因为在太空中是没有空气没有重力的,宇航员在太空时都是处于失重状态的,为了让宇航员很好的适应失重状态,所以要在地球上对宇航员进行失重训练,而这种训练是模拟太空环境来进行的,利用失重飞机完成的。它可以使宇航员感受、体验和熟悉失重环境,在失重的时间里可以做各种试验,如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动,训练太空的出舱活动。
而这种通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法称为: (2)模拟试验法
通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。 如汽车的碰撞试验就可以选用模拟试验法进行试验,在专用的场所模拟现实中的撞车事故,以考察汽车的性能。采用这种方法进行试验,可以减小风险,提高效率。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。
[案例分析]
汽车碰撞试验、汽车安全气囊、大坝水利试验、飞行器的风洞试验、船舶的船体试验; [提问]
在汽车碰撞试验中为什么要用模拟人试验呢? [学生思考讨论]
用模拟人试验可以检测在事故发生时对撞击人体造成的伤害,从而总结经验,改善汽车的安全性能设计,降低事故风险。
同学们前面我们看了航天员失重训练的视频,现在我们再来看看凤凰号火星探测器模拟登陆动画。
[提问]
这段视频是真实发生的吗? [学生思考讨论] [教师评析] 对,我们暂时还无法直接把火星探测器登陆的视频拍下来,可是我们可以利用计算机技术来虚拟实现,这就是我们要学习的第三个试验方法。
(3)虚拟试验法:
利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法称为虚拟试验法。 除了刚才我们看到的凤凰号火星探测器模拟登陆动画外,还有虚拟人等采用了虚拟试验法。视频:神州七号发射及太空行走3D虚拟场景
[提问]
采用虚拟试验方法比传统的方法有什么好处? [教师评析]
帮助学生一起总结出,采用虚拟试验技术,很多试验可以在计算机上完成,大大缩短研制周期与研制经费。虚拟人――研究者利用来源于自然人的解剖信息和生理信息,集成虚拟的数字化人体信息资源,经计算机模拟构造出虚拟人,可以开展无法在自然人身上进行的一系列诊断与治疗研究。
[提问]
同学们我想大家应该都知道,要成为一个宇航员不容易,要经过层层的选拔,选拔成为宇航员后还要经过很多高强度的体能训练。宇航员的训练远比我们想象的艰苦,有些训练甚至让人难以忍受。当初苏联宇航员在一年内,要骑自行车1000公里,滑雪3000公里,越野跑步200多公里。当年美国的宇航员登月前要穿几十千克重的宇航服,在炎热的佛罗里达沙漠中,每天行走二三十千米。而今我国的宇航员也在进行高强度的训练。请问为什么他们要进行这么多高强度的训练啊?
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[学生思考讨论] [教师评析]
宇航员进行这么多高强度的训练,是为了让他们在执行太空任务时能更好适应太空的环境,并能很好的处理各种突发事件。而在技术试验中通过扩大和强化试验对象的作用,以提高试验效率的方法称为
(4)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。汽车道路强化腐蚀试验、高温高湿试验、盐水搓板路试验、强化坏路行驶试验…
[提问]
在前面我们讲到了宇航员要进行“失重训练”。同学们失重训练的这个环境在我们地球上本来有没有?
[教师评析]
这种失重的环境实际上是我们模拟的太空环境,是不是也可以说是把太空的环境移植到了地球?而这种移植也是一种技术试验方法。
(5)移植试验法
在相互有差异的事物之间,将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验的方法。农作物的嫁接或移植试验(如橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。这就是一种非常典型的移植试验)。
[提问]同学们还知道些什么样的移植试验法的应用?
[教师提示]西瓜移植试验、小白鼠、用动物试验非典疫苗。 马上行动:某同学对所制做的座椅根据测试内容设计了相应的试验方法,请你用线将二者连起来。
测试内容 试验方法
稳定性 亲自坐在椅子上感受一下
舒适度 放一些重物在椅子上,看是否能承受 结构强度 用手左右晃一晃,看是否稳固 小结:
从以上的试验中我们知道,技术试验是从多方面多角度地检验材料,产品性能的技术手段,试验方法也不局限于上面提到的5种方法,除了我们刚才所学的以外还有创新转化试验法、中间试验法、工业试验法、析因试验法等。以后同学也可以在自己的实践中学习和总结其他更多的试验方法。
第二课时: [教师讲解]
上一节我们介绍了技术试验的相关内容,熟悉了技术试验的方法,那么技术试验如何开展呢?
3.技术试验的实施与报考的写作: (1)技术试验的实施包括:
制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论。 在实施技术试验之前,必须对试验过程做周密的设计。 案例分析《当核材料接近临界值》: 讨论:
人们在技术试验中可能会遭遇不可预料的危险,甚至有人为了获得资料在试验中英勇献身,你对此有什么体会?
技术试验是一种探索性的实践活动,需要试验者具有科学的精神、严谨的态度;技术试
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验往往要经历一个曲折的过程,需要试验者拥有顽强的毅力。
(2)试验报告的写作
技术试验报告是技术试验工作完成后应当形成的成果,其项目包括:试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结等。
技术试验报告记录稿 注意:
ⅰ试验报告的文字应力求简明扼要。 ⅱ试验记录应该完整和真实。
ⅲ记录内容应包括实验的全过程,实验现象反常时,应做出明显标记,做详细记录。 ⅳ技术试验完成后要分析和总结试验结论,技术试验报告的格式不是惟一的,不同的技术试验内容或方法可以形成不同的试验报告。
我们通过《纸张的结构造型与强度的关系》这个小试验,来体验一下技术试验过程。 案例分析:纸张的结构造型与强度的关系的试验报告 P41 【学生试验名称】:《纸张的结构造型与强度的关系》 【试验前学生准备】:用普通纸一张,改变纸张的结构造型,然后试验它的强度。(可折叠,卷曲,三角柱,四边柱,圆柱,瓦楞型等等结构)。
【试验实践过程】:
《纸张的结构造型与强度的关系》技术试验报告 班级: 组序: 组员: 记录: 时间:
拓展:
思考1:试验操作过程不规范,将给试验带来什么后果?
思考2:纸张的结构研究试验成果,可否用于其他材质,为什么? 思考3:技术试验在设计中有什么作用?
设想用截面为凹槽形状的构件做杠件,凹槽侧向放置与向上放置所承受的重力是否不同?
4.技术试验在设计中的作用
在技术活动中,技术试验是必不可少的。在技术设计后期,进行综合性的整体试验可为设计的评价提供准确、客观的依据,同时也可发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。
如通过小板凳承重力试验来解决小板凳设计的安全性问题,如通过小板凳的稳定性试验来解决小板凳结构的设计问题。
课堂练习
A类:如图所示为一位同学设计的“纸张承重试验”,在图(a)中,纸张承受不了重物的压力陷下去;在图(b)中,纸张能够承受重物的压力,两个图中采用的是同样的纸张。 请你为这个试验写一份试验报告
B类:某厂生产一种抗拉能力为2000N的钢丝,生产出一部分样品要进行技术测试,下面方
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法最合理的是( )
A.用2000N拉力作用在钢丝上,看钢丝是否被拉断 B.用2500N拉力作用在钢丝上,看钢丝是否被拉断
C.用钢丝剪测试是否容易被剪断 D.看弯曲后看是否容易恢复形变
C类:对不同品种的水稻进行对比试验,这种试验方法是( )
A.模拟试验法 B.优选试验法 C.移植试验法 D.强化试验法 板书设计 一. 什么是技术试验 1. 定义: 2. 重要性: 二. 技术试验分类 1. 优化试验 2. 性能试验 3. 预测试验 4. 信息试验 三. 技术试验方法 1. 优选试验法 2. 模拟试验法 3. 强化试验法 4. 虚拟试验法 5. 移植试验法
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