铰链四杆机构的运动特性教案.docx
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铰链四杆机构的运动特性教案
铰链四杆机构的运动特性
教学设计导航
学习任务
铰链四杆机构的运动特性
教学系审批
教务科审批
教材名称
机械基础
年月日
年月日
章 节
第七章第三节
预计课时
2课时（90分钟）
教学对象
12机电高一
教学目标
专业知识
目标
1、使学生进一步掌握铰链四杆机构基本类型的判别方法。
2、在教师的指导下，学生能总结急回运动特性的定义和死点位置存在的条件。
能力技能
目标
1、学生通过曲柄摇杆机构动画演示，了解急回特性的形成条件。
2、通过学习，学生能区分生产实习过程中的铰链四杆机构的类型，分析急回特性和死点位置，且能制定出相应的利用措施。
。
情感素质
目标
1、通过讨论法，使学生相互交流、合作学习的能力有所提高。
2、通过直观演示法，使学生自主学习、观察分析问题的能力有所提高。
教学内容分析
《铰链四杆机构的运动特性》是劳动社会保障出版社出版的《机械基础》第四版第七章第三节的内容，《机械基础》是机械专业的一门专业基础课，主要是以研究机构和机器为对象的入门学科，包括机械传动、常用机构及轴类零件以及液压传动三部分内容。
本章是在学习完机械传动的基础之上学习的，是后面学习其他机构的基础，同时本小节的内容又是分析其他机构的基础，对生产实践具有重要的指导意义，是本章的重点内容之一。
学生情况分析
本堂课的教学对象为机械类专业一年级的学生，他们虽然基础较薄弱，但是动手能力较强，好奇心浓厚。
在学习该小节的内容之前，学生已学过机械制图及该课程中机械传动部分的内容，并参加过一定量的生产实习，学生已基本具备学习本课程的知识技能要求。
学习重点
重点内容：
铰链四杆机构中急回特性和死点位置定义的推导和总结，同时又对生产实践具有重要的指导作用，是本章的另一个重点。
学习难点
难点内容：
因为学生没有实际工作经验，所以在理解死点位置产生的原因和分析它的应用相对来说较困难，所以死点位置产生的原因及应用是教学的难点。
教学方法
与策略
①通过直观演示法，引导学生循序渐进，步步深入，通过观察、讨论，分析急回特性条件及应用；
②利用多媒体，结合实例讲解，使死点位置产生的条件和应用简单易懂。
视觉教具
多媒体教学设备、展示板、粗彩笔、电脑等。
资源准备
准备课本和练习册，给学生发放课堂所用表格。
教学环节
序号
环节
教学时间分配
1
组织教学
2分钟
2
复习提问
5分钟
3
启发引入
5分钟
4
任务实施
55分钟
5
课堂练习
15分钟
6
总结评价
5分钟
7
作业布置
2分钟
教室位置布置图
教学
环节
教学内容与过程
教师
活动
学生
活动
设计
意图
组织
教学
约2分钟
1、提前10分钟到教室检查授课环境。
2、清点学生出勤及仪容仪表情况，填写教学日志。
3、师生互相问候，调动学生激情，调节课堂气氛，稳定课堂秩序，积极创建和谐课堂。
4、督促学生准备好课本、练习册及作业本，发放本节课所用表格。
教师做好上课准备，宣布上课。
学生调整情绪，提起精神，立正师生致礼。
培养学生职业意识。
复习提问
约5分钟
1、铰链四杆机构的组成
2、曲柄和摇杆的定义
3、铰链四杆机构的分类
4、铰链四杆机构类型的判定方法
教师提问
学生对上节课知识点进行巩固。
激发学生对于问题的思考和对知识点印象的加深。
启发
引入
约5分钟
【播放视频，引起注意】
1、通过视频演示，回顾惯性筛的组成及运动特点。
提问：
惯性筛属于哪种类型？
它的运动有何特点？
（学生积极思考、热烈讨论）
【提出问题，导入新课】
提问：
视频中筛子的往复运动速度相同吗？
它是如何产生的？
在生产中有何意义？
导入新课：
曲柄摇杆机构的急回特性
教师创设情境，通过复习提问，检查了学生前面所学的实例掌握情况，又能使学生在掌握旧知识的基础上，拓展知识面，并由旧知导入新课，一举三得。
学生积极思考、讨论问题，加深对所学知识的认识，并踊跃回答问题，激发对新知识的求知欲望，为新课做好铺垫。
通过复习提问、师生互动等方式吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣，培养学生的语言表达能力和归纳能力。
同时检验学生前一阶段的学习情况，为新知识做好铺垫。
知识来源于生活，用生活中精彩画面激发思维。
教学
环节
教学内容与过程
教师
活动
学生
活动
设计
意图
任务
实施
约55分钟
任务一：
曲柄摇杆机构的急回特性
环节1：
观看曲柄摇杆机构的运动，总结极位、极位夹角和摆角的概念。
教师和学生总结：
1极位（极限位置）：
曲柄和连杆共线的位置。
2极位夹角：
摇杆在两极限位置时，曲柄与连杆共线，对应两位置所夹的锐角，用θ表示。
3摆角：
摇杆在两极限位置所夹得的角度。
师生互动交流，引导学生主动寻找解决问题的方法和思路，从而激发学生的学习热情。
播放视频
学生思考、讨论，观察曲柄摇杆机构的运动情况。
小组合作互相帮助，积极探讨相应概念。
观看视频并讨论
通过分组合作，增强学生的团队协作能力，增强与人沟通的能力。
通过让学生自主探究，合作学习，培养学生思考、分析、解决问题的能力。
教学
环节
教学内容与过程
教师
活动
学生
活动
设计
意图
任务
实施
约55分钟
任务
实施
约55分钟
任务
实施
约55分钟
任务
实施
约55分钟
环节2：
继续观察曲柄摇杆机构的运动情况，分组填写表格，总结急回特性的定义。
填写表格：
得出结论：
教师进一步总结：
师生共同探讨急回特性的实际意义：
教师通过视频直观的分析曲柄摇杆机构的运动情况。
提出问题：
曲柄的转角是否相等？
摇杆的行程是否相等？
运动时间是否相等？
根据学生的回答情况进行总结。
引出行程速比系数K的定义。
提问：
急回特性的实际意义？
各组根据老师的提问，进行抢答，并且填写表格。
进一步掌握K与θ之间的关系。
学生根据比例关系总结摇杆往复摆动的快慢情况。
学生踊跃回答。
（头脑风暴法）
通过实际运动情况分解知识点，逐步深入，以培养学生学会观察的能力，并能使各科知识达到融会贯通。
强化小组合作意识，提高学习热情。
学生自我总结急回特性的实际意义，加深对知识点的印象。
环节3：
实例讲解，加深印象
提出问题：
牛头刨床退刀速度明显高于工作速度，利用了铰链四杆机构的什么特性？
牛头刨床退刀速度明显高于工作速度，就是利用了铰链四杆机构的急回特性。
教师充分肯定同学们的表现，根据同学们的发言进行及时点评。
观看牛头刨床工作过程。
学生利用所学知识对问题进行解决。
鼓励学生大胆发言，培养学生分析问题、解决问题的能力，从而达到情感素质目标。
任务二：
死点位置的研究
环节1：
观看缝纫机踏板机构的运动视频，提出问题
提出问题：
1、踏板机构属于哪种基本类型？
以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构
2、摇杆往复摆动一次机构被卡几次？
被卡住的位置有什么特殊性？
2次，曲柄与连杆共线
环节2：
总结死点位置存在的条件
总结死点位置的条件：
以摇杆为主动件，当曲柄和连杆共线时，从动曲柄所受力矩为零，无论驱动力矩有多大都不能推动曲柄回转而出现死点现象，曲柄和连杆共线的位置即为死点位置
环节3：
实例讲解，机构克服死点位置的方法
实例①快速夹具
解释：
工件夹紧后，BCD成一直线，撤去外力F之后，机构在工件反弹力T的作用下，处于死点位置。
即使反弹力很大工件也不会松脱，使夹紧牢固可靠。
实例②飞机起落架
总结机构克服死点位置的方法：
方法一：
利用从动曲柄本身的质量或附加一转动惯性大的飞轮。
方法二：
增设辅助构件。
方法三：
采用多组机构错列。
环节4：
总结死点位置的利弊
通过实例，可以看出死点位置有利有弊。
教师通过PPT播放缝纫机踏板机构的运动视频，提出问题。
通过图示总结死点位置的条件。
带领学生一同回顾力矩的作用效果、力矩的概念、力臂的概念及其力矩为零的条件。
播放视频
提问：
快速夹具属于什么机构类型？
运用了什么机构特性？
播放视频
提问：
飞机起落架属于什么机构类型？
运用了什么机构特性？
利用实例说明
利用实例说明
利用实例说明，进一步总结。
学生回想家用缝纫机的工作过程。
回顾踏板机构的基本类型和工作过程。
让学生回顾力学中相关知识。
学生观看视频并总结快速夹具运用了铰链四杆机构的什么特性。
利用力学知识解释
由以上实例总结死点位置的利弊。
通过提示让学生尝试完成任务，让学生学会分析问题。
引导学生从具体实例与生活实际相联系。
与力学知识联系达到融会贯通。
活学活用，知识点进一步深化。
活学活用，知识点进一步深化。
让学生树立辩证的思想，一分为二的来解决问题。
教学
环节
教学内容与过程
教师
活动
学生
活动
设计
意图
课堂练习
约15分钟
紧扣本堂课的重点和难点，让学生列举生活中的1～2个运用曲柄摇杆机构的急回特性或死点位置的实例，并对其进行分析，加深学生对新知识的理解运用。
教师结合学生的学习过程点评各组完成任务情况。
学生能展示与总结，对学习和工作进行总结反思，能与他人合作和有效沟通。
通过评价标准，学生广泛参与评价活动，突出重点，实现目标。
总结
评价
约5分钟
教师引导学生分析总结，并引申到生产实践中，希望引起学生重视。
将知识点通过口诀的形式呈现给学生，更能增加学生对知识点的印象。
学生认真总结和回顾，明确学习任务，提高其归纳总结的能力。
通过归纳总结回顾知识点，加深学生对本次课知识的理解。
教学
环节
教学内容与过程
教师
活动
学生
活动
设计
意图
作业布置
约2分钟
课后习题及练习册内容。
教师布置拓展任务。
学生课后自行完成拓展任务培养学生自学和互相学习能力。
巩固学生所学内容，拓展学生思维能力。
教学反思
回顾整堂课的设计，以学生的自主探究为中心，以问题驱动为主线，在各个环节中不断地创设情景，设置悬念，并及时的进行点拨引导。
通过生活中实际例子的运动过程，调动了学生对机构运动特性的积极性，激发了他们的学习兴趣，活跃了课堂气氛，收到了较好的学习效果。
但不足之处是学生在各科知识上综合能力较差，准确性不高，从而导致部分学生对于问题难以接受，导致课堂时间控制不精确。
教师课后及时认真反思，总结本次课的成功和不足，不断修正错误，制定改进措施，争取更大进步。
可以更好地服务于教学，提高课堂教学质量。
板书设计
（板书区）
（投影区）
铰链四杆机构的运动特性
【复习提问】
1、铰链四杆机构的组成
2、曲柄和摇杆的定义
3、铰链四杆机构的分类
4、曲柄存在的条件
【任务布置】
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