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2.3 技术试验及其方法


一、请同学们观看“长征五号”发射的视频
思考: 在技术活动中,当我们遇到如: 1.哪种材料的强度适合做火箭吗?

2.火箭的图纸设计好了,我们是否开始直接动工?
等技术问题时,该怎么办?

目 录
01 02
1、什么是技术试验 2、技术试验的方法

03

>3、技术试验的实施与报告写作

04 4、技术试验在设计中的作用

二、什么是技术试验?
在技术活动中,为了某种目的所进行的尝试、 检验、优化等探索性实践活动。

1、讨论:(1)日常生活中技术试验有哪些?
①医院青霉素皮试 ②药品小白鼠试验 ③甲型H1N1流感疫苗的接种试验 ④计算机性能测试(优化大师的使用) ⑤安全帽超载试验 ⑥苹果嫁接移植试验 ⑦天气预报 ⑧弹簧床垫弹性测试试验 ⑨福厦高铁通车试验等

讨论:(2)为什么要进行技术试验呢?

问题: 前面的四艘飞船为 什么没有送人上天 呢?它们去干什么 了呢?

神 舟 一 号
搭乘少量青椒等 搭乘南通灵芝等

神 舟 二 号

神 舟 三 号

乘载设备 和完全模 拟载人状 态的一名 矮小結实 的“小伙 子”。

搭乘 更多 设备 和一 个模 拟人

神舟四号

讨论:(2)为什么要进行技术试验呢?
通过上面的例子我们知道:技术试验是研究 不可缺少的基本方法和手段,它对技术应用的实 现起到有力的保障作用,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。这就是为什么要进行技术试验的原因。

2、案例分析
阅读(P37)“阿什塔比拉河桥的垮塌” 案例给我们 什么启示? 房屋、桥梁等的 架空的骨架式承 小知识 桁架结构 重结构。

启示:技术试验具有重要作用
技术试验在技术活动中,不仅是对技术成功与 否的验证、更是发现问题、研究规律、优化技术的关 键。技术试验使设计得以改进和完善,将设计风险和 失误降到最低。并对技术应用的实现起到了有力的保 障作用。

课外阅读:技术原因造成的----十件悲剧
(1)“瓦萨”号沉没 (2)海厄特摄政通道垮塌 (3)易洛魁剧院大火 (4)Eschede列车出轨 (5)阿什塔比拉河桥垮塌 (6)圣弗朗西斯水坝决口 (7)“大西洋皇后”号和“爱琴海舰长”号相撞事故 (8)AT&T电话线路瘫痪日 (9)1965年美国东北部电力中断 (10)“协和”飞机失事

3、技术试验的分类
1.按应用范围分类

农业试验 工业试验 国防试验 科学技术试验

2.按目的分类
提高质量、产量、 性能、效益等 抗拉力、冲 击力,耐高 低温等

性能试验 优化试验

预测试验
研究行人保护 装置采集数据

信息试验

受淋雨、 撞击等的 结果状态

1、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。
检 验 产 品 的 耐 高 温 性 能

检 验 产 品 的 抗 冲 击 性 能

阅读P38小资料

万能试验机

2、优化试验
对试验对象进行条件优化或条件组合。

无籽西瓜

3、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:老化试验、天气预测。

氧弹(空气弹)老化试验箱

4、信息试验
通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果。 如航测。

当然对技术试验类型的划分不是绝对的,有时同 样的试验,因为目的的不同,也可以从不同的类型来 理解。

三、技术试验方法
问题: 如果你想买十斤橘子,而 水果店有三个可供你选择 的品种,你会怎么做? 1.优选试验法 运用数理统计方法,选定若干次典型意义的试验,逻 辑地推出全面试验所达到的最佳效果。 思考: 同学们还经历过其他的优选试验吗?

水稻施肥对比试验 同种水稻有没有施肥的 对比试验。 水稻选种对比试验 在相同的自然环境 和管理条件下,通过种 植不同品种的水稻进行 对比试验找到水稻的良 种试验。

袁 隆 平 杂 交 水 稻 试 验

请同学们看下汽车碰撞的试验视频。
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。

模拟试验可以通过缩小或放大比例来模拟所设计的现场效 果。(如销售楼盘时呈现给买主的模拟房子。)

思考: 你们还知道哪些模拟试验呢?

模拟试验法

飞机风洞试验

模拟太空飞行

送模拟人等上天试验 神 舟 三 号

乘载完全模拟载人状态的一名 矮小結实 的“小伙子”。

神舟四号

问题 :
为什么还要模拟人参 加撞击试验 ?

行人安全试验

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 风险。

模拟撞击

请同学们看下“凤凰号”登陆火星的视频, 想下这是真实发生的吗?

3.虚拟试验法
利用计算机 技术来虚拟 现实中的技 术设计原形 并进行试验 的方法。 用计算机模拟“勇气号”火星 探测仪登陆火星表面。 采用虚拟 试验法的 好处: 缩短周期、 节省研制 经费。

模拟试验法和虚拟实验法的区别:
模拟试验法:以再现的形式模拟现实发生的情 况的试验方法。 虚拟试验法:利用计算机虚拟现实中的技术设 计原形进行的试验方法。

4.强化试验法
通过扩大对试验对象的作用,以提高试验效率的 方法。

4.强化试验法

公路静载试验

箱梁静载试验

汽车相关的强化试验法

高温高湿试验室

强化坏路行驶

盐水喷雾室

盐水搓板路行驶

一位渔民看到 大连人养殖海参经 济效益好,也想到 老家东海养海参致 富。
讨论

他马上从大连引进大批量 “参苗”进行养殖合适
吗?

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。 人 工 橘 心 子 脏 移 移 植 植 思考:同学们还知道哪些移植试验法的应用?

其他试验法:创新试验法、中间试验法、工业试验法等。

9、马上行动P37
李宁同学自己做了两个小试验来检验小凳的承 重力和稳定性,你认为他的试验合理吗? 1.在小凳上逐步加重物,把重物将小凳压垮前 的一次重力记录为小凳的承重力。 2.在小凳上固定一个特制的挡风屏障用电风扇在 一定距离之外吹风,电扇由远及近移动,风力由小变 大,记录屏障连同小凳一同倒下时电风扇与小凳之间 的距离以及电风扇的风力。

10、马上行动P40
请将椅子测试内容和相应的试验操作连起来。 稳定性 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 用手左右晃一晃,看是否稳定

舒适度

结构强度

四、技术试验的实施与报告的写作
(1)技术试验的实施包括 ①制定计划 ②抽取样本 ③进行试验 ④分析数据

⑤得出结论 技术试验实施过程不是一帆风顺,也会出现意外。

13、案例分析 P41
《当核材料接近临界值》

犹太裔加拿大科学家:斯洛廷

邓稼先与核弹试验
1979年9月13日的空投核 试验,降落伞未打开,导致核 弹落地未爆炸,却撞成碎片。 期间,他为了找到试验失 败原因,不让别人去,自己却 进入事故地点察看。 最终导致英年早逝。 中国科学家:邓稼先

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,技术试验往 往要经历一个曲折的过程,需要 试验这拥有顽强的毅力。

斯洛廷

邓稼先

15、思考和讨论: 不同的技术试验报告应该呈现哪些共同的内容呢?

(2)试验报告的写作 ①试验目的; ②试验准备;(材料、仪器、工具和设备) ③试验步骤; ④试验记录; ⑤试验总结。

试验报告撰写
注意:1.试验报告的文字应力求简明扼要。 2.试验记录应该完整和真实。

3.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。 4.为了数据准确,试验应重复次。 5.技术试验完成后要分析和总结试验结论。 16、案例阅读P41 《纸张的结构造型与强度的关系的试验报告》

四、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。

18、本章小结
技术世界异彩纷呈,技术发展突飞猛进,设计在其中起 着举足轻重的作用。设计是技术进步的关键。 设计中要考虑人机关系,实现有高效、健康、舒适、安 全等目标,以符合设计的产品为人、宜人的理念。合理人机关 系的实现要综合考虑普通人和特殊人的需要、生理需求和心里 需求、静态人和动态人的不同尺寸及交互信息等方面的问题。 在技术发明、技术革新、技术推广的活动中,技术试验的 作用不可忽视,它是发现问题、探究规律的关键。技术试验的 方法和种类很多,应根据具体的目的选择合适的方法实施技术 试验。技术试验完成后,应及时总结并撰写技术试验报告。

19、课堂练习: 完成课本P43综合实践第2小题。人机不合理的地方 ?

20、练习:P43第3小题。 请你为检测台灯的稳固性设计几种试验方法, 下堂课交流。

?THANKS

人机关系不合理的地方有
(1)车棚离学校门口太远。 (2)教学楼离马路太近,噪声会影响教学; (3)小卖部与公共电话亭离教学楼太远; (4)人行横道应该正对学校大门,方便师生过街; (5)运动场与操场,教学楼与实验楼应该相对应; (6)公共汽车站应该与学校在马路同一侧; (7)红绿灯应该面对车辆,设置在人行横道之前,才能 切实保障行人安全。


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