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电路图设计要点范文1
中图分类号:TU528.45 文献标识码: A 文章编号:
截止到2009年底,我国公路水泥混凝土路面已建成123.1万余公里,里程位居世界第一,而且每年在建水泥混凝土路面工程的规模也位居世界各国前列,但是我们要看到,我国已建及在建的各等级水泥混凝土路面当中,一方面低等级公路里程长度占绝大多数,且大多为农村公路;另一方面,高等级水泥混凝土路面建设数量还在逐年下降。水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、后期养护费用低廉等优点,能更好的适应由于经济增长而出现的各类大型物流车辆的快捷运输要求,同时对水泥混凝土路面也提出了更高的要求以适应车辆荷载的增加。
高等级水泥混凝土路面设计年限一般为20~30年,但是根据已建的高等级水泥混凝土路面运营情况,实际上在使用7~8年左右,就出现大量的断板、错台等破损类型,需要再次大修,远没达到当初的期望,因此在高等级公路建设中有被边缘化及被沥青混凝土路面替代的危险。究其原因有车辆超载及交通量过大的原因,也有路面结构设计及施工的不足和缺陷,本文根据新修编的2011版水泥混凝土路面设计规范中对接缝的改进及有关新规定,阐述水泥混凝土路面结构设计中的接缝设计的类型、作用及使用要求等,以便在今后的设计施工中,能更好的发挥其真正的作用,使水泥混凝土路面能更好的广泛应用于高等级公路中去。
水泥混凝土路面接缝设置的目的及类型
1.1设置目的
防止或减弱温度变化引起的混凝土板的胀缩应力、翘曲应力和施工要求。混凝土面板在路面温度升高或降低时,面板纵向受到约束,不能自由伸缩而产生附加应力及面板翘曲产生翘曲应力(图a、图b);每日施工完成或施工当中一些不确定因素中断连续浇筑作业而需要设置的施工缝。
温度升高时 温度降低时
1.2接缝的类型
1.2.1 从接缝的方向分:横缝和纵缝
横缝:垂直于行车方向的接缝
纵缝:平行于行车方向的接缝
1.2.2 从接缝的功能分:缩缝、胀缝、施工缝
1)缩缝:保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂,从而避免产生不规则的裂缝。
2) 胀缝:保证板在温度升高时能部分伸张,从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏,同时也能起到缩缝的作用。
3) 施工缝:每天完工或因雨天及其它原因不能继续施工时,应做到胀缝处或缩缝处,并做成施工缝的构造形式。
1.2.3 从接缝的构造可分为:平缝、企口缝、传力杆缝及假缝等。
接缝设计
接缝是混凝土路面最薄弱的地方。除了路表水渗入外,接缝处板边弯沉大和温度翘曲变形大是混凝土面层易产生板底脱空和板块断裂的重要因素。
2.1 纵缝设计
有缩缝和施工缝;当一次铺筑小于路面宽度时,应设施工缝;当一次铺筑宽度大于路面容许的板宽(4.0~4.5m)时,应设纵向缩缝。
纵缝构造
缩缝做成假缝形式,即铺筑时仅在板的上部设缝槽,而板的收缩和翘曲会使缝槽下的混凝土自行断裂。由于断裂表面凹凸不平、互相嵌锁,使这类接缝具有一定的传荷能力。缝槽深度要适中,过浅,混凝土截面的强度削弱得不够,从而不能保证以后的断裂发生在接缝的位置上;过深,不规则断裂面积过少,接缝的传荷能力就降低。一般缝槽深为1/3~2/5h。槽宽尽可能窄些,一般为3~8mm。纵向缩缝应设拉杆,以避免板块横向位移并保证接缝的传荷能力。
纵缝设置的横向拉杆,一般采用螺纹钢筋,中部10cm范围内应刷防锈涂料。每延米纵缝所需的拉杆钢筋面积As(c) :
B、h―混凝土板的宽度(m)和厚度(cm);
[s]―钢筋的容许拉应力,螺纹钢筋取160MPa,光园钢筋取135MPa。
拉杆应具有足够的长度,使锚固在混凝土内的拉杆能发挥其抗拉能力。此外,还要考虑施工误差,应留有一定的余地(例如5cm),故拉杆的长度Ls(cm),按下式确定:
ds―拉杆钢筋直径(cm);
[s]―钢筋同混凝土的容许粘结应力,螺纹钢筋取1.8MPa,光园钢筋取1.25MPa。拉杆的尺寸和间距可参见表2-1。2011版新规范对面板厚度大于26cm的混凝土版将钢筋间距分别调小了10cm,加强了面板之间的横向连接,同时也增加了钢筋的传荷能力。
表2-1 拉杆直径、长度和间距(mm)
注:拉杆尺寸表示方法为直径×长度×间距
2.2 横缝设计
有缩缝、施工缝和胀缝。
为减小混凝土的收缩应力和温度翘曲应力而设置缩缝,横向缩缝一般采用假缝形式,重交通时设传力杆。传力杆采用光圆钢筋,一半以上长度涂以沥青或套上塑料膜套等,使之在混凝土收缩时能够滑动。
每天施工结束或混凝土浇筑中断半小时以上时,需设置横向施工缝。其位置宜设在胀、缩缝处。设在缩缝处的横向施工缝采用平口加传力杆型,若施工缝设在两条缩缝中间,则做成企口加拉杆型。
横向缩缝构造
设置胀缝的目的:使混凝土板有膨胀的余地,从而避免产生过大的热压应力。胀缝采用平缝形式,下部设接缝板,上部为填缝料,并设置传力杆。常用的胀缝缝隙宽度为2.0~2.5cm。传力杆的尺寸和间距可参见表2-2,2011版新规范对传力杆直径进行了三方面调整:根据钢筋等级,取消了35mm的尺寸;根据面层厚度,增加了面层厚30cm以上时的传力杆直径;适当降低面层较厚时的传力杆直径,并给出选择的范围,以方便平整度控制。当面层厚度较薄时,传力杆直径保持不变。
表2-1 拉杆直径、长度和间距(mm)
2.3 接缝布置:
纵缝:纵向接缝的间距(即板宽)宜在3.0~4.5米范围内选用,同时避免纵缝设在轮迹上。
横缝:横向接缝的间距(即板长)应按面层类型和厚度选定:普通混凝土面层宜为4~6m,面层板的长宽比不宜超过1.35,平面面积不宜大于25m2;碾压混凝土或钢纤维混凝土面层宜为6~10m;钢筋混凝土面层宜为6~15m,面层板的长宽比不宜超过2.5,平面面积不宜大于45m2。可与纵缝斜交,减少行车跳动。
胀缝:尽量不设,但与其它结构物(桥梁、隧道、柔性路面等)相接处、板厚变化处、小半径弯道、纵坡变换处均应设置胀缝。
填缝材料
3.1胀缝接缝板应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不易变形、复原率高和耐久性好的材料。高速公路和一级公路宜选用泡沫橡胶板、沥青纤维板;其他等级公路也可选用木材类或纤维类板。
3.2 填缝料应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化、有一定抵抗砂石嵌入的能力、便于施工操作的材料。高速公路宜选用硅酮类、聚氨酯类填缝料;二级及二级以下公路可选聚氨酯类、橡胶沥青类或改性沥青类填缝料。
旧版规范所提出的技术指标偏低,市场上一些材料,如聚氯乙烯胶泥等,易于满足要求,实际应用效果较差,在高等级公路上已较少采用。近年来,一些高等级水泥混凝土路面接缝材料通常选择硅酮类、聚氨酯类接缝料,通过调研,发现使用效果很好。因此2011版新规范依据近年公路水泥混凝土路面接缝设计及填缝材料的使用状况和经验,规定高速公路、一级公路宜选用硅酮类、聚氨酯类填缝料;二级及二级以下公路可选用聚氨酯类、橡胶沥青类或改性沥青类填缝料。
结语
1)本文介绍了水泥混凝土路面接缝设计设置的目的、功能、类型形式、钢筋配筋及尺寸的要求参考范围等,以期在我国水泥混凝土路面设计施工当中更好发挥设置接缝的各项功能,更好地指导设计、施工,为全面推广水泥混凝土路面的应用起到了积极的促进作用。
2)全面介绍水泥混凝土路面接缝设计内容,通过与新规范(JTG D40-2011)增减内容的比较,来使大家更好更快的了解、贯彻新规范的要求,以指导今后的设计施工工作;使水泥混凝土路面接缝设计更加的合理、完善,期待在我国今后的各等级公路,特别是高等级公路中得到越来越多的应用,不仅质量越做越好,而且更经久耐用。
参考文献
[1]中华人名共和国公路行业标准. JTG D40-2011 公路水泥混凝土路面设计规范。
[2]陈富强,谈志明. 水泥混凝土路面横向接缝错台模型与应用. 公路. 2011(1);75-78.
[3]张伟玲,陈宏波. 水泥混凝土路面接缝简介. 科技信息. 2010(3);646-647.
[4]筑龙. 谈高等级公路水泥混凝土路面接缝设计. 交通科技. 2010(4);46-48.
[5]李春霞. 水泥混凝土路面接缝施工技术. 青海科技. 2008(6);64-66.
电路图设计要点范文2
实验一:焊接练习
一、实习内容:
使用电烙铁和焊锡丝在电路板上焊接元件。实习目的:初步掌握焊接技能,为后续实习打下扎实基础。实习要求:焊点要成型牢固可靠、圆滑光亮,成半球形,元件排列整齐。
二、实习器材及介绍:
1.电烙铁:由烙铁头.加热管.电源线和烙铁架组成我们使用的是内热式电烙铁,功率在20—30w之间,其优点是功率小,热量集中,适于一般元件的焊接。由于焊接的元件多,烙铁头是铜制。
2.钳子、镊子各一把。
3.焊锡丝:由37%的铅和63%的锡组成的合金。焊锡丝有熔点低,易与铜、铁等金属结合,焊接强度合适,电阻率低等优点因此是用于焊接合适材料。由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观
4.印刷电路板(pcb板):硬制塑料板上印有钢制电路,可将一些电子元件焊在其上。印刷线路板的原料主要是铜箔,粘结剂,极板。
5.细铜丝。
三.原理简述:
电烙铁是加热工具,可将烙铁头加热到250摄氏度左右,在此温度下,焊锡便可融化为熔融状态,此时便可将与锡相亲的铜制元件与pcb板上铜制电路焊接在一起。
焊锡线为锡铅合金,通常用于电子设备的锡焊,其锡铅比为:60:40它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。
烙铁头在正常使用下氧化得很快,清理办法是:将烙铁头在有松香的烙铁板上轻轻摩擦。
四.实习步骤:
步骤1:准备焊接将烙铁头和焊接物靠近焊接物
步骤2:焊接物加热将烙铁头接触焊接物
步骤3:焊接溶解将焊丝接近焊接物使之溶解
步骤4:焊丝离开见到焊锡中之助焊物流出时,将焊丝拿开
步骤5:烙铁离开将烙铁头按照箭头方向加速离开
五、实习小结及心得:
电烙铁头、焊锡丝尖与焊盘三点要接触在一点上,焊接时间不宜过长或过短,焊锡之前应该先插上电烙铁的插头,给电烙铁加热。焊接时,焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度,这样焊锡与电烙铁夹角成90度。焊接时,焊锡与电烙铁接触时间不要太长,以免焊锡过多或是造成漏锡;也不要过短,以免造成虚焊。元件的腿尽量要直,而且不要伸出太长,以1毫米为好,多余的可以剪掉。焊完时,焊锡最好呈圆滑的圆锥状,而且还要有金属光泽。经过对焊接技术的实习,我们初步掌握了焊接方法与技术要点并对电路板的基本构造和电路元器件有了初步认识。听了老师讲的技术要点再经过在实践的过程中不断自我摸索,我们由不会到会,焊点从不均匀到均匀。整个过程持续的时间不宜太长,最多三秒而已。锡量也要进行控制,太多容易造成虚焊,而太少又有可能会容易折断。并且在焊接结束时应先将锡丝拿开后再将烙铁拿开,否则易使锡丝粘在集成板上。通过一上午的练习,我了解了焊接的基本原理与方法。
实验四:简单印制电路板设计
一、实习内容:
根据电路图,自主绘制印制电路板图。
二、设计要求
1.印制电路板图的大小为100mm*100mm;
2.插孔直径为1mm,焊盘直径为1.5mm-2mm,铜箔宽1mm;
3.根据通过电流的大小来确定印制电路板连线宽度(1mm宽导线可按2ma电流量计算);
4.设计印制电路图形应考虑减少干扰,维修方便;
5.印制电路板四周要空出5mm-10mm的边框;
6.电源线与接地线粗一些,布线密度大时可使用过渡线;
7.布线尽可能短,尤其是晶体管的极极,布线拐角一般为圆角;
8.输入、输出的印制导线应尽量避免平行,以免发生串绕;
9.高低电频悬殊的信号线应尽可能短,且间隔大些;
10.公共地线尽量分布在板子的边缘,尽可能保留铜箔做地线。
三、实习步骤:
1.认真了解电路图的组成和结构,首先要了解电路原理,以及各个元器件的作用和大概的位置,并对照要求的电路板大小来确定大致的电路图构成。同时要考虑到各个器件的性质以及相互之间的影响。
2.整体布局与印制板结构的确定。
3.根据电路图先做简单的草图设计,画出相应的草图。考虑到跨接线,元件焊接点,还有地线走位等因素,进行修改。最后观察整体布局是否合理。
4.根据草图在正式的图纸上绘图,这时可以根据坐标纸上的网格来确定具体的走线和元件位置。另外,画的过程中要考虑到元件的实际尺寸,注意设计要求的规定,注意线与线不可以相交。
电路图设计要点范文3
一、根据实情,确定项目任务
兴趣是学生学习的动力。学生学习兴趣浓,求知欲就高,学习的自觉性、主动性就强。中职学生多为初中毕业,部分学生具有理论基础薄弱,课堂注意力不易集中等弱点。为了提高学生学习兴趣,笔者设计了一个简单而有趣的三端稳压电源项目,目的在于使学生能够初步掌握原理图的设计方法。作为一个电子专业的学生,很容易看懂电路图的工作原理。但是,如何用CAD软件绘制电路图,并生成一块PCB板则有一定难度。为此,笔者确定以此项目任务教学方法用于调动学生的学习兴趣。
二、项目分析和项目实施
教师根据学生的实际情况以及本项目所包含的知识点,与学生讨论分析制订计划,再通过局域网教学系统,由一台教师主机控制各个学生的子机。教师在主机上边演示、边详细讲解操作步骤,同时教师应根据课堂教学的特点,对于学生自己能够做的事情,可以简单讲解或不讲,对于新的知识点,可由教师逐一解释,示范操作。这样,不仅增强了学习效率,而且可以很好地达到课堂教学效果。
此项目知识点包含:第一,文件的创建与保存;第二,元件放置、调整及属性的修改;第三,元件的连接;第四,PCB板的自动创建及导入原理图;第五,元件自动布局及自动布线。对于第一个操作要点,由于学生已学过《计算机应用基础》课程,教师只需作简单介绍;对于第二、三个知识点,由于元件的放置方法有多种,只需介绍最常用的一种,元件的调整方法包含元件的选择、旋转、翻转、移动、排列与对齐等操作,教师只需介绍在画此电路图时要求的操作方法即可;对元件的4个属性Lib Ref(元件名称)、Footprint(元件的封装形式)、Designator(元件标号)和Part Type(元件标注或类别)教师要做重点介绍,让学生对元件属性的意义和设置方法能够清楚地理解和牢固掌握;元件的连接,其操作方法很容易掌握,但学生经常把放置导线(Place Wire)命令和放置直线(Place Line)命令混淆,应该用按钮“≈”而不应该用按钮“/”,对这一点,教师必须提醒学生。最后两点只需要指出几个命令。教师利用多媒体演示仪,一边讲解一边画电路图,讲解结束,画出完整的电路图。演示结束后,让学生立即上机按照实例画出电路图,这样才能获得较好的教学效果。
虽然教师在演示实例时讲解得比较详细,但学生在完成任务的过程中还会遇到许多意想不到的问题,需要教师及时给予指导,使大多数学生能够完成作业。最后把图样转印成印刷电路板,让学生完成焊接并调试电路。这个简单而有趣的项目,使学生能够轻松入门,可消除学生对《电子CAD》课程的畏惧心理,增强他们学习的自信心,提高他们的学习兴趣。
三、项目评价
学生的学习基础不同,理解能力有高低,接受能力也不同,教师在检查学生上传的作业后,应根据学生的具体情况进行分析、总结,及时对学生的学习情况做出反馈和评价。对于做得好的学生加以表扬、鼓励,这样有利于提高学生的学习热情,使学生体验到学习的收获与喜悦,体验到学习过程中的成就感,树立自信心。对学生出现较多错误的地方应重点指出,防止学生下次犯同样的错误,增强他们的自信心,让学生在一种良好的心理状态下不断学习、不断进步。
四、优秀作品展示
教师通过优秀作品展示,给学生以美的欣赏和智慧的碰撞,这样的活动很好地激发了学生的学习积极性,促使学生从多方面思考问题,培养创新精神。
由项目教学法的实施过程可以看出,项目教学法是紧紧围绕着“项目”这个中心展开教学活动的,所以,设计“项目”是非常重要的,是关系到项目教学法成败的关键所在。教师在设计“项目”时,要以“技能的渐进和适度的循环反复”为原则,设计项目任务要巧妙合理,各小任务之间既要相互独立又要前后衔接,体现课程的完整性及递进性,同时设计的任务要难易适度,有层次感,既使学生感到有一定的挑战性,又使学生在完成任务的过程中不断获得成就感。这样,既提高了学生的学习兴趣,又培养了学生分析问题、解决问题的能力。
电路图设计要点范文4
关键词:表决器;单片机;流水灯;数码管;矩阵键盘;时钟
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)14-0236-03
Design of a Five Person Voting Machine Based on Single Chip Microcomputer
YAO Hai-yun, MA Ye
(School of Information Engineering, Yulin University, Yulin 719000, China)
Abstract: This design uses 51 single chip microcomputer, button switch module, digital tube display module and LED module to realize the function of a simple five person voting machine. Key switch module in the key 2 ~ 6 of five individuals, 5 people to vote, when the consent of the number of votes greater than or equal to 3 people, the number of digital display, the number of votes, the vote through. When the number of votes is less than 3, the number of digital control display.
Key words: voting device; single chip microcomputer; running water lamp; digital tube; matrix keyboard; clock
当今时代是一个新技术层出不穷的时代,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统正在被单片机智能控制系统所取代。表决器就是单片机在实践中的应运[1]它极大地方便了我们对表决结果的统计。
1 系统硬件总体结构
本次设计的五人表决器选用AT89C52单片机为主芯片,对LED灯和数码管的控制都由AT89C52芯片实现其总体实现框图如图1所示。
硬件总体框图中包含了4个部分,流水灯模块,数码管显示模块,矩阵键盘模块,时钟模块。
2 模块电路分析
基于单片机的五人表决器能正常工作,是在各个电路模块组合下协调完成的,其中包括了单片机流水灯模块,数码管显示模块,矩阵键盘模块,时钟模块。
2.1流水灯模块
流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统,通过编写程序控制单片机管脚电平的高低变化,来实现发光二极管的一亮一灭[2]。52单片机的P1口连接着发光二极管,它具有单项导电性,通过5mA左右电流即可发光,电流越大,亮度越强,若电流一般控制在3-20mA之间。在这里给发光极管串联一个电阻的目的是为了起到限流的作用。电路图如图2所示。
2.2 数码管显示模块
单片机的应用系统设计中,用单片机驱动LED数码管有很多方法:按显示方式分,有静态显示和动态(扫描)显示;按编译方式可分,有硬件编译和软件编译之分[3]。AT89C52芯片P0口与锁存器74LS273的D0-D7口连接。锁存器74LS273的输出端Q0-Q7与共阳极的7段数码管相连接。共阳极数码管的内部8个发光二极管的所有阳极全部连接在一起,电路连接时,公共端接高电平,要点亮的那个发光二极管给阴极送低电平。此时,需要5mA以上的电流,且电流不可过大,否则会烧毁发光二极管。单片机的I/O口送不出如此大的电流,因此数码管与单片机连接时可以用上拉电阻形成驱动电路。电路图如图3所示。
2.3 矩阵键盘模块
键盘是电子器件中常见的输入装置[4]。单片机系统中,键盘由一组常开的按键组成。当按键闭合时就会向单片机系统输入一个电平信息。每个按键都被赋予了一个键码。单片机据此代码执行任务。在单片机系统按键数量较多时为了减少I/O口的使用通常使用矩阵键盘[5]。矩阵键盘由16个按键排成4行4列,第一行将每个按键的一端连接在一起构成行线,每一列将每个按键的另一端连接在一起构成列线,这样一共有4行4列共8根线,将这8根线连接到单片机的8个I/O口上,通过程序扫描键盘就可检测这16个键。电路图如图4 所示。
2.4 时钟模块
时钟电路的作用是为单片机提供一个时钟信号,所有程序都按照特定的时间顺序工作,它控制着计算机工作的节奏。微型计算机的CPU实质上就是一个复杂的同步时序电路[6]。时钟电路中的晶体振荡器分为有源晶振和无源晶振两种类型。根据连接方式的不同,时钟电路分为内部时钟方式和外部时钟方式,前者是单片机内部的振荡电路产生时钟信号,后者则是外部振荡源为单片机提供时钟信号。本次设计采用内部振荡方式为单片机提供时钟信号。电路图如图5所示。
3 软件设计
3.1 主函数设计
主函数模块会用到之前各个模块的函数。在本次设计中,打开开关流水灯开始工作。开始表决时让流水灯停止如果表决同意的人数大于等于3,表示表决通过。否则表示表决结果为不同意,函数结束。在这个过程中,看复位键是否按下。若按下则开始从新开始表决。这一过程的处理流程图如图6所示。
3.2按键程序设计
通过程序扫描键盘就可检测16个键。检测时,先送一列为低电平,其余几列全为高电平,然后立即轮流检测一次各行是否有低电平,若检测到某一行为低电平,则可以确定当前被按下的键是哪一个键。这一过程的处理流程图如图7所示。
3.3 显示程序设计
表决时大家关注的是表决结果,因此数码管的显示是非常重要的,P0口读入数据控制数码管的静态显示,通过段选和位选来确定是第几个数码管的哪几段亮,从而在数码管上显示数字,此时显示的数字即为表决结果。
数码管显示程序的关键代码如下:
#include // 52系列单片机头文件
sbit dula=P2^5; //申明U1锁存器的锁存端
sbit wela=P2^6; //申明U2锁存器的锁存端
void main()
{
P0=0; //关闭所有数码管段选
dula=1;
dula=0;
P0=0x10; //位选中所有数码管
wela=1;
wela=0;
while(1)
}
4 实验结果
当表决的人中有5个人同意时,LED灯处于闪烁的状态下,表示表决通过。如图8所示。
5 总结
由于时间和知识技术方面的不足,本次设计还有许多问题需要在实际应用中解决。五人表决器可以再改进一些:可以设计一个倒数计时的模块。当按下复位键后。设计时倒数10s。在倒数的期间,表决者可以投票,倒数结束后,表决的结果无效。还可以再设计两个数码管显示表决的结果,一个显示同意的人数,一个显示反对的人数。当然,随着技术的不断革新,表决器必然会更加智能化,功能也更加多样化,相信在将来,人工智能会走进我们生活中的点点滴滴,为人类的进步和发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1] 贡雪梅. 项目教学法在单片机原理课程设计中的应用[J]. 实验技术与管理,2009,26( 15407):115-116+144.
[2] 郭明磊. 用单片机实现流水灯的控制设计[J]. 黑龙江科技信息,2008(4):72.
[3] 郭景. 用单片机驱动LED数码管显示[J]. 阴山学刊:自然科学版,2005,19(1):41-42+56.
[4] 赵亮. 单片机从入门到精通系列讲座――矩阵键盘应用[J]. 电子制作,2008(7):63-65.
电路图设计要点范文5
【关键词】初中物理 作图 技巧 提高效率
物理概念、规律比较抽象,难以理解,学生常常感到困解和困扰。而如果教学中借助于物理图形、图像的直观性,可以使知识条理化、解决问题的思路明确化,同时,物理作图的能力的提高,也可以提高学生的建模的能力。初中生对作图知之甚少,作图能力又参差不齐,因此,提高学生作图能力而提高物理学习,任重道远,值得探讨。下面,简单对初中物理教学中的作图教学进行分析与探讨,谈谈教学体会和感悟,以期和同仁们交流。
一、夯实基础,让学生学会作图技巧
物理对于初中生来说,是一门新学科,作图又是物理学习必要的手段,知识面广,综合性强,作图题又多种多样,不同的作图题,要求和原理又各不相同。只有认真总结各类作图题,才能提高解题效率。
1.明确作图的原理与方法
物理作图离不开物理概念和物理规律,离开这个基础和依据,作图就没了依据,于是,就出现考试、练习中的画非所问之弊端。
如“力的示意图”的作法,应“三定三标”,引导学生注意力的作用点一般画在重心上……只有这样,作图才能准确,否则,作的图也不利于问题的解决,反而,对问题的解决有一定的影响。
2.明确要求,学会作图
物理作图应重简避繁、抓住与问题内容相关的关系和要素,并且作图时,务必重意轻形。这里所说的重意轻形,不是不重视图形的作用,而是在作图过程中,力求体现物理的意思,其次再注意构思作图,标上标准的物理量,如“力的分解”时,将合力标注为F,分力标注为F1、F2、F3等,并让学生清楚电路图、运动轨迹图;速度图像、位移图像等的作图都有一定的基本方法和相似之处,让学生逐渐学会作图。
2.运用数学方法进行作图
物理和数学密切联系,虽然学生对物理学科陌生,对物理作图、物理问题陌生,但对于数学已经接触了近10年,如果将物理问题数学化,用数学的方法解决物理问题,可以快速找到作图技巧、完成作图任务。
二、突破难点,引导学生自主分析作图方法
近年来,初中物理中考试题中,出现的作图题涉及面广,难度大小也不一。在平时的教学中,让学生注重总结和分析作图的分类整理、归纳和总结,尤其注重方法和思路,有助于学生解决作图的难点,以不变应万变。下面,以几个常见的初中物理作图的例子,谈谈引导学生自主分析作图方法的策略。
1.摩擦力示意图
摩擦力的方向的作图,是力学作图的主要方面。摩擦力的方向与物体的运动方向相反,并且,了解摩擦力的做用点在接触面上,通常也在物体的重心上。
2.杠杆平衡条件
杠杆平衡条件作图也是常见的作图题,对于这类作图题,应首先让学生根据二力平衡的条件“二力二臂三点”而作图,并且注重总结两个注意点:
(1)动力、阻力的作用点都在杠杆上;
(2)支点到力的作用线的距离,不是支点到作用点的距离。
3.力臂作图
对于力臂的作图,更是司空见惯,应引导学生自主探究力臂作图的方法和要点,明确作图的步骤。如自主总结做到“一二三四”――一找、二画、三引、四标。
三、拓展方式,倡导探究性作图
探究性学习是新课标提出的明确要求,对于物理作图,同样可以开展探究学习。下面以“电路图”为例,谈谈如何在作图中开展探究学习。
1.创设情境,提出问题
市中心花园,景色宜人,可是,随之而出现不尽人意的一面,人畜随意进入。为避免人畜的随便进入,请你为这个花园拉起“警戒线”,只要有人畜进入,碰到栅栏就会拉断细线、灯亮铃响,你能为这个花园,利用灯泡、电源、细线等设计出你的电路图吗?
你能根据这个情景,设计一个线路图吗?问题的激发,情境的给出,促使学生主动参与,乐在其中。
2.分析问题,设计电路
学生在设计线路图时,教师的“导学”也不容忽视,应引导学生首先分析细导线的作用,细导线与电铃的连接方式――串联还是并联?小灯泡又该怎样连接到干路上等,这些问题的分析,作图将豁然开朗。
电路图设计要点范文6
关键词:项目学习;初中物理;物理教学
一、引言
初中阶段物理教学作为基础启蒙教育来说,应当根据初中生性格特点、学习能力及兴趣爱好合理化地制定教学内容与教学方法。最为理想的初中物理课堂应该是轻松愉快且丰富多彩的,教育者要着重凸显出学生主体地位,让他们通过动手实践体会学习物理知识的乐趣。经过大量教学实践证明,物理教学与项目学习法之间有着非常多的互通之处,教育者要留心观察,争取找到一种符合学生学习状态的教学模式,在提高教学效率的同时取得更好的教学效果。
二、项目学习法在初中物理教学中的应用意义
(一)满足新课程改革的教育要求
自从我国正式进入新课程改革阶段以来,教学方式有了非常明显的创新,从之前的单一化教学转变成了互动式教学。新课程改革对学生学习能力与学习状态提出了更高的要求,而项目学习法的应用则较好地培养了学生的自主学习能力与探索能力,让学生在实践过程中更轻松地学习,在提高初中生综合素质水平的基础之上满足新课程改革的教育需求。
(二)符合初中师生的发展需求
在初中阶段物理课程中,项目教学法起到了非常重要的作用。通过教育者对物理精神的准确把握,让学生更透彻地理解物理知识的真正价值。除此之外,项目学习法的实践应用还促进了学生综合能力增强,让他们学好物理知识的同时,其他各方面素质得到全面提升。
(三)符合物理学科的教学标准
通过上文介绍可知,物理课程本身是一门实践性较强的综合性学科,因此在教学过程当中必不可少地会出现较多实践性内容。通过应用项目学习法,物理教育者可以将教材中的现象同学生日常生活紧密地关联到一起,将那些相对晦涩难懂的物理理论知识具象化地呈现给学生,从而激发出他们对物理课程的学习积极性。
三、项目学习法在初中物理课程中的实践应用
(一)项目导入
笔者以《电路基本连接》这一课程为例。教育者可以在课堂中引入真实的生活场景,让学生分别扮演不同角色,完成由教育者布置的各项任务,情景如下:在小明家中的书房里,书桌旁边的墙壁上面安装了一盏壁灯,天花板上安装了一盏吊灯,请问我们该怎样连接这间书房的电路呢?通过这一情景,学生会通过各种方式进行实验,通过验证自己的猜想较好地完成学习任务。在项目学习法中,学生不仅掌握了自主学习与主动探索的良好学习方法,还熟练掌握了串联与并联这两种电路知识,在提高教学效率的基础之上增强初中生交流与协作能力。
(二)项目设计
当学生已经基本了解由教育者给出的教学情景以后,等于设定完成了驱动型任务目标,下一个步骤即为开展更进一步的项目设计工作。此处,教育者可以在旁给予学生正确的引导,向他们提出如下几个思考问题:怎样让两盏灯都亮起来?怎样才能只让一盏灯亮?共有几种接法?怎样控制最为便捷等。在教育者引导之下,学生要动手设计电路图,在潜移默化中深入理解串并联的基本理念,同时将自己的设计成果在班级中展示。
(三)项目实施
在做好完善的准备工作以后,教育者可以组织项目正式实施。首先,教育者可以将学生分成多个学习小组,组织各个学习小组设计出电路图,同时将电路图做好分类;其次,教育者要引导学生通过合作交流方式自行找出串联与并联电路的特点,在此基础之上发挥自己的想象力,将小明书房的电路布置设计出来;最后,教育者要让学生根据电路图的连接样板分别尝试一下串联与并联电路的连接,确保他们熟练地掌握两种电路使用特点与开关有效作用,在做好整个房间的电路线路设计以后,在班级中开展集体交流与互动。
(四)结果评定
结果评定可以分为实验成果交流与活动评价这两个步骤。当学生通过项目学习法而成功完成项目作品后,教育者应当在课堂中举办一次小型交流会,让各个项目小组分别派出一名代表分享自己的心得与体会,在相互交流、相互借鉴过程当中获得项目学习的成果反馈。这里需要注意的是教育者不必拘泥于某一种交流形式,可以根据班级学生性格特点与兴趣喜好采用多种多样的交流平台,如项目成果展示会、设计理念陈述会及主题辩论会等。此外教育者还要求各个项目学习小组上交一份结题报告,将小组作品设计思想与问题解决方案详细地填写在内,继而在后续交流分享环节中完成再次反思与再次总结。
作者:郭春燕 单位:赤峰市敖汉旗新惠二中
参考文献: