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铰链四杆机构的类型及判定的教学设计


铰链四杆机构的类型及判定的教学设计
广元市职业高级中学(机械加工组) 王春华 课 教 题 材 铰链四杆机构的类型及判定 高教版: 《机械基础》第二版 王 春 华 11 级机械职高班 本着以学生能力培养为本位,尊重学生的认知规律和职业成长规律,结合所教 学生的实际情况(中职学生好动) ,在本次课堂教学中以铰链四杆机构的真实工作情 境导入教学内容,提出本次课的工作任务,并以

教学载体为主线组织教学,完成工 作任务。学生课前做模型,老师评,课后按所学新知改进模型,体现“做中学,学 中做”的教学思路。通过解析教学载体,使学生掌握知识点,培养学生的动手能力、 协作能力。 本学习单元内容选自中等职业教育国家规划教材 《机械基础》 第六章第一节 (112 页) :§6-1 平面连杆机构。本教材前面五章的内容都是机械零件的静止运动,常用 教材分析 机构的教学内容需构建运动的思维,是一个由静向动的变化过程,学生应动起来(思 维动起来、手动起来) 。教学中第一章中机构的知识得到了运用与提升,同时本学习 单元内容也为后续常用机构的学习垫定了基础。
知识目标:







§ 6-1 平面连杆 机构 中学一级教师

1 学时

任课教师 授课班级

教学设 计思路

1、熟悉高、低副接触的运动特点和四杆机构的组成条件。 2、掌握铰链四杆机构类型的判定条件,了解其应用。 能力目标: 1、课前预习并分小组制作铰链四杆机构模型,课后运用所学知识分析存在的问 教学目标 题,改进模型。 2、能够判断四杆机构是否存在曲柄?并根据已知条件确定四杆机构的型式。 素质目标 : 1、培养学生细心观察、分析问题及灵活运用所学知识解决问题的能力。 2、通过小组做模型,使学生养成学以致用,大胆实践的精神,同时增强同学间 的团队协作意识。 教学重点:铰链四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆机构类型的确定。 教学重、 教学难点:铰链四杆机构类型判定条件的应用。 难点 教学关键:杆件的长度、位置与铰链四杆机构类型的关系 突 破:做模型、动画、课件

学生准备: 1、知识储备:掌握运动副、构件、铰链四杆机构的组成等知识;具备初步分析 机构运动特点能力。 2、预习新课,并在课前试做铰链四杆机构。 教学准备 教师准备: 1、准备制作铰链四杆机构的材料、课件、动画、教案、教学载体。 2、教学方法:讲授法、任务设计法、案例教学法(以教学载体为主线) 、小组 协作法。 3、教学资源:多媒体、课件、投影仪、黑板、动画、机构模型。 教学过程 教学 环节 含教学内容 教 活 师 动 学生 活动 时间 分配

1、学生按上一节课的按排分小组座好。 (学生共 22 人,分成 4 组,每组 5 至 6 人) 一、课前 2、各小组测量课前做的铰链四杆机构各杆的杆长并 组织 标注,在把其摆放在正中。 3、预习新课,结合自己对新知的理解,试判一下所 做铰链四杆机构属于什么类型? 4、各小组选派代表上台展示本组的模型,并试判断 类型。

组织学生 分组; 评学生做 的模型; 指 出 问 题,待运 用新知解 答

做模型 - 展 示 模 型 找 问 题; 5 分 钟 思考并 回答问 题

1、动画展示三种机构的运动特点及应用场合 。 2、由学习情境引导学生思考与之联系的上节知识点。 上节内容提问: (1)运动副 1)运动副的含义与分类? 2)例举生活中常见的低副、高副机构? 观看动 知识引入 :铰链四杆机构为什么运动副?( 低副-转动副) 放动画, 画 (2)铰链四杆机构的组成 创设教学 二、学习 1)铰链四杆机构由那些构件组成? 情境 情境导入 2)什么是曲柄? 5 分 3)什么是摇杆? 思考并 钟 提问 回答问 题

3、由动画思考:三种机构中杆件的长度、位置对运动 有什么影响?

任 务:判定该铰链四杆机构取不同杆件为机架时的类 型。 (解析教学载体)

学习成果:能够判定铰链四杆机构类型,分析运动 三、学习 特点;课后按所学知识改进模型,每组各做两种模型。 以 教 学 载 体为主线, 任务引入 提出教学任 (学习成 务 果: )

明确任 务,本 2 分 节课学 钟 习目标

(一)铰链四杆机构的基本形式

(二)铰链四杆机构类型的判断条件
第一步:分析铰链四杆机构曲柄存在的条件: 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 即 lmix+lmax ≤ l’+l” 第二步:铰链四杆机构类型的判定

讲 授 新 课; 观看动 1、在铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之 画; 和小于或等于其余两杆长度之和时,有三种类型: 课件、动 (1)取最短杆为连架杆,得曲柄摇杆机构如图(a) 、 画、模型 观看老 图(b)所示。动画、模型展示,并演示运动特性。 四、讲授 教学; 师 模 型 12 分 新课 演示; 钟 图片展示 思考、 各种类型 分析问 机 构 简 题 (2)取最短杆为机架,得双曲柄机构,如图(c)所示。 图; 动画、模型展示,并演示运动特性。 (3)取最短杆为连杆,得双摇杆机构,如图(d)所示。 动画、模型展示,并演示运动特性。

(c) (d) 2、在铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之 和大于或等于其余两杆长度之和时,则无论取哪一个构 件为机架,都只能得到双摇杆机构。

1、判定曲柄是否存在? ∵lmix+lmax =50+120< l’+l”=90+105 ∴曲柄存在

五、教学 载体处理

老师示范 铰链四杆 跟随老 机构类型 师思维 的判断; 互动; 强调方法 理解类 的运用, 型判断 从而剖析 方法 教 学 载 体;

2、判断以不同构件为机架时的铰链四杆机构类型: 1)以 AB 杆为连架杆,分别以 BC 杆、AD 杆作为 机架时为曲柄摇杆机构,如图(a) 、图(b)所示。 2)以 AB 杆为机架时为双曲柄机构,如图(c)所示。 3)以 AB 杆为连杆,DC 为机架时为双摇杆机构。 铰链四杆机构类型的判定方法见下表: 是否满足曲柄 存在条件 最短杆位置 连架杆 机架 连杆 基本类型 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 双摇杆机构

7 分 钟

六、 结 论

满足 不满足

总 结 规 归纳、 2 分 律、得出 总结知 钟 结论 识点

(一)课堂作业练习 作业 1: 各小组依据所学新知判断本组所做铰链四杆 机构的类型,并选派代表上台阐述,说明判断的思路。 作业 2: 分析以下铰链四杆机构的类型?并说明判定 方法。 方 式:1)小组讨论 2)小组代选派代表到黑板完成作业。 3)老师评讲、答疑;学生纠错、归纳。 七、作 业

(二)课外作业练习 作业 3:完成习题册上 6-1 至多 6-14 习题。 作业 4:课后按所学知识改进模型,每组各做两种 模型,并展示在学习园地。以激发学生学习兴趣。

判断所 引导学生 做模型 运用所学 类型; 新知解决 问题; 完成作 业 2(3 布置作业 名学生 ; 10 分 黑板上 钟 做) ; 评 讲 作 业,找问 学生纠 题; 错、归 纳,巩 解答学生 固知识 疑惑 点

该学习单元的教学,是在同学们已掌握运动副、构 件、铰链四杆机构的组成等知识,具备初步分析机构运 八、教学 动特点能力的基础上进行的。按照“做-评-教-做”思路 反思、总 组织教学,课前同学们自己动手做模型,提高了学习兴 结 趣,掌握了知识点。但在做作业中对判断曲柄是否存在 运用不够熟练,需要多加练习。 学习单元二:铰链四杆机构的类型及判定
1、曲柄摇杆机构

2 分 钟

一、铰链四杆机构的基本形式

2、双曲柄机构 3、双摇杆机构

二、铰链四杆机构类型判别 1、铰链四杆机构曲柄存在的条件: 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长 九、板书 度之和。 即 lmix+lmax ≤ l’+l” 设计 2、类型判定 是否满足曲 最短杆位置 基本类型 柄存在条件 连架杆 曲柄摇杆机构 满足 机架 双曲柄机构 连杆 双摇杆机构 不满足 双摇杆机构


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