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《曲柄摇杆机构运动特性》教案


《曲柄摇杆机构运动特性》教案

教师:赵增义

单 位:山东省民族中等专业学校

时 间:2012 年 12 月

《曲柄摇杆机构运动特性》教案
一、 教案背景 1,面向学生: □中学 2,课时:1 3,学生课前准备: 一、课前预习了解 二、完成课后习题

□小学

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2,学科:机械基础

二、 教学课题 知识目标: 1、掌握急回特性产生的条件及应用。 2、掌握死点产生的条件及应用。 能力目标:1、培养学生观察、分析及综合归纳能力。 2、培养学生主动探究、协作学习的能力。

三、 教材分析 整个第十八章讲的是平面连杆机构,它作为常用机构中应用最广的一类,为学习其他机构 提供了分析方法,也是学生今后使用、改造各类机械的理论基础。 本节课中对急回特性和死点位置两个问题进行讲解,这一部分内容含概的知识点多,理论 性较强,是前两节内容的深化和提升,又是后面学习铰链四杆机构演化的基础和铺垫,并对生 产实践起着重要指导意义。所以这部分内容是第十八章乃至整本书的重点。 四、教学方法 1、在本节内容的讲授中,根据这一课知识的特点和学生的实际,主要采用启发诱导,探索 发现的教学方法,配合以多媒体演示等教学手段,增强了师生间的互动性,使教学更直观、形 象。 2、 教师的教是为了不教而教,这要求我们教师在授课中不仅要让学生听懂、学会,还要 指导他们的学习方法,不能让学生离开老师这根拐棍就不会走路了,必须学会自主学习。在本 节内容的讲授中要引导学生积极思考,善于提问,形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。

五、

教学过程

1、复习提问 在这个环节设置了 3 个问题,分别复习了铰链四杆机构的组成、分类、三种类型的运动特 点,以及曲柄存在的条件。三种基本类型的运动过程一定再演示一遍,加深学生的印象,一方 面因为这是上次课的重点,另外它还是今天新课内容的铺垫。 2、导入新课

先播放一个短片, 让学生带着这样一个问题去看, “影片中刨刀的往复运动速度是否相同?” 学生很快可以看出,刨刀的运动速度不一样,当它进行切削加工时速度较慢,而不做功的回程 速度较快,这时会告诉学生刨刀的这种运动特性称为急回特性。那么这急回特性是如何产生的 呢?它产生的条件是什么,它在生产中又有什么意义呢?带着这些问题进入新课。 3、探索研究 新课的第一个问题是要找出急回产生的原因,这是本节中的第一个难点,为了突破这个难 点,把它的探究过程分为以下四步: 第一步:演示曲柄摇杆机构,提出问题。学生根据前面的复习内容,不难看出,曲柄做等 速回转时,会使从动的摇杆获得变速摆动,也就是它的空回行程比工作行程速度要快,从而得 到这样一个结论:在曲柄摇杆机构中存在有急回特性。 第二步:继续演示机构,提出共线的问题。学生很快会发现在曲柄回转这一周的过程中会 和连杆出现两次共线,而且两者共线时,摇杆刚好处于一左一右两个极限位置,这时我会给出 极位夹角的概念,并在图中明确的表示出来,这个重点概念的给出为后面的推导做好了铺垫。 第三步:通过分别分析摇杆的工作行程和空回行程,师生共同填表,采集相关数据,角度, 时间,速度等。 第四步:根据表格数据和图例,推导出急回产生的原因。 让学生进行分组讨论,活跃一下课堂气氛,学生说出的答案,可能不一定相同,根据情况 做适当的引导,最终师生共同得出结论: 极位夹角θ 大于 0 时存在急加特性。补充行程速比系 数 k,说明 k 与θ 的关系 再次演示牛头刨床的主运动,让学生找出急回特性在生产中的实际意义。经过前面一系列 的分析,学生不难发现刀具不做功的空回行程速度较快,那所用时间就短,缩短了非工作时间, 一定会提高工作效率。通过这个过程使学生把课本中的理论知识很快的和生产实践结合起来, 培养了学生善观察、懂分析、理论联系实际的良好学习习惯。

新课中第二个问题死点位置的导入也需要设置一个情境。给学生观看缝纫机踏板机构的工 作过程,并提出这样一个问题“如果对踏板机构操作不够熟练常会出现什么现象?学生结合生 活经验很快会给出我答案:那就是踏板很容易卡死不能动,这时会告诉学生,踏板被卡死不动 的这个位置在机械中称为死点位置,从而引入对该问题的探究。死点产生的原因是本节中的第 二个难点,采用以下几个步骤进行化解。 首先结合踏板机构提出问题: “这踏板机构属于我们学过的哪种基本类型”由于前面有相关 的复习,学生立刻会想到它是以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构。 第二步,根据曲柄摇杆机构继续提出问题:曲柄被摇杆带动回转一周过程中会被卡几次? 这被卡住的死点位置又有什么特殊性?在这里我一方面演示机构的运动,一方面拿出课前准备 好的几个曲柄摇杆机构的简易模型,让学生分组分别感受一下它的实际运动情况。学生很快可 以得到曲柄回转一周会被卡两次,而这两个位置刚好是曲柄和连杆的共线位置,那为什么在共 线位就会被卡死呢,带着这个问题进入第三步,学生分组讨论。 师生共同得出结论,当摇杆为主动件,只要曲柄和连杆共线,从动曲柄所受力矩为零,无 论驱动力矩有多大都不会推动曲柄回转而出现死点。 最后还要明确死点在实践中的应用。一提到应用,学生一般都会想到死点的出现会使机构

不能正常运转需要克服,会引导学生从死点产生的原因出发并结合踏板机构和机车车轮的实例 找出三种克服的办法。其实死点还有它有用的一面,由于学生缺乏生活经验往往想不到,在这 里我会给出飞机起落架和钻床夹紧机构两个实例,通过对这两组图的分析,让学生了解死点在 实践中有益的一面。通过对死点有害、有益两方面得分析,引导学生要一分为二地看待问题。 4 小结巩固 两种特性的产生条件及实践应用 针对中职学生特点,尽量当堂掌握。让学生记几分钟后,现场提问。 5、布置作业 通过课后习题的方式进一步强化重点 6、思考题 除了今天学到的曲柄摇杆机构,另外两种基本类型是否也存在有急回特性和死点位置?这 样使学生的探究活动由课内延伸到课外,有利于学生活学活用所学知识,从而做到举一反三。

六、 教学反思 对本节课的知识目标,急回特性产生的条件及应用和死点产生的条件及应用。 同学们大多 能当堂就记住,根据以往经验,记的也比较牢固,不容忘记。但两个能力目标,实现的不是很 好,学生观察、分析及综合归纳能力有待提高, 学生主动探究、协作学习的能力的培养更是 一项长期的任务。 七、 教师个人介绍 省份: 山东 学校: 山东省民族中专 职称: 中一 电话:15964041239 通讯地址:山东省民族中专

姓名: 赵增义 电子邮:zhaozengyi@qq.com


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