机械效率范文

时间:2023-03-19 22:42:51

导语:如何才能写好一篇机械效率,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

机械效率

篇1

1.竖直方向匀速提升物体

例1 江南科技馆有一种神奇的装置,如图1所示.借助该装置,小明仅用150N的拉力就提起了重量为600N的摩托车.问:此过程中该装置的机械效率为多少?

分析 该装置可看做滑轮组,由图可知承担物重的绳子股数n=5,则s=5h;

已知摩托车重和拉力大小,根据公式W有用

=Gh可求做的有用功,利用W总=Fs求总功,有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率.

解答 从图上可以看出,承担物重的绳子股数n=5,则s=5h,该装置的机械效率:

η=■=■=80%.

点评 本题考查了变形滑轮组的机械效率的计算,是基于图形进行动态思考,分析清楚承担物重的绳子股数(直接从动滑轮上引出的绳子股数),题目就能迎刃而解.

2.水平方向匀速拉动物体

例2 用如图2所示机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动2m,物体受到的摩擦力为120N,绳子的水平拉力为50N,求:

(1)对物体做的有用功;

(2)拉力做的总功;

(3)滑轮组的机械效率.

分析 (1)物体沿水平方向运动时,克服物体与地面间的摩擦力所做的是有用功.已知摩擦力和物体运动的距离,利用W有用

=fl计算有用功.

(2)已知物体运动的距离和作用在动滑轮上的绳子股数,可以得到绳子拉过的长度;已知绳子拉过的长度和拉力,利用W总

=Fs得到总功.

(3)已知有用功和总功,两者之比为机械效率.

解答 (1)对物体做的有用功:

W有用=fl=120N×2m=240J.

(2)绳子拉过的长度:

s=3l=3×2m=6m,

拉力做的总功:

W总=Fs=50N×6m=300J.

(3)滑轮组的机械效率:

η=■=■=80%.

答 (1)对物体做的有用功为240J.(2)拉力做的总功为300J.(3)滑轮组的机械效率为80%.

点评 物体在水平方向运动时,动力克服的是摩擦力,所以对摩擦力做的是有用功,机械效率的大小与物重无关.

二、斜面的机械效率

例3 如图3所示为倾角30°的固定斜面,方明同学用平行于斜面500N的推力将重力为700N的物体在5s时间内匀速推高1m.(g取10N/kg)求:斜面的机械效率?

分析 本题是一个斜面问题,由图可知当物体被推高1m时,物体在斜面上移动的距离s=2h=2m.

已知物体的重力和拉力的大小,根据公式W有用=Gh可求做的有用功,利用W总

=Fs求总功,有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率.

解答 从图上可以看出,物体被推高的高度h=1m,则s=2h=2m,

该装置的机械效率:η=■=■

=■=■=70%.

答 该斜面的机械效率为70%.

点评 本题考查了斜面的机械效率的计算,关键是把G、h、F、s这些物理量理清楚,正确运用斜面机械效率的公式.

【拓展】斜面对物体的摩擦力大小?

分析 额外功W额=fs,总功W总=Fs,

如果f=F,那么就意味着W额=W总,W有用

=0.机械效率η=0,所以f≠F.

那么如何去求f呢?

我们知道W额=fs,那么f=W额/s,

利用W额=W总-W有用,

即可求得f.

解答 W有用=Gh=700N×1m=700J,

s=2h=2×1m=2m,

W总=Fs=500N×2m=1000J,

W额=W总-W有用=1000J-700J=300J,

f=■=■=150N.

答 斜面对物体的摩擦力大小为150N.

点评 在斜面上匀速运动的物体的摩擦力不等于牵引力,而是通过先计算额外功再来求解摩擦力.

三、杠杆的机械效率

例4 如图4所示,在杠杆的中点挂一质量为20kg的物体,某人在端点用125N向上的力将该物体匀速提高了0.5m.则此人对物体做功的机械效率为多少?

分析 被提升物体的重力:

G=mg=200N.

物体升高的距离h1=0.5m,动力F

=125N,但动力作用点升高的距离h2未知.

由图知,物体升高的距离h1=AB,

又AOB∽A′OB′,

故AB∶A′B′=AO∶A′O=1∶2,

A′B′=2AB=2×0.5m=1m,

则η=■=■=■=80%.

篇2

通过测定滑轮组机械效率的实验探究,小明发现不同滑轮组的机械效率不同,同一滑轮组在不同情况下的机械效率也不尽相同,那到底是哪些因素影响了滑轮组的机械效率呢?

二、提出猜想

通过观察发现,建筑工地上使用的大型吊车的吊钩很大,简易吊车的吊钩做得较小,而实验室中使用的滑轮却是尼龙的,很轻,并且同样是尼龙的滑轮绕3股绳子和绕5股绳子的机械效率也不同,于是小明提出了以下几种猜想:

猜想1:绳子的股数影响滑轮组的机械效率。

猜想2:滑轮在自重影响滑轮组的机械效率。

猜想3:所挂重物的多少不会影响某一个滑轮组的机械效率。

三、设计方案,进行实验

小明向实验室张老师借来了钩码一盒子、细线、5个塑料骨架的尼龙滑轮、1个钢铁骨架的尼龙滑轮(自重比塑料骨架重)、可以准确测量各个方向作用力的指针式测力计(如图1所示)、铁架台和刻度尺等。

1.小明设计了如图2所示的两个滑轮组,两个滑轮组的滑轮完全相同,提升的钩码也相同,这是为了验证猜想_________。设计时,使用相同的滑轮、相同的钩码的原因是什么?

2.通过实验小明得出了表1数据,请你把空白处填写完整。

3.为了探究其他猜想,他设计了图3所示的两个滑轮组,其中乙图中的动滑轮为铁制骨架,通过实验得出了表2中的数据,请你把空白处填写完整。

四、总结结论

4.通过表1第1次或第2次实验的数据,发现相同的滑轮绕不同的绳子股数,提升同一物体时,机械效率__________。比较观察1、2两次实验的数据,还可以得出滑轮组的机械效率与___________无关。

5.比较第3次或者第4次实验的数据,滑轮组的机械效率与_________有关。对比第3次丙和第4次丙的机械效率得出,同一滑轮组的机械效率还与___________有关。

五、交流与评估

6.通过实验发现猜想____________是正确的,猜想_______是错误的。课本上绕3股绳子和绕5股绳子的机械效率不同的根本原因是__________影响了机械效率。

解析:甲乙两图中的不同是绳子的绕法,其他因素相同,说明仅仅研究机械效率与绳子绕法的关系,这里采用了控制变量法。根据数据发现效率相同,说明与绕法无关。表1中提升的高度不同,机械效率相同,说明与高度无关。

采用相同方法计算表2中的机械效率分别为88.9%、66.7%、93.3%、77.8%;这四个机械效率不同,说明机械效率与滑轮自重和所挂物体的重力有关。

答案:

1.猜想1,控制其他可能影响的量

2.0.3 0.2 0.6 0.4 88.9% 88.9% 88.9% 88.9%

3.88.9% 66.7% 93.3% 77.8%

4.相同 提升高度

5.动滑轮自重 所提重物的重力

6.1和2 3 动滑轮的自重

篇3

一、竖直方向使用滑轮组

例1 在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图1所示的滑轮组.某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s,卷扬机提供的拉力F为2500N.求在此过程中:

(1)有用功;

(2)拉力F的功和功率;

(3)滑轮组的机械效率.

分析 (1)功的大小等于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过距离的乘积.由图1可知,有用功就是作用在物体上的拉力所做的功.如图2所示,由于物体在竖直方向上做匀速直线运动,所以F拉=G,即W有=F拉h=Gh.

(2)由于拉力是通过机械直接作用在绳子的自由端的,所以拉力F做的功就是总功.所以拉力F的功率可以用P总=■,或者,P总=F■=Fv;

(3)机械效率即为有用功与总功的比值.

解 (1)W有=Gh=4000N×10m=4×104J.

(2)W总=Fs=F×2h=2500N×2×10m=5×104J

P=■=■=1.25×103W.

或P=F■=F■=2500N×■

=1.25×103W.

(3)η=■×100%=■×100%=80%.

答 (1)有用功为4×104J;(2)拉力F做的功为5×104J,功率为1.25×103W;(3)滑轮组的机械效率为80%.

例2 如图3,用滑轮组匀速提升重为2000N的物体,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力1s内做了1250J的功,滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和绳重.

求:(1)这个滑轮组中吊起滑轮的绳子的股数(并画出滑轮示意图);

(2)这个滑轮组中动滑轮的重;

(3)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为多大?

分析 (1)有用功是直接作用在物体上的力F拉所做的功.对物体进行受力分析之后,得到W有=Gh.总功是直接作用在机械上的力F所做的功,这里是指作用在绳子的自由端的动力F所做的功,因此W总=Fs

=Fnh.题中还告知了机械效率的值,是有用功和总功的比值,即可求得n.n是承担物重的绳子段数,也就是提升动滑轮绳子的段数.

(2)因为不计摩擦和绳重,所以在提升重物的过程中,克服动滑轮的重力所做的功就是额外功.根据W额=G动h即可求得G动.

(3)对同一滑轮组而言,当提升物体的重力发生变化时,机械效率是变化的.所以要计算新的拉力,不能使用原来的机械效率.这时,由于不计绳重和摩擦阻力,需要利用G动不变,即额外功不变,使用F=■(G动

+G物)求新的拉力.

解 (1)因为W有=Gh,W总=Fs=Fnh,

所以η=■×100%=■×100%=80%

即■×100%=80%,求得n=4(装配图如图4所示).

(2)W有用=W总×η=1250J×80%=1000J

W额=W总-W有=1250J-1000J=250J

W额=G动h

所以G动=■=■=500N.

(3)根据F=■(G动+G物)得,

当物重为300N时

F′=■(G动+G物)=■(300N+500N)=200N.

答 (1)这个滑轮组中吊起动滑轮绳子的股数为4股,滑轮示意图如图4所示;

(2)这个滑轮组中动滑轮的重为500N;

(3)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为200N.

小结 竖直方向使用滑轮组,机械效率计算题的解题技巧.

(1)有用功:直接作用在物体上的力F拉所做的功.由于一般情况下,物体做匀速直线运动,因此W有=Gh.

(2)总功:直接作用在机械上的力F所做的功,这里是指作用在绳子自由端的动力F所做的功,因此W总=Fs=Fnh.

(3)有用功率和总功率:这里的关键是区别有用功和总功.P有=■=G物v物,P总

=■=Fv=Fnv物 .这里的n是承担物重绳子的段数,也就是从动滑轮出来的绳子的段数.

(4)机械效率是有用功和总功的比值.

(5)机械效率的变化:在使用同一个滑轮组时,若所提升的重物发生改变时,机械效率将会发生改变,此时,通过F=■(G动

+G物)求所需要的量即可.(摩擦和绳重不计)

二、杠杆

例3 用一个杠杆来提升重物.已知动力臂是阻力臂的3倍,物体重600N,手向上拉杠杆的动力是210N,物体被提升20cm.求:

(1)手拉杠杆上升的高度;

(2)人做了多少总功;

(3)人做了多少额外功;

(4)杠杆的机械效率是多大.

分析 (1)如图5所示,由于动力臂是阻力臂的3倍,根据相似三角形可知■=■,由此可以求得手拉杠杆上升的高度.

(2)人做的总功是作用在机械上动力所做的功.因此用相关公式可以求得总功.

(3)额外功等于总功减去有用功,这里只要求得有用功即可.

(4)杠杆机械效率等于有用功与总功的比值.

解 (1)物体上升高度h=20cm=0.2m.

动力移动距离s=3h=3×0.2m=0.6m.

(2)人做的总功

W总=Fs=210N×0.6m=126J.

(3)W有=Gh=600N×0.2m=120J,

W额=W总-W额=126J-120J=6J.

(4)η=■×100%=■×100%=95.2%.

答 (l)手拉杠杆上升的高度为0.6m;

(2)人做了总功126J;

(3)人做了额外功6J;

(4)杠杆的机械效率是95.2%.

小结 杠杆机械效率计算题的解题技巧:

(1)有用功:用杠杆提升重物时克服物体的重力做的功,所以利用公式W有=Gh直接求得即可.

(2)总功:直接作用在杠杆上的动力F所做的功,因此W总=Fs.

(3)有用功率和总功率:

P有=■,P总=■.

篇4

【关键词】设计思想 教学设计 验证猜想 知识反馈 设计总结。

1.设计思想

本教学设计首先从影响滑轮组机械效率注意事项入手进行实验探究,并在此过程中理解实验在科学探究中的作用,通过分析、观察、测量、比较、收集证据,作出解释,然后提出新的课题--如何提高机械效率,鼓励学生学以致用,解决实际问题,让学生经历科学探究过程,培养了学生的探究意识,激发了他们的创新能力。

2.教学设计

总是小于1。那么产生这种现象的原因是什么?

是测量错误还是测量误差?学生讨论:有些学生认为

是读数时产生的测量误差。带着这个想法重新回到 (1)

实验发现所测机械效率还是大于100%。那么是不是测量错误呢?测量错误又是怎样产生的呢?

演示:老师将如图A所示的弹簧秤倒立过来如图B所示,同学们发现了什么?答:发现弹簧缩短了,那么弹簧缩短的原因是什么?

学生提问:既然当弹簧秤向下拉时由于弹簧及挂钩自重影响

滑轮组机械效率的测量,为了避免由于弹簧自重而带来的测量错

误,我们应将弹簧秤向上拉。随后实验小组利用如图(2)所示

通过数据分析实验小组使用同一滑轮组而且钩码重,物体被提升高度均等的情况下为什么机械效率不同呢?

探究二:拉力的方向对滑轮组机械效率的影响

通过(1)(2)两次数据比较发现,拉力F的大小不同,自由端移动的距离不同,为什么不同?让学生带着这个问题重新回到实验发现

在做第一次和第二次实验过程中拉力的方向不同,第一次

使拉力的方向竖直向上,第二次拉力方向与竖直方向成一

定角度如下图C、D所示:

那么拉力的方向不同会导致什么不同呢?学生猜想:动力臂与阻力臂的比值不同。验证猜想,如下图所示当拉力方向分别与竖直方向成00、300、450、600角的情况下此时动力臂分别是阻力臂的2倍 倍、 倍、1倍。

根据杠杆的

平衡条件:动力

×动力臂=阻力

×阻力臂可知当

拉力方向与竖直

方向成300、450、600角时拉力F分别为物重的 、 、1倍,因此当竖直向上拉时拉力F= (G+G轮)/2(忽略磨擦阻力)当斜向上拉时,拉力F的大小大于(G+G轮)/2,而且发现绳子自由端移动的距离并不等于重物上升高度的2倍而是大于2倍,因此,根据公式W总=F·S可知,W总随着α角的增大而增大,故在测量如图(C)所示滑轮组机械效率时拉力方向始终竖直向上且必须是匀速的。

通过利用上述两种滑轮组的机械效率测定发现当拉线从定滑轮出时应考虑弹簧及挂钩的自重,当拉线从动滑轮出时应注意拉力的方向和速度。

过渡:请看插图用一个重为1000N的大型动滑轮提升一个重量为10N的箱子,求该滑轮组的机械效率为多少?(g=10N/kg)

想一想:你是否愿意利用该动滑轮来提升较轻的物体,学生回答:不。因为机械效率低,那么如何提高机械效率呢?学生讨论分析得出要提高机械效率应尽可能减少滑轮自重,尽可能减少各种摩擦阻力,那么同学们的讨论结果是否正确呢?

探究三:探究滑轮自重对机械效率的影响?

通过实验数据分析滑轮自重确实是影响机械效率的一个因素,因此提高机械效率就必须减轻滑轮自重,我们知道滑轮自重不可能无限减小,那么提高机械效率是否还有其它途径呢?

探究四:探究被提升物体重量对机械效率的影响。

实验小组用同一滑轮组提升重量不同的物体分别测定滑轮组的机械效率数据列表如下:

通过数据分析:实验小组利用同一滑轮组提升重量不同的物体时,滑轮组的机械效率也不同,且机械效率随着提升物体重量的增加而增加,因此增加提升物体重量同样也是提高机械效率的途径。

教师对机械效率进行理论分析:

3.知识反馈:

某同学利用三种不同的滑轮组来提升重量不

同的物体时,测得物重与机械效率的关系如

下图所示,那么从G-?图像中可获取哪些信息?

答:1、从a、b、c三条曲线可知滑轮组的机械效率是随着重物的增加而增加,在同一滑轮组中W额不变,增加W有从而提高机械效率。

2、a、b、c三条曲线均无限接近100%,说明使用滑轮组由于W额的存在?永远不会等于1,即?

3、从图像可知在W有(即提升重物G)相同时,使用a曲线对应的滑轮组提升物体时W额最少,而使用C曲线对应的滑轮组提升物体时W额最多,因此我们在生活中应选择a曲线所对应的滑轮组。

4.设计总结

本实验设计从生活走向物理,从物理走向生活,让学生感到知识就在身边,身边蕴藏知识,设计中尤其注重让学生体验经历探究的过程,引导学生对机械效率的探究,学生通过自己的实验探究,不但加深了机械效率概念的理解,而且对"效率"概念有进一步的认识,因为在我们生产、生活中处处讲效率,处处要提高效率,带着效率的思考离开课堂,走向更大的思维空间。

篇5

例1.(2010・哈尔滨)建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到10m高处.姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N.工人利用该装置每次提升一块重900N的建材,该工人拉绳子的速度是0.8m/s,在施工过程中:

(1)该工人提升建材时的有用功率是多少?

(2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦)

(3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作,将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4m/s).她到仓库找到了两台电动机,铭牌上的部分数据如上表所示,她要选用其中的一台.请你帮助选择,就你所选的电动机,说明如何使用该装置才能做到合理配置.

考点:功率的计算;速度的计算;功的计算;滑轮(组)机械效率的计算.

分析:(1)知道一块建材重和提升的高度,利用功的公式求有用功;再利用速度公式求做功时间,利用功率的公式求工人提升建材时的有用功率.

(2)知道拉力大小,求出拉力移动的距离,求出总功,再利用机械效率的公式求该装置的机械效率;

(3)知道工人提升一块建材时的有用功率,根据表格中提供的信息,判断使用不同功率的电动机一次提升多少块建材最合适.

解答:(1)提升建材时所做的有用功:

9000J/10000J×100%=90%.

(3)一次提升1块建材有用功功率为360W,一次提升8块建材,做功功率为2.88kW,选择3kW的电动机,效率最高;一次提升2块建材,做功功率为0.72kW,选择0.8kW的电动机,效率最高.

答案:(1)该工人提升建材时的有用功率是360W;

(2)该装置的机械效率是90%;

(3)选择3kW的电动机,一次提升8块建材,效率最高;选择0.8kW的电动机,一次提升2块建材,效率最高.

点评:本题考查了速度的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算,涉及到寻找合理的配置方法,知识点多,属于难题.

例2.(2011・哈尔滨)如图所示,小聪用桶、小明用口袋,各装重120N的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为___J,小聪与小明所用机械的效率之比为_________.(不计绳重及摩擦)

考点:功的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.

分析:(1)根据图示求出提升沙子的高度h,知道沙子重,利用W=Gh求小聪和小明做的有用功;

(2)不计绳重及摩擦,提升桶和动滑轮做的功为额外功,利用W=(G轮+G桶)h、W=(G轮+G袋)h计算小聪和小明做的额外功;而总功等于有用功加上额外功,求出总功,利用效率公式求滑轮组的机械效率,再求比值.

解答:(1)如图,提升高度h=2×3m=6m,小聪和小明做的有用功:W有用=G沙h=120N×6m=720J;

(2)不计绳重及摩擦,小聪做的额外功:W额1=(G桶+G轮)h=(20N+10N)×6m=180J;小明做的额外功:W额2=(G轮+G袋)h=(5N+10N)×6m=90J;小聪做的总功:W总1=W额1+W有用=180J+720J=900J,小明做的总功:W总2=W额2+W有用=90J+720J=810J,小聪和小明的机械效率之比为:

点评:本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握,本题关键:一是能从图中得出相关信息,特别是到三楼上升的高度是两层楼高;二是不计绳重及摩擦,额外功的求法W=(G轮+G桶)h或W=(G轮+G袋)h.

例3.(2012・哈尔滨)同学们共同研究滑轮的特点:

(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮________________.

(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示.据此可知,使用动滑轮__________________________________.

(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行的实验如丙图所示.请根据丙图信息.写出分析数据的具体过程,并回答他们的问题.

考点:定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点.

分析:(1)观察甲图三次弹簧测力计示数与物重,可得出拉力与物重相等,但改变了用力的方向,给做功带来了方便;

(2)观察乙图弹簧测力计示数与物重,可得出拉力小于物重,即使用动滑轮时省力;

(3)已知物重G、拉力F、物体升高的距离h,绳子移动的距离S,绳子段数n,根据有用功公式和总功公式可求出所做的功进行比较.

解答:(1)从甲图中可看出,三种拉力情况,每次拉力的方向都不相同.在实验过程中不断改变拉力的方向,观察测力计的示数都为1N,等于物重,可得出结论:定滑轮可以改变力的方向,但不省力.

(2)在图乙中,拉力F=0.6N

(3)提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,使用滑轮组时所用拉力F=0.8N,弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m,所做的总功W总=FS= 0.8N×0.3m=0.24J.经比较W有用

故答案为:(1)能改变动力方向,但不能省力;(2)能省力,但不能改变力的方向;

(3)提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,使用滑轮组时所用拉力F=0.8N,弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m,所做的总功W总=FS= 0.8N×0.3m=0.24J.经比较W有用

篇6

关键词:滑轮组;斜面;机械效率

[滑轮组的机械效率]

一、实验目的

1.通过实验掌握测定机械效率的方法,领会控制变量法的应用。

2.通过实验知道滑轮组的机械效率和物体所受重力的关系,知道提高测滑轮组的机械效率的方法。

二、实验器材

刻度尺、弹簧测力计、钩码、滑轮组两套、铁架台、细绳

三、实验步骤

1.用弹簧测力计测出钩码所受的重力G的值,并记录在表中。

2.按图安装好滑轮组,分别记下钩码和弹簧测力计的位置。

3.匀速拉动弹簧测力计使钩码升高到某一位置处,在运动中从弹簧测力计读出拉力F的数值。

4.用刻度尺分别测出钩码上升的高度(h)和细绳自由端通过的距离(s)。

5.根据W=Gh算出有用功,根据W=Fs算出拉力所做的功(即总功)W总,再用η=W有/W总=Gh/Fs计算机械效率。

6.改变钩码的数量,重复上面的实验,将实验数据记录在表格中。

数据表格

四、交流讨论

1.在提升钩码的过程中,应注意什么?

要匀速提升钩码。

2.同一个滑轮组挂不同质量的钩码时,机械效率相同吗?

不相同,钩码质量越大,机械效率越高。

3.如图一,甲、乙两个滑轮组都挂相同的钩码时,机械效率是否相同?

不相同,动滑轮越多,机械效率越低。

4.滑轮组的机械效率都与哪些因素有关?

物体的重量,滑轮的重量。

实验结论:

影响滑轮组的机械效率有关因素:(1)被提物体的重量,G越大,机械效率越高;(2)滑轮自重,滑轮组如果越多,虽然省力但是无用功多,机械效率越小;(3)绳与滑轮之间的摩擦。

无关因素:(1)绕线方式;(2)物体被提高的距离;(3)提物体的速度。

提高滑轮组机械效率的方法:增大物体的重量和减小动滑轮的重量、摩擦等。

五、注意事项

1.实验中,如果我们使用的弹簧测力计量程较小(例如5N),那么重物(钩码)不可太少,否则示数过小,误差较大。

2.按国家教委(原教育部)的教学仪器标准规定,用J2122型单滑轮组吊起9.8N的重物实验,其机械效率一般不低于90%,用双并滑轮组吊起9.8N的重物实验,其机械效率不低于60%。若实验得出的机械效率太低,应检查滑轮的缆绳是否从滑轮槽中滑脱出来,或者线绳是否扭结。

3.以下因素会影响测力计读数的准确:测力计不是匀速地移动;测力计指针与刻度板摩擦;重物摆动。

六、实验拓展

为什么用双并滑轮组实验的机械效率比用单滑轮组实验低?(如图二)

提示:双并滑轮组比单滑轮组的滑轮多,自重较大,而且滑轮在运动中要克服摩擦力消耗功,使总功变大,机械效率变低。

例一:某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。

(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越__________。

(2)第3次实验中所做的有用功是__________J,机械效率是__________。

(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功__________(选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。

(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,__________额外功(选填“增大”或“减小”)。

参考答案:(1)高;(2)0.4 72.7%;(3)增大;(4)减小

例二:实验题

1.(2011年福建省福州第29题,4分)如图一所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N。

(1)实验时要竖直向上且________拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图一中所示,是 N,则滑轮组的机械效率是______。

(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(不计摩擦)

2.测定如图二所示的滑轮组的机械效率。

(1)实验所需器材除钩码、弹簧测力计、滑轮、铁架台外,还需要_____和______。

(2)如果将两个1N的钩码匀速提升10cm,弹簧测力计的示数是0.81N,将实验数据填入下表:

(3)根据测量数据,求此滑轮组的机械效率,写出计算过程。

参考答案:

1.(1)匀速,2.4,75%;(2)增大

2.(1)细绳,刻度尺,(2)2,0.8,10,30

(3)W有=Gh=2N×10m=20J

W总=Fs=0.8N×30m=24J η=■=■=83.3%

[测定斜面的机械效率]

一、实验目的

1.理解总功和有用功的意义,并知道利用斜面拉物体时其测定的方法。

2.学会机械效率的测定方法,领会控制变量法在实验中的应用。

3.通过实验,总结提高斜面的机械效率的方法。

二、实验器材

弹簧测力计、刻度尺、斜面、小木块。

三、实验原理

将物体沿斜面拉动,测出此过程中的总功并计算出相应的有用功,运用公式η=W有/W总=Gh/Fs就可以得出斜面的机械效率。

四、实验步骤

1.用刻度尺测出斜面长S和斜面高h,将数据记录在表1中。

2.用弹簧测力计测出木块的重量G,将数据记录在表格中。

3.用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速上升,读出测力计的示数F,将数据记录在表格中。

4.改变木板的倾斜程度,重做上面的实验,将数据记录在表格中。

5.计算各次实验中斜面的机械效率,并进行比较。

6.改用粗糙程度不同的斜面,重复实验步骤1~3,将数据记录在表格2中,计算各次实验中斜面的机械效率,并进行比较。

五、记录数据表格

1.斜面的机械效率跟倾斜程度关系

表1

2.斜面的机械效率跟粗糙程度关系

表2

实验结论:

1.斜面光滑程度相同时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效越高,但越费力。

2.斜面倾斜角度相同时,斜面越粗糙,机械效率越低。

例三:长1000m、高250m的斜坡,将一辆重6×103N的矿车以2m/s的速度由坡底拉到坡顶,如果拉力是2×103N,求:

(1)由坡底到达坡顶所用的时间;

(2)拉力做的有用功;

(3)拉力做功的功率;

(4)利用此斜面做功的机械效率。

参考答案:(1)500s;(2)1.5×106J;(3)4×103W;(4)75%

例四:探究斜面的机械效率

如图所示,该实验器材有:不同的三个斜面、小车、________和________.

1.研究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系:

在实验过程中,应选用三个________相同而________不同的斜面进行实验,只有这样才能得出斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系。

实验中需要测出的物理量有:小车的重力,斜面的_____及斜面的______,小车在三个不同斜面向上______运动时的三个拉力的大小最后计算出有用功和总功,从而算出不同斜面的机械效率。

结论:__________________________________________。

2.研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系:

在此实验中,应选用三个_____相同而______不同的斜面进行实验,测出不同斜面的______以及小车在不同斜面上______运动时的拉力大小,通过计算,最后得出结论。

结论:_________________________________________。

3.该实验说明斜面的机械效率与斜面的______和______有关。

参考答案:弹簧测力计;刻度尺

1.倾斜程度;光滑程度;长;高;匀速;在倾斜程度相同的条件下,斜面越光滑,其机械效率越高。

2.光滑程度;倾斜程度;长和高;匀速;在光滑程度相同条件下,斜面越陡,机械效率越高。

3.光滑程度;倾斜程度。

例四:为了证实其中的部分猜想,学习了机械效率知识后,某物理兴趣小组的同学对“斜面的机城效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些猜想:A.跟斜面的粗糙程度有关;B.跟斜面的倾斜程度有关;C.跟物体的重力有关;D.跟斜面的长度有关。

小明同学设计方案并用相同材料的斜面和物块进行探究,下表反映了他的探究过程。

1.请你替小明在表中两个空格处填上适当的数据

2.通过对比________两次(填实验次数的序号)实验数据,可验证猜想A.

3.通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:当其他条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效越_______。

4.若要验证猜想C,应控制不变的量是:斜面长、斜面的倾斜程度和_______,需要改变的量是_______。

篇7

关键词:机械效率;代数法;精确计算;近似计算;瞬心法

1 引言

平面连杆机构的研究已有了一个多世纪的历史,因其具有承载能力大、易加工、制造成本低等优点,已在工程和日常生活中有着非常广泛的应用,因此平面连杆机构的机械效率的研究也越来越吸引着人们的关注。对于不同的情况,人们往往选用直接计算的方法;但在一些特殊、复杂的场合,由于参数无法精确确定,因此不能得到较满意的结果,本文针对不同的情况总结了两大类机械效率的研究方法:代数法、几何法。

2 代数法

有用功跟总功的比值叫机械效率,它反映了输入总功在机械中的有效利用程度,常用η表示。使用任何机械都不可避免地要做额外功,因此有用功总是小于总功,机械效率总是小于1。从功、功率、驱动力、驱动力矩的角度表达式为:

2.1 精确计算法

以曲柄摇杆机构为例,曲柄为原动件,作匀速运动,角速度为ω1,作用于曲柄上的驱动力矩为Md,摇杆作往复摆动,摆角为φ。假设摇杆工作行程曲柄对应的围角为φ1,工作阻力为Fr,垂直作用于摇杆某一点E;空回行程围角为φ2,工作阻力为0。

因此在各个参数及其之间的关系均已知时,用精确计算法可以保证良好的精度,在一些精密仪器等对精度要求比较高的机构中可考虑使用此种方法。

2.2 近似计算法

如上2.1的计算结果,一般情况下,式中Fd与θ的关系用具体表达式比较繁杂困难,为此还可以考虑采用近似计算法。

所谓近似计算方法,就是在各个参数之间的函数关系无法精确得到时,采用微元法将研究对象划分成若干等分,再进一步研究。再以上述的曲柄连杆机构为例,则一般步骤为:

因此对于参数之间关系难以明确而对机构精确度要求不是很高时,为避免精确计算带来的复杂的计算任务,可采用近似计算法。

3 几何法(瞬心法)

当任一构件2相对于另一构件1作平面运动时,在任一瞬时,其相对运动都可以看成是饶着某一个重合点的转动,该重合点称为速度瞬心或者瞬时回转中心。因此瞬心是该两构件上相对速度为零的点,或者说是绝对速度相同的点。

综上分析可知,机构效益取决于的长度,且越小,机构效益越大,因此在实际机构设计中,若想达到更大的机构效益,可方便的通过调整相关构件的长度,使得尽可能小来实现。

因此,速度瞬心法作图简单,不仅可以准确的计算机构的机械效率,还能根据具体要求调整机械效率,以达到更高的经济效益。

4 结论

机械效率的计算方法应在不同情况有不同选择,在各个参数及其之间的关系均已知时,用精确计算法可以保证良好的精度,在一些精密仪器等对精度要求比较高的机构中可考虑使用此种方法。对于参数之间关系难以明确而对机构精确度要求不是很高时,为避免精确计算带来的复杂的计算任务,可采用近似计算法。而速度瞬心法方便实用,不仅可以准确的计算机构的机械效率,还能根据具体要求调整机械效率,以达到更高的经济效益。

参考文献

[1] 谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理[M].第二版.北京:高等教育出版社,2010.6(2012,7重印)

篇8

关键词:农业机械;生产效率;质量;方法措施

前言

在农机化作业中,农业机械效率的高低,决定获取效益的高低;农业机械作业质量的优劣,不仅关系到农业机械化的信誉与发展,而且直接影响农业增产增收和农民使用农业机械的积极性。农业机械在农业生产中之所以能够受到人们的青睐,成为农业生产中离不开的重要工具和手段,主要是因为农业机械在农业生产中的生产效率和作业质量都远远高于正常人的手工劳作,其生产成本也远远低于手工劳作的劳动力成本。在农机化作业体系中,农业机械的生产效率越高,替代作用表现得也就越明显,获取的效益也就越高。

1提高农业机械生产效率的几项措施

1.1合理使用农机具和编制机组

拖拉机和机引农具是一组先进的生产工具,在进行农田作业时,必须得到合理的使用,才能发挥最大的效能和获得“高效、优质、低耗、安全”的良好效果。拖拉机是一种动力机械,在使用中必须注意到充分利用发动机的功率。拖拉机的工作性能主要反映在拖拉机的牵引功率、牵引力和工作速度等主要指标方面。拖拉机牵引功率利用程度对生产率影响很大,一般拖拉机的功率利用在90%左右为宜。例如:东方红-75拖拉机牵引五铧犁作业,耕深2~22cm,在功率利用程度达到90%左右时,每小时可翻地0.67h,而在同样的土地条件下,降低功率利用(减少犁铧或工作速度选用不当等),则会降低每小时的翻地工作量。根据不同作业特点,给各种型号拖拉机分配适宜的作业。不同型号的拖拉机有不同的工作性能、功率、牵引力、行走速度,作业的适应性能都不一样。因此,根据不同型号的拖拉机工作性能,分配适宜作业和科学编制机组,才能获得好的工作效果。

1.2合理选择速度

合理运用拖拉机各档速度,对提高生产率是很重要的。当拖拉机负荷不足时,在确保作业质量和机具安全的情况下,应使用高速度作业。例如:东方红-75拖拉机3档作业时牵引力大约为2 320kg,速度为24~30km/h;而一台41片圆盘耙所需的牵引力为700~800kg,如果牵引2台圆盘耙,再加上联结器阻力(约80kg),则农机具阻力共计1 480~1 680kg左右。这样拖拉机用3档带2台圆盘耙作业明显负荷不足。用4档作业功率可以得到充分发挥,而4档速度高于3档,生产效率也将随之提高,约在19.5%左右。

1.3提高时间利用率

农业生产的各环节都受时间的限制,农业机械在农业生产中若想充分发挥作用,在有限时间内获取最大的工作量,除合理使用农机具和合理选择速度外,最基本的一点就是要提高时间利用率,要将空运转时间降到最短,尽一切努力提高纯作业时间。这就要求生产前应做好各项准备工作:农机具要检修彻底,技术状态完好;定机车、定农具、定作业地点、定人员;搞好土地规划,消除田间各种障碍物等,这些都是减少机车空行时间的有效方法。地块的长度对时间利用影响也很大。例如:垄长1 000m时,转弯时间约占10%;当垄长200m时,转弯时间约占30%。

1.4充分利用农具的幅宽

由于驾驶员的经验和水平不同,在驾驶拖拉机作业时走的不直,很容易出现漏作和重作现象,这样就会导致机组工作实际幅宽小于或大于构造幅宽。因此,要提高驾驶员技术水平,除个别作业(耙地、镇压)少重不漏外,应尽量使工作幅宽等于构造幅宽,以提高工效。

2提高农业机械作业质量的方法

2.1保持农业机械的技术状态完好

保持作业中的农业机械技术状态的完好是提高农机作业质量的首要条件和重要保证,农业机械只有在技术状态完好的条件下投入到农业生产中,才能够保证作业质量达到农艺要求。保持农业机械技术状态完好的方法主要有3种:一是作业前按要求对投入作业的拖拉机及配套农机具进行彻底检修,做到需修的必修、该换的必换,不留任何故障隐患,保证拖拉机及农具技术状态完好。二是按要求对机农具进行技术保养,其目的是清除隐患,避免故障,保证机具经常处于完好的技术状态,以提高作业质量。三是按要求操作,无论是拖拉机还是配套农机具,在使用时都必须按照所要求的技术操作规程进行操作,这是保证农机具技术状态完好和延长使用寿命的最基本常识。

2.2努力提高驾驶员及操作者的技术水平

农机作业质量不仅与机械技术状态有关,驾驶操作者的技术水平也是影响农机作业质量的一个关键因素。如果没有一个具有较高操作技术水平的驾驶员去操纵拖拉机及配套机具,即使它们的技术状态再好,其作业质量也不一定满足农艺要求。提高农机驾驶员及操作者技术水平的主要途径有4种:一是坚持择优录用。无论是驾驶员还是操作手,在选用上都必须坚持高标准、严要求,建立严格的用人制度,将一批具有高素质、高技术水平的驾驶、操作者优先录用到重要岗位。二是坚持推陈出新的原则。逐渐废除一些不科学或不符合农艺要求的旧操作技术,掌握新的技术,提高技术水平。三是要经常进行经验交流,有目的地组织驾驶员、操作者进行经验交流,是提高技术水平的一条重要途径。四是驾驶、操作者必须要全面掌握机具的性能和正确的操作方法。

2.3制定农机作业质量标准和建立严密的监督检查制度

农机作业的加工对象是作物、土壤、种子、肥料、农药等,因各种机械作业因地、因时、因作物等客观条件的不同,必须依据各农艺技术要求,制定相应的“农机作业规程”或“农机作业质量标准”,以此满足一定的质量规范,制定“农机作业质量标准”有利于农机作业质量的管理和统一,同时也便于群众监督。农业机械在生产作业中受“农机作业质量标准”的制约。只有建立良好的监督机制,实行互相监督,才能保证“农机作业质量标准”在农机作业中的真正执行,使人民群众的利益不受侵害。

3结束语

在机械化农业作业过程中,农业机械作业质量的好坏,决定了农业机械化的发展及信用;同时,农业机械的运作效率也将直接影响到农产品最终的获取效率。农机化作业体系中提高生产效率及作业质量的方法很多,且很容易掌握。只要我们在实践中能够注意发现,认真研究,不断地进行总结,就会有更加有利于提高生产效率和作业质量的方法发现。

参考文献

[1]朱培慰.加强农业机械管理工作是当前刻不容缓的一项任务[J].农业机械学报,1980(4):106-110.

篇9

关键词:数控机床;机械加工效率;解决方案

二战后世界各国都将经济建设作为本国发展重心,工业生产力已悄然成为各国硬实力的体现,工业自动化对现代机械加工的影响愈发明显。企业在实际加工过程中或是突发性状况都会影响数控机床机械技术加工效率。因此各机械生产企业决不能因循守旧,要积极接受新式工艺,研发符合自身条件的科学先进的技术,使本企业尽快形成核心竞争力,不被时代抛弃,让企业得到飞速发展。

1数控机床概况

数控机床是自动化时代将机床的控制系统以程序控制为主的机床,其全称为数字控制机床[1],数控机床的控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。数控机床由于通过数控装置对零件进行加工,其发出的数字控制信号要完全符合零件和图纸的各项参数,一经输入全程都可实现自动加工,数控机床为人类工业文明的发展做出了巨大贡献。数控机床可以加工出更精密、复杂的零件,也可以最小成本的生产小批量、多品种的零件,数控机床的高效能使它毫无争议的成为机电一体化的代表,数控机床不仅精度、产量有保证,还可以与计算机相关联作业,一台计算机可以控制多台数控机床,减少人为成本,使现代化管理更容易实现,所以数控机床的使用开创了现代机床控制技术的新时代。数控机床主要有以下特点:自动化程度高;很强的生产效率,加工精度高;稳定的加工质量,对加工对象适应性强;有利于生产管理的现代化;易于建立与计算机间的通信联络,容易实现群控。

2提高机械加工过程中生产效率的必要性

数控机床高度自动化的控制系统,使其加工产品的合格率远远超过人工控制的老式机床,并且可以实现普通机床难以完成的精密复杂产品,数控机床可以轻松生产,而且不需要企业提供卡具,只需要提供参数即可。数控机床的高效生产使加工企业被退单、次品率等风险极度降低,提高机械加工企业的收益,增加企业利润。另外,机械加工生产效率的提升,还意味着可以减少人力投入,降低工人劳动强度,为企业节约开支,因此拥有稳定、可靠数控系统的数控机床,其高效性的提升必然使企业得到飞跃性的发展。

3数控机床机械技术加工效率的影响因素

3.1操作数控机床的员工素质参差不齐

当前的科技发展虽然逐步进入自动化,但主体操作依然以人为主,理论上数控机床是要求操作人员是专业而熟练的。但技术骨干力量比重严重偏低,大量的操作人员很少是经过专业培训上岗的员工,并且文化程度也很难满足数控机床的操作要求[2]。这些员工往往不能充分了解数控机床切削的特性,在操作中不能正确选择正确的数控刀具。面对精确而繁琐的技术参数,操作员工缺乏专业认知。这些现象造成高效率高质量的数控机床加工出的产品合格程度因人而异,严重影响了机械加工效率和数控设备性能的最大化发挥。

3.2数控机床的计算机编程规范性不强

随着计算机领域的发展和普及,使数控机床的控制系统愈发自动化智能化,将计算机编程程序应用于数控机床机械加工程序上,已经被各种工业先进国家广泛应用。与计算机的关联使用,使数控机床实现了群控,一个控制中心可以同时或按一定顺序操控多个数控机床,也可以在加工的各个环节予以干预,有更强的可控性。但数控机床的高度数字化,也使其调试流程繁琐而漫长,一旦参数有问题常出现走空刀、走错道的失误运行。一旦技术人员不能规范操作计算机程序,调试过程就会出现失误,造成加工中数控机床的机械加工效率低下,产品规格出现错误。

3.3行业制度缺乏完善性和规范性

操作人员对数控机床机械加工效率的影响,越是精密、复杂的机械往往需要精心操作与维护,如果数控机床使用者不按照规范化流程去使用,数控机床不仅耗损机床寿命,产品的质量由于设备的耗损也会下降。机械加工业没有一个完整完善的制度,使企业因只顾大量订单的完成,而忽视设备已出现损伤的情况,不进行相关保养和维护,使产品的精密度达不到标准,影响控制机床机械加工效率。

4提高数控机床机械技术加工效率的措施

4.1提高员工专业素质,建立培训和赏罚制度

在依然“以人为本”的工业现代化初级阶段的今天,企业不仅要加快先进数控技术的引进[3],更要将注意力放在针对员工的数控技术水平的相关培训上。企业应在数控机床引入前就要有前瞻性,先将一部分管理及表现突出的员工送到高级技术学院,强化专业知识技能,形成隶属本企业的骨干技术力量。也可以在数控机床引入后的调试阶段,让调试人员与技术人员深入交流、探讨,以增加实践经验。企业要定期举办交流培训,让一部分有实际操作经验的骨干员工彼此分享心得,经验共享。在培训时不仅要重视理论知识,还要将管理制度以及规范操作标准一同讲解,使员工从思想到实践都能真正得到提升,使其成长为一名合格的数控机床操作者。对培训结果要有严格的考核制度,评定奖罚透明公开,并将考核结果作为相关人员日后升迁的参考标准。在实际工作中要有一套完整、公平、严格执行的奖罚机制,形成良好竞争风气,调动员工技术比拼精神。企业还要重注重人才的引进,并能留住技术工人,技术骨干才是企业现代化进程的重要推进力量。企业在每月、每季、以及年终,要根据员工的产品合格率、所操作机床完好程度等进行综合绩效考核,优异者不仅加薪,还要全企业通报表扬,使优秀员工财富增加的同时更增加了荣誉感。长期以往,必将使企业员工努力学习先进技术,使企业数控机床机械加工效率大幅上升。

4.2加强生产管理,完善和规范加工工件类型

数控机床各方面性能远远超过普通机床,要发挥其高效性,就要加强生产管理力度,提高数控机床优越性,数控机床可以少量加工精密复杂的零件。但一次只加工一个零件时,就会影响机床的发挥,同样应避免的操作还包括用数控机床加工极少量零件,或是使程序以间接加工方式工作等。如在对一个刚体零件进行加工的时候,一般都会选在加工中心进行加工。在加工过程中,一次装卡后要尽量完成其五面体的加工环节[4],这种生产方式符合规范操作,有利于彰显数控机床的优势,但如果在加工中心上划线或打孔后就直接钻孔,就会影响数控机床效率,所以一旦出现影响效率的现象,就要及时协调、改正操作方法,以科学生产管理方式,对数控机床进行操作。

4.3加强数控机床的计算机编程

理论上,数控系统的先进程度是数控机床加工效率影响最大的因素。数控系统的寿命也关乎数控机床的使用价值。编程设计人员要提高自身技术水平和职业道德,力求程序的精确和稳定,使数控系统在实际生产中更好的创造价值。并非所有的编程都要在电脑上设定,诸如多模数、多穴位、多工位坐标系的输入和调整,就需要在零件批量加工前先行调试后才可以输入确定。如果调试人员不够专业或细心,就会将一些机床偏置寄存器内数据删除,造成产品效果与原本设定的参数发生变异。所以数控机床调试人员以及编程人员应对特殊程序予以电脑、手工相结合的方式进行编制,更好的完善数控机床的高效性能[5]。

5结束语

目前影响企业效益的众多因素包括企业管理手段是否符合现代化要求,技术工业比重大小,企业后勤供给是否有保障,数控机床机械技术加工效率高低等,最后一点则是人们最为关注的技术性难题,想要提高加工效率,要对上面提及的各项要素一一加以考虑,并做好协调工作。文章主要对数控机床进行概述,阐述提高机械加工过程中生产效率的必要性,分析影响数控机床机械技术加工效率的因素,进而提出提高员工专业素质,建立培训和赏罚制度、加强生产管理、完善和规范行业制度、加强数控机床的计算机编程这三方面的改进措施。

参考文献:

[1]邬京波.机攻攻丝加工过程中质量控制分析[J].工程技术研究,2016,(7):74.

[2]沈阳.机械设计加工中应注意的问题探讨[J].南方农机,2017,48(2):62.

[3]李琳,郭鹏.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的探讨[J].工程技术研究,2017,(1):96+98.

[4]刘伟聪.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].南方农机,2017,48(12):90.

篇10

[关键词]提高 教学 效率

一、努力营造宽松和谐的课堂教学环境

平等和谐的课堂环境是提高教学效率的前提条件。许多学生带着各种复杂的心情来到职高:有渴望、有彷徨、有无奈、有激动、有灰心。大家怀着不同的学习目的:有想通过职高学习,圆自己的大学梦,有的想学专业技能去工作,有的只想弄张文凭等等。作为专业课教师,从上第一节课开始就应创建宽松和谐的民主氛围。学生只有亲其师,才能信其道。良好的环境、和谐的情绪、探索的氛围有助于灵感的闪现,有助于创造性思维能力的发展,这种情境的产生有赖于教师的民主教学作风。因此,教师在教学中应做一个引导者而不是灌输者,参与者而不是控制者,对话者而不是给予者。而学生则是探索者,求索者和思考者。作为民主教学的教师首先要树立这样的角色观念,并以适当的言行去引导学生积极思考,激发学生的表现欲与主人翁意识。我告诉学生:凡是遇到不懂或有疑问时可随时随地问我,我将很高兴解答,或与你们共同探讨;正因为有许多不懂不会的问题,所以我们大家才有机会做在一起共同学习。

二、千方百计激发学生的学习兴趣

学习兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向。当一个学生对某门学科发生兴趣时,他总是心情愉快地去学习,积极主动地获取知识。爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师”。如果学生对这门课程不感兴趣,则根本无法学好。那么,怎样激发学生的学习兴趣呢?首先,利用学生的好奇心,激发求知欲望。其次,创造生动活泼的课堂气氛,激发求知兴趣。采用启发式、讨论式教学方法。此外,进行多种形式的作业训练也是激发学生学习兴趣的有效途径。

总之,兴趣是强有力的催化剂、稳定剂,是学生学习的动力源泉。因此,教师在教学中应不断变换教学方式,有机结合听、说、读、写,运用教育学、心理学上的规律和理论,保持学生学习的浓厚兴趣,让他们不断提高注意力,时常体会成功的喜悦,从而真正掌握一种低耗、高效的学习方法。

三、充分利用现代化多媒体教学手段

多媒体教学是指以不同形式存在的各种媒体信息(文本、图像、声音、动画)数字化,然后用计算机对他们进行组织加工,并以友好的形式提供给用户使用。由于多媒体具有图、文、声并茂以及活动影像等特点,因此,充分发挥多媒体的形象化教学,可以弥补传统教学方法在直观感、立体感等方面的不足,取得传统教学方法无法比拟的教学效果。《机械制图》课的教学主要就是培养学生的空间想象和思维能力。对于一些结构比较复杂的物体,在制作模型又很困难时,教师无论怎样讲述与比划,学生始终难以想象出来。学生在进行画图、读图和讨论时,也是如此。这种情况下,如果运用多媒体来进行教学,就可以达到事半功倍的效果。如利用CAD制作的三维动画,任意摆放物置,将物体任意拆开与组合,使学生对复杂物体的结构能一目了然,再配以flash制作的课件,将物体的三视图按绘制步骤演示出来,效果很好。

四、让学生在动手操作中掌握知识难点

培养学生的动手能力是提高教学效率的一个行之有效的方法。大家知道,组合体教学是《机械制图》这一课程的难点所在,而切割体又是组合体教学的重点与难点。这个难点如果不突破,势必影响学生的学习兴趣,进而影响后阶段的学习。机电班的学生以男生居多,他们爱玩,又富有想象力,对橡皮泥的搓、捏、切、截是他们的拿手好戏。为了增强教学效果,让学生快乐地学习,我在讲组合体之前,先让每位学生准备好一盒橡皮泥。利用橡皮泥成形易、变形快的特点,借助橡皮泥来制作由基本形体切割而得的组合体。学生的创造欲与童心一下子就被激活了,连平时一向不爱学习的学生也跃跃欲试。纸上的平面图形经过自己的加工变成了一个个有形的物体,学习有了实实在在的意义,学生也看到了自己所学专业的意义,课余时间也被自觉地利用起来。通过一次次的橡皮泥手工制作,学生慢慢摸索到了不同物体在三视图表示中的规律,空间感增强了,后面阶段的学习兴趣也浓了。

五、将理论学习与生活实际相结合

机械制图是一门实践性较强的基础技术课,所以,在理论教学中,必须注意随时将理论与实际应用联系起来,使学生切实理解知识在实际中的巨大作用,调动他们学习理论的兴趣,或在讲理论前先找出实际生产、生活中存在的问题,提出解决问题的思路,最后引出所要讲授的理论,唤起学生求知解难的欲望。如在讲解线与线的空间位置、相贯线等内容时,以水暖管路的连接作为应用的例子:在讲零件结构和表达方式时,先利用实物演示或组织参观,让学生看一些轴、盖、齿轮、箱体等典型零件,使学生了解各零件的作用,再回头讲结构形成的过程及表达方式的选择等。实践证明,采用这种在实践中学习的教学方式,学生记得牢、学得快,教学效果好。