高中學(xué)考通用技術(shù)知識(shí)點(diǎn)及高中物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)_第1頁
高中學(xué)考通用技術(shù)知識(shí)點(diǎn)及高中物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)_第2頁
高中學(xué)考通用技術(shù)知識(shí)點(diǎn)及高中物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)_第3頁
高中學(xué)考通用技術(shù)知識(shí)點(diǎn)及高中物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)_第4頁
高中學(xué)考通用技術(shù)知識(shí)點(diǎn)及高中物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)_第5頁
已閱讀5頁,還剩41頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

第一單元走進(jìn)技術(shù)世界技術(shù)的價(jià)值1、技術(shù)對(duì)人類的價(jià)值:a技術(shù)是人類為滿足自身的需求和愿望對(duì)大自然進(jìn)行的改造。它具有保護(hù)人、解放人和發(fā)展人的作用[保護(hù)人](例:原始人隨身拾磨制好的石器,現(xiàn)代人對(duì)瘧疾、天花、肺結(jié)核等疾病不再恐慌)[解放人](例:體力解放:自行車、內(nèi)燃動(dòng)力、電力,手機(jī)——信息傳遞)[發(fā)展人](例:愛迪生、袁隆平)2、技術(shù)對(duì)生活、生產(chǎn)、文化等方面的影響:a技術(shù)促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。技術(shù)豐富社會(huì)文化內(nèi)容。技術(shù)改變社會(huì)生活方式。是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和文明進(jìn)步的主要?jiǎng)恿χ弧?、技術(shù)對(duì)自然的價(jià)值:c(1)依靠技術(shù),人類得以利用自然和改造,并與自然保持和諧共處的友好關(guān)系。(例:都江堰、南水北調(diào)、西氣東輸)(2)人類利用技術(shù)開發(fā)、改造自然時(shí),應(yīng)把握合理的尺度,要注意對(duì)自然的保護(hù),不能忽視技術(shù)或產(chǎn)品對(duì)環(huán)境可能造成的負(fù)面影響。(3)技術(shù)的發(fā)展給自然環(huán)境帶來了問題,但也給解決這些問題提供了可能(例:物料的再循環(huán)工藝)技術(shù)的性質(zhì)技術(shù)的發(fā)展與發(fā)明和革新關(guān)系:b技術(shù)的基本特性:目的性、創(chuàng)新性、綜合性、兩面性、專利性。創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心。每一項(xiàng)技術(shù)的問世都是創(chuàng)新的結(jié)果。技術(shù)的發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新,技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)為技術(shù)革新和技術(shù)發(fā)明。技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)艱難而曲折的歷程。(例:顯示器的不斷發(fā)展屬于技術(shù)革新,王選發(fā)明激光照排系統(tǒng)屬于技術(shù)發(fā)明。)2.技術(shù)的兩面性:a任何事物客觀上都有兩面性,技術(shù)也不例外。它既可以給人們帶來福音,也可能給人們帶來危害。(例:電池可以帶來光明和動(dòng)力,也可以帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方便人們交流溝通,但也有人利用網(wǎng)絡(luò)犯罪。B超技術(shù)可以用于醫(yī)療,但也有人進(jìn)行胎兒鑒別)3.技術(shù)與科學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系:b技術(shù)與科學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系科學(xué)是通過各種方法和實(shí)驗(yàn),從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律、理論,并予以驗(yàn)證和公式化的知識(shí)體系。如:牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力、達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)進(jìn)化論、居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳等。技術(shù)則是人類為了滿足自身的需要和愿望對(duì)大自然進(jìn)行的改造。如:瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)、貝爾發(fā)明電話、恩格爾巴特發(fā)明鼠標(biāo)、愛迪生發(fā)明電燈泡等科學(xué)回答“是什么”“為什么”的問題技術(shù)則更多地回答“怎么辦”的問題科學(xué)促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展,技術(shù)推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步。4.知識(shí)產(chǎn)權(quán)在技術(shù)領(lǐng)域的重要作用:a知識(shí)產(chǎn)權(quán)是人們基于自己的智力活動(dòng)創(chuàng)造的成果和經(jīng)營活動(dòng)的標(biāo)記、信譽(yù)而依法享有的權(quán)利。狹義的知識(shí)產(chǎn)權(quán)包括著作權(quán)、專利權(quán)、商標(biāo)權(quán)三部分。專利在產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度下對(duì)技術(shù)活動(dòng)的重要性知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度允許專利所有權(quán)人對(duì)專利技術(shù)具有一定的性,使其專利技術(shù)和產(chǎn)品在一定時(shí)間內(nèi)獨(dú)占市場(chǎng),從而得到豐厚的回報(bào),保持發(fā)明創(chuàng)造的積極性,使技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)趨向良性循環(huán)專利的特性:獨(dú)占性、時(shí)間性、地域性

專利申請(qǐng)步驟:提交申請(qǐng)階段→受理階段→初審階段→公布階段→實(shí)審階段→授權(quán)階段技術(shù)的未來技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)技術(shù)的情感和理性態(tài)度:b對(duì)“技術(shù)的未來”的追思和憧憬,既不需要技術(shù)迷惘中的曠世悲愴,也不需要技術(shù)崇拜中盲目樂觀。理性地看待技術(shù),應(yīng)以負(fù)責(zé)、更有遠(yuǎn)見、更有具道德的方式使用技術(shù)。技術(shù)的未來既充滿希望,也隱含威脅,理性地看待技術(shù)的未來,才不至于迷失在技術(shù)的世界里。第二單元技術(shù)世界中的設(shè)計(jì)技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系1.設(shè)計(jì)的內(nèi)涵:b設(shè)計(jì)是基于一定設(shè)想的、有目的的規(guī)劃及創(chuàng)造活動(dòng)。(例:書寫工具的發(fā)展、電動(dòng)剃須刀的發(fā)展。)2.技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系:b①設(shè)計(jì)是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶。(例:白色污染和可降解餐具)②設(shè)計(jì)促進(jìn)技術(shù)的革新。③技術(shù)是設(shè)計(jì)的平臺(tái),沒有技術(shù)作基礎(chǔ),設(shè)計(jì)將難以表現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)。(例:早在16世紀(jì)達(dá)芬奇就設(shè)計(jì)了飛行器,但當(dāng)時(shí)技術(shù)水平不夠,導(dǎo)致飛行器難以實(shí)現(xiàn))④技術(shù)更新為設(shè)計(jì)提供更廣闊的發(fā)展空間。(例:電燈發(fā)明之后,人們?cè)O(shè)計(jì)出了各種各樣的燈泡)⑤技術(shù)進(jìn)步還促進(jìn)人們?cè)O(shè)計(jì)思維和手段的發(fā)展。發(fā)展的技術(shù)不斷豐富著人們的設(shè)計(jì)手段和方法。(例:計(jì)算機(jī)、打印機(jī)的發(fā)展改變了設(shè)計(jì)的手段)技術(shù)設(shè)計(jì)側(cè)重于功能、結(jié)構(gòu)、材料、工藝等,藝術(shù)設(shè)計(jì)側(cè)重于色彩、造型、審美等設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系1.人機(jī)關(guān)系的含義:b當(dāng)我們使用物品時(shí),物品就與人產(chǎn)生了一種相互關(guān)系。這種相互的關(guān)系就稱為人機(jī)關(guān)系。當(dāng)人們身處某一環(huán)境的時(shí)候,這時(shí)的人機(jī)關(guān)系就體現(xiàn)為人與環(huán)境的相互關(guān)系。“機(jī)”是指計(jì)算機(jī)、機(jī)器、工具、儀器、儀表、設(shè)備、設(shè)施、家具、交通車輛以及勞動(dòng)保護(hù)用具等等。在人機(jī)關(guān)系中,往往存在復(fù)雜的多方面關(guān)系。不一定要有接觸。(例:開門、乘電梯)2.人機(jī)關(guān)系在設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo):a①高效人機(jī)協(xié)調(diào),提供人的工作效率。例:“科學(xué)管理之父”泰勒“鐵鍬作業(yè)試驗(yàn)”。②健康長期使用,產(chǎn)品對(duì)人的健康不造成不良影響。例:高跟靴、設(shè)計(jì)不合理的椅子③舒適產(chǎn)品使用中,人體能處于自然狀體,感覺舒適。例:培土小工具手把處理④安全產(chǎn)品對(duì)人的身體不構(gòu)成生理上的傷害。如:安全帽、安全帶、課桌角等3.在設(shè)計(jì)中如何合理運(yùn)用人機(jī)關(guān)系:a如何實(shí)現(xiàn)合理的人機(jī)關(guān)系,首先應(yīng)明確設(shè)計(jì)涉及哪些人機(jī)關(guān)系,其次要考慮這些人機(jī)關(guān)系涉及哪些因素和技術(shù)指標(biāo),此外還就注意處理以下方面的關(guān)系:①普通人群和特殊人群(例:要考慮到殘疾人的需求、考慮不同人種的身體差異)②靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人(例:賓館床位之間距離的設(shè)計(jì))③人的心理需求和人的生理需求(例:咖啡屋設(shè)計(jì)以暖色調(diào)為主,辦公空間一般應(yīng)以冷色調(diào)為主)④信息的交互(例:電話機(jī)的無液晶屏顯示、有液晶屏顯示、可以視屏通話。案例:汽車的顏色)技術(shù)試驗(yàn)及其方法1.技術(shù)試驗(yàn)的重要性:b 我們通常將技術(shù)活動(dòng)中為了某種目的所進(jìn)行的嘗試、檢驗(yàn)、優(yōu)化等探索性實(shí)踐活動(dòng)稱為技術(shù)實(shí)驗(yàn)。(例:技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星)重要性:技術(shù)試驗(yàn)是技術(shù)研究不可缺少的基本方法和手段,對(duì)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)起到了有力的保障作用;技術(shù)試驗(yàn)可以使設(shè)計(jì)得以改進(jìn)和完善,將設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)和失誤降到最低。(例:阿什塔比拉河橋的垮塌、青霉素皮試試驗(yàn))根據(jù)應(yīng)用目的的不同分類,技術(shù)試驗(yàn)可以分為性能試驗(yàn)、優(yōu)化試驗(yàn)、預(yù)測(cè)試驗(yàn)、信息試驗(yàn)等。2.技術(shù)試驗(yàn)的常用方法:a①優(yōu)選試驗(yàn)法:例:不同品種水稻的對(duì)比試驗(yàn)等。②模擬試驗(yàn)法:例:汽車碰撞試驗(yàn);大壩水利試驗(yàn)(縮小比例模擬)等。③虛擬試驗(yàn)法:例:計(jì)算機(jī)虛擬火星探測(cè)器模擬登陸動(dòng)畫等(用計(jì)算機(jī)模擬)。④強(qiáng)化試驗(yàn)法:例:磚塊等施工材料的抗壓試驗(yàn)、耐火試驗(yàn)、水管抗壓試驗(yàn)⑤移植試驗(yàn)法:如:橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗(yàn)。許多生物領(lǐng)域的試驗(yàn)。3.簡單的技術(shù)試驗(yàn):c技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施與報(bào)告的寫作 技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施步驟:制定試驗(yàn)計(jì)劃、抽取樣本、進(jìn)行試驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論 技術(shù)試驗(yàn)試驗(yàn)報(bào)告項(xiàng)目包括:試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)記錄、試驗(yàn)總結(jié)技術(shù)試驗(yàn)在設(shè)計(jì)中的作用通過試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)問題、深化認(rèn)識(shí)、推動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展。特別是在設(shè)計(jì)的后期,對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合性的整體試驗(yàn),可以為設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)提供準(zhǔn)確、客觀的數(shù)據(jù)。第三章設(shè)計(jì)過程、原則及評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的一般過程1.設(shè)計(jì)的一般過程:a ①發(fā)現(xiàn)與明確問題、②制定設(shè)計(jì)方案、③制作模型或原型、④測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化、⑤產(chǎn)品的使用和維護(hù)方案優(yōu)化可以對(duì)三種典型人群,即專家、潛在客戶、用戶進(jìn)行征求意見。設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,有些階段或步驟可能會(huì)出現(xiàn)一定的循環(huán),不能將設(shè)計(jì)過程簡單化、模式化。2.設(shè)計(jì)過程的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案:a發(fā)現(xiàn)和明確問題:設(shè)計(jì)是技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵,從本質(zhì)上說,設(shè)計(jì)是一個(gè)問題求解的過程。制定方案的步驟收集信息方案呈現(xiàn)方案構(gòu)思方案方案篩選設(shè)計(jì)分析收集信息方案呈現(xiàn)方案構(gòu)思方案方案篩選設(shè)計(jì)分析其中設(shè)計(jì)分析要根據(jù)設(shè)計(jì)要求,找出設(shè)計(jì)需要解決的主要問題,比如材料、結(jié)構(gòu)、功能等。3.方案設(shè)計(jì)中創(chuàng)新:b創(chuàng)新就是通過引入新概念、新思想、新方法、新技術(shù)等,或?qū)σ延械漠a(chǎn)品的革新來創(chuàng)造具有相當(dāng)社會(huì)價(jià)值的事物或形式。創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的核心??梢詮脑怼⒔Y(jié)構(gòu)、技術(shù)、材料、工藝等方面進(jìn)行考慮改進(jìn)和突破,以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,除了要最大限度地發(fā)揮人的智慧外,還應(yīng)注意利用最新的技術(shù)成果和現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理論和方法。設(shè)計(jì)的一般原則1.設(shè)計(jì)的一般原則:b①創(chuàng)新原則②實(shí)用原則③經(jīng)濟(jì)原則④美觀原則⑤道德原則⑥技術(shù)規(guī)范原則⑦可持續(xù)發(fā)展原則。創(chuàng)新是技術(shù)的核心。實(shí)用原則是最基本的原則,包括物理功能、生理功能、心理功能和社會(huì)功能(例:格雷夫斯水壺的設(shè)計(jì))。經(jīng)濟(jì)原則是以最低的費(fèi)用取得最佳的效果(例:卷紙?jiān)O(shè)計(jì)成方形來減少空間,降低運(yùn)輸成本)。道德原則強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品要考慮人、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系(例:假冒偽劣產(chǎn)品、有毒有害食品、竊取別人設(shè)計(jì)成果都是不符合道德原則)。技術(shù)規(guī)范是指產(chǎn)品需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范(例:數(shù)碼產(chǎn)品的USB接口、飛機(jī)統(tǒng)一的圓形窗戶和其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等)。2.設(shè)計(jì)一般原則的相互關(guān)系:b各種原則并不是各自獨(dú)立的,它們之間往往相互聯(lián)系、相互制約、相互促進(jìn)、相互影響、相互滲透。具有一定的開放性。設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.設(shè)計(jì)過程中的評(píng)價(jià):b設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)是指依據(jù)一定的原則,采取一定方法和手段,對(duì)設(shè)計(jì)所涉及的過程及結(jié)果進(jìn)行事實(shí)判斷和價(jià)值認(rèn)定的活動(dòng)。按評(píng)價(jià)對(duì)象來看,分為對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)和對(duì)設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)。按評(píng)價(jià)者來看分為設(shè)計(jì)者自我評(píng)價(jià)和他人評(píng)價(jià)。-加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)是樹立質(zhì)量管理意識(shí)、加強(qiáng)質(zhì)量管理、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵。2.產(chǎn)品的評(píng)價(jià):b最終產(chǎn)品是設(shè)計(jì)過程的結(jié)晶,是設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)水平的集中體現(xiàn)。對(duì)最終產(chǎn)品評(píng)價(jià)的依據(jù):一是參照設(shè)計(jì)的一般原則,二是事先制定的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行評(píng)價(jià)。在實(shí)際評(píng)價(jià)中,這兩個(gè)方面也可以結(jié)合起來。日常用品評(píng)價(jià):功能、形態(tài)、效率、創(chuàng)新性、安全性、易操作性、性能價(jià)格比、美學(xué)因素、對(duì)社會(huì)、環(huán)境、資源的影響以及市場(chǎng)應(yīng)用前景等3.評(píng)價(jià)報(bào)告的撰寫和分析:c采用坐標(biāo)圖和列表分析P71第四章發(fā)現(xiàn)與明確問題一、發(fā)現(xiàn)問題1.發(fā)現(xiàn)問題的重要性:a從技術(shù)角度看,人類進(jìn)步與發(fā)展的過程就是不斷地發(fā)現(xiàn)問題,不斷地進(jìn)行設(shè)計(jì),從而解決問題的過程。問題是如何產(chǎn)生的?第一種:人類生存活動(dòng)中必然會(huì)遇到的問題。來源于生活第二種:由別人給出問題,設(shè)計(jì)者必須針對(duì)問題尋求解決方案。來源于需要第三種:基于一定的目的由設(shè)計(jì)者自己主動(dòng)發(fā)現(xiàn),并試圖解決。來源于你的主動(dòng)積極發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問題的重要性:第一、第二種問題的提出往往比較明確,主要是針對(duì)一般的和已有的問題提出的,而第三種問題卻是全新的,它需要我們積極主動(dòng)的思考,需要我們細(xì)致入微的工作,需要我們獨(dú)具慧眼的發(fā)現(xiàn)。這類問題的發(fā)展,一方面可以挑戰(zhàn)和拓展我們的能力,另一方面也有可能更好地滿足人們的需要,推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。2.發(fā)現(xiàn)問題的一般方法:c觀察日常生活(包括有意識(shí)觀察和無意注意)收集和分析信息(文獻(xiàn)法,問卷調(diào)查法,詢問法)技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)3.設(shè)計(jì)產(chǎn)品相關(guān)信息的收集與處理:c我們通過對(duì)信息的收集、檢索和分析,往往可以發(fā)現(xiàn)有些有價(jià)值的問題;通過問卷調(diào)查、詢問訪談等方式進(jìn)行信息的收集,也會(huì)有驚人的發(fā)現(xiàn)。我們把對(duì)已有文獻(xiàn)信息進(jìn)行收集、分析的方法稱為文獻(xiàn)法;把問卷的方式進(jìn)行實(shí)際調(diào)查,獲取信息、發(fā)現(xiàn)問題的方法稱為問卷調(diào)查法;把以詢問的方式收集和獲取信息、發(fā)現(xiàn)問題的方法稱為詢問法。其中,詢問法包括直接詢問法、間接詢問法、集體詢問法、家庭走訪詢問法、個(gè)別詢問法。采用詢問法不僅可以發(fā)現(xiàn)問題,而且可以了解問題產(chǎn)生的原因二、明確問題1.明確問題的重要性:a問題表述本身是否明確、問題產(chǎn)生的原因是否明確、提出問題的目的是否明確等2.判斷問題價(jià)值的方法:c判斷一個(gè)問題是否有價(jià)值,必須從以下問題著手:①所提出的問題是否遵循了基本的科學(xué)原理。②迄今為止,能否確認(rèn)該問題尚未得到充分解決。③在調(diào)查的范圍內(nèi),該問題是否有普遍意義,在更廣的范圍內(nèi),該問題是否有意義?④在多個(gè)問題同時(shí)發(fā)生時(shí),該問題是否是主要問題?⑤現(xiàn)有的技術(shù)條件能否解決這個(gè)問題?技術(shù)發(fā)展以后呢?⑥解決該問題所需要的投入是多少?投入與產(chǎn)出的比是否理想?3.設(shè)計(jì)要求、標(biāo)準(zhǔn)和限制:c 設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)和問題解決的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)和問題解決的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)者的技術(shù)能力和條件設(shè)計(jì)對(duì)象具有不同的特點(diǎn),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有所不同(門鎖和玩具)設(shè)計(jì)對(duì)象受到成本、環(huán)境等限制(工程設(shè)計(jì)等都要有一定的預(yù)算)主觀條件,是否具有解決問題所需的知識(shí)和技能(專業(yè)人員和中學(xué)生)限制客觀條件,要消耗一定的人力、物力、財(cái)力以及時(shí)間等(材料資料儀器設(shè)備)4.制定一般的設(shè)計(jì)計(jì)劃表:c制定周密的設(shè)計(jì)計(jì)劃對(duì)確保設(shè)計(jì)有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行也有著重要的意義,參照P89能制定一般的設(shè)計(jì)計(jì)劃表第五章方案的構(gòu)思及其方法方案的構(gòu)思方法1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析的三個(gè)要素:c產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三要素:物、人、環(huán)境一般設(shè)計(jì)需要考慮的主要因素:功能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠、成本適當(dāng)、易于制作等2.設(shè)計(jì)方案的常用構(gòu)思方法:c方案的構(gòu)思是指人們?cè)谝欢ǖ恼{(diào)查研究和設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)上,通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構(gòu)起來,形成一個(gè)完成的抽象物,并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現(xiàn)思維過程。方案構(gòu)思的主要方法:①草圖法②模仿法(例:仿生技術(shù))③聯(lián)想法④奇特性構(gòu)思法3.設(shè)計(jì)方案的制定:c4.根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料和標(biāo)準(zhǔn)件:b選用標(biāo)準(zhǔn)件的作用:簡化制作過程、實(shí)現(xiàn)通用通換。常見的標(biāo)準(zhǔn)件P98小辭典5.對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和權(quán)衡:c對(duì)方案進(jìn)行評(píng)判和比較,要從設(shè)計(jì)的目的出發(fā),針對(duì)一些相互制約的問題進(jìn)行權(quán)衡和決策,選出較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。首先要滿足對(duì)基本功能的要求,其次保證安全性,在此基礎(chǔ)上考慮穩(wěn)定性和耐久性,最后綜合考慮加工難易程度、成本及環(huán)保性。考慮的方面:實(shí)用、美觀、創(chuàng)新、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性、加工難易程度、經(jīng)濟(jì)成本,等第六章設(shè)計(jì)圖樣的繪制一、設(shè)計(jì)表現(xiàn)圖1.技術(shù)語言的種類及其應(yīng)用:a技術(shù)語言是一種在技術(shù)活動(dòng)中進(jìn)行信息交流的特有的語言形式。(常見有:圖樣、圖表、模型等)按照專業(yè)類型來分:計(jì)算機(jī)程序語言、工程圖學(xué)語言等;依照人的感覺類型的不同來分:視覺語言、聽覺語言和觸覺語言等;據(jù)人的視覺形式的不同來分:有圖形符號(hào)語言、文字符號(hào)語言等[技術(shù)語言的特征]:言簡意賅、通俗直觀、[口頭語言]:較多適用于面對(duì)面的、規(guī)范要求并不過于嚴(yán)格的場(chǎng)合,其特點(diǎn)是簡潔、方便。[技術(shù)圖樣]:采用某種規(guī)范形式將設(shè)計(jì)用圖樣的形式表達(dá)出來。特點(diǎn):易于把握技術(shù)特征,最具技術(shù)特征。呈現(xiàn)較復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案及對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說明陳述時(shí),比較合適。(克服了語言障礙,直接明了地進(jìn)行表達(dá)與交流。)[模型]:具有感性、直觀的特點(diǎn),特點(diǎn):容易吸引觀眾或讀者的注意[圖表]:方式相對(duì)比較正式,具有一定技術(shù)要求的交流,其特點(diǎn):較為規(guī)范,可以反復(fù)查閱、核對(duì)。是表達(dá)設(shè)計(jì)思想的一種十分有效的手段。圖表包括:表格、草圖、效果圖等。[計(jì)算機(jī)演示、網(wǎng)頁]:逐漸重要,使各組成部分具體情況、結(jié)構(gòu)和運(yùn)作方式一目了然[網(wǎng)絡(luò)語言]:幫助人們實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的設(shè)計(jì)交流的需要。2.簡單的草圖:c草圖也叫方案草圖或設(shè)計(jì)速寫,它能迅速捕捉和記錄設(shè)計(jì)者轉(zhuǎn)瞬即逝的創(chuàng)作靈感,表達(dá)設(shè)計(jì)創(chuàng)意,是把設(shè)計(jì)構(gòu)思轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)圖形的有效手段之一??煞譃闃?gòu)思草圖和設(shè)計(jì)草圖。網(wǎng)格徒手畫要領(lǐng):與地面垂直的線垂直畫,與地面平行的線按網(wǎng)格上的斜線畫,同時(shí)以網(wǎng)格上的小格來確定物體的比例關(guān)系。草圖的繪制步驟,詳細(xì)參看P1153.簡單的效果圖:a在識(shí)圖時(shí)要注意從整體上把握產(chǎn)品的形態(tài)、功能和特征,要注意從中了解產(chǎn)品外觀上的實(shí)際比例關(guān)系和色彩搭配及材質(zhì)感,了解產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和色彩裝飾效果。4.基本幾何體的正等軸測(cè)圖的畫法:a軸間角:1200,軸向變形系數(shù):1切割法要領(lǐng):1.先畫軸線,2.再畫出整體的軸測(cè)圖,3.然后再切割,4.可見輪廓線加粗(P117)二、常見的技術(shù)圖樣 1.一般技術(shù)圖樣所采用的投影方法:a正投影法就是假設(shè)投影光線與投影平面垂直,在投影平面上求取物體的投影的方法。為了確定物體的結(jié)構(gòu)形狀,需要采用多面正投影2.簡單形體的三視圖:c三視圖:物體的正面投影,即物體由前向后投影所得的圖形,通常反映物體的主要形狀特征,稱為主視圖;物體的水平投影,即物體由上向下投影所得的圖形,稱為俯視圖;物體的側(cè)面投影,即物體由左向右投影所得的圖形,稱為左視圖。三視圖投影規(guī)律:主視圖反映物體的長和高,俯視圖反映物體的長和寬,左視圖反映物體的高和寬。長對(duì)正,高平齊,寬相等。(三視圖的繪制步驟見P122-123)3.一般的機(jī)械加工圖:a尺寸三要素:①尺寸界線②尺寸線③尺寸數(shù)字以三視圖的形式來表達(dá)機(jī)械加工方法的一種技術(shù)圖樣,是完成產(chǎn)品機(jī)械加工的主要依據(jù)。它通常由三視圖及其尺寸標(biāo)注,必要的其他視圖、標(biāo)題欄和文字說明幾部分組成假想用一剖切面剖開物體,將處在觀察者和剖切面之間的部分移去,而將其余部分向投影面上投射,這樣得到的圖形稱為剖視圖。電子線路圖一般是指用圖形符號(hào)和線段組成的電子工程用的略圖,包括電路原理圖、接線圖和邏輯圖。第七章模型或原型的制作一、模型1.模型及其功能:a模型是根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖樣或構(gòu)思,按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實(shí)物相似的一種物體。模型在設(shè)計(jì)的過程中,具有以下兩個(gè)功能:①使設(shè)計(jì)對(duì)象具體化。②幫助分析設(shè)計(jì)的可能性(設(shè)計(jì)復(fù)雜的產(chǎn)品,例:大東方號(hào))2.模型制作在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同階段的作用:a草模:產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的初期階段,可以采用立體模型將設(shè)計(jì)構(gòu)思簡單地表示出來,供設(shè)計(jì)人員深入探討時(shí)使用。概念模型:用于設(shè)計(jì)構(gòu)思初步完成之后,在草模的基礎(chǔ)上,用概括的手法表示產(chǎn)品的造型風(fēng)格、布局安排,以及產(chǎn)品與人、環(huán)境的關(guān)系等,從整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的整體概念。結(jié)構(gòu)模型:用于研究產(chǎn)品造型與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,清晰地表達(dá)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)尺寸和連接方法,并用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)等。功能模型:主要用于研究產(chǎn)品的各種性能以及人機(jī)關(guān)系,同時(shí)也用于分析檢查設(shè)計(jì)對(duì)象各部分組件尺寸與機(jī)體的相互配合關(guān)系,并在一定條件下用于試驗(yàn)。展示模型:展示模型是在結(jié)構(gòu)模型和功能模型的基礎(chǔ)上,采用真實(shí)材料,按照準(zhǔn)確的尺寸,做成的與實(shí)際產(chǎn)品幾乎一致的模型(樣品)。二、工藝1.工藝的含義和常用工藝的種類:a工藝是利用工具和設(shè)備對(duì)原材料、半成品進(jìn)行技術(shù)處理,使之成為產(chǎn)品的方法。工藝的種類:有加工工藝、裝配工藝、檢測(cè)工藝、鑄造工藝、表面處理工藝等。工藝的作用:保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率;影響產(chǎn)品的功能、強(qiáng)度、外觀2.金工常用的工具和設(shè)備:a金工工藝:包括劃線、鋸割、銼削、鉆孔、連接和表面處理等。[劃線]:就是在待加工的材料上用相應(yīng)的工具劃出加工部件的輪廓線或基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)線。一般步驟為:①劃出基準(zhǔn)②劃尺寸線③劃輪廓線④沖眼。工具一般有:劃針、鋼直尺、角尺、劃規(guī)和樣沖。各類工具的操作要領(lǐng)詳見P144[鉆孔]:常用的鉆孔設(shè)備室臺(tái)鉆,常用的鉆頭是麻花鉆。鉆孔的操作步驟:①劃線定位②裝夾工件③裝夾鉆頭④鉆孔。安全操作警示:二要(操作時(shí)要集中注意力;要戴防護(hù)眼睛;)二不(不準(zhǔn)帶手套操作;不能用手直接扶持小工件、薄工件,以免造成傷害事故。)[連接]:通過固定連接和半固定連接的方法可以實(shí)現(xiàn)金屬件之間的連接。詳見P148[表面處理]:為防止金屬制品表面生銹腐蝕,提高產(chǎn)品的美觀程度,通常需要對(duì)金屬表面進(jìn)行處理,覺的金屬表面處理方法有:表面刷光、噴涂油漆、鍍層等。[表面刷光工序]:準(zhǔn)備(清除毛刺和鐵屑)→粗處理(用細(xì)銼銼平金屬表面)→細(xì)處理(用精細(xì)級(jí)金剛砂紙打磨)[噴涂油漆]:一般先檢驗(yàn)所選用的油漆對(duì)金屬表面的適用性,然后涂防銹漆,再油漆噴涂。鍍層:可以在金屬表面涂上一層塑料,也可以采用電鍍的方面3.金屬材料的鋸割、銼削2種加工方法:c[鋸割]:操作要領(lǐng):1.站位和握鋸姿勢(shì)要正確,2.推鋸加壓,回拉不加壓,3.鋸程要長,4.推拉要有節(jié)奏(P145)[銼削]:操作要領(lǐng):1.銼削時(shí)要注意身體和手臂動(dòng)作的協(xié)調(diào),2.在推銼過程中,左手的施壓要由大變小,右手的施壓要由小變大,使銼刀平衡而不上下擺動(dòng)。三、制作模型1.加工工藝的的選擇:c2.簡單產(chǎn)品的模型或原型的制作:c模型制作的一般步驟:①選擇合適的材料②準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图庸ぴO(shè)備。③按設(shè)計(jì)圖樣劃線④對(duì)材料進(jìn)行加工⑤裝配⑥進(jìn)行表面處理⑦對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)⑧對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改,做成展示模型。 在模型或原型制作完成之后,根據(jù)審美的需要,一般要對(duì)產(chǎn)品的外觀加以一定的潤色,以使產(chǎn)品更美觀,更符合人們的心理需求。第一單元結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)一、常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1、結(jié)構(gòu)的概念:a結(jié)構(gòu)是指事物的各個(gè)組成部分之間的。結(jié)構(gòu)決定著事物存在的性質(zhì)。(結(jié)構(gòu)的五種受力形式:拉力、壓力、剪切力、彎曲力、扭轉(zhuǎn)力)2、結(jié)構(gòu)的分類:b根據(jù)物體的結(jié)構(gòu)形態(tài),結(jié)構(gòu)分為、、三種基本類型。實(shí)體結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)是:。如實(shí)心墻、大壩等??蚣芙Y(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體由細(xì)長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)是:。如鐵架塔、建筑用腳手架,廠房的框架等。殼體結(jié)構(gòu)是指層狀的結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)是:。如摩托車手的頭盔、飛機(jī)的外殼、貝殼等。(生活中很多物體的結(jié)構(gòu)是由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成,稱為組合結(jié)構(gòu),如埃菲爾鐵塔等。)二、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性:b結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在的作用下維持其原有的能力。2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素:b①、②結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面積的大小、③。3、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素:c(結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力)①、②、③結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有兩類:和。鉸連接——被連接的構(gòu)件在連接外不能相對(duì)移動(dòng),但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如:門與門框的連接剛連接——被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對(duì)移動(dòng),也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如:榫接、膠接、焊接4、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系:b結(jié)構(gòu)決定著事物的性質(zhì),也直接影響事物的功能。三、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素:a符合使用者對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的和要求,因素,公眾和使用者的,使用者的,對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的控制要求和一定的等。2、簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì):c①設(shè)計(jì)項(xiàng)目——②設(shè)計(jì)要求——③設(shè)計(jì)分析——④設(shè)計(jì)方案——⑤呈現(xiàn)草圖(如:設(shè)計(jì)相框、雨傘架、垃圾桶、鞋柜、衣架、筆桶等)四、結(jié)構(gòu)的欣賞:1、結(jié)構(gòu)的實(shí)用性:b優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的實(shí)用功能上,也表現(xiàn)在形式上,特別是功能與形式的統(tǒng)一上。2、經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的欣賞與評(píng)價(jià):c——與兩個(gè)角度進(jìn)行。技術(shù)角度:使用功能、穩(wěn)固耐用、造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和表現(xiàn)力、材料合理性、工藝精湛程度等。文化角度:文化寓意與傳達(dá),美學(xué)原則,反映時(shí)代、民族、習(xí)俗方面特征,個(gè)性特征等。第二單元流程與設(shè)計(jì)一、生活和生產(chǎn)中的流程1、流程的含義:a流程是一項(xiàng)活動(dòng)或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程序。包含環(huán)節(jié)與時(shí)序。2、流程對(duì)生活工作、生產(chǎn)的意義:b對(duì)生活工作:提高工作和學(xué)習(xí)的效率,使我們生活變得有序、合理,為我們的安全提供保障。(例:洗衣、煮飯與燒菜的流程安排、碘鹽和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等)對(duì)生產(chǎn):運(yùn)用科學(xué)合理的流程可以有效地組織生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保證安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境等。(例:自動(dòng)流水生產(chǎn)線的發(fā)明、農(nóng)業(yè)莊稼的種植流程)流程中工序的作業(yè)方式——串行和并行。上一道工序完成之后才能進(jìn)入下一道工序——串行。幾項(xiàng)工作同時(shí)進(jìn)行——并行。3、時(shí)序與環(huán)節(jié):a⑴時(shí)序:過程的經(jīng)歷中,各環(huán)節(jié)按照一定的時(shí)間順序先后出現(xiàn)、完成。這種時(shí)間順序關(guān)系,稱為時(shí)序。(例:買票→

候車→檢票→上車。)⑵環(huán)節(jié):活動(dòng)或事件在其發(fā)展的過程中,依據(jù)某種特征或方式,可將該過程分解為若干個(gè)小過程,稱這些小過程為環(huán)節(jié)。4、常見的流程表達(dá)方式(流程圖):a流程圖有文字表達(dá)、表格表達(dá)、圖示表達(dá)、模型表達(dá)、動(dòng)畫演示等。5、流程圖的識(shí)讀和分析:c識(shí)讀流程圖的要點(diǎn):⑴找流程的環(huán)節(jié),明確每個(gè)環(huán)節(jié)的功能和作用;⑵弄清流程中時(shí)序的體現(xiàn)與特征;⑶流程是技術(shù)的核心概念之一。不同的流程,產(chǎn)生的效益往往不同,“理解流程就是質(zhì)量”、“流程就是效益”等。二、流程的設(shè)計(jì)1、流程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本因素:c總體上:流程設(shè)計(jì)應(yīng)該要研究內(nèi)在屬性與規(guī)律。具體的:流程設(shè)計(jì)的基本因素主要有材料、工藝、設(shè)備、人員和資金、環(huán)境等。材料:不同的材料有不同的加工處理方法。工藝:不同產(chǎn)品的工藝要求各異,流程設(shè)計(jì)也不同。設(shè)備:生產(chǎn)設(shè)備的水平往往決定了流程的自動(dòng)化水平。人員和資金:不同的技術(shù)水平和必要的資金影響生產(chǎn)的過程、質(zhì)量和周期。環(huán)境:關(guān)注生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境的污染以及環(huán)境對(duì)生產(chǎn)的反作用。2、流程設(shè)計(jì)的基本步驟:a——見右圖注:流程設(shè)計(jì)的基本要素是環(huán)節(jié)和時(shí)序;對(duì)于有嚴(yán)格時(shí)間的時(shí)序,要標(biāo)注時(shí)間。3、簡單流程的表達(dá):c畫流程設(shè)計(jì)框圖的一般方法:⑴根據(jù)對(duì)事物的內(nèi)在屬性和規(guī)律的分析,以及有關(guān)的考慮,將流程的全過程,按每個(gè)階段的功能、作用的不同,分解為若干小過程——環(huán)節(jié),并用方框表示環(huán)節(jié)。⑵按照每個(gè)小過程應(yīng)該經(jīng)歷的時(shí)間順序,將各環(huán)節(jié)依次排開,并用箭頭線連接起來。例:小鐵錘的錘頭加工流程圖:下料→劃線→鋸削→銼削→劃螺孔中心線→鉆孔→攻絲→倒角→淬火→電鍍。小鐵錘的錘柄加工流程圖:下料→磨削圓頭→板牙套絲→電鍍。三、流程的優(yōu)化1、流程的優(yōu)化及目的:b在設(shè)計(jì)和實(shí)施流程的過程中,經(jīng)常需要進(jìn)行不斷的修改和完善,這種對(duì)流程修改的過程,叫做流程的優(yōu)化。目的:提高工作效率、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全生產(chǎn)等。2、流程優(yōu)化的內(nèi)容:beq\o\ac(○,1)工期優(yōu)化:例——書本P55(制作臺(tái)燈的工期優(yōu)化)eq\o\ac(○,2)工藝優(yōu)化:例——書本P55(法蘭加工工藝優(yōu)化)eq\o\ac(○,3)成本優(yōu)化:例——書本P56(配送路線安排的成本優(yōu)化)eq\o\ac(○,4)技術(shù)優(yōu)化:例——書本P57(銀行自動(dòng)取款機(jī)的發(fā)明)eq\o\ac(○,5)質(zhì)量優(yōu)化:例——書本P58(洗衣流程的優(yōu)化)注:工期優(yōu)化目的是為了縮短加工時(shí)間。主要手段是在不改變工藝的條件下,將某些環(huán)節(jié)的串行改為并行。3、流程優(yōu)化的條件:b⑴內(nèi)部條件:對(duì)流程內(nèi)在機(jī)理的深入了解。(例:對(duì)洗滌原理的了解,就會(huì)在流程中安排兩次漂洗)⑵外部條件:流程優(yōu)化要建立在“設(shè)備”、“材料”、“工藝”水平提高的基礎(chǔ)上。(例:只有在具備鍛壓設(shè)備時(shí),才可能將法蘭盤的加工改為少量切削加工)⑶人員技術(shù)水平的提高。4、流程優(yōu)化過程所應(yīng)考慮的主要問題:c對(duì)一個(gè)流程的優(yōu)化,可以是整體的全面優(yōu)化,也可以是對(duì)某一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)常會(huì)有這樣的情況發(fā)生:某一個(gè)指標(biāo)得到了優(yōu)化,而使另外的指標(biāo)下降了。比如,技術(shù)優(yōu)化,可能使成本提高。成本優(yōu)化了,也可能使質(zhì)量下降。因此,在進(jìn)行流程優(yōu)化時(shí),要綜合平衡,以取得整體優(yōu)化的成效。第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1、系統(tǒng)的含義:b概念:系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互以來和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體。構(gòu)成系統(tǒng)必須具備的三個(gè)條件:(1)至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素(部分);(2)要素(部分)之間互相聯(lián)系、互相作用,按照一定方式形成一個(gè)整體;(3)整體具有的功能是各個(gè)要素(部分)的功能中所沒有的。例:自行車的結(jié)構(gòu)2、系統(tǒng)的分類:a(1)自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。例:生態(tài)系統(tǒng)屬于自然系統(tǒng);飛船、房舍等屬于人造系統(tǒng)。(2)實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)。例:計(jì)算機(jī)硬件屬于實(shí)體系統(tǒng);軟件屬于抽象系統(tǒng)。3、系統(tǒng)的基本特性:b(1)整體性(全局、集合):——側(cè)重于“部分影響整體”。是系統(tǒng)的最基本的特性,也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。eq\o\ac(○,1)系統(tǒng)是一個(gè)整體,它不是各個(gè)要素(部分)的簡單相加,系統(tǒng)的整體功能是各要素(部分)在孤立狀態(tài)下所沒有的。eq\o\ac(○,2)系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。例:巴爾扎克的塑像、“木桶理論”、一招不慎全盤皆輸、棄卒保車、“阿波羅”登月飛船上的零件(2)相關(guān)性(匹配、關(guān)聯(lián)):——側(cè)重于“部分與部分之間的關(guān)聯(lián)”構(gòu)成系統(tǒng)的各元素之間是相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴、相互影響的關(guān)系,是彼此相關(guān)的。例:古代建筑的“梁柱結(jié)構(gòu)”、合金鋼材料各種性能的相互影響、家庭裝修工程(3)目的性(功能):任何系統(tǒng)都具有某種目的,都要實(shí)現(xiàn)一定的功能,這是區(qū)別不同系統(tǒng)的主要標(biāo)志。(4)動(dòng)態(tài)性(更新):物質(zhì)都是不斷變化,因此系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。(5)環(huán)境適應(yīng)性(自適應(yīng)):系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中,并不斷的與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)的能量的和信息的交換,系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。例:“春捂秋凍”、電冰箱不能緊貼墻放置二、系統(tǒng)的分析1、系統(tǒng)分析及其一般步驟:c(1)什么是系統(tǒng)分析?系統(tǒng)分析一般是從系統(tǒng)的整體功能出發(fā),全面地思考與解決問題。eq\o\ac(○,1)系統(tǒng)分析的目標(biāo):發(fā)揮系統(tǒng)的功能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)。eq\o\ac(○,2)系統(tǒng)分析采用的方法:運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、試驗(yàn)。eq\o\ac(○,3)系統(tǒng)分析產(chǎn)生的結(jié)果:擬訂一套有效的處理步驟和程序,或?qū)υ到y(tǒng)提出改進(jìn)方案。例:王選漢字激光照排系統(tǒng)明確問題,設(shè)立目標(biāo)明確問題,設(shè)立目標(biāo)收集資料,制定方案分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較檢驗(yàn)核實(shí),作出決策2、系統(tǒng)分析的主要原則:a(1)整體性原則系統(tǒng)分析首先要著眼于子系統(tǒng)整體,要先分析整體,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全過程,再看某一階段;先看長遠(yuǎn),再看當(dāng)前。例:田忌賽馬、丁謂修復(fù)皇宮、街道各部門施工(2)科學(xué)性原則系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟,另一方面應(yīng)盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析,使決策的過程和結(jié)果更具用說服力。例:種稻“三三進(jìn)九不如二五一十”(3)綜合性原則系統(tǒng)分析時(shí)還要注重綜合性原則,要綜合分析,統(tǒng)籌兼顧,不可顧此失彼,因小失大。例:孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水壩3、系統(tǒng)的優(yōu)化:c——在給定的條件(或約束條件)下,根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo),采取一定的手段和方法,使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化(或最小化)。約束條件:對(duì)系統(tǒng)起限制作用的,并且是不可人為調(diào)節(jié)的。影響因素:是指對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)產(chǎn)生顯著影響,并且可以人為調(diào)節(jié)的因素。例:農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化——農(nóng)業(yè)間作套種、利潤問題三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)——系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。它包含對(duì)某個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì),同時(shí)需要運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法對(duì)其設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)。(一)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題:c1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求要從整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。2、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題,注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化先從整體考慮優(yōu)化,統(tǒng)籌兼顧,再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。(二)簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì):c舉例:手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)。第四單元控制與設(shè)計(jì)一、控制的手段與應(yīng)用1、控制的含義:b人們按照自己的意愿或目的,通過一定的手段,使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展,這就是控制。按人工干預(yù)來分:人工控制、自動(dòng)控制按人工干預(yù)來分:人工控制、自動(dòng)控制按執(zhí)行部件來分:機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制2、控制的手段:a3、控制的應(yīng)用:b(1)生活:控制應(yīng)用到生活中,提高了人們的生活質(zhì)量,人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環(huán)境,使之滿足人們的需要。(2)生產(chǎn):生產(chǎn)中往往需要對(duì)溫度、濕度、壓力、速度及加工動(dòng)作等進(jìn)行控制,控制在生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。(3)軍事國防:控制在軍事、國防等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式1、簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程:c概念:控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響的控制系統(tǒng)。例:紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)、防盜報(bào)警控制系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、公園的音樂噴泉自動(dòng)控制系統(tǒng)、紅外線自動(dòng)門控制系統(tǒng)、普通電風(fēng)扇風(fēng)速控制系統(tǒng)、可調(diào)光臺(tái)燈控制系統(tǒng)等。特征:系統(tǒng)的輸出量僅受輸入量控制,輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞。方框圖:

輸入量:控制系統(tǒng)的給定量。控制器:對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。執(zhí)行器:直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置或元件控制量:執(zhí)行器的輸出信號(hào)。被控對(duì)象:控制系統(tǒng)中所要控制的裝置或生產(chǎn)過程輸出量:控制系統(tǒng)所要控制的量。2、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成:b概念:系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。例:供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、花房溫度控制系統(tǒng)、投籃、家用電飯鍋保溫控制系統(tǒng)、家用電冰箱溫度控制系統(tǒng)等。基本組成:與開環(huán)控制系統(tǒng)相比,閉環(huán)控制系統(tǒng)多了檢測(cè)裝置、比較器。3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖:

c

4、控制器和執(zhí)行器的作用:c控制器:對(duì)輸入信號(hào)(偏差值)進(jìn)行運(yùn)算處理,并發(fā)出控制命令。執(zhí)行器:根據(jù)指令對(duì)被控對(duì)象直接控制。三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋1、干擾因素:c在控制系統(tǒng)中,除輸入量(給定值)以外,引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。有的干擾因素是環(huán)境造成的,如影響自行車行駛速度的變化的自然風(fēng)等;有的干擾因素是人為原因所致,如影響飛機(jī)導(dǎo)航信號(hào)的手機(jī)信號(hào)等。2、反饋的含義:b控制系統(tǒng)中,將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置,返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較的過程,就是反饋。例:投籃、自動(dòng)電水壺3、反饋環(huán)節(jié)的作用:a通過將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置,返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較,從而減少輸出量的偏差,穩(wěn)定輸出量。4、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程:a(1)閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控制量(輸出量)的偏差。(2)工作過程:eq\o\ac(○,1)由于干擾因素的存在,系統(tǒng)的被控量偏離給定值時(shí);eq\o\ac(○,2)閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)能及時(shí)檢測(cè)出被控量的值,并迅速反饋到輸入端,與給定值進(jìn)行比較;eq\o\ac(○,3)控制器根據(jù)比較得到的偏差信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié),從而是系統(tǒng)的被控量接近給定值,達(dá)到精確控制的目的。例:供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)5、功能模擬方法:a以功能和行為的相似性為基礎(chǔ),用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法,就是功能模擬方法。黑箱方法:a把將要研究的系統(tǒng)作為黑箱,通過對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究,進(jìn)而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法,就是黑箱方法。例:通過輸入圖像、電或聲音信號(hào),觀測(cè)、分析腦電波的輸出反應(yīng),研究人腦對(duì)視覺或聽覺信息的傳遞、變換和處理功能,得知人腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié),就是黑箱方法的運(yùn)用。6、開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較:開環(huán)控制系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)簡單,適用于控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場(chǎng)合。閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較麻煩,結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,構(gòu)成控制系統(tǒng)的成本較高。閉環(huán)控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制中廣泛采用的一種方式,用于要求高精度和高可靠性的場(chǎng)合。四、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施P118c1、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路:系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)?控制的對(duì)象?被控對(duì)象的特性?被控量和控制量?外界的主要干擾因素?怎樣的方案既達(dá)到目的、又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)?設(shè)備和元件?2、開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(書本P119案例分析:電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì))開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡單,在明確設(shè)計(jì)要求,明確被控對(duì)象、被控量和控制量后,即可考慮具體控制系統(tǒng)的方案。3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(書本P120案例分析:抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì))基本要求:第一、一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作,首先必須是穩(wěn)定的。第二、控制系統(tǒng)的控制精度必須符合要求,即系統(tǒng)的輸出量與給定值之差應(yīng)控制在允許的范圍之內(nèi)。第三、閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)有較好的抗干擾性能。在進(jìn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí),幾項(xiàng)控制要求之間往往會(huì)產(chǎn)生矛盾,需要結(jié)合具體問題全面解決或有所側(cè)重地解決。高中物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)1.長度的測(cè)量會(huì)使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器,掌握它測(cè)量長度的原理和方法.1、游標(biāo)卡尺的兩種讀數(shù)方法:法一:加法先讀主尺讀數(shù):讀出游標(biāo)尺零刻度線對(duì)應(yīng)的主尺位置

再讀游標(biāo)讀數(shù):找出游標(biāo)尺上的第幾條刻度線與主尺上某一刻度線對(duì)齊

兩次數(shù)值相加得出被測(cè)工件的尺寸

法二:減法

先讀主尺讀數(shù):讀出主尺上與游標(biāo)尺對(duì)齊的主尺刻度線的讀數(shù)

再算游標(biāo)長度:算出游標(biāo)上與主尺對(duì)齊的游標(biāo)刻度線前端的長度

兩次數(shù)值相減得出被測(cè)工件的尺寸2、螺旋測(cè)微計(jì)(千分尺)

讀數(shù)公式:

測(cè)量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平線與可動(dòng)刻度對(duì)齊的位置的讀數(shù)×0.01mm

2.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)會(huì)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng).

2.掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法.

3.測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度.2.利用紙帶判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法

(1)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)不同時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、?,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=?,則說明物體在相等時(shí)間內(nèi)速度的增量相等,由此說明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng),即(2)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移分別為x1,x2,x3,x4?,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=?,則說明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng),且三、實(shí)驗(yàn)器材

電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器),一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片.

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.儀器安裝

(1)把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路.

(2)把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把它的一端固定在小車的后面.實(shí)驗(yàn)裝置見圖3所示,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行.2.測(cè)量與記錄

(1)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,后放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn),換上新紙帶,重復(fù)三次.

(2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的,舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn),從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開始確定計(jì)數(shù)點(diǎn),為了計(jì)算

方便和減小誤差,通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間作為時(shí)間單位,即T=0.1

s.正確使用毫米刻度尺測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,并填入設(shè)計(jì)的表格中

(3)利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度.

(4)增減所掛鉤碼數(shù),再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次.3.?dāng)?shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象

①根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù),在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn),如圖:

所示可以看到,對(duì)于每次實(shí)驗(yàn),描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上.

②作一條直線,使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上,落不到直線上的點(diǎn),應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè),這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v-t圖象,它是一條傾斜的直線.

(2)由實(shí)驗(yàn)得出的v-t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,有兩條途徑進(jìn)行分析

①分析圖象的特點(diǎn)得出:小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線如圖5所示,當(dāng)時(shí)間增加相同的值Δt時(shí),速度也會(huì)增加相同的值Δv,由此得出結(jié)論:小車的速度隨時(shí)間均勻變化.

②通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得出:既然小車的v-t圖象是一條傾斜的直線,那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v=kt+b,顯然v與t成“線性關(guān)系”,小車的速度隨時(shí)間均勻變化.五、注意事項(xiàng)

1.交流電源的電壓及頻率要符合要求.

2.實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度,必要時(shí)要調(diào)節(jié)振針的高度和更換復(fù)寫紙.

3.開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

4.先接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作后,再放開小車,當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源.5.要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),一般在紙帶上每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),即時(shí)間間隔為T=0.02×5

s=0.1

s.

6.小車另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng),避免因速度過大而使紙帶上打的點(diǎn)太少,或者速度太小,使紙帶上的點(diǎn)過于密集.

7.選擇一條理想的紙帶,是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰.適當(dāng)舍棄開頭密集部分,適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn),弄清楚相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間所選的時(shí)間間隔T.

8.測(cè)x時(shí)不要分段測(cè)量,讀數(shù)時(shí)要注意有效數(shù)字的要求,計(jì)算a時(shí)要注意用逐差法,以減小誤差.考點(diǎn)一

完善實(shí)驗(yàn)步驟考點(diǎn)二

紙帶數(shù)據(jù)的處理答題技巧:實(shí)驗(yàn)原理遷移創(chuàng)新

高考實(shí)驗(yàn)題一般源于教材而不拘泥于教材,即所謂情境新

而知識(shí)舊.因此做實(shí)驗(yàn)題應(yīng)注重遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng),用

教材中實(shí)驗(yàn)的原理、方法和技巧處理新問題.

紙帶的處理、游標(biāo)卡尺的讀數(shù)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及

牛頓第二定律等,都是教材中的重點(diǎn)知識(shí),只要熟練掌握,

就不難解答。3.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系(胡克定律)探究性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、探究彈力與彈簧的伸長量的定量關(guān)系。

2、學(xué)會(huì)利用圖象研究兩個(gè)物理量之間的關(guān)系的方法。

實(shí)驗(yàn)原理:

1、如圖所示,彈簧在下端懸掛鉤碼時(shí)會(huì)伸長,平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與重力大小相等。

2、用刻度尺測(cè)出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長量x,建立坐標(biāo)系,以縱坐標(biāo)表示彈力大小F,以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長量x,在坐標(biāo)系中描出實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的各組(x,F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn),用平滑的曲線連接起來,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的圖線,就可探知彈力大小與伸長量間的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)器材:

輕質(zhì)彈簧(一根),鉤碼(一盒),刻度尺,鐵架臺(tái),重垂線,坐標(biāo)紙,三角板。

實(shí)驗(yàn)步驟:

1、如圖所示,將鐵架臺(tái)放于桌面上(固定好),將彈簧的一端固定于鐵架臺(tái)的橫梁上,在挨近彈簧處將刻度尺(最小分度為mm)固定于鐵架臺(tái)上,并用檢查刻度尺是否豎直;

2、記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的刻度L0;

3、在彈簧下端掛上一個(gè)鉤碼,待鉤碼靜止后,記下彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度Ll;

4、用上面方法,記下彈簧下端掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼時(shí),彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度L2、L3、L4……,并將所得數(shù)據(jù)記錄在表格中;

5、用xn=Ln-L0計(jì)算出彈簧掛1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……鉤碼時(shí)彈簧的伸長量,并根據(jù)當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎礸,計(jì)算出所掛鉤碼的總重力,這個(gè)總重力就等于彈簧彈力的大小,將所得數(shù)據(jù)填入表格。

數(shù)據(jù)處理:

1、建立坐標(biāo)系,標(biāo)明橫軸和縱軸所表示的物理量及單位;

2、標(biāo)度:標(biāo)度要適當(dāng),讓所得到的圖線布滿整個(gè)坐標(biāo)系;

3、描點(diǎn):描點(diǎn)時(shí)要留下痕跡;

4、連線:讓盡可能多的點(diǎn)落在同一直線上,讓其余的點(diǎn)落在直線的兩側(cè),誤差較大的點(diǎn)舍棄;

5、根據(jù)圖象做出結(jié)論。4.驗(yàn)證力的平行四邊形定則目的:實(shí)驗(yàn)研究合力與分力之間的關(guān)系,從而驗(yàn)證力的平行四邊形定則。器材:方木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤(2個(gè))、直尺和三角板、細(xì)線原理:該實(shí)驗(yàn)是要用互成角度的兩個(gè)力和另一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果,看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個(gè)力是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等,如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等,就驗(yàn)證了力的合成的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)步驟:

1、把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn);

2、用兩條細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端,通過細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度拉橡皮條,橡皮條伸長,使結(jié)點(diǎn)伸長到O點(diǎn)(如圖);

3、用鉛筆記下O點(diǎn)的位置,畫下兩條細(xì)繩的方向,并記下兩個(gè)測(cè)力計(jì)的讀數(shù);

4、在紙上按比例作出兩個(gè)力F1、F2的圖示,用平行四邊形定則求出合力F;

5、只用一個(gè)測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩把橡皮條上的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O點(diǎn),記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向,按同樣的比例作出這個(gè)力F′的圖示,比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F,比較合力大小是否相等,方向是否相同;

6、改變F1和F2的夾角和大小,再做兩次。注意事項(xiàng):1、使用的彈簧秤是否良好(是否在零刻度),拉動(dòng)時(shí)盡可能不與其它部分接觸產(chǎn)生摩擦,拉力方向應(yīng)與軸線方向相同。2、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該保證在同一水平面內(nèi)3、結(jié)點(diǎn)的位置和線方向要準(zhǔn)確5.驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

研究在彈性碰撞的過程中,相互作用的物體系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

實(shí)驗(yàn)原理:

一個(gè)質(zhì)量較大的小球從斜槽滾下來,跟放在斜槽前邊小支柱上另一質(zhì)量較小的球發(fā)生碰撞后兩小球都做平拋運(yùn)動(dòng)。由于兩小球下落的高度相同,所以它們的飛行時(shí)間相等,這樣如果用小球的飛行時(shí)間作時(shí)間單位,那么小球飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它的水平速度。因此,只要分別測(cè)出兩小球的質(zhì)量m1、m2,和不放被碰小球時(shí)入射小球在空中飛出的水平距離s1,以及入射小球與被碰小球碰撞后在空中飛出的水平距離s1'和s2',若m1s1在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)與m1s1'+m2s2'相等,就驗(yàn)證了兩小球碰撞前后總動(dòng)量守恒。

實(shí)驗(yàn)器材:

碰撞實(shí)驗(yàn)器(斜槽、重錘線),兩個(gè)半徑相等而質(zhì)量不等的小球;白紙;復(fù)寫紙;天平和砝碼;刻度尺,游標(biāo)卡尺(選用),圓規(guī)。

實(shí)驗(yàn)步驟:

1、用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2。

2、安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽固定在桌邊,并使斜槽末端點(diǎn)的切線水平。

3、在水平地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙。

4、在白紙上記下重錘線所指的位置O,它表示入射球m1碰前的位置。

5、先不放被碰小球,讓入射球從斜槽上同一高度處由靜止開始滾下,重復(fù)10次,用圓規(guī)作盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面,圓心就是入射球不碰時(shí)的落地點(diǎn)的平均位置P。

6、把被碰球放在小支柱上,調(diào)節(jié)裝置使兩小球相碰時(shí)處于同一水平高度,確保入射球運(yùn)動(dòng)到軌道出口端時(shí)恰好與靶球接觸而發(fā)生正碰。

7、再讓入射小球從同一高度處由靜止開始滾下,使兩球發(fā)生正碰,重復(fù)10次,仿步驟(5)求出入射小球的落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N。

8、過O、N作一直線,取OO'=2r(可用游標(biāo)卡尺測(cè)出一個(gè)小球的直徑,也可用刻度尺測(cè)出緊靠在一起的兩小球球心間的距離),O'就是被碰小球碰撞時(shí)的球心豎直投影位置。

9、用刻度尺量出線段OM、OP、O'N的長度。

10、分別算出m1·與m1·+m2·的值,看m1·與m1·+m2·在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。

注意事項(xiàng):(1)必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球(保證碰撞后兩小球都向前運(yùn)動(dòng))。要知道為什么?(2)入射小球每次應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑(3)小球落地點(diǎn)的平均位置要用圓規(guī)來確定:用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)都圈在里面,圓心就是落點(diǎn)的平均位置。(4)所用的儀器有:天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺(測(cè)小球直徑)、碰撞實(shí)驗(yàn)器、復(fù)寫紙、白紙、重錘、兩個(gè)直徑相同質(zhì)量不同的小球、圓規(guī)。6.研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)(用描跡法)(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、用實(shí)驗(yàn)方法描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。

2、從實(shí)驗(yàn)軌跡求平拋物體的初速度。

(2)實(shí)驗(yàn)原理:

平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng):一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。令小球做平拋運(yùn)動(dòng),利用描跡法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線,建立坐標(biāo)系,測(cè)出曲線上的某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y,根據(jù)重力加速度g的數(shù)值,利用公式y(tǒng)=gt2求出小球的飛行時(shí)間t,再利用公式x=vt,求出小球的水平分速度,即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。

(3)實(shí)驗(yàn)器材:

斜槽,豎直固定在鐵架臺(tái)上的木板,白紙,圖釘,小球,有孔的卡片,刻度尺,重錘線。

(4)實(shí)驗(yàn)步驟:

1、安裝調(diào)整斜槽:用圖釘把白紙釘在豎直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法調(diào)整斜槽,即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處,能使小球在平直軌道上的任意位置靜止,就表明水平已調(diào)好;

2、調(diào)整木板:用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上,固定木板,使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程中,木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變;

3、確定坐標(biāo)原點(diǎn)O:把小球放在槽口處,用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在圖板上的水平投影點(diǎn)O,O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn);

4、描繪運(yùn)動(dòng)軌跡:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,調(diào)整卡片的位置,使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔,而不擦碰孔的邊緣,然后用鉛筆在卡片缺口上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn),這就在白紙上記下了小球穿過孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。保證小球每次從槽上開始滾下的位置都相同,用同樣的方法,可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。取下白紙用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡;

5、計(jì)算初速度:以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸,并在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個(gè)不同的點(diǎn),用刻度尺和三角板測(cè)出它們的坐標(biāo)x和y,用公式x=v0t和y=gt2計(jì)算出小球的初速度v0,最后計(jì)算出v0的平均值,并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。

(5)注意事項(xiàng):

1、斜槽末端的切線必須水平。

2、用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。3、以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。4、每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑5、如果是用白紙,則應(yīng)以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),在斜槽末端懸掛重錘線,先以重錘線方向確定y軸方向,再用直角三角板畫出水平線作為x軸,建立直角坐標(biāo)系。7.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

實(shí)驗(yàn)原理:

當(dāng)物體自由下落時(shí),只有重力做功,物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒。若某一時(shí)刻物體下落的瞬時(shí)速度為v,下落高度為h,則應(yīng)有:,借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,測(cè)出重物某時(shí)刻的下落高度h和該時(shí)刻的瞬時(shí)速度v,即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是:測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離sn和sn+1,由公式vn=,或由vn=算出,如圖所示。

實(shí)驗(yàn)器材:

鐵架臺(tái)(帶鐵夾),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)生電源,導(dǎo)線,帶鐵夾的重綞,紙帶,米尺。

實(shí)驗(yàn)步驟:

1、按如圖裝置把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上,用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好。

2、把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好,另一端穿過計(jì)時(shí)器限位孔,用手豎直提起紙帶使重錘??吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。

3、接通電源,松開紙帶,讓重錘自由下落。

4、重復(fù)幾次,得到3~5條打好點(diǎn)的紙帶。

5、在打好點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm,且點(diǎn)跡清晰一條紙帶,在起始點(diǎn)標(biāo)上0,以后各依次標(biāo)上1,2,3……,用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度h1、h2、h3……。

6、應(yīng)用公式vn=計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v1、v2、v3……。

7、計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的增加量,進(jìn)行比較。

注意項(xiàng)事:

1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí),必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力。

2、選用紙帶時(shí)應(yīng)盡量挑第一、二點(diǎn)間距接近2mm的紙帶。

3、因不需要知道動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值,所以不需要測(cè)量重物的質(zhì)量。8.用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)原理:

單擺在擺角小于5°時(shí)的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng),其固有周期為T=2π,由此可得g=。據(jù)此,只要測(cè)出擺長l和周期T,即可計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎怠?/p>

實(shí)驗(yàn)器材:

鐵架臺(tái)(帶鐵夾),中心有孔的金屬小球,約1m長的細(xì)線,米尺,游標(biāo)卡尺(選用),秒表。

實(shí)驗(yàn)步驟:

1、在細(xì)線的一端打一個(gè)比小球上的孔徑稍大些的結(jié),將細(xì)線穿過球上的小孔,制成一個(gè)單擺;

2、將鐵夾固定在鐵架臺(tái)的上端,鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊,使鐵夾伸到桌面以外,把做好的單擺固定在鐵夾上,使擺球自由下垂;

3、測(cè)量單擺的擺長l:用米尺測(cè)出懸點(diǎn)到球心間的距離;或用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑2r,再用米尺測(cè)出從懸點(diǎn)至小球上端的懸線長l',則擺長l=l'+r;

4、把單擺從平衡位置拉開一個(gè)小角度(不大于5°),使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),用秒表測(cè)量單擺完成全振動(dòng)30至50次所用的時(shí)間,求出完成一次全振動(dòng)所用的平均時(shí)間,這就是單擺的周期T;

5、將測(cè)出的擺長l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值;

6、變更擺長重做兩次,并求出三次所得的g的平均值。

注意事項(xiàng):

1、選擇材料時(shí)應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長的線,長度一般在1m左右,小球應(yīng)選用密度較大的金屬球,直徑應(yīng)較小,最好不超過2cm。

2、單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上,應(yīng)夾緊在鐵夾中,以免擺動(dòng)時(shí)發(fā)生擺線下滑、擺長改變的現(xiàn)象。

3、注意擺動(dòng)時(shí)控制擺線偏離豎直方向不超過5°,可通過估算振幅的辦法掌握。

4、擺球擺動(dòng)時(shí),要使之保持在同一個(gè)豎直平面內(nèi),不要形成圓錐擺。

5、計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí),應(yīng)以擺球通過最低位置時(shí)開始計(jì)時(shí),以后擺球從同一方向通過最低位置時(shí),進(jìn)行計(jì)數(shù),且在數(shù)“零”的同時(shí)按下秒表,開始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)。此實(shí)驗(yàn)可以與各種運(yùn)動(dòng)相結(jié)合考查9.用油膜法估測(cè)分子的大小(1)、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)先計(jì)算出每滴油酸溶液中純油酸的實(shí)際體積:先了解配好的油酸溶液的濃度,再用量筒和滴管測(cè)出每滴溶液的體積,由此算出每滴溶液中純油酸的體積V。

(2)、油膜面積的測(cè)量:油膜形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,將油膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上;將玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以1cm邊長的正方形為單位,用四舍五入的方法數(shù)出油膜面積的數(shù)值S(以cm2為單位)。

(3)、由d=V/S算出油膜的厚度,即分子直徑的大小。10.用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上等勢(shì)線實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

利用電場(chǎng)中電勢(shì)差及等勢(shì)面的知識(shí),練習(xí)用描跡法畫出電場(chǎng)中一個(gè)平面上的等勢(shì)線。

實(shí)驗(yàn)原理:

用導(dǎo)電紙上形成的穩(wěn)恒電流場(chǎng)來模擬靜電場(chǎng),當(dāng)兩探針與導(dǎo)電紙上電勢(shì)相等的兩點(diǎn)接觸時(shí),與探針相連的靈敏電流計(jì)中通過的電流為零,指針不偏轉(zhuǎn),從而可以利用靈敏電流計(jì)找出導(dǎo)電紙上的等勢(shì)點(diǎn),并依據(jù)等勢(shì)點(diǎn)描繪出等勢(shì)線。

實(shí)驗(yàn)器材:

學(xué)生電源或電池組(電壓約為6V),靈敏電流計(jì),開關(guān),導(dǎo)電紙,復(fù)寫紙,白紙,圓柱形金屬電極兩個(gè),探針兩支,導(dǎo)線若干,木板一塊,圖釘,刻度尺。

實(shí)驗(yàn)步驟:

1、在平整的木板上,由下而上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張,導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面要向上,用圖釘把白紙、復(fù)寫紙、和導(dǎo)電紙一起固定在木板上。

2、在導(dǎo)電紙上平放兩個(gè)跟它接觸良好的圓柱形電極,兩個(gè)電極之間的距離約為10cm,將兩個(gè)電極分別與電壓約為6V的直流電源的正負(fù)極相接,作為“正電荷”和“負(fù)電荷”,再把兩根探針分別接到靈敏電流計(jì)的“+”、“-”接線柱上(如圖所示)。

3、在導(dǎo)電紙上畫出兩個(gè)電極的連線,在連線上取間距大致相等的五個(gè)點(diǎn)作基準(zhǔn)點(diǎn),并用探針把它們的位置復(fù)印在白紙上。

4、接通電源,將一探針跟某一基準(zhǔn)點(diǎn)接觸,然后在這一基準(zhǔn)點(diǎn)的一側(cè)距此基準(zhǔn)點(diǎn)約1cm處再選一點(diǎn),在此點(diǎn)將另一探計(jì)跟導(dǎo)電紙接觸,這時(shí)一般會(huì)看到靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),左右移動(dòng)探針位置,可以找到一點(diǎn)使電流計(jì)的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),用探針把這一點(diǎn)位置復(fù)印在白紙上。

5、按步驟(4)的方法,在這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的兩側(cè)逐步由近及遠(yuǎn)地各探測(cè)出五個(gè)等勢(shì)點(diǎn),相鄰兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn)之間的距離約為1cm。

6、用同樣的方法,探測(cè)出另外四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)。

7、斷開電源,取出白紙,根據(jù)五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn),畫出五條平滑的曲線,這就是五條等勢(shì)線。

注意事項(xiàng):

1、電極與導(dǎo)電紙接觸要良好,且與導(dǎo)電紙的相對(duì)位置不能改變。

2、尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí),應(yīng)從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由近及遠(yuǎn)地逐漸推移,不可冒然進(jìn)行大跨度的移動(dòng),以免電勢(shì)差過大,發(fā)生電流計(jì)過載現(xiàn)象。

3、導(dǎo)電紙上所涂導(dǎo)電物質(zhì)相當(dāng)薄,故在尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí),不能用探針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動(dòng),而應(yīng)采用點(diǎn)接觸法。

4、探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)不要太靠近導(dǎo)電紙的邊緣,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng),導(dǎo)電紙邊緣的電流方向與邊界平行,并不與等量異種電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線相似。11.測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

用伏安法間接測(cè)定某種金屬導(dǎo)體的電阻率;練習(xí)使用螺旋測(cè)微器。

實(shí)驗(yàn)原理:

根據(jù)電阻定律公式,只要測(cè)量出金屬導(dǎo)線的長度l和它的直徑d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S,并用伏安法測(cè)出金屬導(dǎo)線的電阻R,即可計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。

實(shí)驗(yàn)器材:

被測(cè)金屬導(dǎo)線,直流電源(4V),電流表(0-0.6A),電壓表(0-3V),滑動(dòng)變阻器(50Ω),電鍵,導(dǎo)線若干,螺旋測(cè)微器,米尺。

實(shí)驗(yàn)步驟:

1、用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S。

2、按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。

3、用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長度,反復(fù)測(cè)量3次,求出其平均值l。

4、把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,閉合電鍵S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,斷開電鍵S,求出導(dǎo)線電阻R的平均值。

5、將測(cè)得的R、l、d值,代入電阻率計(jì)算公式中,計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。

6、拆去實(shí)驗(yàn)線路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。

注意事項(xiàng):

1、測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長度,是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度,亦即電壓表兩并入點(diǎn)間的部分待測(cè)導(dǎo)線長度,測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直。

2、本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小,因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法。

3、實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、電鍵、電流表、待測(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端。

4、閉合電鍵S之前,一定要使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片處在有效電阻值最大的位置。

5、在用伏安法測(cè)電阻時(shí),通過待測(cè)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I的值不宜過大(電流表用0~0.6A量程),通電時(shí)間不宜過長,以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高,造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大。螺旋測(cè)微器:固定刻度上的最小刻度為0.5mm(在中線的上側(cè));可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)(或后退)0.5mm。在可動(dòng)刻度的一周上平均刻有50條刻線,所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時(shí),從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù),然后從可動(dòng)刻度上讀取剩余部分(因?yàn)槭?0分度,所以在最小刻度后應(yīng)再估讀一位),再把兩部分讀數(shù)相加,得測(cè)量值。如圖中的讀數(shù)應(yīng)該是6.702mm。

使用螺旋測(cè)微器應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)測(cè)量時(shí),在測(cè)微螺桿快靠近被測(cè)物體時(shí)應(yīng)停止使用旋鈕,而改用微調(diào)旋鈕,避免產(chǎn)生過大的壓力,既可使測(cè)量結(jié)果精確,又能保護(hù)螺旋測(cè)微器。(2)在讀數(shù)時(shí),要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。(3)讀數(shù)時(shí),千分位有一位估讀數(shù)字,不能隨便扔掉,即使固定刻度上的水平刻線正好與可動(dòng)刻度的某一刻度線對(duì)齊,千分位上也應(yīng)讀取為“0”.如下圖所示。12.描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、描繪小燈泡的伏安特性曲線。

2、理解并檢驗(yàn)燈絲電阻隨溫度升高而增大。

3、掌握儀器的選擇和電路連接。

實(shí)驗(yàn)原理:

1、根據(jù)部分電路歐姆定律,一純電阻R兩端電壓U與電流I總有U=I?R,若R為定值時(shí),U—I圖線為一過原點(diǎn)的直線。小燈泡的燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大,其電阻也就隨溫度的升高而增大。而通過小燈泡燈絲的電流越大,燈絲的溫度也越高,故小燈泡的伏安特性曲線(U—I曲線)應(yīng)為曲線。

2、小燈泡(3.8V,0.3A)電阻很小,當(dāng)它與電流表(0.6A)串聯(lián)時(shí),電流表的分壓影響很大,為了準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏安特性曲線,即U、I的值,電流表應(yīng)采用外接法,為使小燈泡上的電壓能從0開始連續(xù)變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接。

3、實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,改變滑動(dòng)變阻器的滑片的位置,從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值,在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo),U為縱坐標(biāo),用測(cè)出的幾組I、U值畫出U-I圖象。

實(shí)驗(yàn)器材:

小燈泡(3.8V,0.3A),電壓表(0-3V-15V),電流表(0-0.6A-3A),滑動(dòng)變阻器(20Ω),學(xué)生低壓直流電源,電鍵,導(dǎo)線若干,坐標(biāo)紙、鉛筆。

實(shí)驗(yàn)步驟:

1、如圖所示連結(jié)電路安培表外接,滑線變阻器接成分壓式。電流表采用0.6A量程,電壓表先用0~3V的量程,當(dāng)電壓超過3V時(shí)采用15V量程。

2、把變阻器的滑動(dòng)片移動(dòng)到一端使小燈泡兩端電壓為零

3、移動(dòng)滑動(dòng)變阻觸頭位置,測(cè)出15組不同的電壓值u和電流值I,并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格。

4、在坐標(biāo)紙上以u(píng)為橫軸,以I為縱軸,建立坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中,以所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜。)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來,就得小燈泡的伏安特性曲線。

4、拆除電路、整理儀器。

注意事項(xiàng):

1、實(shí)驗(yàn)過程中,電壓表量程要變更:U<3V時(shí)采用0—3V量程,當(dāng)U>3V時(shí)采用0—15V量程。

2、讀數(shù)時(shí),視線要與刻度盤垂直,力求讀數(shù)準(zhǔn)確。

3、實(shí)驗(yàn)中在圖線拐彎處要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)(U/I值發(fā)生明顯變化處,即曲線拐彎處。此時(shí)小燈泡開始發(fā)紅,也可以先由測(cè)繪出的U—I圖線,電壓為多大時(shí)發(fā)生拐彎,然后再在這一范圍加測(cè)幾組數(shù)據(jù))。

4、在電壓接近燈泡額定電壓值時(shí),一定要慢慢移動(dòng)滑動(dòng)觸頭。當(dāng)電壓指在額定電壓處時(shí),測(cè)出電流電壓值后,要馬上斷開電鍵。

5、畫u—I曲線時(shí)不要畫成折線,而應(yīng)畫成平滑的曲線,對(duì)誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍棄。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理:

13.把電流表改裝為電壓表1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模杭由顚?duì)電壓表構(gòu)造的理解,學(xué)會(huì)把電流表改裝成電壓表的方法。

2.實(shí)驗(yàn)原理:電流表G(表頭),由歐姆定律滿偏電壓Ug=IgRg,如圖所示。

電流表的滿偏電流Ig滿偏電壓Ug一般都很小,測(cè)量較大電壓時(shí),要串聯(lián)一個(gè)電阻,

UAB=I(Rg+R),即UAB∝I,(至于電表刻度盤,只需要把原來的電流表刻度盤的每一刻度數(shù)值擴(kuò)大為原來的(Rg+R)倍,即得到改裝后電壓表的表盤。)

3.實(shí)驗(yàn)器材:電流表、電阻箱、電源、電鍵2個(gè),滑動(dòng)變阻器兩個(gè)(總阻值一個(gè)很大或換做電位器,另一個(gè)很?。?,標(biāo)準(zhǔn)電壓表,開關(guān)導(dǎo)線。4.實(shí)驗(yàn)步驟

⑴用半偏法測(cè)電阻①按圖方式連結(jié)電路②先將變阻器R1觸頭位置移至最右端,使其連入電路的電阻最大,然后閉合電鍵S1斷開S2,移動(dòng)觸頭位置,使電流表指針指在滿偏刻度處,再閉合S2,改變電阻箱R2阻值,使電流表指針在12Ig刻度處,記下此時(shí)電阻箱的阻值Rˊ⑵改裝電流表為電壓表

①計(jì)算分壓電阻R的值:將量程U量,滿偏電流Ig,電流表內(nèi)阻Rg代入U(xiǎn)g=Ig(Rg+R)即可求出電阻R的值。②將分壓電阻R與電流表串聯(lián),引出二個(gè)接線柱,并將電流表刻度盤改為電壓表刻度盤。

⑶校對(duì)電壓表①按圖所示電路連接。②先將觸頭移動(dòng)到最左端,然后閉合電鍵,移動(dòng)觸頭位置,使改裝后電壓表的示數(shù)從零逐漸增大到量程值,每移動(dòng)一次記下改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù),并計(jì)算中心滿刻度時(shí)的百分?jǐn)?shù)誤差=U量-5.注意事項(xiàng):⑴半偏法測(cè)電流表電阻時(shí),應(yīng)選擇阻值R遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻的變阻器。⑵閉合電鍵前應(yīng)檢查變阻器觸頭位置是否正確。⑶校對(duì)改裝后電壓表時(shí),應(yīng)采用分壓式電路,且變阻器阻值應(yīng)較小。6.誤差分析:利用半偏法測(cè)電阻Rg時(shí),由于閉合電鍵S2后,電路的總阻減小,使干路電流大于電流表的滿偏電流Ig,故當(dāng)電流表半偏時(shí),流過電阻箱的電流

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論