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制作简易多用途教具 教学效果明显_论文

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实践教 学 TE   编辑 I 编l 1 :ACTI  实践与探索  辑 菁NG  . 一  、 月  姜  PR 一 , 、 - ’ , -   E- m ai : hi e az i l6  c r - Iz y z h @ 3 o  I n 制作简易多用途教具 教学效果明显  文/ 玉和  武 在 机械 类 的 教学 过程 中 ,对 有些 机构 的运 动 ,或 其 中有  作 整 周 旋 转 ( 时 针 或 逆 时 针 )。 由 于 铰 链 四 杆 机 构 中 没 有  顺 些 构 件 的 运 动 轨 迹 , 单 纯 地 在 黑 板 上 画 出 图 形 来 讲 解 , 学 生  往 往 不 容 易 理 解 ,而 且 印 象 不 深 刻 。 如 果 能 采 用 直 观 的 方 法  教 学 ,如 多 媒 体 投 影 或 用 模 型 演 示 , 既 直 观 . 学 生 又 易 于 理  解 。 而 有 时 用 一 些 自制 的 模 型 、 简 易 教 具 , 立 体 感 、 真 实 感  很 强 ,效果 也 很 好。 下 面 以 笔者 教 学 中 的实例 ,进 行 这 方面  的探讨 。   摇 杆 存 在 ,BC杆 、DA杆 均 为 曲 柄 (能 作 整 周 旋 转 ), 故 该  机构 就 称为 双 曲柄机 构 。如 图3 示。 所   如 在 机 械 基 础 中 讲 铰 链 四杆 机 构 时 , 现 成 的 模 型 有 曲 柄  摇 杆 机 构 、 双 曲 柄 机 构 ,双 摇 杆 机 构 。 而 笔 者 自制 了 一 个 铰  链 四杆 机 构 , 就 可 将 这 三 种 机 构 进 行 演 示 ,且 教 学 演 示 效 果   较 好 ,应 用 时方便 、 灵 活。   一 、 铰 链 四杆 机 构 的具 体 制 作过 程  图3   图4   用 光 滑 的 木 板 (胶 合 板 、 塑 料 板 均 可 )做 成   、 BC、   C 、DA四 条 杆 , 具 体 形 状 、 尺 寸 如 图 1 示 。 图 1 的 杆 为  D 所 中 A B杆 ,两 孔 的 中 心 距 等 于 1 0, 左 、 右 两 大 、 小 孔 方 向 相 反  5 是 连 接 的 需 要 。 其 余 三 杆 的 形 状 与AB杆 相 似 , 但 两 孔 的 中  心 距 不 同 ,BC= 5 4 0、 C D=3 、DA= 0 。 然 后 用 螺 钉 、 螺  00 40 一 第 三 , 在 图 4中 , 将 C D杆 作 为 机 架 , 用 一 只 手 拿 住 ,另  只 手 拿住 D  杆 , 使 其 绕 D点 顺 时 针 或 逆 时 针 摆 动 一 个 角 度   ( 能 摆 动 一 个 角 度 ), 则 B0阡在 A 只 B的 带 动 下 , 绕 c点 顺 时  针 或 逆 时 针 摆 动 一 个 角 度 ( 能 摆 动 一 个 角 度 )。 由 于 铰 链   只 四 杆 机 构 中 没 有 曲 柄 存 在 ,故 该 机 构 就 称 为 双 摇 杆 机 构 。   至 此 , 从 实 际 的 演 示 效 果 中 , 学 生 看 到 了 同 一 个 铰 链 四  杆 机 构 , 却 演 示 出 了 曲柄 摇 杆 机 构 、 双 曲 柄 机 构 , 摇 杆 机    双 构 。 且 当 选 用 不 同 的 杆 件 作 为 静 件 ( 架 )时 ,就 得 到 不 同 的  机 机 构 。 有 的 机 构 中 有 曲 柄 而 无 摇 杆 , 有 的 机 构 中 有 摇 杆 而 无 曲  柄 , 而 有 的 机 构 中 曲 柄 、 摇 杆 都 有 。 为 什 么 会 这 样 呢 ? 也 就 是  说 在 什 么 样 的 条 件 下 铰 链 四 杆 机 构 中 有 曲 柄 存 在 ? 这 主 要 取 决  于 机 构 中 各 杆 的 长 度 关 系 ( 以 哪 条 杆 为 机 架 ), 即 要 使 连 架   或 杆 能 作 整 周 转 动 而 成 为 曲柄 ,各 杆 长 度 必 须 满 足 一 定 的 条 件 。   下 面 从 理 论 上 进 行 分析 , 找 出 曲柄 存 在 的 条 件 。   母 (或 者铆 钉 ,但 不 可 拆 ),将其 连 接 成 图2的 四杆 机 构 即  可 。 ( : 本 文 长 度 单 位 均 为 m m ), 另 外 可 做 几 根 长 度 不  注 同 的杆 备用 。   图 1   图2   = 、课 堂 演 示  第 一 ,在 图 2 ,用 手 拿住 D杆 ( 架 ),用 另 一 只手  中 机 拿 住  杆 , 并 使 其 绕 A点 作 整 周 旋 转 。 在 BC杆 的 带 动 下 ,   cD杆 绕 D点 作 一 定 角 度 的 摆 动 。 演 示 完 毕 后 ,据 各 杆 在 铰 链   四 杆 机 构 中 的作 用 , 将 A D杆 定 义 为 静 件 (机 架 )。AB杆 能  绕 A点 作 整 周 旋 转 , 定 义 为 曲 柄 。 C D杆 只 能 绕 D点 作 一 定 角  三 、理 论推 导 曲柄 存 在 的条 件  在 图2 示 的 曲柄 摇杆 机 构 中 ,其 中AB 为 曲柄 ,BC+  所 杆 - T - 为 连杆 ,C D杆 为 摇 杆 ,A D杆 为 静 件 ( 架 )。 各 杆 的 长 度  机 分 别 以A a BC= 、 C c D =  ̄ 表 示 , 并 简 画 成 图 5   B= 、 b D= 、A d 。 从 图 5中 可 看 出 : 当AB转 过 一 周 时 ,铰 链 中 ,B的 轨 迹 是 以  U 为 圆 心 的 圆 。 显 然 , 在 曰经 过  ,  , 时 , 曲 柄 和 连 杆 必 然 形  、 点 度 的摆 动 ,定 义 为 摇杆 。A B、∞ 也 叫连 架 杆 ,而BC



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