、解釋一些物理現(xiàn)象，例如過山車、人造衛(wèi)星等，多以填空題、選擇題等題型考查.

例6（2014.濰坊）（多選）在索契冬奧會(huì)上，我國選手賈宗洋在自由式滑雪比賽中獲得銅牌.他在比賽過程中運(yùn)動(dòng)的軌跡（αbcde）如圖3所示，如果不計(jì)空氣阻力，則賈宗洋（）.

A.從α點(diǎn)下滑到b點(diǎn)過程中，動(dòng)能增加

B.從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中，重力勢(shì)能增加

C.在c點(diǎn)的機(jī)械能等于在d點(diǎn)的機(jī)械能

D.在α點(diǎn)的重力勢(shì)能等于在c點(diǎn)的重力勢(shì)能

思路分析：從α點(diǎn)下滑到b點(diǎn)過程中，高度減小，重力勢(shì)能減小，速度增大，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A正確；從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中，高度增加，重力勢(shì)能增大，速度減小，動(dòng)能減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故B正確；從c點(diǎn)下落到d點(diǎn)過程中，賈宗洋處于騰空狀態(tài)，與雪之間沒有摩擦，在不計(jì)空氣阻力的情況下，機(jī)械能保持不變，故C正確：α、c兩點(diǎn)高度不同，重力勢(shì)能不同，故D錯(cuò)誤.選ABC.

例7 （2014.廣州）滾擺從圖4中的位置1靜止釋放，下降經(jīng)過位置2.繼續(xù)下降，再上升到達(dá)最高點(diǎn)3.這三個(gè)位置中，滾擺重力勢(shì)能最大的是________ .動(dòng)能為零的是________ ，機(jī)械能最大的是________ .（均填位置序號(hào)）

思路分析：滾擺是重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的機(jī)械，故滾擺升到最高點(diǎn)后，放開手，可以看到滾擺旋轉(zhuǎn)著下降，越轉(zhuǎn)越快，到最低點(diǎn)時(shí)滾擺轉(zhuǎn)而上升，直到回到接近原來的位置；滾擺在最高點(diǎn)位置時(shí)重力勢(shì)能最大，動(dòng)能為零，在最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大；開始釋放的位置最高，所以圖示三個(gè)位置中位量1的重力勢(shì)能最大，動(dòng)能為零，機(jī)械能最大，

篇6

關(guān)鍵詞：減震器；減震性能

前言

振動(dòng)是生產(chǎn)和生活中常見的現(xiàn)象，大多數(shù)工業(yè)機(jī)械、工程結(jié)構(gòu)、儀器儀表在運(yùn)行過程中都會(huì)有振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。振動(dòng)容易引起材料和結(jié)構(gòu)的疲勞損傷，影響其使用壽命； 振動(dòng)可能降低儀器儀表的測(cè)量精度，致使它們無法正常工作；振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲還會(huì)影響操作人員的健康而且會(huì)對(duì)人們的生活環(huán)境造成噪聲污染等等。因此，通過一定手段減小有害振動(dòng)的抑制技術(shù)影響著國民經(jīng)濟(jì)、人生安全和發(fā)展。在振動(dòng)控制領(lǐng)域， 采用減震器對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行減震防護(hù)已成為工程界研究的重要課題。

1.減震器的分類及其主要特性

常用的減震器包括：橡膠減震器、塑料減震器、彈簧減震器、流體減震器和磁流變液減震器。根據(jù)以上分類 ，分別綜述它們的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展，并總結(jié)其優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及方法。

1.1橡膠減震器

橡膠減震器的工作性能主要表現(xiàn)為對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的阻尼減震，阻尼減震就是將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變成熱能消耗掉，從而達(dá)到減震的目的，其方法是依靠提高機(jī)械機(jī)構(gòu)的阻尼來降低或消除機(jī)械振動(dòng)以及提高機(jī)械的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。橡膠減震器在國外的研制與開發(fā)受到廣泛重視，發(fā)展十分迅速。早在第二次世界大戰(zhàn)前夕，德國就把天然橡膠制成的減震器用于艦船的動(dòng)力設(shè)備上，在實(shí)戰(zhàn)中獲得卓越成效。同時(shí)，在航空、機(jī)械制造、電子等工業(yè)部門也相繼獲得應(yīng)用。

1.2塑料減震器

用軟質(zhì)塑料制作的減震器得到了越來越廣泛的應(yīng)用，一般在包裝、運(yùn)輸中被經(jīng)常使用。這類減震器可以有效的降低及消除寬頻帶的隨機(jī)振動(dòng)以及多共振峰的機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)也具有良好的緩沖效果和良好的消除噪音的作用。當(dāng)前在隔振、降噪和緩沖都兼顧的情況下，使用塑料減震器具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。由于塑料減震器的靜力學(xué)特性和動(dòng)力學(xué)特性都有非常明顯的非線性特性，對(duì)變形的速度相當(dāng)敏感，因此，塑料減震器一般具有以下的優(yōu)點(diǎn)：1）有很高的空間利用率；2）易于成型，在使用過程中也不需要維護(hù)保養(yǎng)；3）有較高的內(nèi)阻尼。

1.3彈簧減震器

彈簧減震器工作可靠，耐高溫、耐嚴(yán)寒、耐油脂、不老化。彈簧對(duì)于沖擊載荷有很好的緩沖性能。但彈簧對(duì)于振動(dòng)的阻尼作用較小，不如橡膠衰減振動(dòng)迅速。且當(dāng)彈簧疲勞斷裂時(shí)，尖銳的斷口易對(duì)周圍部件造成損傷。牛犁提出了一種新型的鋼絲繩螺旋彈簧減震器，能快速吸能使振動(dòng)迅速衰減 ，解決了裝在汽車上的自重較大的精密儀器儀表的減振問題。自行車上的彈簧減震裝置主要有圓柱彈簧減震和板簧減震兩種。圓柱彈簧減震采用彈簧儲(chǔ)能原理進(jìn)行減震；板簧減震采用彈簧儲(chǔ)能原理和彈簧在震動(dòng)時(shí)產(chǎn)生內(nèi)耗將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧材料的晶體之間的變形所產(chǎn)生的勢(shì)能的原理進(jìn)行減震。這些減震裝置均可起到一定的垂直減震效果，但有的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且都不能有效實(shí)現(xiàn)前后方位的減震。為克服以上減震裝置的缺點(diǎn)， 西南石油大學(xué)張平等以成型片彈簧為基礎(chǔ)，結(jié)合自行車實(shí)際結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)了蛇形彈簧。

1.4流體減震器

流體減震器是利用流體的粘性來起阻尼作用，可分為液體減震器和氣體減震器兩種。液體減震器通常用油類作介質(zhì)，適用于載荷較大時(shí)的減震；氣體減震器一般用空氣作介質(zhì)，適用于載荷較小時(shí)的減震。流體減震器要求介質(zhì)有寬廣的工作溫度、適當(dāng)穩(wěn)定的粘度、較高的沸點(diǎn)、較低的凝固點(diǎn)且對(duì)金屬、密封材料無害。張家方運(yùn)用流體流經(jīng)限流孔產(chǎn)生阻尼原理和氣體彈性原理，研制出一種新型的低壓油氣減震器，它既能有效地減震又能可靠地收放，使用維護(hù)方便，是一種能保證無人機(jī)安全回收的新型減震器。

1.5磁流變液減震器

用磁流變液阻尼器控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)是近年來興起的減震技術(shù)研究熱點(diǎn)之一，它是一種阻尼可控器件，其內(nèi)部液壓缸的阻尼介質(zhì)采用磁流變液，工作原理是調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈中的電流獲得不同強(qiáng)度的磁場(chǎng)，使阻尼通道中磁流變液的流動(dòng)特性發(fā)生變化，而且這種變化是連續(xù)、可逆的，從而控制減震器的阻尼力。

在國外磁流變液減震器的技術(shù)已相當(dāng)成熟，有了一定的成果和產(chǎn)品。Lord 公司在 1995 年的第五屆國際電流變液、磁流變液及其相關(guān)技術(shù)研討會(huì)上，展示了一種應(yīng)用磁流變液的卡車座位減震器；德國的研究人員設(shè)計(jì)了長(zhǎng)行程的磁流變減震器，并在減震器實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了測(cè)試；美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的 Farban Gandhi 將磁流變減震器用于直升機(jī)水平旋翼葉片的振動(dòng)控制，提高了其穩(wěn)定性。

國內(nèi)在磁流變阻尼減震器方面雖有一定的進(jìn)展，但與國外發(fā)達(dá)國家尚有一定差距，所研制的磁流變阻尼減震器還處于實(shí)驗(yàn)階段，遠(yuǎn)未達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用的程度。重慶大學(xué)的廖昌榮等按照長(zhǎng)安微型汽車的技術(shù)要求設(shè)計(jì)了磁流變液減震器，并根據(jù)長(zhǎng)安微型汽車前懸架減震器的

技術(shù)條件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試；哈爾濱工業(yè)大學(xué)的歐進(jìn)萍等對(duì)磁流變液減震器在基礎(chǔ)隔振方面做了很多研究，提出了可調(diào)滯回模型的磁流變減震器及其實(shí)驗(yàn)方法；青島海洋大學(xué)的管友海等基于現(xiàn)代最優(yōu)控制理論，建立海洋平臺(tái)磁流變液半主動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)磁流變液減震器進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，分析了它對(duì)海洋平臺(tái)振動(dòng)控制的有效性。

2.結(jié)論與展望

減震器因其能耗低和具有很好的寬頻減振性能而被廣泛研究和使用。本文從汗牛充棟的文獻(xiàn)中理清脈絡(luò)，總結(jié)歸納前人的研究成果，對(duì)常見的減震器做了簡(jiǎn)要的概括。在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間，各類減震器的完善設(shè)計(jì)和優(yōu)化制造將是我國未來振動(dòng)控制結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

篇7

知識(shí)目標(biāo)

知道電熱器的原理、應(yīng)用.

能舉出利用和防止電熱的實(shí)例.

能力目標(biāo)

通過觀察生活中常見的電熱器及其構(gòu)造，培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析問題的能力.

情感目標(biāo)

通過分析電熱的利與害，使學(xué)生能夠辯證地看問題，加強(qiáng)辯證唯物主義教育.

教學(xué)建議

1.重點(diǎn)是知道電熱器的主要部件，是用電阻率大、熔點(diǎn)高的合金而制成的發(fā)熱體，知道電熱器是利用電流的熱效應(yīng)原理.

認(rèn)識(shí)任何事物都具有兩面性，辯證地分析問題.

2.重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法

通過分析電熱的利與害，使學(xué)生能夠辯證地看問題.

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

復(fù)習(xí)

1.焦耳定律及其公式.

2.電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量在什么條件與電流所做功相等.

一、電熱的利用

1純電阻電路就是指電流通過的電路中的所有的導(dǎo)體，電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.這樣的電路叫做純電阻電路.

2電熱器就是一個(gè)純電阻電路，人們利用它來作加熱的設(shè)備：

例如：電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐都是電熱器.

電熱器重要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的，電流通過電阻絲發(fā)出熱量.

電熱器清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染；熱效率高；有的還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度等優(yōu)點(diǎn).

例如：電褥、電烘箱；家禽電熱孵卵器，引發(fā)炸藥的電熱裝置乃至高空飛行服里的電熱保溫裝置，都是電熱器，它們有不同的構(gòu)造和用途，但原理都這樣.

二、防止電熱的危害

在電動(dòng)機(jī)里，電流所做的功主要用來做機(jī)械功，但電流通過電動(dòng)機(jī)里的電阻也會(huì)要產(chǎn)生熱量（這樣的電路我們叫它非純電阻電路），會(huì)使導(dǎo)線溫度升高，溫度超過絕緣材料的耐熱溫度，絕緣材料會(huì)迅速老化甚至可能燒壞，這就需要考慮散熱，還要加快散熱，有的電動(dòng)機(jī)里隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)裝有風(fēng)扇，同時(shí)把外殼作成如圖所示的形狀，都是為了迅速散熱.

收音機(jī)、電視機(jī)等用電器也都是考慮散熱，它們的機(jī)殼上都有散熱孔.

探究活動(dòng)

【課題】了解家中電熱器的工作原理

【組織形式】學(xué)生活動(dòng)小組或個(gè)人

【活動(dòng)流程】

1、提出問題

2、實(shí)際觀察

篇8

一、引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)理論的能力

創(chuàng)新型人才的基本要求是要具有豐富的理論知識(shí)作支撐。因此，培養(yǎng)學(xué)生自主和創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力是素質(zhì)教育的要求，也是學(xué)生終身發(fā)展的需要。

1、設(shè)計(jì)問題和方案討論。這是教師誘導(dǎo)下學(xué)生的自主學(xué)習(xí)行為；

2、培養(yǎng)學(xué)生主體獨(dú)立意識(shí)。學(xué)生在面對(duì)專業(yè)知識(shí)和理論時(shí)，不僅要知道是什么原理，而且要弄懂為什么是這樣的原理，能應(yīng)用在什么場(chǎng)合，要注意如何調(diào)整和保養(yǎng)。如在學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)的過程中，我會(huì)讓學(xué)生去看機(jī)床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，讓學(xué)生去學(xué)習(xí)保養(yǎng)機(jī)床，這樣進(jìn)一步可以理解等系列知識(shí)，使相關(guān)的理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生觸類旁通；

3、培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)的參與意識(shí)。讓學(xué)生主動(dòng)到實(shí)踐生活中收集問題，通過自己的努力發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)而去思考分析問題，從而理解理論知識(shí)進(jìn)而應(yīng)用于實(shí)踐。在這方面我鼓勵(lì)學(xué)生，家中的生活器具如和機(jī)械有關(guān)要注意觀察，如果壞了是否在保證安全的前提下，可以嘗試用學(xué)到的理論知識(shí)去修復(fù)從而積累實(shí)踐能力；

4、培養(yǎng)學(xué)生的自主意識(shí)。強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)上的獨(dú)立自主。在理論教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)獨(dú)立，在實(shí)踐中要強(qiáng)調(diào)合作。

二、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)收集及獲取信息的能力

在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中，教師要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)檢索、查閱書刊雜志、上網(wǎng)、訪談、問卷等獲取專業(yè)信息的能力，學(xué)會(huì)判斷信息資料的真優(yōu)、偽劣，識(shí)別對(duì)研究有價(jià)值的資料，學(xué)會(huì)有條理、有邏輯地整理與歸納資料，發(fā)現(xiàn)資料間的關(guān)聯(lián)，學(xué)會(huì)運(yùn)用資源共享，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用各種通訊手段——如通信、電話、網(wǎng)絡(luò)、E-mail等向?qū)＜艺?qǐng)教專業(yè)理論，使他們?cè)诶碚撋嫌懈叩陌l(fā)展空間。在指導(dǎo)學(xué)生減速器設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)先讓學(xué)生到網(wǎng)上檢索減速器的一些最新型號(hào)；在“機(jī)構(gòu)”的教學(xué)中，可以讓學(xué)生到學(xué)校實(shí)習(xí)工場(chǎng)實(shí)地觀察分析牛頭刨床、車床、鋸床等機(jī)器中采用了哪些機(jī)構(gòu)；在“帶傳動(dòng)”的教學(xué)中，可讓學(xué)生去了解生活、生產(chǎn)中常見傳動(dòng)帶的類型、材料，也可以到相應(yīng)機(jī)械制造工廠實(shí)地考察。

三、創(chuàng)新學(xué)生的動(dòng)手能力

教學(xué)的最終目的就是將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。作為職校的學(xué)生，培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力尤其重要。陶行知曾指出：中國對(duì)孩子的教育一直是不許動(dòng)手，動(dòng)手要打手心，往往因此摧殘了孩子的創(chuàng)造力。這說明，手腦并用，才能更有效地培養(yǎng)人的思維能力。腦指揮著手使用一種物質(zhì)的手段去作用另一種物質(zhì)，從而引起客觀事物的變化，而手在執(zhí)行過程中會(huì)遇到新問題、新情況，于是將其反饋于腦，推動(dòng)人腦提出新思路、新方案，最后又為手的動(dòng)作導(dǎo)航。

在平面連桿機(jī)構(gòu)教學(xué)時(shí)。當(dāng)介紹了平面連桿機(jī)構(gòu)的三種基本類型，即曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)后，首先我讓學(xué)生自己動(dòng)手用自制的不同長(zhǎng)度的桿件組合成各種連桿機(jī)構(gòu)，抓住“曲柄”、“搖桿”的區(qū)別，這樣就為如何判別鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型作了很好的動(dòng)態(tài)補(bǔ)充，使學(xué)生在直觀印象中掌握了要點(diǎn)。然后我又以日常生活中常見到的一些例子來給學(xué)生加深印象，如載重汽車的瞇斗機(jī)構(gòu)、慣性篩機(jī)構(gòu)、港口起，吊車、縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)、腳踏自行車時(shí)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)等等。通過這樣的講解，直接地啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題，使之從事物的表象發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)特征，進(jìn)而由具體抽象引出概念，從而達(dá)到理解教材。

四、提倡學(xué)生質(zhì)疑注異，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維能力

創(chuàng)造思維能力是指善于運(yùn)用已有的知識(shí)來分析研究面臨的事實(shí)或問題，從而找到創(chuàng)造性解釋這些事實(shí)或解決這些問題的新途徑、新方法和新結(jié)論的一種能力。學(xué)習(xí)的目的不僅僅是對(duì)知識(shí)的掌握，而是通過學(xué)習(xí)來認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，掌握學(xué)習(xí)方法，訓(xùn)練思維能力，提高自己的綜合素質(zhì)。技校、職高學(xué)生由于受知識(shí)的局限，存在一些思維弱點(diǎn)。如，大多數(shù)學(xué)生缺乏獨(dú)立思考和分析問題的能力，思維方式懶惰，對(duì)知識(shí)的掌握主要靠死記硬背和粗淺的理解，不能進(jìn)行舉一反三的運(yùn)用并作進(jìn)一步的發(fā)揮創(chuàng)造。因此，鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中大膽提出質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生通過多方面的思維解決問題，尤為重要。

篇9

對(duì)現(xiàn)有自動(dòng)清灰黑板擦的分析及方案的提出

目前市面上也有幾種自動(dòng)吸灰黑板擦。一類是在黑板擦里面按了一個(gè)小電扇，將灰吸入到粉盒內(nèi)部，另一類是采用吸塵器式，黑板擦尾部與吸塵器相聯(lián)通。對(duì)于第一類，擦黑板的布料與黑板貼住，氣體流通不起來，小電扇只能將少部分灰吸入到粉盒，吸灰效果很差，而且需要按時(shí)充電，另外由于電機(jī)的存在，這類黑板擦很容易損壞。對(duì)于第二類，價(jià)格很貴，結(jié)構(gòu)很龐大，在教室的墻上需要掛一個(gè)吸塵器，連接著長(zhǎng)長(zhǎng)的管子很不美觀，使用也不方便。綜合分析現(xiàn)有的幾款自動(dòng)吸灰黑板擦，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款純機(jī)械結(jié)構(gòu)的、不費(fèi)電、無電機(jī)、成本低、使用方便、吸灰效果好的自動(dòng)清灰黑板擦。

自動(dòng)清灰黑板擦的設(shè)計(jì)

1 自動(dòng)清灰黑板擦的結(jié)構(gòu)與原理

我們都知道在擦黑板過程中，灰大多是留在布上的，普通黑板擦在布上的灰已經(jīng)飽和的時(shí)候，如果繼續(xù)擦黑板，灰就不在能吸附在布上，而是不斷地掉下來，我們?cè)O(shè)計(jì)的黑板擦的布會(huì)在擦的過程中不斷的循環(huán)，灰在粉筆擦內(nèi)部由一個(gè)巧妙的機(jī)械裝置來清除，并且灰會(huì)被存儲(chǔ)在一個(gè)只進(jìn)不出的小盒內(nèi)，當(dāng)積累到一定程度是拿出來集灰盒，打開側(cè)面的小口將灰倒出來即可。因此與黑板發(fā)生擦動(dòng)的布永遠(yuǎn)都是干凈的，灰能夠很好地吸附在布上，黑板的字能有效擦除而灰卻都留在布上，由轉(zhuǎn)動(dòng)的毛刷來除去布上的灰，最后搜集入集灰盒。我們的設(shè)計(jì)的這款自動(dòng)清灰黑板擦是純機(jī)械的，布循環(huán)與除塵裝置的動(dòng)力都來自底部的輪子與黑板的摩擦。

1.輪子1，2.輪子2，3.輪子3，4.輪子4，5.錐齒輪1，6.錐齒輪2，7.錐齒輪3，8.錐齒輪4，9.同步輪1，10.同步輪2，11.毛刷，12.同步帶，13.集灰盒。

（1）擦黑板過程，通過輪子1，2帶動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)與錐齒輪1和錐齒輪2嚙合的錐齒輪3和錐齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)；錐齒輪3和錐齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)同步輪1和同步輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)。

（2）同步輪1和同步輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)同步帶的轉(zhuǎn)動(dòng)；同步帶帶動(dòng)與之粘連在一起的循環(huán)布；布與黑板摩擦，進(jìn)行擦黑板。

（3）輪子1，2帶動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)拍打裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，毛刷刷去布上的。

（4）粉筆灰落入到集灰盒，灰不再出來；當(dāng)會(huì)積累到一定程度的時(shí)候?qū)⒓液袀?cè)面的小口打開，倒出里面積累的灰。

2 自動(dòng)清灰黑板擦的工作過程

我們?cè)O(shè)計(jì)的自動(dòng)清灰黑板擦在外觀上和握手的舒適度上給它做一些改變，使它有一個(gè)頭一個(gè)尾，于是我們就只會(huì)在一個(gè)方向上抓這個(gè)黑板擦，這樣做的目的是在擦黑板的過程中使集灰盒的開口永遠(yuǎn)朝上，這樣粉筆灰才能被搜集進(jìn)入集灰盒。我們手抓黑板擦，來回在黑板上擦粉筆字，灰都能被毛刷刷下來，然后在重力的作用下落入到集灰盒。

我們?cè)诓梁诎宓倪^程中手的運(yùn)動(dòng)并不會(huì)是直線，這款黑板擦也能走弧線，輪子與黑板面可以發(fā)生微小的滑動(dòng)，因此也可以走弧線。并且同一根軸上的兩個(gè)錐齒輪轉(zhuǎn)速相同，帶動(dòng)的兩個(gè)同步輪的轉(zhuǎn)速也相同，循環(huán)布也能很好地循環(huán)。

3 創(chuàng)新點(diǎn)與特點(diǎn)

（1）成本在30元左右，相比于市面上的幾款成本很低，更利于普及。

（2）沒有使用電，機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用起來方便。

（3）純機(jī)械裝置，動(dòng)力來自于擦黑板的過程，不費(fèi)電，節(jié)約能源。

（4）不易損壞、擦黑板與除塵效果都較好。

結(jié)束語

篇10

關(guān)鍵詞：可展機(jī)構(gòu)；結(jié)構(gòu)類型；可展機(jī)構(gòu)應(yīng)用

引言

可展機(jī)構(gòu)具有承載力大但收攏時(shí)所占空間小，收放靈活和運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)。隨著全球工業(yè)化的快速發(fā)展，機(jī)械基本上取代了傳統(tǒng)的手工的發(fā)展，尤其在重工業(yè)領(lǐng)域，可展機(jī)構(gòu)為人類生活生產(chǎn)提供了不可忽視的便利性[1]。但可展機(jī)構(gòu)在機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)文獻(xiàn)中并沒有具體分類研究，而且開發(fā)空間巨大。所以針對(duì)該類機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)性研究亟待加強(qiáng)。

1 可展機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小巧，且設(shè)備收縮后體積小。這是可展機(jī)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)，也使得其作業(yè)所要求的占用空間小。在地下水位較高的地區(qū)工作時(shí)對(duì)機(jī)坑的處理會(huì)十分簡(jiǎn)單。它能夠在任何已有設(shè)備上直接使用，而無需修改設(shè)備結(jié)構(gòu)和機(jī)坑深度[2]。

（2）載荷能力大、穩(wěn)定性好。相對(duì)于其他機(jī)構(gòu)來講，大部分可展機(jī)構(gòu)的承載能力偏大。由于其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，可展機(jī)構(gòu)在額定承載能力和伸展長(zhǎng)度下，具有很好的穩(wěn)定性。

（3）定位精準(zhǔn)。大部分可展機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過程能確保在行程的任意一點(diǎn)精確定位，并鎖定高度，不像液壓設(shè)備會(huì)因溫度的變化或泄漏產(chǎn)生位置變化。

（4）運(yùn)行平穩(wěn)、噪音較低。由于其連續(xù)成型原理，無垂直方向爬行，使得機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)安靜，除驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行噪音，大部分可展器本身的工作噪音很低。

（5）效率高。大部分可展設(shè)備的總傳動(dòng)效率較高，通常可達(dá)到 80%以上。

（6）構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便?？烧箼C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)精巧而簡(jiǎn)潔，所以可展器本身的安裝工作簡(jiǎn)易而快捷，一塊伸縮機(jī)構(gòu)通常在很短的時(shí)間即可安裝使用。

（7）通用性高?？烧箼C(jī)構(gòu)對(duì)使用環(huán)境沒有太高要求，使其經(jīng)常在太空、海洋等復(fù)雜環(huán)境下工作，并依然保持其穩(wěn)定性。

2 可展機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型

2.1 剪叉式可展機(jī)構(gòu)

剪叉式可展機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、承載量大、操控性好的特點(diǎn)，因此在各種環(huán)境下的裝卸、現(xiàn)代物流、高空營救與作業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用[3]。剪叉式可展機(jī)構(gòu)是一種傳遞力的結(jié)構(gòu)，并且對(duì)力起導(dǎo)向作用。如圖1，拐臂3、8分別與橫梁焊接橐桓穌體，剪叉機(jī)構(gòu)最高和最低處的剪叉臂分別與上、下板鉸接，內(nèi)剪叉臂10與滑輪7鉸接，滑輪7可以在滑道11上滑動(dòng)，內(nèi)、外剪叉臂之間通過銷軸5連接，可以繞其相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。氣缸伸縮，柱塞拐臂8與氣缸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使內(nèi)、外剪叉臂繞銷軸旋轉(zhuǎn)，使滑輪在滑道中滑動(dòng)，進(jìn)而改變內(nèi)、外剪叉臂夾角，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)架的伸展與收縮，完成對(duì)機(jī)構(gòu)上物體快速升降。是一種生活中常見而簡(jiǎn)易的可展機(jī)構(gòu)，應(yīng)用范圍廣，對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)要求不高。但因其停止位置不夠準(zhǔn)確，精度較低的缺點(diǎn)，也使得其很難在高精度要求的環(huán)境下工作。

2.2 薄壁管式可展機(jī)構(gòu)

薄壁管可展機(jī)構(gòu)是一種原始的可展機(jī)構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，展開運(yùn)動(dòng)是依靠薄壁發(fā)生彈性變形，展開所需的時(shí)間短。19世紀(jì)60年代，加拿大就研發(fā)了STEM。它是利用弧形薄鋼尺本身能自卷曲的特性，完成機(jī)構(gòu)的收攏和展開。在此基礎(chǔ)上BI-STEM是由單個(gè)STEM發(fā)展而來的[4][5]。它是將一個(gè)薄片被重疊放在另一個(gè)完全一樣薄片內(nèi)部。改良后兩個(gè)薄片形成的機(jī)構(gòu)比一個(gè)STEM的鋼片窄，提升了機(jī)構(gòu)的機(jī)械性能，彎曲剛度和抗扭剛度。其收攏后超小的體積，簡(jiǎn)單的構(gòu)造，使得薄壁管伸展機(jī)構(gòu)在未來充滿了開發(fā)空間。

2.3 鉸接桿式可展機(jī)構(gòu)

鉸接桿式可展機(jī)構(gòu)作為一種線性展開機(jī)構(gòu)，展開后為格柱狀，在太空十分常見，通常由幾種長(zhǎng)度不同、內(nèi)帶驅(qū)動(dòng)彈簧的桿件和鉸接頭組成，展開狀態(tài)下具有比其他可展機(jī)構(gòu)更高的剛度，能夠完成大跨度的伸展。這種伸展的原始驅(qū)動(dòng)力為扭簧的彈性勢(shì)能，在直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過螺紋千斤頂驅(qū)動(dòng)。鉸接桿式可展機(jī)構(gòu)具有精度高、展開剛度高以及展開效率高等優(yōu)點(diǎn)。其鉸接桿的縱梁較短，并非貫穿整個(gè)桁架，且縱梁和橫向支架均為剛性。關(guān)節(jié)上的驅(qū)動(dòng)彈簧提供了展開時(shí)的驅(qū)動(dòng)力[6][7]。

2.4 充氣可展開機(jī)構(gòu)

充氣式可展機(jī)構(gòu)常用于大型次結(jié)構(gòu)體的展開，如太陽翼、天線反射器、氣閘艙等。1996年美國取得了膨脹展開天線空間展開試驗(yàn)的成功，并將該技術(shù)應(yīng)用于展開式結(jié)構(gòu)、展開式天線（如圖4）和太陽電池陣等方面。近年來，各國專家針對(duì)空間充氣展開結(jié)構(gòu)進(jìn)行了充分研究，因?yàn)樗|(zhì)量小、熱穩(wěn)定性高、收縮效率高、可靠性高、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度低，可應(yīng)用的領(lǐng)域多。不同于其他可展機(jī)構(gòu)活動(dòng)機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜，所以有可能在不同環(huán)境不同領(lǐng)域下代替其他可展機(jī)構(gòu)[8]，是未來可展機(jī)構(gòu)的重要研究方向。

3 可展機(jī)構(gòu)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 航空航天

當(dāng)今大型可展結(jié)構(gòu)已成為航天科技的重要研究課題之一。無論是衛(wèi)星上的可展天線、航天器上的氣閘艙，可展機(jī)構(gòu)在航天航空領(lǐng)域的身影無處不在。航空航天領(lǐng)域已有的可展結(jié)構(gòu)主要有直線可展機(jī)構(gòu)和螺旋式可展機(jī)構(gòu)兩種。其中更多的體現(xiàn)在衛(wèi)星上的天線系統(tǒng)。衛(wèi)星上的天線伸展機(jī)構(gòu)是衛(wèi)星反射器和衛(wèi)星星體的連接部分。對(duì)衛(wèi)星的天線反射器起到固定支撐的作用。在人造衛(wèi)星開始環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)后，天線伸展臂會(huì)帶動(dòng)天線環(huán)形桁架一起展開，是確定天線環(huán)形桁架工作位置正確的重要因素，保障了衛(wèi)星信號(hào)的正常接收與發(fā)射。天線伸展臂能否及時(shí)、準(zhǔn)確的伸展到位直接影響了整個(gè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的成功與否。同時(shí)，對(duì)于衛(wèi)星整個(gè)物理結(jié)構(gòu)來講，可展機(jī)構(gòu)在展開狀態(tài)下，它的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)整個(gè)天線系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性具有很大影響[9]。所以，可展機(jī)構(gòu)在航天領(lǐng)域的研究是非常有價(jià)值的。

3.2 日常生活

可展機(jī)構(gòu)在生活中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在舞臺(tái)的升降。1988年，具有加拿大專利技術(shù)的板帶自組螺旋可展器于美國加利福尼亞州的退伍軍人紀(jì)念中心首次進(jìn)行使用。它是將一盤水平螺旋板片拉開，如圖5。然后連續(xù)插入一種垂直螺旋片，就組合成一個(gè)由兩種螺旋片連續(xù)自鎖的垂直螺旋管柱。水平螺旋板片的上下表面設(shè)有特制凹槽，能夠保證垂直螺旋板片輕松地嚙合并精準(zhǔn)的定位。這一組長(zhǎng)螺旋組合結(jié)構(gòu)在垂直方向能承受很大載荷，并將載荷連續(xù)增大和降低[10][11]。且運(yùn)行平穩(wěn)工作噪音小，所以能夠很好地完成舞臺(tái)升降的任務(wù)。除了舞臺(tái)升降機(jī)構(gòu)，學(xué)校等公眾場(chǎng)合經(jīng)常使用的電動(dòng)伸縮門，其實(shí)也是一種典型的剪叉式可展機(jī)構(gòu)，由很多的鉸接桿重復(fù)鉸接構(gòu)成，通過改變桿與桿之間的夾角，完成整個(gè)伸縮門的開合。它超大的伸展行程成了它最大優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)方式和低廉的成本，也是它普及的重要原因。

3.3 機(jī)器人領(lǐng)域

如圖6所示是一種應(yīng)用于清理炮彈發(fā)射后炮筒內(nèi)的殘留的塵土、油垢和渣土等問題而發(fā)明的一種旋轉(zhuǎn)可展機(jī)器人機(jī)構(gòu)[12]。它是基于空間可展機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征分析，將一個(gè)旋轉(zhuǎn)的底盤和一個(gè)空間可展機(jī)構(gòu)結(jié)合在一起，形成一個(gè)具有旋轉(zhuǎn)伸展功能的機(jī)構(gòu)，代替士兵完成武器內(nèi)部的保養(yǎng)任務(wù)。具體結(jié)構(gòu)如圖6所示[13]。解決了炮筒內(nèi)部的可能存在問題，節(jié)省戰(zhàn)場(chǎng)上的寶貴時(shí)間，體現(xiàn)可展機(jī)構(gòu)在機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用的重要地位。

4 結(jié)束語

可展機(jī)構(gòu)具有展_后面積大、收攏時(shí)占用空間小且便于收放和運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)。在航天航空、日常生活，機(jī)器人等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。因此這種機(jī)構(gòu)的機(jī)械設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析研究得到國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)的普遍重視。而對(duì)于不同可展機(jī)構(gòu)的開發(fā)與應(yīng)用，還需要更多針對(duì)性的研究與探索。

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