《机械与人类历史的发展》活动建议方案

1、机械与人类历史的发展活动建议方案一、活动流程框图活动一：寻找生活中的简单机械活动二：我家的机械发展史活动三：机械与人类历史的发展二、活动过程2.1活动一：寻找生活中的简单机械活动任务学生寻找生活中的简单机械，并记录下来。从常见的生活用品和工具中发现简单机械的应用，明确它们所应用的简单机械的种类，分析简单机械在其中所起的作用。活动内容1明确活动主题（1）教师利用媒体资源展示生活中应用简单机械的实例；（2）教师出示实物，请学生演示这些工具的操作使用；（3）教师指导观察：生活中很多用品和工具都是简单机械的直接应用，或有简单机械的构成部分，它们和实验室中做实验用的简单机械往往外形不一样，而且常常是和其

2、他一些装置组合在一起的，有时不容易发现，但只要注意观察，应用学习过的简单机械知识进行分析，就能发现它们，了解它们的作用，甚至对它们提出改进意见，使之更好地应用于生活。2教师提出“寻找生活中的简单机械”的活动任务和要求（1）在自己的生活范围之内，寻找简单机械在生活中的应用实例，每人至少要发现3个实例，把它们记录下来。（2）各小组讨论设计记录表：个人的记录表和小组的汇总表。（3）在个人寻找观察的基础上和小组内的交流，并汇总在一个大表格中。（4）全班同学一起分享各小组的发现，看看哪组同学发现的简单机械多。教师可展示活动卡片，填写示例做示范。3寻找生活中的简单机械（1）学生分组讨论，设计记录表；（2）

3、观察生活，将发现的生活中的简单机械记录下来，明确它们所应用的简单机械的种类，分析简单机械在其中所起的作用；（3）以小组为单位填写活动卡片。4展示成果，汇报交流每组派代表向大家介绍本小组的观察讨论成果，小组之间相互评议，改进和完善活动卡片内容，评选出最佳小组。活动卡片填写示例参考活动卡片填写示例参考工具名称简单机械类型机械的作用工具结构镊子杠杆省距离瓶起子杠杆省力螺丝刀轮轴省力菜刀劈省力小组汇总表格参考生活中的简单机械第_组成员工具名称简单机械类型机械的作用活动组织方式小组讨论设计表格，组员分头寻找生活中的简单机械，小组汇总；全班交流。活动评价方式教师评价和学生互评相结合。 所需学习资源：尖头镊

4、子.jpg弯头镊子.jpg瓶起子.jpg压水井.jpg手推车（1）.jpg手推车（2）.jpg剪刀.jpg钳子.jpg扳子.jpg螺丝刀.jpg螺丝钉.jpg铡刀.jpg方向盘.jpg鱼竿.jpg铁锹.jpg水龙头.jpg菜刀.jpg钥匙.jpg门把手.jpg车把手（1）.jpg车把手（2）.jpg钉书器.jpg用撬杠将内胎拿出.jpg扫把.jpg手划船.jpg铁犁.jpg石磨.jpg撬钉子.jpg道钉撬.jpg缝纫机踏板.jpg汽车制动.jpg指甲剪.jpg车轮.jpg车闸.jpg水车.jpg撬杠.jpg杆秤.jpg三种杠杆.swf 所需学习时间：1课时。2.2活动二：我家的机械发展史活动任

5、务调查自己家拥有机械的发展状况，列出家庭机械发展史。活动内容一、明确调查课题教师询问学生是否了解自家拥有什么机械，是否了解自家机械的发展史。指出家庭在不同时期所拥有的机械情况不仅可以反映不同时期家庭的生活水平，更能反映当时的生产力水平和社会状况。建议学生对自家的机械发展史进行调查。二、讨论调查方法，进行实际调查，列出家庭机械发展史。教师组织学生对可以运用的调查方法进行讨论，如询问爷爷奶奶、在家里寻找以前机械的某些痕迹等。让学生回家进行实际调查，列出家庭机械发展史的表单，填写”我家的机械发展状况”表。三、对调查结果进行讨论 教师组织学生汇报自己的调查结果，并对调查的价值和意义进行讨论。活动组织方

6、式全班交流，小组讨论，学生调研，教师指导。活动评价方式教师评价和学生互评相结合。 所需学习资源：“我家的机械发展状况”表.doc 所需学习时间：1课时。2.3活动三：机械与人类历史的发展活动任务选择自己感兴趣的机械发展史，课外分组进行调查，研究整理搜集的资料文献，写出专题报告。与他人交流分享学习成果，讨论机械与人类发展的关系。活动内容一、组成学习小组，拟订研究课题1学生提出自己感兴趣的学习问题，阐述自己希望了解的机械发展历程。如：某种机械的发展过程、某段历史的机械发展状况、某个国家的机械发展史等。2班级讨论之后，同学根据兴趣自由组合，每组以4-5人为宜，选出组长。二、进行调查研究，撰写专题报告

7、1学生通过各种途径（包括图书、电脑、网络、咨询他人等）获取研究信息。2学生以小组为单位整理资料，交流各自的发现，形成调查成果。3完成1000字的专题报告，提倡图文并茂。三、交流调查成果，讨论机械与人类发展的关系1各小组派出代表向全班展示本组的学习成果，回答其他同学的提问。2班级评出优秀报告，贴在板报上展览。3全班同学各抒己见，讨论机械与人类发展的关系。4教师总结。学习卡片1历史故事水泵的发明古希腊时期的阿基米德是有史以来最早的水泵发明者。阿基米德出生于公元前287年的希腊叙拉古城。当时的叙拉古经济空前繁荣，科学研究之风甚浓，城里的许多人对哲学、几何学等颇有研究。他们喜欢辩论，把这当做学习的机会

8、，阿基米德从小生活在这种氛围之中，养成了喜欢思索、喜欢学习的良好习惯。当时处于尼罗河河口的亚历山大城，是地中海东部政治、经济、文化的中心，那里聚集了许多第一流的科学家。好学的阿基米德也来到亚历山大城，在这里学习数学、天文学和力学。一个星期天，阿基米德和同学们一起乘木船，在尼罗河上缓缓地行驶，两岸旖旎的风光让他目不暇接。忽然，他看到一群人在用木桶拎水，便问道：“他们干嘛要拎水?”“河床地势低，农田地势高，农民只好拎水浇地了。”一位当地的同学告诉他。“这样拎水的效率太低了，浇一丘田不知要拎多少桶。”阿基米德心中产生了对农民的同情心。那位同学不以为然地说： “祖祖辈辈，人们都是这样做的。你有什么好办

9、法?”回去后，阿基米德的眼前总是闪现出农民拎水时吃力的样子。“可不可以让水往高处流呢?”阿基米德开始思考这一问题。渐渐地，在阿基米德的脑海中产生了一个设想：“做一个大螺旋，把它放在一个圆筒里。这样，螺旋转起来后，水不就可以沿着螺旋沟带到高处去了吗?”阿基米德立即根据这一设想，画出了一张草图。他拿着这张草图去找木匠，请求师傅帮他做一个用于泵水的工具。”经阿基米德的指点，木匠制出了一个怪玩意儿。阿基米德将这个东西搬到河边，并把它的一头放进河水里，然后轻轻地摇动手柄。“咕噜噜”，只见河水在摇动手柄的同时，从怪东西的顶端不断地涌出来。水，果然往高处流了。前来围观的农民，被这神奇的东西迷住了。他们纷纷赞

10、扬阿基米德为农民做了一件大好事。不久，这种螺旋水泵在尼罗河流域，乃至更广大的范围流传开了。人们把这种水泵称为阿基米德螺旋泵。直到现在，一些现代工厂仍然使用这种阿基米德螺旋泵来移动流质和粉物。在螺旋水泵问世后不久，我国也发明了一种抽水工具龙骨水车。据说是东汉灵帝时的毕岚发明的。这种水车的主要装置是一个木板制成的槽，槽内相隔一定的距离放置瓦片大小的木块，这些木块通过销子连结起来。整个样子像龙的骨架，因此得名。使用时，人扶着水车顶端上的木架，用脚踩动拐木，就带动下面的木块沿着木槽往上移动，由此把水提上岸；而后木块又往木槽的背后往下移动，直至绕过下端的轴，重新刮水。后来，有人又对龙骨水车进行改进，发明

11、了“畜力龙骨水车”、“水转龙骨水车”。学习卡片2齿轮的发展历程据史料记载，远在公元前400200年的中国古代就已开始使用齿轮，在我国山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的最古老齿轮，作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。17世纪末，人们才开始研究，能正确传递运动的轮齿形状。18世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动的应用日益广泛；先是发展摆线齿轮，而后是渐开线齿轮，一直到20世纪初，渐开线齿轮已在应用中占了优势。早在1694年，法国学者Philippe De La Hire首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年，法国人M.Camus提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点

12、。一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮的瞬心线(节圆)纯滚动时，与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络形成的两齿廓曲线是彼此共轭的，这就是Camus定理。它考虑了两齿面的啮合状态；明确建立了现代关于接触点轨迹的概念。1765年，瑞士的LEuler提出渐开线齿形解析研究的数学基础，阐明了相啮合的一对齿轮，其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来，Savary进一步完成这一方法，成为现在的Eu-let-Savary方程。对渐开线齿形应用作出贡献的是Roteft WUlls，他提出中心距变化时，渐开线齿轮具有角速比不变的优点。1873年，德国工程师Hoppe提出，对不同齿数的齿轮在压力角改变

13、时的渐开线齿形，从而奠定了现代变位齿轮的思想基础。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，使齿轮加工具军较完备的手段后，渐开线齿形更显示出巨大的优走性。切齿时只要将切齿工具从正常的啮合位置稍加移动，就能用标准刀具在机床上切出相应的变位齿轮。1908年，瑞士MAAG研究了变位方法并制造出展成加工插齿机，后来，英国BSS、美国AGMA、德国DIN相继对齿轮变位提出了多种计算方法。为了提高动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸，除从材料，热处理及结构等方面改进外，圆弧齿形的齿轮获得了发展。1907年，英国人Frank Humphris最早发表了圆弧齿形。1926年，瑞土人

14、Eruest Wildhaber取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。1955年，苏联的MLNovikov完成了圆弧齿形齿轮的实用研究并获得列宁勋章。1970年，英国RolhRoyce公司工程师RM.Studer取得了双圆弧齿轮的美国专利。这种齿轮现已日益为人们所重视，在生产中发挥了显著效益。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。现代齿轮技术已达到：齿轮模数O.004100毫米；齿轮直径由1毫米150米；传递功率可达 十万千瓦；转速可达 十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。齿轮在传动中的应用很早就出现了。公元前三百多年，古希腊哲学家亚里士多德在机械问题中

15、，就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。中国古代发明的指南车中已应用了整套的轮系。不过，古代的齿轮是用木料制造或用金 属铸成的，只能传递轴间的回转运动，不能保证传动的平稳性，齿轮的承载能力也很小。随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。1674年丹麦天文学家罗默首次提出用外摆线作齿廓曲线，以得到运转平稳的齿轮。18世纪工业革命时期，齿轮技术得到高速发展，人们对齿轮进行了大量的研究。1733年法国数学家卡米发表了齿廓啮合基本定律；1765年瑞士数学家欧拉建议采用渐开线作齿廓曲线。19世纪出现的滚齿机和插齿机，解决了大量生产高精度齿轮的问题。1900年,普福特为滚齿机装上差动装置，能在滚齿机上加工出斜齿轮，从此滚齿机滚切齿轮得到普及，展成法加工齿轮占了压倒优势，渐开线齿轮成为应用最广的齿轮。1899年，拉舍最先实施了变位齿轮的方案。变位齿轮不仅能避免轮齿根切，还可以凑配中心距和提高齿轮的承载能力。1923年美国怀尔德哈伯最先提出圆弧齿廓的齿轮，1955年苏诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入的研究，圆弧齿轮遂得以应用于生产。这种齿轮的承载能力和效率都较高，但尚不及渐开线齿轮那样易于制造，还有待进一步改进。活动组织方式全班交流，小组讨论，学生调研，教师指导。活动评价方式教师评价和学生互评相结合。 所需学习资源：指南车.jpg地动仪.jpg被中香炉.jpg被中香炉.doc耒耜.