技术试验专题复习

技术试验会考专题复习
一、教科书分析
第一章“走进技术世界”对技术有了较为深刻和全面的介绍，第二章将技术的性质与技术设计联系起来，是由技术到设计的过渡章节。第二章连同第一章是全书的基础章节，这节内容与前面的教学内容不存在严格的逻辑关系，但是仍然围绕着技术与设计的这一主题展开。技术试验在技术发明、技术革新与推广过程中的作用不可忽视，是解决技术问题的一个重要方法。技术试验是本课程中的重要内容，既是设计过程中的一个环节，也是技术探究中的一种重要方法。技术试验有丰富的教育价值，对于培养学生的技术素养和良好的品质，对于培养学生的创新精神和实践能力，具有不可替代的作用。本章是全书基础章节之一，为学习以后的知识奠定了必要的基础。
二、学情分析
高中生对于科学（生物、化学、物理）实验已经有所接触，但对于技术试验仍然在认识上都只有一个模糊不清的概念，需要在案例中逐步引导。在现实生活中技术试验在学生的生活中非常常见，如皮试、产品到底试用等等，甚至同学们其实在有意无意中经常进行着技术试验。但是他们都没注意那些问题，他们更不知道技术试验的目的在于选择和优化,是一种非常重要的技术方法。
三、教学目标
（1）通过对具体案例的分析与认真的思考，知道什么是技术试验，认识技术试验的重要性和在技术设计中的作用。
（2）了解常用的一些技术试验方法，形成初步的技术能力。
（3）具有初步的技术试验的操作技能，能进行基本的技术测试，会写简单标准的技术试验报告；
四、教学重点难点
（1）技术试验在技术设计中的作用及重要性。
（2）技术试验的实施与撰写试验报告
五、教学手段
多媒体（课件）
六、教学过程
考点1、技术试验的重要性：
【引入】历史上的十次技术灾难（如阿什塔比拉河桥垮塌、“瓦萨”号沉没等）
它们发生的时间、地点、过程以及起因都各不相同，但导致事故的一些原因却惊人的相似：急躁的用户只提要求而听不得反对意见；设计者贪图省事；对于新技术过分自信；另外当然还有落伍的设计者的狂妄自大；他们对自己的设计都没有通过实践验证其合理性。它们之间还有什么共同之处呢 答案是：它们都有一个灾难性的结局。
问：那么如何才能通过实践来验证设计的可行性和合理性，避免再产生以上的技术灾难？
归纳：技术试验。技术试验是技术活动（即技术的设计、推广、使用等）中为了某种目的所做的尝试、检验等探索性实践活动。技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，它对技术的应用的实现起到了有力的保障作用（如生活中的皮试）。通过技术试验，可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。
考点2、技术试验的常用方法:
【引入】 那到底有必要进行什么技术试验以及怎么做呢？
【例】：以下钓鱼竿的性能试验中，不需要的是 （ ）
A.将鱼竿长时间浸泡在水中，观察漆面有无脱落、变色、失色等现象
B.与使用者的人机关系试验
C.最大弯曲性能试验
D.钓鱼竿在石头上的敲击试验
解题分析：技术试验是根据产品的实际使用需要（即设计要求）来决定。而实际使用需要可以归为人（人机关系方面的要求）、物（产品本身使用功能的要求）、环境（产品使用环境的适应性要求）。
钓鱼竿要考虑钓鱼时有足够的强度（抗弯曲性能）
【当堂练习】
1.某人设计制造了一款可加热的饭盒，现在需要了解它的各方面性能，
以下试验项目中没有必要的是
A．饭盒外壳抗压试验 B．饭盒材料耐酸碱试验
C．饭盒外壳透光能力试验 D．饭盒耐高温试验
解题分析：考虑到饭盒的使用需要如要放菜要考虑材料耐酸碱，考虑饭盒需要在加热环境中使用所以要耐高温，并且饭盒是叠放着又要注意抗压，而饭盒是否透光不影响其实际使用功能。
2.如图所示，某厂设计生产摇头式卤素管（一种密封式的发光发热管）电暖器，出厂前要对电暖器进行试验，其中不需要的是
A．电暖器摇头的角度
B．电暖器倾倒后能否自动断电
C．电暖器发光的效果
D．卤素管的使用寿命
解题分析：电暖器的设计要求最基本是要能取暖而不是用来照明，所以不需要考虑检验其发光效果。而作为产品除了要满足基本功能是否实现之外，从实用的角度还要考虑是否耐用即使用寿命，还要从人的角度考虑是否安全可靠等。
变式：如图所示，某人去商场购买摇头式卤素管（一种密封式的发光发热管）电暖器，在购买前要对电暖器进行试验，其中不需要的是
A．电暖器摇头的角度
B．电暖器倾倒后能否自动断电
C．电暖器取暖效果
D．卤素管的使用寿命
解题分析：技术试验除了要考虑产品具体使用需求外，还要注意是生产者还是消费者在做技术试验。消费者在购买前的技术试验由于受到时间、环境、设备等的限制，没有办法对某些方面进行试验，如本题中的使用寿命。这也要求同学们在审题时仔细点。
会考高考链接：
(08会考)如图所示是2008北京奥运会火炬，需要在全国进行传递（包括登上珠穆朗玛峰）。如果对火炬进行外界环境适应性试验，那么不需要进行的是
A．防风试验 B．高原试验
C．高温试验 D．雨中试验
（09年高考）在手机开发过程中，需要对一些零部件进行性能试验，下列针对手机按键的试验项目不必要的是
A、按键表面的耐麿损试验 B、按键可承爱的按击次数试验
C、按键材料的耐超高温试验 D、按键表面的触感试验
【引入】 技术试验除了要根据产品的实际使用需求来确定试验内容，接下来我们还要知道怎么做技术试验。
【例】（09年高考）在现代机械设计中，一般利用计算机技术对产品的机械性能进行仿真试验，这种技术试验的方法属于
A、实物试验法 B、强化试验法 C、虚拟试验法 D、移植试验法
解题分析：只要抓住题中的关键词“计算机”就能确定是虚拟试验法
知识点回顾：
优先试验法：是指运用数理统计的方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果。
模拟试验法：是指通过再现的形式（或通过缩小或放大比例的模型）来模拟现实生活发生的情况的方法。
虚拟试验法：是指利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行技术试验的方法。
强化试验法：是指通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法。
移植试验法：是指在相互具有差异的事物之间，将某些共同相关因素从一物移植到另一物进行试验的方法。
【例】如图所示为可内外旋转的窗户。该窗户转动自如,清洗方便，还可以放置植物。雨天可以把它们放在外面，而寒冷的冬天，可以把它们转回来。要对该窗户进行技术试验，下列试验中，不合理的是
A．旋转试验：转动窗户，观察其是否能180o灵活旋转
B．密封性试验：关闭窗户，下雨天观察窗内是否有渗漏现象
C．稳定性试验：打开窗户，刮风时观察窗户的振动大小
D．承重试验：用铁锤敲击窗户，观察其是否损坏
解题分析：技术试验的方法是否合理关键还是看是否符合具体的使用情况。如旋转试验、密封性能试验、稳定试验都是模拟具体使用情况的，具有参考价值。而承重试验中铁锤敲击不符合正常的使用情况。
【当堂练习】3、王同学通过通用技术的学习，提出了一些圆珠笔性能试验方案。下列试验方案中不合理的是（ ）
A.保存性能试验：将笔放在恒温烘箱内十天，再检查笔是否书写要求
B.划线流畅试验：用笔连续划线，检查断线情况
C.笔珠性能试验：用笔在石头上不断划线，再检查笔珠是否符合书写要求
D耐冲击性试验：将笔笔头朝下从离面板1m高度处自由落下。再检查笔是否符合书写要求。
下列对教师课桌进行的试验中最不合适的是（ ）
A.多个人一起坐在课桌上试验其结构强度
B.用铅笔在桌面上用力写字试验桌面硬度
C.用手前后左右摇晃试验课桌的稳定性
D.多次打开桌面试验合页连接的牢固性
高考链接：（11年高考）李林通过通用技术的学习，提出了一些保温杯性能试验方案。下列试验方案中不合理的是
A．保温试验：将开水倒入保温杯内，测量温度，旋紧杯盖，2小时后再测量水的温度
B．渗漏试验：往杯中加水后，旋紧杯盖，把保温杯横放在桌面上，观察是否有水渗漏
C．内胆异味试验：旋紧杯盖一段时间后打开杯盖，用鼻子感受内胆的气味
D．跌落试验：用铁锤敲击保温杯，观察保温杯是否损坏
考点3、简单的技术试验的设计与实施
【引入】前面我们知道了对于具体的产品应该从具体使用情况去考虑技术试验的内容及方法，下面我们来具体实践一下技术试验的设计和实施。
知识点回顾：
1技术试验实施步骤：包括制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论等几个步骤。
2技术试验报告：技术试验报告是技术试验工作完成后应当形成的成果 。该报告的项目包括试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结等。实验报告的文字应力求简明扼要。
【例】（08年高考）4．现有一个卡通造型的花盆架（如图所示），花盆架用钢筋制成，脚掌用铁板焊接而成。
（1）请设计一个简易的试验方案，用花盆作为试验器材，检验该花盆架在平地上站立时左右翻倒的稳定性。（在下列“___”处填写试验方案内容）
试验名称： 花盆架稳定性的测试
试验目的： _测试花盆架的稳定性__
试验准备：带有不同重量标记的花盆若干，待测试花盆架。
试验过程：将花盆架在平地上站立放稳；
依次在花盆架左侧挂钩上挂不同重量的花盆，观察并记录花盆架是否会翻倒；在花盆架右侧挂钩上重复以上过程。
注：强调实验名称和试验目的的联系和区别，并记住格式。试验准备即在试验过程中要用到 的东西，特别是当已经提供的情况下，就一定根据题目的要求去使用，而不要自己根据习惯去另选东西。在考试当中基本上是考擦稳定性和强度的技术试验，因此在试验过程中一般要求强调位置（即放重物的具体位置）、重量（怎么放和放到什么程度）、现象（在试验过程中有可能会产生的现象）。
但在近几年高考中对技术试验设计和实施还要求大家用图示的方法表示试验方法。
【例】请分别用图示表示测试花盆架稳定性和强度的试验方法，（要求花盆架左右两侧要能承重15kg,有3kg的铁砣若干，挂钩及绳索），必要时用文字说明。
当堂示范
【当堂练习】（10年9月高考）如图所示，是一款简易木质双人秋千，要求秋千能承受两个小孩的质量，(每个小孩的质量约30Kg)，摆动幅度达到±30°时，不损坏并保持稳定，现提供重物若干，请设计简易试验方案检验该秋千的强度和稳定性是否符合要求并回答问题。
（1）设计两人摆动方向一致时的试验方案（在给定的示意图上表示试验方法，用文字说明主要步骤）
（2）设计两人摆动方向相反时的试验方案（在给定的示意图上表示试验方法，用文字说明主要步骤）
参考答案(1)在两秋千椅上分别放上约30千克的重物,然后把两秋千椅都拉向同一侧,使角度不小于30度,放手让其摇摆,观察秋千椅是否损坏和翻倒
(2)在两秋千椅上分别放上约30千克的重物,然后把两秋千椅分别拉向两侧,使角度不小于30度,放手让其摇摆,观察秋千椅是否损坏和翻倒
解题分析：第一、二小题，摆动方向一致或相反，大多数考生都能理解，但反映在示意图上就 需要有一定的技巧，如果示意图看上去秋千板是在左右摆动的，那就可能不得分。并且要在图上体现出摆动幅度，当摆动幅度达到30度时，示意图中的秋千板的高度要有一定的变化，以体现空间关系，说明前后方向的摆动。重物必须利用起来，让小孩直接坐在秋千板上作试验，则不得分。
注：技术试验的设计要符合题目要求，并且要在答题中体现出来。有些时候在不能确定是否安全的情况下，不能直接让人去实践，而应该用相应的具有代替性的重物等来代替。
补充案例
“瓦萨”号沉没
　　1628年8月瑞典旗舰“瓦萨”号的第一次——也是最后一次航行为以后的管理顾问们留下了一个很好的素材。这是一个外行强行领导内行的典型案例。当时的瑞典国王阿道弗斯·古斯塔夫斯二世极力要使瑞典成为一个超级强国，他命令手下尽快造出四艘新的战舰。在工匠们已经在安装“瓦萨”号骨架的时候，国王却要求增加它的长度。经验丰富的主造船技师不敢在这个以性情暴躁闻名的国王面前提出异议，只得遵命行事。后来这位技师卧病在床，不久就告别人世。
　 在他死后由无任何经验的助手接替他的工作，而此时国王又命令增加第二个枪械甲板。这样做虽然造出了当时装备最为齐全、武装程度最高的战船，但对于它的横梁和压舱物来说，在一个并不稳固的平台上安装的这些装备显得过高过长了，而且与平台的功能极不相称。
　　当时对船进行的稳定性测试仅是让30个船员从船的一端跑到另一端，检测船的摇动情况。试验中“瓦萨”号发生了很危险的摇动，但负责人却对此视而不见，决定取消试验，准备航行。首航的结果已如人们所知，在起锚后的几分钟里，在所有斯德哥尔摩人的注视下，这艘超级战船一点点倾斜并最终沉没，50名船员魂归大海。
　　海厄特摄政通道垮塌
　　1981年7月17日，美国密苏里州堪萨斯城新建的海厄特摄政通道的三个“悬浮通道”发生垮塌。事故发生后，人们猜测可能是由于站在上面跳舞的客人有节奏的舞步引起了共振，导致天桥发生弯曲和垮塌。而此后的调查证明，事故原因并未如人们所预料的那样。工程师的最初设计是将三个通道中的两个悬挂在公用的垂直金属杆上。但施工方却没有按照这一设计，而是采取了最致命的简单办法，用较短的杆将每一层悬挂在上一层上。这样两层的通道实际上就挂在了四层上，使其连接头处承受的重量加倍。
　　当通道上聚集了过多的人时，连接处就承受不住了。施工方称他们已经就这一变动征求过设计者的意见，但负责设计的工程师们却坚持没有人问过他们这个问题。设计者们曾要求在施工过程中亲临现场，但这被一个不愿再付出额外开销的业主回绝了。由于信息交流渠道不畅以及偷工减料，114条生命成为了这场美国历史上最严重的建筑结构事故中的牺牲品。
阿什塔比拉河桥垮塌
　　这是美国历史上最为严重的一起桥梁垮塌事故，它向人们说明了使用尚未被验证的新材料来代替原有材料会是多么的危险。1863年，克里夫兰的铁路巨头Amasa B．的斯托恩骄傲地宣称，他们在桥梁设计技术上取得了一项重大进步，即桥梁的建筑材料全部采用铁制材料。
　　斯托恩对这种较新的更为昂贵的材料过于信任，殊不知全部使用铁制材料建造桥梁存在实质性的缺陷：铁制桥梁就像联锁曲线锯一样靠压力将各部分装配在一起，而不是像原本的木制结构中各部分牢固的连接；如果有一个接合处发生移动，则整个结构都会随之移动。而在20多年的时间里，美国桥梁设计界一直采用可靠的豪威木制桁架结构，它在经典的对角线木制桁架结构中加入了螺纹钢直立支架，铁制接头提供了更高的强度，并且避免了全木制桁架结构所需的费力的细木工活。
　　尽管如此，斯托恩还是声称他在1865年的这一创造是“绝对理想”的。在此后的11年中，尽管桥的局部发生了移位，但总体结构基本保持完好。然而在1876年12月29日，当一列旅客列车经过大桥时，一个内部隐藏着气泡的铁架发生断裂，整个桥梁随之倒塌，列车中的火炉引发了大火，有一百多名旅客在事故中丧生。
Eschede列车出轨
　　在高速铁路投入运营的34年里，全世界范围内没有发生过任何高速铁路致人死亡的事故。但这一纪录在1998年的6月3日终结了。在德国北部Eschede附近的城际快速铁路线上，一项对乘坐舒适度的小小改进却使这个一直精心运营的系统发生了出轨事故。高速列车一般是在固态“单块”的金属车轮上运行，但为了减小噪音和振动，像许多低速轻轨列车一样，城际快速铁路在车轮上裹上了垫有橡胶填充物的金属“车胎”。
　　巡查员们每天都对这些轮胎进行检查，但就在这一天，即使超声波也未检测到一个轮胎上有一个微小的裂缝，正是这处断裂导致了火车部分出轨。但当时火车并没有倾覆，如果不是此时正好通过一架老式的桥梁，火车或许能够安全地停下来。这座桥和比较新的桥梁不一样，它是被安置在一个中央桥墩上，而这个桥墩正好立在铁路的两条轨道之间。恰在此时一辆摇摆的汽车撞在了桥墩上，大桥随即倒塌砸在了火车上，造成了连环事故，有101人在事故中死亡。
　　　　这次事故反映出的问题是，在将新的高性能技术用到较老的基础设施中时，由于原来的设施是在比较大的误差范围内使用的，这时就有可能出现问题。因此，有些时候即使是安全性最高的技术也可能受到周围不太适宜的环境影响。