第一單元走進技術世界技術的價值1、技術對人類的價值：a技術是人類為滿足自身的需求和愿望對大自然進行的改造。它具有保護人、解放人和發展人的作用［保護人］（例：原始人隨身拾磨制好的石器，現代人對瘧疾、天花、肺結核等疾病不再恐慌）［解放人］（例：體力解放：自行車、內燃動力、電力，手機——信息傳遞）［發展人］（例：愛迪生、袁隆平）2、技術對生活、生產、文化等方面的影響：a技術促進社會的發展。技術豐富社會文化內容。技術改變社會生活方式。是推動社會發展和文明進步的主要動力之一。3、技術對自然的價值：c（1）依靠技術，人類得以利用自然和改造，并與自然保持和諧共處的友好關系。（例：都江堰、南水北調、西氣東輸）（2）人類利用技術開發、改造自然時，應把握合理的尺度，要注意對自然的保護，不能忽視技術或產品對環境可能造成的負面影響。（3）技術的發展給自然環境帶來了問題，但也給解決這些問題提供了可能（例：物料的再循環工藝）技術的性質技術的發展與發明和革新關系：b技術的基本特性：目的性、創新性、綜合性、兩面性、專利性。創新是技術發展的核心。每一項技術的問世都是創新的結果。技術的發展需要創新，技術創新表現為技術革新和技術發明。技術創新是一個艱難而曲折的歷程。（例：顯示器的不斷發展屬于技術革新，王選發明激光照排系統屬于技術發明。）2．技術的兩面性：a任何事物客觀上都有兩面性，技術也不例外。它既可以給人們帶來福音，也可能給人們帶來危害。（例：電池可以帶來光明和動力，也可以帶來嚴重的環境污染。網絡技術方便人們交流溝通，但也有人利用網絡犯罪。B超技術可以用于醫療，但也有人進行胎兒鑒別）3．技術與科學的區別與聯系：b技術與科學的區別與聯系科學是通過各種方法和實驗，從而發現規律、理論，并予以驗證和公式化的知識體系。如：牛頓發現萬有引力、達爾文發現進化論、居里夫人發現鐳等。技術則是人類為了滿足自身的需要和愿望對大自然進行的改造。如：瓦特發明蒸汽機、貝爾發明電話、恩格爾巴特發明鼠標、愛迪生發明電燈泡等科學回答“是什么”“為什么”的問題技術則更多地回答“怎么辦”的問題科學促進了技術的發展，技術推動了科學的進步。4．知識產權在技術領域的重要作用：a知識產權是人們基于自己的智力活動創造的成果和經營活動的標記、信譽而依法享有的權利。狹義的知識產權包括著作權、專利權、商標權三部分。專利在產權保護制度下對技術活動的重要性知識產權制度允許專利所有權人對專利技術具有一定的性，使其專利技術和產品在一定時間內獨占市場，從而得到豐厚的回報，保持發明創造的積極性，使技術創新活動趨向良性循環專利的特性:獨占性、時間性、地域性

專利申請步驟：提交申請階段→受理階段→初審階段→公布階段→實審階段→授權階段技術的未來技術的發展趨勢，對技術的情感和理性態度：b對“技術的未來”的追思和憧憬，既不需要技術迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術崇拜中盲目樂觀。理性地看待技術，應以負責、更有遠見、更有具道德的方式使用技術。技術的未來既充滿希望，也隱含威脅，理性地看待技術的未來，才不至于迷失在技術的世界里。第二單元技術世界中的設計技術與設計的關系1．設計的內涵：b設計是基于一定設想的、有目的的規劃及創造活動。（例：書寫工具的發展、電動剃須刀的發展。）2．技術與設計的關系：b①設計是技術成果轉化的橋梁和紐帶。（例：白色污染和可降解餐具）②設計促進技術的革新。③技術是設計的平臺，沒有技術作基礎，設計將難以表現和實現。（例：早在16世紀達芬奇就設計了飛行器，但當時技術水平不夠，導致飛行器難以實現）④技術更新為設計提供更廣闊的發展空間。（例：電燈發明之后，人們設計出了各種各樣的燈泡）⑤技術進步還促進人們設計思維和手段的發展。發展的技術不斷豐富著人們的設計手段和方法。（例：計算機、打印機的發展改變了設計的手段）技術設計側重于功能、結構、材料、工藝等，藝術設計側重于色彩、造型、審美等設計中的人機關系1．人機關系的含義：b當我們使用物品時，物品就與人產生了一種相互關系。這種相互的關系就稱為人機關系。當人們身處某一環境的時候，這時的人機關系就體現為人與環境的相互關系。“機”是指計算機、機器、工具、儀器、儀表、設備、設施、家具、交通車輛以及勞動保護用具等等。在人機關系中，往往存在復雜的多方面關系。不一定要有接觸。（例：開門、乘電梯）2．人機關系在設計中要實現的目標：a①高效人機協調，提供人的工作效率。例：“科學管理之父”泰勒“鐵鍬作業試驗”。②健康長期使用，產品對人的健康不造成不良影響。例：高跟靴、設計不合理的椅子③舒適產品使用中，人體能處于自然狀體，感覺舒適。例：培土小工具手把處理④安全產品對人的身體不構成生理上的傷害。如：安全帽、安全帶、課桌角等3．在設計中如何合理運用人機關系：a如何實現合理的人機關系，首先應明確設計涉及哪些人機關系，其次要考慮這些人機關系涉及哪些因素和技術指標，此外還就注意處理以下方面的關系：①普通人群和特殊人群（例：要考慮到殘疾人的需求、考慮不同人種的身體差異）②靜態的人與動態的人（例：賓館床位之間距離的設計）③人的心理需求和人的生理需求（例：咖啡屋設計以暖色調為主，辦公空間一般應以冷色調為主）④信息的交互（例：電話機的無液晶屏顯示、有液晶屏顯示、可以視屏通話。案例：汽車的顏色）技術試驗及其方法1．技術試驗的重要性：b 我們通常將技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動稱為技術實驗。（例：技術試驗衛星）重要性：技術試驗是技術研究不可缺少的基本方法和手段，對技術應用的實現起到了有力的保障作用；技術試驗可以使設計得以改進和完善，將設計的風險和失誤降到最低。（例：阿什塔比拉河橋的垮塌、青霉素皮試試驗）根據應用目的的不同分類，技術試驗可以分為性能試驗、優化試驗、預測試驗、信息試驗等。2．技術試驗的常用方法：a①優選試驗法：例：不同品種水稻的對比試驗等。②模擬試驗法：例：汽車碰撞試驗；大壩水利試驗(縮小比例模擬)等。③虛擬試驗法：例：計算機虛擬火星探測器模擬登陸動畫等（用計算機模擬）。④強化試驗法：例：磚塊等施工材料的抗壓試驗、耐火試驗、水管抗壓試驗⑤移植試驗法：如：橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗。許多生物領域的試驗。3．簡單的技術試驗：c技術試驗的實施與報告的寫作 技術試驗的實施步驟：制定試驗計劃、抽取樣本、進行試驗、分析數據、得出結論 技術試驗試驗報告項目包括：試驗目的、試驗準備、試驗步驟、試驗記錄、試驗總結技術試驗在設計中的作用通過試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。特別是在設計的后期，對設計進行綜合性的整體試驗，可以為設計的評價提供準確、客觀的數據。第三章設計過程、原則及評價設計的一般過程1．設計的一般過程：a ①發現與明確問題、②制定設計方案、③制作模型或原型、④測試、評估及優化、⑤產品的使用和維護方案優化可以對三種典型人群，即專家、潛在客戶、用戶進行征求意見。設計是一個動態的過程，有些階段或步驟可能會出現一定的循環，不能將設計過程簡單化、模式化。2．設計過程的設計要求和設計方案：a發現和明確問題：設計是技術發展的關鍵，從本質上說，設計是一個問題求解的過程。制定方案的步驟收集信息方案呈現方案構思方案方案篩選設計分析收集信息方案呈現方案構思方案方案篩選設計分析其中設計分析要根據設計要求，找出設計需要解決的主要問題，比如材料、結構、功能等。3．方案設計中創新：b創新就是通過引入新概念、新思想、新方法、新技術等，或對已有的產品的革新來創造具有相當社會價值的事物或形式。創新是設計的核心。可以從原理、結構、技術、材料、工藝等方面進行考慮改進和突破，以實現創新的目標。要實現產品設計的創新，除了要最大限度地發揮人的智慧外，還應注意利用最新的技術成果和現代的設計理論和方法。設計的一般原則1．設計的一般原則：b①創新原則②實用原則③經濟原則④美觀原則⑤道德原則⑥技術規范原則⑦可持續發展原則。創新是技術的核心。實用原則是最基本的原則，包括物理功能、生理功能、心理功能和社會功能（例：格雷夫斯水壺的設計）。經濟原則是以最低的費用取得最佳的效果（例：卷紙設計成方形來減少空間，降低運輸成本）。道德原則強調產品要考慮人、社會、環境的關系（例：假冒偽劣產品、有毒有害食品、竊取別人設計成果都是不符合道德原則）。技術規范是指產品需要統一的標準和規范（例：數碼產品的USB接口、飛機統一的圓形窗戶和其他行業標準等）。2．設計一般原則的相互關系：b各種原則并不是各自獨立的，它們之間往往相互聯系、相互制約、相互促進、相互影響、相互滲透。具有一定的開放性。設計的評價1．設計過程中的評價：b設計的評價是指依據一定的原則，采取一定方法和手段，對設計所涉及的過程及結果進行事實判斷和價值認定的活動。按評價對象來看，分為對設計過程的評價和對設計成果的評價。按評價者來看分為設計者自我評價和他人評價。-加強對設計過程的評價是樹立質量管理意識、加強質量管理、實現設計目標的關鍵。2．產品的評價：b最終產品是設計過程的結晶，是設計質量、設計水平的集中體現。對最終產品評價的依據：一是參照設計的一般原則，二是事先制定的設計要求進行評價。在實際評價中，這兩個方面也可以結合起來。日常用品評價：功能、形態、效率、創新性、安全性、易操作性、性能價格比、美學因素、對社會、環境、資源的影響以及市場應用前景等3．評價報告的撰寫和分析：c采用坐標圖和列表分析P71第四章發現與明確問題一、發現問題1．發現問題的重要性：a從技術角度看，人類進步與發展的過程就是不斷地發現問題，不斷地進行設計，從而解決問題的過程。問題是如何產生的？第一種：人類生存活動中必然會遇到的問題。來源于生活第二種：由別人給出問題，設計者必須針對問題尋求解決方案。來源于需要第三種：基于一定的目的由設計者自己主動發現，并試圖解決。來源于你的主動積極發現發現問題的重要性：第一、第二種問題的提出往往比較明確，主要是針對一般的和已有的問題提出的，而第三種問題卻是全新的，它需要我們積極主動的思考，需要我們細致入微的工作，需要我們獨具慧眼的發現。這類問題的發展，一方面可以挑戰和拓展我們的能力，另一方面也有可能更好地滿足人們的需要，推進技術的發展和創新。2．發現問題的一般方法：c觀察日常生活（包括有意識觀察和無意注意）收集和分析信息（文獻法，問卷調查法，詢問法）技術研究與技術試驗3．設計產品相關信息的收集與處理：c我們通過對信息的收集、檢索和分析，往往可以發現有些有價值的問題；通過問卷調查、詢問訪談等方式進行信息的收集，也會有驚人的發現。我們把對已有文獻信息進行收集、分析的方法稱為文獻法；把問卷的方式進行實際調查，獲取信息、發現問題的方法稱為問卷調查法；把以詢問的方式收集和獲取信息、發現問題的方法稱為詢問法。其中，詢問法包括直接詢問法、間接詢問法、集體詢問法、家庭走訪詢問法、個別詢問法。采用詢問法不僅可以發現問題，而且可以了解問題產生的原因二、明確問題1．明確問題的重要性：a問題表述本身是否明確、問題產生的原因是否明確、提出問題的目的是否明確等2．判斷問題價值的方法：c判斷一個問題是否有價值，必須從以下問題著手：①所提出的問題是否遵循了基本的科學原理。②迄今為止，能否確認該問題尚未得到充分解決。③在調查的范圍內，該問題是否有普遍意義，在更廣的范圍內，該問題是否有意義？④在多個問題同時發生時，該問題是否是主要問題？⑤現有的技術條件能否解決這個問題？技術發展以后呢？⑥解決該問題所需要的投入是多少？投入與產出的比是否理想？3．設計要求、標準和限制：c 設計對象的特點和問題解決的標準設計對象的特點和問題解決的標準設計者的技術能力和條件設計對象具有不同的特點，設計標準有所不同（門鎖和玩具）設計對象受到成本、環境等限制（工程設計等都要有一定的預算）主觀條件，是否具有解決問題所需的知識和技能（專業人員和中學生）限制客觀條件，要消耗一定的人力、物力、財力以及時間等（材料資料儀器設備）4．制定一般的設計計劃表：c制定周密的設計計劃對確保設計有目的、有計劃地進行也有著重要的意義，參照P89能制定一般的設計計劃表第五章方案的構思及其方法方案的構思方法1．產品設計分析的三個要素：c產品設計的三要素：物、人、環境一般設計需要考慮的主要因素：功能、結構穩定、安全可靠、成本適當、易于制作等2．設計方案的常用構思方法：c方案的構思是指人們在一定的調查研究和設計分析的基礎上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規律架構起來，形成一個完成的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現思維過程。方案構思的主要方法：①草圖法②模仿法（例：仿生技術）③聯想法④奇特性構思法3．設計方案的制定：c4．根據設計要求選擇合適的材料和標準件：b選用標準件的作用：簡化制作過程、實現通用通換。常見的標準件P98小辭典5．對設計方案進行比較和權衡：c對方案進行評判和比較，要從設計的目的出發，針對一些相互制約的問題進行權衡和決策，選出較為滿意的方案或集中各方案的優點進行改進。首先要滿足對基本功能的要求，其次保證安全性，在此基礎上考慮穩定性和耐久性，最后綜合考慮加工難易程度、成本及環保性?？紤]的方面：實用、美觀、創新、穩定性、安全性、環保性、加工難易程度、經濟成本，等第六章設計圖樣的繪制一、設計表現圖1．技術語言的種類及其應用：a技術語言是一種在技術活動中進行信息交流的特有的語言形式。(常見有：圖樣、圖表、模型等)按照專業類型來分：計算機程序語言、工程圖學語言等；依照人的感覺類型的不同來分：視覺語言、聽覺語言和觸覺語言等；據人的視覺形式的不同來分：有圖形符號語言、文字符號語言等[技術語言的特征]：言簡意賅、通俗直觀、[口頭語言]：較多適用于面對面的、規范要求并不過于嚴格的場合，其特點是簡潔、方便。[技術圖樣]：采用某種規范形式將設計用圖樣的形式表達出來。特點：易于把握技術特征，最具技術特征。呈現較復雜產品的設計方案及對設計進行詳細說明陳述時，比較合適。（克服了語言障礙，直接明了地進行表達與交流。）[模型]：具有感性、直觀的特點，特點：容易吸引觀眾或讀者的注意[圖表]：方式相對比較正式，具有一定技術要求的交流，其特點：較為規范，可以反復查閱、核對。是表達設計思想的一種十分有效的手段。圖表包括：表格、草圖、效果圖等。[計算機演示、網頁]：逐漸重要，使各組成部分具體情況、結構和運作方式一目了然[網絡語言]：幫助人們實現了遠程的設計交流的需要。2．簡單的草圖：c草圖也叫方案草圖或設計速寫，它能迅速捕捉和記錄設計者轉瞬即逝的創作靈感，表達設計創意，是把設計構思轉化為現實圖形的有效手段之一?？煞譃闃嬎疾輬D和設計草圖。網格徒手畫要領：與地面垂直的線垂直畫，與地面平行的線按網格上的斜線畫，同時以網格上的小格來確定物體的比例關系。草圖的繪制步驟，詳細參看P1153．簡單的效果圖：a在識圖時要注意從整體上把握產品的形態、功能和特征，要注意從中了解產品外觀上的實際比例關系和色彩搭配及材質感，了解產品內部結構和色彩裝飾效果。4．基本幾何體的正等軸測圖的畫法：a軸間角：1200，軸向變形系數：1切割法要領：1.先畫軸線，2.再畫出整體的軸測圖，3.然后再切割，4.可見輪廓線加粗(P117)二、常見的技術圖樣 1．一般技術圖樣所采用的投影方法：a正投影法就是假設投影光線與投影平面垂直，在投影平面上求取物體的投影的方法。為了確定物體的結構形狀，需要采用多面正投影2．簡單形體的三視圖：c三視圖：物體的正面投影，即物體由前向后投影所得的圖形，通常反映物體的主要形狀特征，稱為主視圖；物體的水平投影，即物體由上向下投影所得的圖形，稱為俯視圖；物體的側面投影，即物體由左向右投影所得的圖形，稱為左視圖。三視圖投影規律：主視圖反映物體的長和高，俯視圖反映物體的長和寬，左視圖反映物體的高和寬。長對正，高平齊，寬相等。（三視圖的繪制步驟見P122-123）3．一般的機械加工圖：a尺寸三要素：①尺寸界線②尺寸線③尺寸數字以三視圖的形式來表達機械加工方法的一種技術圖樣，是完成產品機械加工的主要依據。它通常由三視圖及其尺寸標注，必要的其他視圖、標題欄和文字說明幾部分組成假想用一剖切面剖開物體，將處在觀察者和剖切面之間的部分移去，而將其余部分向投影面上投射，這樣得到的圖形稱為剖視圖。電子線路圖一般是指用圖形符號和線段組成的電子工程用的略圖，包括電路原理圖、接線圖和邏輯圖。第七章模型或原型的制作一、模型1．模型及其功能：a模型是根據實物、設計圖樣或構思，按比例、生態或其他特征制成的與實物相似的一種物體。模型在設計的過程中，具有以下兩個功能：①使設計對象具體化。②幫助分析設計的可能性（設計復雜的產品，例：大東方號）2．模型制作在產品設計的不同階段的作用：a草模：產品造型設計的初期階段，可以采用立體模型將設計構思簡單地表示出來，供設計人員深入探討時使用。概念模型：用于設計構思初步完成之后，在草模的基礎上，用概括的手法表示產品的造型風格、布局安排，以及產品與人、環境的關系等，從整體上表現產品造型的整體概念。結構模型：用于研究產品造型與結構的關系，清晰地表達產品的機構尺寸和連接方法，并用于進行結構強度試驗等。功能模型：主要用于研究產品的各種性能以及人機關系，同時也用于分析檢查設計對象各部分組件尺寸與機體的相互配合關系，并在一定條件下用于試驗。展示模型：展示模型是在結構模型和功能模型的基礎上，采用真實材料，按照準確的尺寸，做成的與實際產品幾乎一致的模型（樣品）。二、工藝1．工藝的含義和常用工藝的種類：a工藝是利用工具和設備對原材料、半成品進行技術處理，使之成為產品的方法。工藝的種類：有加工工藝、裝配工藝、檢測工藝、鑄造工藝、表面處理工藝等。工藝的作用：保證產品質量，提高生產效率；影響產品的功能、強度、外觀2．金工常用的工具和設備：a金工工藝：包括劃線、鋸割、銼削、鉆孔、連接和表面處理等。[劃線]：就是在待加工的材料上用相應的工具劃出加工部件的輪廓線或基準點或基準線。一般步驟為：①劃出基準②劃尺寸線③劃輪廓線④沖眼。工具一般有：劃針、鋼直尺、角尺、劃規和樣沖。各類工具的操作要領詳見P144[鉆孔]：常用的鉆孔設備室臺鉆，常用的鉆頭是麻花鉆。鉆孔的操作步驟：①劃線定位②裝夾工件③裝夾鉆頭④鉆孔。安全操作警示：二要（操作時要集中注意力；要戴防護眼睛；）二不（不準帶手套操作；不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成傷害事故。）[連接]：通過固定連接和半固定連接的方法可以實現金屬件之間的連接。詳見P148[表面處理]：為防止金屬制品表面生銹腐蝕，提高產品的美觀程度，通常需要對金屬表面進行處理，覺的金屬表面處理方法有：表面刷光、噴涂油漆、鍍層等。[表面刷光工序]：準備（清除毛刺和鐵屑）→粗處理（用細銼銼平金屬表面）→細處理（用精細級金剛砂紙打磨）[噴涂油漆]：一般先檢驗所選用的油漆對金屬表面的適用性，然后涂防銹漆，再油漆噴涂。鍍層：可以在金屬表面涂上一層塑料，也可以采用電鍍的方面3．金屬材料的鋸割、銼削2種加工方法：c[鋸割]：操作要領：1.站位和握鋸姿勢要正確，2.推鋸加壓，回拉不加壓，3.鋸程要長，4.推拉要有節奏（P145）[銼削]：操作要領：1.銼削時要注意身體和手臂動作的協調，2.在推銼過程中，左手的施壓要由大變小，右手的施壓要由小變大，使銼刀平衡而不上下擺動。三、制作模型1．加工工藝的的選擇：c2．簡單產品的模型或原型的制作：c模型制作的一般步驟：①選擇合適的材料②準備適當的工具和加工設備。③按設計圖樣劃線④對材料進行加工⑤裝配⑥進行表面處理⑦對產品進行評價⑧對設計方案進行修改，做成展示模型。 在模型或原型制作完成之后，根據審美的需要，一般要對產品的外觀加以一定的潤色，以使產品更美觀，更符合人們的心理需求。第一單元結構與設計一、常見結構的認識1、結構的概念：a結構是指事物的各個組成部分之間的。結構決定著事物存在的性質。（結構的五種受力形式：拉力、壓力、剪切力、彎曲力、扭轉力）2、結構的分類：b根據物體的結構形態，結構分為、、三種基本類型。實體結構是指結構體本身是實心的結構。其受力特點是：。如實心墻、大壩等。框架結構是指結構體由細長的構件組成的結構。其受力特點是：。如鐵架塔、建筑用腳手架，廠房的框架等。殼體結構是指層狀的結構。其受力特點是：。如摩托車手的頭盔、飛機的外殼、貝殼等。（生活中很多物體的結構是由兩種或兩種以上的基本結構類型組合而成，稱為組合結構，如埃菲爾鐵塔等。）二、穩固結構的探析1、結構的穩定性：b結構的穩定性是指結構在的作用下維持其原有的能力。2、影響結構穩定性的主要因素：b①、②結構與地面接觸所形成的支撐面積的大小、③。3、影響結構強度的主要因素：c（結構的強度是指結構具有的抵抗被外力破壞的能力）①、②、③結構構件的連接通常有兩類：和。鉸連接——被連接的構件在連接外不能相對移動，但可相對轉動。如：門與門框的連接剛連接——被連接的構件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉動。如：榫接、膠接、焊接4、結構與功能的關系：b結構決定著事物的性質，也直接影響事物的功能。三、結構的設計1、結構設計應考慮的主要因素：a符合使用者對設計對象的和要求，因素，公眾和使用者的，使用者的，對設計對象的控制要求和一定的等。2、簡單結構的設計：c①設計項目——②設計要求——③設計分析——④設計方案——⑤呈現草圖（如：設計相框、雨傘架、垃圾桶、鞋柜、衣架、筆桶等）四、結構的欣賞：1、結構的實用性：b優秀的結構設計不僅表現在結構的實用功能上，也表現在形式上，特別是功能與形式的統一上。2、經典結構設計的欣賞與評價：c——與兩個角度進行。技術角度：使用功能、穩固耐用、造型設計的創意和表現力、材料合理性、工藝精湛程度等。文化角度：文化寓意與傳達，美學原則，反映時代、民族、習俗方面特征，個性特征等。第二單元流程與設計一、生活和生產中的流程1、流程的含義：a流程是一項活動或一系列連續有規律的事項或行為進行的程序。包含環節與時序。2、流程對生活工作、生產的意義：b對生活工作：提高工作和學習的效率，使我們生活變得有序、合理，為我們的安全提供保障。（例：洗衣、煮飯與燒菜的流程安排、碘鹽和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等）對生產：運用科學合理的流程可以有效地組織生產、提高生產效率、保證產品質量、保證安全生產、保護環境等。（例：自動流水生產線的發明、農業莊稼的種植流程）流程中工序的作業方式——串行和并行。上一道工序完成之后才能進入下一道工序——串行。幾項工作同時進行——并行。3、時序與環節：a⑴時序：過程的經歷中，各環節按照一定的時間順序先后出現、完成。這種時間順序關系，稱為時序。（例：買票→

候車→檢票→上車。）⑵環節：活動或事件在其發展的過程中，依據某種特征或方式，可將該過程分解為若干個小過程，稱這些小過程為環節。4、常見的流程表達方式（流程圖）：a流程圖有文字表達、表格表達、圖示表達、模型表達、動畫演示等。5、流程圖的識讀和分析：c識讀流程圖的要點：⑴找流程的環節，明確每個環節的功能和作用；⑵弄清流程中時序的體現與特征；⑶流程是技術的核心概念之一。不同的流程，產生的效益往往不同，“理解流程就是質量”、“流程就是效益”等。二、流程的設計1、流程設計應考慮的基本因素：c總體上：流程設計應該要研究內在屬性與規律。具體的：流程設計的基本因素主要有材料、工藝、設備、人員和資金、環境等。材料：不同的材料有不同的加工處理方法。工藝：不同產品的工藝要求各異，流程設計也不同。設備：生產設備的水平往往決定了流程的自動化水平。人員和資金：不同的技術水平和必要的資金影響生產的過程、質量和周期。環境：關注生產過程對環境的污染以及環境對生產的反作用。2、流程設計的基本步驟：a——見右圖注：流程設計的基本要素是環節和時序；對于有嚴格時間的時序，要標注時間。3、簡單流程的表達：c畫流程設計框圖的一般方法：⑴根據對事物的內在屬性和規律的分析，以及有關的考慮，將流程的全過程，按每個階段的功能、作用的不同，分解為若干小過程——環節，并用方框表示環節。⑵按照每個小過程應該經歷的時間順序，將各環節依次排開，并用箭頭線連接起來。例：小鐵錘的錘頭加工流程圖：下料→劃線→鋸削→銼削→劃螺孔中心線→鉆孔→攻絲→倒角→淬火→電鍍。小鐵錘的錘柄加工流程圖：下料→磨削圓頭→板牙套絲→電鍍。三、流程的優化1、流程的優化及目的：b在設計和實施流程的過程中，經常需要進行不斷的修改和完善，這種對流程修改的過程，叫做流程的優化。目的：提高工作效率、降低成本、降低勞動強度、節約能耗、減少環境污染、保證安全生產等。2、流程優化的內容：beq\o\ac(○,1)工期優化：例——書本P55（制作臺燈的工期優化）eq\o\ac(○,2)工藝優化：例——書本P55（法蘭加工工藝優化）eq\o\ac(○,3)成本優化：例——書本P56（配送路線安排的成本優化）eq\o\ac(○,4)技術優化：例——書本P57（銀行自動取款機的發明）eq\o\ac(○,5)質量優化：例——書本P58（洗衣流程的優化）注：工期優化目的是為了縮短加工時間。主要手段是在不改變工藝的條件下，將某些環節的串行改為并行。3、流程優化的條件：b⑴內部條件：對流程內在機理的深入了解。（例：對洗滌原理的了解，就會在流程中安排兩次漂洗）⑵外部條件：流程優化要建立在“設備”、“材料”、“工藝”水平提高的基礎上。（例：只有在具備鍛壓設備時，才可能將法蘭盤的加工改為少量切削加工）⑶人員技術水平的提高。4、流程優化過程所應考慮的主要問題：c對一個流程的優化，可以是整體的全面優化，也可以是對某一個指標進行優化。經常會有這樣的情況發生：某一個指標得到了優化，而使另外的指標下降了。比如，技術優化，可能使成本提高。成本優化了，也可能使質量下降。因此，在進行流程優化時，要綜合平衡，以取得整體優化的成效。第三單元系統與設計一、系統的結構1、系統的含義：b概念：系統是由相互聯系、相互作用、相互以來和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體。構成系統必須具備的三個條件：（1）至少要有兩個或兩個以上的要素（部分）；（2）要素（部分）之間互相聯系、互相作用，按照一定方式形成一個整體；（3）整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。例：自行車的結構2、系統的分類：a（1）自然系統和人造系統。例：生態系統屬于自然系統；飛船、房舍等屬于人造系統。（2）實體系統和抽象系統。例：計算機硬件屬于實體系統；軟件屬于抽象系統。3、系統的基本特性：b(1)整體性（全局、集合）：——側重于“部分影響整體”。是系統的最基本的特性，也是觀察和分析系統最基本的思想和方法。eq\o\ac(○,1)系統是一個整體，它不是各個要素（部分）的簡單相加，系統的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態下所沒有的。eq\o\ac(○,2)系統的整體功能大于組成系統的各部分的功能之和。例：巴爾扎克的塑像、“木桶理論”、一招不慎全盤皆輸、棄卒保車、“阿波羅”登月飛船上的零件(2)相關性（匹配、關聯）：——側重于“部分與部分之間的關聯”構成系統的各元素之間是相互聯系、相互作用、相互依賴、相互影響的關系，是彼此相關的。例：古代建筑的“梁柱結構”、合金鋼材料各種性能的相互影響、家庭裝修工程(3)目的性（功能）：任何系統都具有某種目的，都要實現一定的功能，這是區別不同系統的主要標志。(4)動態性（更新）：物質都是不斷變化，因此系統是一個動態的系統，處在運動變化和發展之中。(5)環境適應性（自適應）：系統都存在于一定的環境之中，并不斷的與外界環境進行物質的能量的和信息的交換，系統必須適應外部環境的變化。例：“春捂秋凍”、電冰箱不能緊貼墻放置二、系統的分析1、系統分析及其一般步驟：c（1）什么是系統分析？系統分析一般是從系統的整體功能出發，全面地思考與解決問題。eq\o\ac(○,1)系統分析的目標：發揮系統的功能，實現系統的目標。eq\o\ac(○,2)系統分析采用的方法：運用科學的方法對系統加以周詳的考察、分析、比較、試驗。eq\o\ac(○,3)系統分析產生的結果：擬訂一套有效的處理步驟和程序，或對原系統提出改進方案。例：王選漢字激光照排系統明確問題,設立目標明確問題,設立目標收集資料,制定方案分析計算,評價比較檢驗核實,作出決策2、系統分析的主要原則：a（1）整體性原則系統分析首先要著眼于子系統整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；先看長遠，再看當前。例：田忌賽馬、丁謂修復皇宮、街道各部門施工（2）科學性原則系統分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面應盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析，使決策的過程和結果更具用說服力。例：種稻“三三進九不如二五一十”（3）綜合性原則系統分析時還要注重綜合性原則，要綜合分析，統籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。例：孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水壩3、系統的優化：c——在給定的條件（或約束條件）下，根據系統的優化目標，采取一定的手段和方法，使系統的目標值達到最大化（或最小化）。約束條件：對系統起限制作用的，并且是不可人為調節的。影響因素：是指對系統的目標產生顯著影響，并且可以人為調節的因素。例：農作物種植系統的優化——農業間作套種、利潤問題三、系統的設計——系統設計是在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。它包含對某個系統進行技術設計，同時需要運用系統的思想和方法對其設計過程進行分析、設計。（一）系統設計應考慮的主要問題：c1、系統設計的目的與要求要從整體出發，以系統整體功能的最優為目的。2、系統各部分之間的相互聯系與相互作用運用系統的思想綜合考慮各部分之間的關聯、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯系。3、系統設計方案的優化先從整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善各部分的設計。（二）簡單系統的設計：c舉例：手電筒照明供電部分的設計。第四單元控制與設計一、控制的手段與應用1、控制的含義：b人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標發展，這就是控制。按人工干預來分：人工控制、自動控制按人工干預來分：人工控制、自動控制按執行部件來分：機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制2、控制的手段：a3、控制的應用：b（1）生活：控制應用到生活中，提高了人們的生活質量，人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環境，使之滿足人們的需要。（2）生產：生產中往往需要對溫度、濕度、壓力、速度及加工動作等進行控制，控制在生產中得到了極為廣泛的應用。（3）軍事國防：控制在軍事、國防等領域也有著廣泛的應用。二、控制系統的工作過程與方式1、簡單開環控制系統的基本組成和工作過程：c概念：控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響的控制系統。例：紅綠燈定時控制系統、防盜報警控制系統、火災自動報警系統、公園的音樂噴泉自動控制系統、紅外線自動門控制系統、普通電風扇風速控制系統、可調光臺燈控制系統等。特征：系統的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞。方框圖：

輸入量：控制系統的給定量。控制器：對輸入信號進行處理并發出控制命令的裝置或元件。執行器：直接對被控對象進行控制的裝置或元件控制量：執行器的輸出信號。被控對象：控制系統中所要控制的裝置或生產過程輸出量：控制系統所要控制的量。2、閉環控制系統的基本組成：b概念：系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響的控制系統。例：供水水箱的水位自動控制系統、加熱爐的溫度自動控制系統、花房溫度控制系統、投籃、家用電飯鍋保溫控制系統、家用電冰箱溫度控制系統等?；窘M成：與開環控制系統相比，閉環控制系統多了檢測裝置、比較器。3、閉環控制系統的方框圖：

c

4、控制器和執行器的作用：c控制器：對輸入信號（偏差值）進行運算處理，并發出控制命令。執行器：根據指令對被控對象直接控制。三、閉環控制系統的干擾與反饋1、干擾因素：c在控制系統中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。有的干擾因素是環境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風等；有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機導航信號的手機信號等。2、反饋的含義：b控制系統中，將輸出量通過適當的檢測裝置，返回到輸入并與輸入量進行比較的過程，就是反饋。例：投籃、自動電水壺3、反饋環節的作用：a通過將輸出量通過適當的檢測裝置，返回到輸入并與輸入量進行比較，從而減少輸出量的偏差，穩定輸出量。4、閉環控制系統的工作過程：a（1）閉環控制系統的核心是通過反饋來減少被控制量（輸出量）的偏差。（2）工作過程：eq\o\ac(○,1)由于干擾因素的存在，系統的被控量偏離給定值時；eq\o\ac(○,2)閉環控制系統中的反饋環節能及時檢測出被控量的值，并迅速反饋到輸入端，與給定值進行比較；eq\o\ac(○,3)控制器根據比較得到的偏差信號進行調節，從而是系統的被控量接近給定值，達到精確控制的目的。例：供水水箱的水位自動控制系統、加熱爐的溫度自動控制系統5、功能模擬方法：a以功能和行為的相似性為基礎，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法，就是功能模擬方法。黑箱方法：a把將要研究的系統作為黑箱，通過對系統輸入與輸出關系的研究，進而推斷出系統內部結構及其功能的方法，就是黑箱方法。例：通過輸入圖像、電或聲音信號，觀測、分析腦電波的輸出反應，研究人腦對視覺或聽覺信息的傳遞、變換和處理功能，得知人腦內部結構的細節，就是黑箱方法的運用。6、開環控制系統與閉環控制系統的比較：開環控制系統一般結構簡單，適用于控制精度要求不高而系統本身的元件又比較穩定的場合。閉環控制系統設計比較麻煩，結構相對復雜，構成控制系統的成本較高。閉環控制系統是自動控制中廣泛采用的一種方式，用于要求高精度和高可靠性的場合。四、控制系統的設計與實施P118c1、控制系統設計的一般思路：系統要達到的目標？控制的對象？被控對象的特性？被控量和控制量？外界的主要干擾因素？怎樣的方案既達到目的、又經濟、易于實現？設備和元件？2、開環控制系統的設計(書本P119案例分析：電吹風控制系統的設計)開環控制系統的設計相對比較簡單，在明確設計要求，明確被控對象、被控量和控制量后，即可考慮具體控制系統的方案。3、閉環控制系統的設計(書本P120案例分析：抽水馬桶水箱的自動控制系統的設計)基本要求：第一、一個閉環控制系統要正常工作，首先必須是穩定的。第二、控制系統的控制精度必須符合要求，即系統的輸出量與給定值之差應控制在允許的范圍之內。第三、閉環控制系統應有較好的抗干擾性能。在進行閉環控制系統的設計時，幾項控制要求之間往往會產生矛盾，需要結合具體問題全面解決或有所側重地解決。高中物理實驗總結1.長度的測量會使用游標卡尺和螺旋測微器,掌握它測量長度的原理和方法.1、游標卡尺的兩種讀數方法：法一：加法先讀主尺讀數：讀出游標尺零刻度線對應的主尺位置

再讀游標讀數：找出游標尺上的第幾條刻度線與主尺上某一刻度線對齊

兩次數值相加得出被測工件的尺寸

法二：減法

先讀主尺讀數：讀出主尺上與游標尺對齊的主尺刻度線的讀數

再算游標長度：算出游標上與主尺對齊的游標刻度線前端的長度

兩次數值相減得出被測工件的尺寸2、螺旋測微計（千分尺）

讀數公式：

測量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平線與可動刻度對齊的位置的讀數×0.01mm

2.研究勻變速直線運動一、實驗目的：1．練習正確使用打點計時器，學會利用打上點的紙帶研究物體的運動．

2．掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法．

3．測定勻變速直線運動的加速度．2．利用紙帶判斷物體運動狀態的方法

(1)沿直線運動的物體在連續相等時間內不同時刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、?，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝?，則說明物體在相等時間內速度的增量相等，由此說明物體在做勻變速直線運動，即(2)沿直線運動的物體在連續相等時間內的位移分別為x1，x2，x3，x4?，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝?，則說明物體在做勻變速直線運動，且三、實驗器材

電火花計時器(或電磁打點計時器)，一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、電源、復寫紙片．

四、實驗步驟

1．儀器安裝

(1)把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．

(2)把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面．實驗裝置見圖3所示，放手后，看小車能否在木板上平穩地加速滑行．2．測量與記錄

(1)把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，換上新紙帶，重復三次．

(2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點，從后邊便于測量的點開始確定計數點，為了計算

方便和減小誤差，通常用連續打點五次的時間作為時間單位，即T＝0.1

s．正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數點間的距離，并填入設計的表格中

(3)利用某一段時間的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數點的瞬時速度．

(4)增減所掛鉤碼數，再重復實驗兩次．3．數據處理及實驗結論

(1)由實驗數據得出v－t圖象

①根據表格中的v、t數據，在平面直角坐標系中仔細描點，如圖：

所示可以看到，對于每次實驗，描出的幾個點都大致落在一條直線上．

②作一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的點，應均勻分布在直線的兩側，這條直線就是本次實驗的v－t圖象，它是一條傾斜的直線．

(2)由實驗得出的v－t圖象進一步得出小車運動的速度隨時間變化的規律，有兩條途徑進行分析

①分析圖象的特點得出：小車運動的v－t圖象是一條傾斜的直線如圖5所示，當時間增加相同的值Δt時，速度也會增加相同的值Δv，由此得出結論：小車的速度隨時間均勻變化．

②通過函數關系進一步得出：既然小車的v－t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數關系式為v＝kt＋b，顯然v與t成“線性關系”，小車的速度隨時間均勻變化．五、注意事項

1．交流電源的電壓及頻率要符合要求．

2．實驗前要檢查打點計時器打點的穩定性和清晰程度，必要時要調節振針的高度和更換復寫紙．

3．開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器．

4．先接通電源，打點計時器工作后，再放開小車，當小車停止運動時及時斷開電源．5．要區別打點計時器打出的計時點與人為選取的計數點，一般在紙帶上每隔四個計時點取一個計數點，即時間間隔為T＝0.02×5

s＝0.1

s.

6．小車另一端掛的鉤碼個數要適當，避免因速度過大而使紙帶上打的點太少，或者速度太小，使紙帶上的點過于密集．

7．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰．適當舍棄開頭密集部分，適當選取計數點，弄清楚相鄰計數點間所選的時間間隔T.

8．測x時不要分段測量，讀數時要注意有效數字的要求，計算a時要注意用逐差法，以減小誤差．考點一

完善實驗步驟考點二

紙帶數據的處理答題技巧：實驗原理遷移創新

高考實驗題一般源于教材而不拘泥于教材，即所謂情境新

而知識舊．因此做實驗題應注重遷移創新能力的培養，用

教材中實驗的原理、方法和技巧處理新問題．

紙帶的處理、游標卡尺的讀數、勻變速直線運動規律以及

牛頓第二定律等，都是教材中的重點知識，只要熟練掌握，

就不難解答。3.探究彈力和彈簧伸長的關系（胡克定律）探究性實驗實驗目的：

1、探究彈力與彈簧的伸長量的定量關系。

2、學會利用圖象研究兩個物理量之間的關系的方法。

實驗原理：

1、如圖所示，彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長，平衡時彈簧產生的彈力與重力大小相等。

2、用刻度尺測出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長量x，建立坐標系，以縱坐標表示彈力大小F，以橫坐標表示彈簧的伸長量x，在坐標系中描出實驗所測得的各組（x，F）對應的點，用平滑的曲線連接起來，根據實驗所得的圖線，就可探知彈力大小與伸長量間的關系。

實驗器材：

輕質彈簧（一根），鉤碼（一盒），刻度尺，鐵架臺，重垂線，坐標紙，三角板。

實驗步驟：

1、如圖所示，將鐵架臺放于桌面上（固定好），將彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上，在挨近彈簧處將刻度尺（最小分度為mm）固定于鐵架臺上，并用檢查刻度尺是否豎直；

2、記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應的刻度L0；

3、在彈簧下端掛上一個鉤碼，待鉤碼靜止后，記下彈簧下端所對應的刻度Ll；

4、用上面方法，記下彈簧下端掛2個、3個、4個……鉤碼時，彈簧下端所對應的刻度L2、L3、L4……，并將所得數據記錄在表格中；

5、用xn＝Ln－L0計算出彈簧掛1個、2個、3個……鉤碼時彈簧的伸長量，并根據當地重力加速度值g，計算出所掛鉤碼的總重力，這個總重力就等于彈簧彈力的大小，將所得數據填入表格。

數據處理：

1、建立坐標系，標明橫軸和縱軸所表示的物理量及單位；

2、標度：標度要適當，讓所得到的圖線布滿整個坐標系；

3、描點：描點時要留下痕跡；

4、連線：讓盡可能多的點落在同一直線上，讓其余的點落在直線的兩側，誤差較大的點舍棄；

5、根據圖象做出結論。4.驗證力的平行四邊形定則目的：實驗研究合力與分力之間的關系，從而驗證力的平行四邊形定則。器材：方木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤（2個）、直尺和三角板、細線原理：該實驗是要用互成角度的兩個力和另一個力產生相同的效果，看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內相等，如果在實驗誤差允許范圍內相等，就驗證了力的合成的平行四邊形定則。實驗步驟：

1、把橡皮條的一端固定在板上的A點；

2、用兩條細繩結在橡皮條的另一端，通過細繩用兩個彈簧秤互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結點伸長到O點（如圖）；

3、用鉛筆記下O點的位置，畫下兩條細繩的方向，并記下兩個測力計的讀數；

4、在紙上按比例作出兩個力F1、F2的圖示，用平行四邊形定則求出合力F；

5、只用一個測力計，通過細繩把橡皮條上的結點拉到同樣的位置O點，記下測力計的讀數和細繩的方向，按同樣的比例作出這個力F′的圖示，比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F，比較合力大小是否相等，方向是否相同；

6、改變F1和F2的夾角和大小，再做兩次。注意事項：1、使用的彈簧秤是否良好（是否在零刻度），拉動時盡可能不與其它部分接觸產生摩擦，拉力方向應與軸線方向相同。2、實驗時應該保證在同一水平面內3、結點的位置和線方向要準確5.驗證動量守恒定律實驗目的：

研究在彈性碰撞的過程中，相互作用的物體系統動量守恒。

實驗原理：

一個質量較大的小球從斜槽滾下來，跟放在斜槽前邊小支柱上另一質量較小的球發生碰撞后兩小球都做平拋運動。由于兩小球下落的高度相同，所以它們的飛行時間相等，這樣如果用小球的飛行時間作時間單位，那么小球飛出的水平距離在數值上就等于它的水平速度。因此，只要分別測出兩小球的質量m1、m2，和不放被碰小球時入射小球在空中飛出的水平距離s1，以及入射小球與被碰小球碰撞后在空中飛出的水平距離s1'和s2'，若m1s1在實驗誤差允許范圍內與m1s1'+m2s2'相等，就驗證了兩小球碰撞前后總動量守恒。

實驗器材：

碰撞實驗器（斜槽、重錘線），兩個半徑相等而質量不等的小球；白紙；復寫紙；天平和砝碼；刻度尺，游標卡尺（選用），圓規。

實驗步驟：

1、用天平測出兩個小球的質量m1、m2。

2、安裝好實驗裝置，將斜槽固定在桌邊，并使斜槽末端點的切線水平。

3、在水平地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙。

4、在白紙上記下重錘線所指的位置O，它表示入射球m1碰前的位置。

5、先不放被碰小球，讓入射球從斜槽上同一高度處由靜止開始滾下，重復10次，用圓規作盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心就是入射球不碰時的落地點的平均位置P。

6、把被碰球放在小支柱上，調節裝置使兩小球相碰時處于同一水平高度，確保入射球運動到軌道出口端時恰好與靶球接觸而發生正碰。

7、再讓入射小球從同一高度處由靜止開始滾下，使兩球發生正碰，重復10次，仿步驟（5）求出入射小球的落點的平均位置M和被碰小球落點的平均位置N。

8、過O、N作一直線，取OO'=2r（可用游標卡尺測出一個小球的直徑，也可用刻度尺測出緊靠在一起的兩小球球心間的距離），O'就是被碰小球碰撞時的球心豎直投影位置。

9、用刻度尺量出線段OM、OP、O'N的長度。

10、分別算出m1·與m1·+m2·的值，看m1·與m1·+m2·在實驗誤差允許的范圍內是否相等。

注意事項：（1）必須以質量較大的小球作為入射小球（保證碰撞后兩小球都向前運動）。要知道為什么？（2）入射小球每次應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑（3）小球落地點的平均位置要用圓規來確定：用盡可能小的圓把所有落點都圈在里面，圓心就是落點的平均位置。（4）所用的儀器有：天平、刻度尺、游標卡尺（測小球直徑）、碰撞實驗器、復寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質量不同的小球、圓規。6.研究平拋物體的運動（用描跡法）（1）實驗目的：

1、用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡。

2、從實驗軌跡求平拋物體的初速度。

（2）實驗原理：

平拋物體的運動可以看作是兩個分運動的合運動：一是水平方向的勻速直線運動，另一個是豎直方向的自由落體運動。令小球做平拋運動，利用描跡法描出小球的運動軌跡，即小球做平拋運動的曲線，建立坐標系，測出曲線上的某一點的坐標x和y，根據重力加速度g的數值，利用公式y=gt2求出小球的飛行時間t，再利用公式x=vt，求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運動的初速度。

（3）實驗器材：

斜槽，豎直固定在鐵架臺上的木板，白紙，圖釘，小球，有孔的卡片，刻度尺，重錘線。

（4）實驗步驟：

1、安裝調整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法調整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水平已調好；

2、調整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變；

3、確定坐標原點O：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在圖板上的水平投影點O，O點即為坐標原點；

4、描繪運動軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣，然后用鉛筆在卡片缺口上點個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應的位置。保證小球每次從槽上開始滾下的位置都相同，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。取下白紙用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運動的軌跡；

5、計算初速度：以O點為原點畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，并在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標x和y，用公式x=v0t和y=gt2計算出小球的初速度v0，最后計算出v0的平均值，并將有關數據記入表格內。

（5）注意事項：

1、斜槽末端的切線必須水平。

2、用重錘線檢驗坐標紙上的豎直線是否豎直。3、以斜槽末端所在的點為坐標原點。4、每次小球應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑5、如果是用白紙，則應以斜槽末端所在的點為坐標原點，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標系。7.驗證機械能守恒定律實驗目的：

驗證機械能守恒定律。

實驗原理：

當物體自由下落時，只有重力做功，物體的重力勢能和動能互相轉化，機械能守恒。若某一時刻物體下落的瞬時速度為v，下落高度為h，則應有：，借助打點計時器，測出重物某時刻的下落高度h和該時刻的瞬時速度v，即可驗證機械能是否守恒，實驗裝置如圖所示。

測定第n點的瞬時速度的方法是：測出第n點的相鄰前、后兩段相等時間T內下落的距離sn和sn+1，由公式vn=，或由vn=算出，如圖所示。

實驗器材：

鐵架臺（帶鐵夾），打點計時器，學生電源，導線，帶鐵夾的重綞，紙帶，米尺。

實驗步驟：

1、按如圖裝置把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導線把打點計時器與學生電源連接好。

2、把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過計時器限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘?？吭诖螯c計時器附近。

3、接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落。

4、重復幾次，得到3～5條打好點的紙帶。

5、在打好點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2mm，且點跡清晰一條紙帶，在起始點標上0，以后各依次標上1，2，3……，用刻度尺測出對應下落高度h1、h2、h3……。

6、應用公式vn=計算各點對應的即時速度v1、v2、v3……。

7、計算各點對應的勢能減少量mghn和動能的增加量，進行比較。

注意項事：

1、打點計時器安裝時，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。

2、選用紙帶時應盡量挑第一、二點間距接近2mm的紙帶。

3、因不需要知道動能和勢能的具體數值，所以不需要測量重物的質量。8.用單擺測定重力加速度實驗原理：

單擺在擺角小于5°時的振動是簡諧運動，其固有周期為T=2π，由此可得g=。據此，只要測出擺長l和周期T，即可計算出當地的重力加速度值。

實驗器材：

鐵架臺（帶鐵夾），中心有孔的金屬小球，約1m長的細線，米尺，游標卡尺（選用），秒表。

實驗步驟：

1、在細線的一端打一個比小球上的孔徑稍大些的結，將細線穿過球上的小孔，制成一個單擺；

2、將鐵夾固定在鐵架臺的上端，鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，把做好的單擺固定在鐵夾上，使擺球自由下垂；

3、測量單擺的擺長l：用米尺測出懸點到球心間的距離；或用游標卡尺測出擺球直徑2r，再用米尺測出從懸點至小球上端的懸線長l'，則擺長l=l'+r；

4、把單擺從平衡位置拉開一個小角度（不大于5°），使單擺在豎直平面內擺動，用秒表測量單擺完成全振動30至50次所用的時間，求出完成一次全振動所用的平均時間，這就是單擺的周期T；

5、將測出的擺長l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值；

6、變更擺長重做兩次，并求出三次所得的g的平均值。

注意事項：

1、選擇材料時應選擇細、輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應選用密度較大的金屬球，直徑應較小，最好不超過2cm。

2、單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應夾緊在鐵夾中，以免擺動時發生擺線下滑、擺長改變的現象。

3、注意擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過5°，可通過估算振幅的辦法掌握。

4、擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內，不要形成圓錐擺。

5、計算單擺的振動次數時，應以擺球通過最低位置時開始計時，以后擺球從同一方向通過最低位置時，進行計數，且在數“零”的同時按下秒表，開始計時計數。此實驗可以與各種運動相結合考查9.用油膜法估測分子的大?。?）、實驗前應預先計算出每滴油酸溶液中純油酸的實際體積：先了解配好的油酸溶液的濃度，再用量筒和滴管測出每滴溶液的體積，由此算出每滴溶液中純油酸的體積V。

（2）、油膜面積的測量：油膜形狀穩定后，將玻璃板放在淺盤上，將油膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上；將玻璃板放在坐標紙上，以1cm邊長的正方形為單位，用四舍五入的方法數出油膜面積的數值S（以cm2為單位）。

（3）、由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直徑的大小。10.用描跡法畫出電場中平面上等勢線實驗目的：

利用電場中電勢差及等勢面的知識，練習用描跡法畫出電場中一個平面上的等勢線。

實驗原理：

用導電紙上形成的穩恒電流場來模擬靜電場，當兩探針與導電紙上電勢相等的兩點接觸時，與探針相連的靈敏電流計中通過的電流為零，指針不偏轉，從而可以利用靈敏電流計找出導電紙上的等勢點，并依據等勢點描繪出等勢線。

實驗器材：

學生電源或電池組（電壓約為6V），靈敏電流計，開關，導電紙，復寫紙，白紙，圓柱形金屬電極兩個，探針兩支，導線若干，木板一塊，圖釘，刻度尺。

實驗步驟：

1、在平整的木板上，由下而上依次鋪放白紙、復寫紙、導電紙各一張，導電紙有導電物質的一面要向上，用圖釘把白紙、復寫紙、和導電紙一起固定在木板上。

2、在導電紙上平放兩個跟它接觸良好的圓柱形電極，兩個電極之間的距離約為10cm，將兩個電極分別與電壓約為6V的直流電源的正負極相接，作為“正電荷”和“負電荷”，再把兩根探針分別接到靈敏電流計的“+”、“-”接線柱上（如圖所示）。

3、在導電紙上畫出兩個電極的連線，在連線上取間距大致相等的五個點作基準點，并用探針把它們的位置復印在白紙上。

4、接通電源，將一探針跟某一基準點接觸，然后在這一基準點的一側距此基準點約1cm處再選一點，在此點將另一探計跟導電紙接觸，這時一般會看到靈敏電流計的指針發生偏轉，左右移動探針位置，可以找到一點使電流計的指針不發生偏轉，用探針把這一點位置復印在白紙上。

5、按步驟（4）的方法，在這個基準點的兩側逐步由近及遠地各探測出五個等勢點，相鄰兩個等勢點之間的距離約為1cm。

6、用同樣的方法，探測出另外四個基準點的等勢點。

7、斷開電源，取出白紙，根據五個基準點的等勢點，畫出五條平滑的曲線，這就是五條等勢線。

注意事項：

1、電極與導電紙接觸要良好，且與導電紙的相對位置不能改變。

2、尋找等勢點時，應從基準點附近由近及遠地逐漸推移，不可冒然進行大跨度的移動，以免電勢差過大，發生電流計過載現象。

3、導電紙上所涂導電物質相當薄，故在尋找等勢點時，不能用探針在導電紙上反復劃動，而應采用點接觸法。

4、探測等勢點不要太靠近導電紙的邊緣，因為實驗是用電流場模擬靜電場，導電紙邊緣的電流方向與邊界平行，并不與等量異種電荷電場的電場線相似。11.測定金屬的電阻率（同時練習使用螺旋測微器）實驗目的：

用伏安法間接測定某種金屬導體的電阻率；練習使用螺旋測微器。

實驗原理：

根據電阻定律公式，只要測量出金屬導線的長度l和它的直徑d，計算出導線的橫截面積S，并用伏安法測出金屬導線的電阻R，即可計算出金屬導線的電阻率。

實驗器材：

被測金屬導線，直流電源（4V），電流表（0-0.6A），電壓表（0-3V），滑動變阻器（50Ω），電鍵，導線若干，螺旋測微器，米尺。

實驗步驟：

1、用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導線的橫截面積S。

2、按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。

3、用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量3次，求出其平均值l。

4、把滑動變阻器的滑動片調節到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經檢查確認無誤后，閉合電鍵S。改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，斷開電鍵S，求出導線電阻R的平均值。

5、將測得的R、l、d值，代入電阻率計算公式中，計算出金屬導線的電阻率。

6、拆去實驗線路，整理好實驗器材。

注意事項：

1、測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩并入點間的部分待測導線長度，測量時應將導線拉直。

2、本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，因此實驗電路必須采用電流表外接法。

3、實驗連線時，應先從電源的正極出發，依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯在待測金屬導線的兩端。

4、閉合電鍵S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置。

5、在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流強度I的值不宜過大（電流表用0~0.6A量程），通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。螺旋測微器：固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側）；可動刻度每旋轉一圈前進（或后退）0.5mm。在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數時，從固定刻度上讀取整、半毫米數，然后從可動刻度上讀取剩余部分（因為是10分度，所以在最小刻度后應再估讀一位），再把兩部分讀數相加，得測量值。如圖中的讀數應該是6.702mm。

使用螺旋測微器應注意以下幾點：(1)測量時，在測微螺桿快靠近被測物體時應停止使用旋鈕，而改用微調旋鈕，避免產生過大的壓力，既可使測量結果精確，又能保護螺旋測微器。(2)在讀數時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經露出。(3)讀數時，千分位有一位估讀數字，不能隨便扔掉，即使固定刻度上的水平刻線正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應讀取為“0”．如下圖所示。12.描繪小電珠的伏安特性曲線實驗目的：

1、描繪小燈泡的伏安特性曲線。

2、理解并檢驗燈絲電阻隨溫度升高而增大。

3、掌握儀器的選擇和電路連接。

實驗原理：

1、根據部分電路歐姆定律，一純電阻R兩端電壓U與電流I總有U=I?R，若R為定值時，U—I圖線為一過原點的直線。小燈泡的燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，其電阻也就隨溫度的升高而增大。而通過小燈泡燈絲的電流越大，燈絲的溫度也越高，故小燈泡的伏安特性曲線（U—I曲線）應為曲線。

2、小燈泡（3.8V，0.3A）電阻很小，當它與電流表（0.6A）串聯時，電流表的分壓影響很大，為了準確測出小燈泡的伏安特性曲線，即U、I的值，電流表應采用外接法，為使小燈泡上的電壓能從0開始連續變化，滑動變阻器應采用分壓式連接。

3、實驗電路如圖所示，改變滑動變阻器的滑片的位置，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，在坐標紙上以I為橫坐標，U為縱坐標，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象。

實驗器材：

小燈泡（3.8V，0.3A），電壓表（0-3V-15V），電流表（0-0.6A-3A），滑動變阻器（20Ω），學生低壓直流電源，電鍵，導線若干，坐標紙、鉛筆。

實驗步驟：

1、如圖所示連結電路安培表外接，滑線變阻器接成分壓式。電流表采用0.6A量程，電壓表先用0～3V的量程，當電壓超過3V時采用15V量程。

2、把變阻器的滑動片移動到一端使小燈泡兩端電壓為零

3、移動滑動變阻觸頭位置，測出15組不同的電壓值u和電流值I，并將測量數據填入表格。

4、在坐標紙上以u為橫軸，以I為縱軸，建立坐標系，在坐標紙上描出各組數據所對應的點。（坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以所描圖線充分占據整個坐標紙為宜。）將描出的點用平滑的曲線連結起來，就得小燈泡的伏安特性曲線。

4、拆除電路、整理儀器。

注意事項：

1、實驗過程中，電壓表量程要變更：U<3V時采用0—3V量程，當U>3V時采用0—15V量程。

2、讀數時，視線要與刻度盤垂直，力求讀數準確。

3、實驗中在圖線拐彎處要盡量多測幾組數據（U/I值發生明顯變化處，即曲線拐彎處。此時小燈泡開始發紅，也可以先由測繪出的U—I圖線，電壓為多大時發生拐彎，然后再在這一范圍加測幾組數據）。

4、在電壓接近燈泡額定電壓值時，一定要慢慢移動滑動觸頭。當電壓指在額定電壓處時，測出電流電壓值后，要馬上斷開電鍵。

5、畫u—I曲線時不要畫成折線，而應畫成平滑的曲線，對誤差較大的點應當舍棄。

實驗數據記錄和處理：

13.把電流表改裝為電壓表1．實驗目的：加深對電壓表構造的理解，學會把電流表改裝成電壓表的方法。

2．實驗原理：電流表G（表頭），由歐姆定律滿偏電壓Ug=IgRg，如圖所示。

電流表的滿偏電流Ig滿偏電壓Ug一般都很小，測量較大電壓時，要串聯一個電阻，

UAB=I（Rg+R），即UAB∝I，（至于電表刻度盤，只需要把原來的電流表刻度盤的每一刻度數值擴大為原來的（Rg+R）倍，即得到改裝后電壓表的表盤。）

3．實驗器材：電流表、電阻箱、電源、電鍵2個，滑動變阻器兩個（總阻值一個很大或換做電位器，另一個很小），標準電壓表，開關導線。4．實驗步驟

⑴用半偏法測電阻①按圖方式連結電路②先將變阻器R1觸頭位置移至最右端，使其連入電路的電阻最大，然后閉合電鍵S1斷開S2，移動觸頭位置，使電流表指針指在滿偏刻度處，再閉合S2，改變電阻箱R2阻值，使電流表指針在12Ig刻度處，記下此時電阻箱的阻值Rˊ⑵改裝電流表為電壓表

①計算分壓電阻R的值：將量程U量，滿偏電流Ig，電流表內阻Rg代入Ug=Ig（Rg+R）即可求出電阻R的值。②將分壓電阻R與電流表串聯，引出二個接線柱，并將電流表刻度盤改為電壓表刻度盤。

⑶校對電壓表①按圖所示電路連接。②先將觸頭移動到最左端，然后閉合電鍵，移動觸頭位置，使改裝后電壓表的示數從零逐漸增大到量程值，每移動一次記下改裝的電壓表和標準電壓表示數，并計算中心滿刻度時的百分數誤差=U量-5．注意事項：⑴半偏法測電流表電阻時，應選擇阻值R遠大于電流表內阻的變阻器。⑵閉合電鍵前應檢查變阻器觸頭位置是否正確。⑶校對改裝后電壓表時，應采用分壓式電路，且變阻器阻值應較小。6．誤差分析：利用半偏法測電阻Rg時，由于閉合電鍵S2后，電路的總阻減小，使干路電流大于電流表的滿偏電流Ig，故當電流表半偏時，流過電阻箱的電流