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福建省晋江首峰中学通用技术必修一第二章第三节《技术试验及其方法》课件


复习设计中的人机关系
1.当我们使用这些物品时,物品就与人产生了一种相互 的关系。这种相互的关系就称为人机关系。 2.人机关系在设计中要实现的目标来源于人的具体需求, 它包括高效、健康、舒适和安全等诸多方面。 3.要达到人机关系在设计中要实现的目标,首先应该明 确设计涉及哪些人机关系。其次要考虑这些人机关 系涉及哪些因素和技术指标。在实现合理的人机关 系的设计中,我们还

应该注意处理好普通人群与特 殊人群的关系、静态的人与动态的人之间的关系、 人的生理需求和心理需求之间的关系、信息的交互 等。

内容? 目标?


案例分析(P36)

技术试验卫星
进行 新技 术试 验或 为应 用卫 星进 行试 验的 卫星

神舟五号

发射时间:1999年11月20日6时30分7秒 飞行时间/圈数:21小时11分/14圈 搭载物品: 一是旗类,中华人民共和国国旗澳门

特别行政区区旗、奥运会会旗等;二是各种邮票及 纪念封;三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大 麦等农作物种子,此外还有甘草、板蓝根等中药材。

神 舟 一 号

神舟二号
发射时间: 2001年1月10日1时0 分3秒 飞行时间/圈数: 6天零18小时/108圈 试验项目:我国第一 艘正样无人飞船。

神舟三号
发射时间: 2002年3月25日22时15 分 飞行时间/圈数: 6天零18小时/108圈 试验项目:“神舟”三号 是 一艘正样无人飞船,飞船 技术状态与载人状态完全 一致。 送模拟人 上天试验

神舟四号

发射时间:2002年12月30日0时40分 飞行时间/圈数:6天零18小时/108圈 搭载物品:除了大气成分探测器等19件设备已经 参加过此前的飞行试验外,其他的空间细胞电融 合仪等33件科研设备都将是首次“上天”。等等。 送模拟人 上天试验

神舟五号
发射时间:2003年10月15日9时整 飞行时间/圈数:21小时/14圈 搭载物品:除了中国飞天 第一人杨利伟外,“神舟” 五号载人飞船返回舱内还 搭载有一面具有特殊意义 的中国国旗、一面北京 2008年奥运会 会徽旗…… 等等。

我国宇宙飞船载人前试验飞行次数 中国神舟号: 4次
神舟1号 神舟2号 神舟3号 神舟4号 1999年 11月20日 2001年 1月10日 2002年 3月25日 2002年 12月30日 共7次 共8次

前苏联载人前飞船试验次数: 美国载人前飞船试验次数:

如果不进行神舟1号到4号的发射,只要技术先进,直接发 射神舟5号行不行?

?一项新产品设计出来

后,其设计是否合理, 性能和质量是否符合 要求,都需要通过技 术试验来验证。

一.什么是技术试验
? 技术试验——为了某种目的所进行的尝

试、检验、优化等探索性实践活动。 技术试验在生产、生活中的应用:
床垫耐久性试验、安全帽冲击试验、袁隆平杂交水稻试验
原子弹爆炸试验、汽车碰撞试验、飞机风洞试验等

你在日常生活中接触了那些技术试验? 请举例说明。
?

?
? ? ? ? ? ? ? ?

医院青霉素皮试 药品小白鼠试验 爱滋病疫苗的接种试验 自行车刹车性能试验 定制服装的试穿 冰箱门的密封性能检验 烧饭如何更省气(或省电) 新买相机的试拍 家庭漏电保护开关的测试 ……

为什么要进行技术试验?
?

如果不做这些技术试验结果会

怎样?

阅读案例:“阿什塔比拉河桥的垮塌”

思考:

这个案例给了我们什么启发?

如果不进行技术试验,你不可能 了解材料的性能,产品的性能,不能 发现设计中的问题,不能避免事故 的发生, 如果事先进行了试验,将会最大 限度降低失误,避免损失

技术试验的重要性?
进行技术试验
?

可以验证技术是否成功,也是发现问题、探 究规律、优化技术的关键.
通过技术试验,可以使设计得以改进和完善,将 设计的风险和失误降到最低.

?

马上行动 p37
?

李宁制作小板凳,用2个小试验来检验它的承 重力和稳定性,你认为他的做法合理吗?

技术试验的分类
农业试验 1.按应用范围分类 工业试验 国防试验 科学试验 性能试验 2.按目的分类 优化试验 预测试验 信息试验

性能试验
通过改变所给的条件,测量试验对象的状态变 化并分析其原因,明确试验对象的性能或性能 故障。
性能试验的范围很广,如:材料的强度、刚度、 塑性、韧性的强化试验和材料的抗腐蚀性和抗 老化试验; 汽车定型前的驾驶性能、负载、油耗、道路适应 性等一系列试验; 收音机对广播节目的选择性、灵敏度试验等

P38 专用仪器性能试验图例:

优化试验
对试验对象进行优化或条件组合, 如农业中不同品种的对比试验。

“杂交水稻之父”袁隆平在试验田

预测试验
通过试验,预测被试对象状态的变化及产生 的后果。如:通过老化试验预测零件老化 后的周期;通过地震预测试验预测地震可 能发生的时间

对安全帽的 超载试验 (p38)

信息试验
通过测量、采集、识别和处理信 息来影响试验效果。

二.技术试验方法
优选试验法 ? 模拟试验法 ? 虚拟试验法 ? 强化试验法 ? 移植试验法 ? ……
?

优选试验法
运用数理统计的方法,选定若干次典型意 义的试验,逻辑地推出全部试验所达到的 最佳效果. 例如:
为了找到棉花的良种,在相同的自然环境和管理条件 。 下,通过种植不同品种的棉花进行对比试验,最后确 定一种高产的、抗病虫害能力强、棉纤维质量符合要 求、易管理的棉花品种进行推广。

模拟试验法
通过再现的形式来模拟现实发 生情况的方法。

汽车碰撞试验

模拟试验法----汽车模拟试验

模拟侧翻

模拟淋雨

模拟试验法 还可以通过缩小(放大)比例来 模拟所设计的现场效果

大坝水利试验

欧洲A400M运输机正在接收风洞试验

虚拟试验法
利用计算机技术来虚拟现实 中的技术设计原形并进行试 验的方法

“勇气”号火星探测器

强化试验法
通过扩大和强化试验对象的作用, 以提高试验效率的方法。
比如:当我们要测定某一品牌地板的耐磨性、
抗压性的时候,往往要采用强化试验法。选用 专用的压力设备,对产品施加一定的压力,来 考察产品承受压力的最大限度。这是强化外力 对产品作用的试验方法。

便携式 小凳的 承重强 度试验!

东海大桥主通航孔进行荷载试验

24辆总重达1320吨左右的集装箱卡车, 装满最高荷载的渣石驶上大桥,在三来三去 的车道上排成六列,承受如此“极端重压”, 大桥岿然不动!检测人员通过7个控制点上 的监测仪器,测出了桥面在重压下的变形情 况数据。随后,这些车辆三三两两结伴而行, 分别以每小时10公里、20公里、40公里、 60公里的时速驶过大桥。检测人员还分别测 试了大桥的抗风、抗震等性能。

移植试验法
在相互具有差异的事物之间,将某些 共同相关的因素从一物移植到另一物 进行试验法
如:橘子从长江以南移植到长江以北的种植试 验; 人体器官移植手术等

移植试验法

马上行动
请你对某同学所制作的座椅,根据测试内容设计相 应的试验方法

稳定性
舒适度 结构强度

用手左右晃一晃,看是否稳定
亲自坐在椅子上感受一下 放一些重物在椅子上,看是否能承 受

三.技术试验的实施与报告的写作

实施
*试验准备 : 1.制定试验的方案 2.做好试验条件的准备(比如取样品)
*试验过程 : 1.准确记录试验中的所有数据 2.注意意外事故 3.重复试验

*得出结论:

技术试验中也会有风险的, 试验者要有科学的精神,严 谨的态度,坚强的毅力。

案例:当核材料接近临界值
1945年的一天,斯洛廷和其他几位科学 家正在聚精会神地进行原子弹临界质量试验。 突然,两块装有核燃料的半球越来越接近, 就快达到临界值,中子在迅速地释放着,核 反应即将进行!正在这时,斯洛廷手中的螺 丝刀滑脱,情急之中,他奋然不顾自己会遭 受大剂量核辐射的危险,用手分开了两个半 球,阻止它们达到临界值。之后,他又镇静 地记下当时的数据,才安然地躺到前来抢救 的担架上。9天之后,斯洛廷去世了,却留下 了一份用生命的代价换来的珍贵资料。

试验报告
? 1.试验目的 ? 2.试验准备 ? 3.试验过程(步骤) ? 4.试验总结

技术试验题 : 下图是某位同学设计的人字型梯。 请为他制定一个检测其稳定性和强度的试验方案, 并写出试验报告。

人字型梯稳定性和强度的试验
试验目的: 试验准备:
试验人字型梯的稳定性和强度
人字型梯、细绳重物(钩码)。

试验步骤:

1.在水平地面上放好人字型梯; 2.在人字型梯上的两侧挂重物或钩码, 重量要成人体重的二倍以上。

3.前后左右的用手摇晃,观察人字梯的结构是否被破坏。 4. 在试验记录纸上记录试验情况。

试验总结:

人字型梯能承重两个人以上的重量面不被破坏, 符合设计要求。

四、技术试验在设计中的作用
?

通过技术试验可以发现问题、深化认识、推 动技术设计的发展

小结
?1.什么是技术试验 ?2.技术试验方法 ?3.技术试验的实施和报告的写作 ?4.技术试验在设计中的作用

1.阿什塔比拉河桥的垮塌事件提醒人们( C ) ? A.技术的发展离不开设计 ? B.设计是技术活动的核心 ? C.技术试验可使设计得以改进和完善,使风 险和失误降到最低 ? D.人机关系是在技术设计中必须考虑的因素 之一
?

2.陈晨同学动手制作了一个小板凳,他通过 试验来检验小板凳承重力和稳定性,他的试 验方法是( D ) ? A.优选试验法 ? B.模拟试验法 ? C.虚拟试验法 ? D.强化试验法
?

3.对安全帽进行超载试验是一种( C )试验 。 ? A.预测 B.信息 C.性能 D.农业 ? 4.据报道,一名男子将镀铜的钢板当作纯铜 欲出售给南京一家废品收购站,不料老板拿 起“铜板”顺势在水泥地面上摩擦了两下, “铜板”边角处立刻变成灰白色,使骗子露 馅。这位老板使用的试验方法是( B ) ? A.优选试验法 B.强化试验法 C.模拟试验法 D.虚拟试验法
?

5.李宁自己动手制作了一张座椅,他对座椅 的稳定性做了如下试验,你认为合理的一项 是( D) ? A.亲自坐在椅子上感受一下 ? B.放一些重物在椅子上,看是否能承受 ? C.用电风扇对椅子吹风看能否吹倒 ? D.坐在椅子上,前后左右晃一晃看是否稳固
?

6.安全带的研制是通过哪项技术试验法而得到 检验的( D ) ? A.虚拟试验法 B.强化试验法 ? C.优选试验法 D.模拟试验法 7.汽车的碰撞实验是( B ) ? A.优选实验法 B.模拟实验法 ? C.移植实验法 D.强化实验法

?

8.设计题 同学对纸张的结构造型与强度的关系进行的受 力对比试验。试验报告如下:请你完成试验 报告中的空缺。 图甲 图乙

纸张的结构造型与强度的关系的试验报告

? 试验名称:纸张的结构造型与强度的关系的探究试验。
? 试验目的: 探究纸张的结构造型与强度的关系; ? 。

? 试验准备

:大小相同的纸张若干,书本若干(用做支架),不同质量 的砝码若干,试验记录纸,试验报告书。 ? 试验过程:1.将书本组成两叠高度相同、宽度适当的支架。 ?2.取一张纸片折叠成如图甲的造型放在支架上,再将砝码放 于纸片上,观察试验现象并记录纸片所能承受的砝码的质量 。 ?3.取另一张纸片折叠成如图乙的造型放在支架上,再将砝码 放于纸片上,观察试验现象并记录纸片所能承受的砝码的质 量。 ?4.列表比较两次试验中不同结构造型的纸张的强度 乙? ? 试验总结:通过试验比较,纸张造型如图 (填甲或乙 )时能承受外力比较大。物体的结构造型对强度有很大影响,在 现实生活中,我们可见到有很多事例都是通过 ? 改变物体的结构造型 . 来改变物体的强度。


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