空气教案模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇空气教案，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

知识目标：

通过实验，使学生了解空气的组成；并对空气的污染和防治有所认识。

能力目标：

初步培养学生观察实验，分析问题的思维能力；查阅搜集资料的技能；表达与交流能力。

情感目标：

培养学生的环保意识和实事求是的科学态度。

教材分析与建议

初中生在学习化学之前，对空气和氧气已有较为丰富的常识。这些是他们以前积累的知识，但从化学学习的角度来看，就显得零碎、不够深入。课前应了解学生有关的具体知识情况，以便从学生现有的发展水平出发，在教学过程中，恰当的外理教材及采用适宜的教学方法。

课的开始，建议除检查学生对绪言重点内容的理解程度之外，还应检查他们掌握的有关空气常识的情况，以针对性的引起学生学习的动机。

在做空气中氧气含量的测定的演示实验时，不仅要使学生学习实验操作步骤和操作技术，还要指导锻炼学生观察、分析的能力；此外，要引导学生掌握这种科学的思维方式，并把它推广到其它实验。即把验证性的实验改成探究性的实验。先不把结果告诉学生，而是在已有知识的基础上，提出新的问题，然后通过设计实验来研究此问题，并逐渐的解开疑点，找出答案。

在通过实验推断空气组成成分的基础上，对于200年来，人类对空气认识的历史过程的教学，重点应放在：当时的科学家是怎样进行科这研究的，应介绍他们所具有的抓住事物间的微小差异而做出判断的唯物主义观点和作风。使学生受到对任何事物都必须有一个实事求是的科学态度的教育。同时也应叙述一下，从那时起，科学家把“天平”用于研究工作，使化学研究走向定量化。

教材通过讲述空气对人类的危害和对自然资源的破坏，介绍了有关环境保护方面的知识。教师应该有意齐全的积累一些有关大气污染事件的报道资料，尤其应对当地的环境污染情况作些调节器杳，培养学生的环保意识。有关大气污染的防治可作为课外讨论专题。

在讲述过程中，也应介绍大气的自净作用。启发学生在各自的岗位承担起环保的义务。

对稀有气体，通过简史介绍，启发学生科学研究新领域总是在不断发展，科学思维也不能是一成不变的。就接受新事物，在学习中适当发展求异思维，而不能盲目的接受甚至产生僵死或孤立片面的思想。在介绍稀有气体的用途时，可以演示稀有气体在放电管中的放电现象，以增另学生的感性认识，提高他们学习化学的兴趣。

本节课后，可介绍几种元素符号，以分散元素一节的教学难点。

关于空气成分的教学：

在知道空气是氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳其它气体杂质组成的后，在本节中需注意，关于氧气，将在下一节学习，氮气将到高二学习，二氧化碳在本册第五章学习，本节不做深入学习。

关于稀有气体，要指出过去，人们认为这些气体不和其它物质发生化学反应，曾叫它们“惰性气体”，但科技的发展，例这种“惰性”也不是绝对的。在一定条件下，有些稀有气体也能和某些物质发生化学变化。联系它的化学不活动性，介绍稀有气体的用途。

关于污染的形成，介绍一般来说，空气的成分是比较固定的。整个大气本身有自净作用，但当大气中的有害气体和杂质超过了大气的自净能力，就形成了污染。

教学设计示例

目的：

1.使学生了解空气的组成。

2.使学生认识空气是一种宝贵的自然资源。

3.使学生初步了解空气污染的后果和防止污染的重要意义。

4.初步培养学生的观察能力；查阅搜集资料的技能；表达与交流能力；为学生提供展示特长和才干的机会。

重点：增强环保意识。

课时：1课时

准备：

1.搜集资料

在本课前2～3周动员学生多方面搜集有关空气的素材，包括课外读物、科普书籍、杂志、报纸、照片、录像、漫画、实物等。例如：

课外读物：环境知识读本、关于空气的知识、大气污染方面的文章

照片：风景地的蓝天、本地的晴天和污染天气、学生外出旅游、交通堵塞、工厂烟囱冒烟

杂志（或照片）：酸雨、太空、臭氧层空洞、水灾等照片

漫画：大气污染的严重后果

剪报：某一期的《大气质量周报》或《大气质量日报》、大气污染报道等

录像：空气、酸雨、保护臭氧层、温室效应

2.课外预习和调查

结合搜集的素材，阅读课文，查阅有关资料，为在课堂上介绍有关知识做准备。

3.课前活动（见学生页）

（1）［观察］烟气观测活动。

（2）[小实验]哪儿的尘土多？

（3）［调查活动］交通流量与空气质量的关系。

4.布置教学环境组织学生编写环境墙报、图片、漫画、小论文等，布置教室。

教学过程：

1.引言

教师用简明的语言说明本节课的意义及教学活动的方法。

2.观看录像《空气》

3.课堂展示

学生按自选专题，根据课前的准备发言、讨论（一人中心发言，其他人补充）。

4.讨论（选择以下部分题目讨论）

你愿意在树林里还是愿意在室内活动？

吸烟会不会污染空气？

焚烧树叶、庄稼秸秆会不会污染空气？

有哪些减少空气污染的方法？

家庭最主要的空气污染来自哪些活动？

每天开窗通风换气有什么好处？

新装修的居室有没有刺激性气味？

你能为保护空气质量做哪些事？

5.专题讨论“造成空气污染的原因”

6.课堂小结教师对学生发言及讨论作必要的补充，鼓励、表扬学生认真自学，积极探索，独立思考、勤于实践态度和方法。实验的结果和结论并不重要，不要求有统一的结论，重要的是每个学生积极参与及在活动中受到教育和启发。

7.布置作业指导举办关于大气的环境专刊、演讲比赛，组织野外活动、参观等。

学生活动1：

篇2

⒉提问：世界环境日是什么时候？今天的口号是什么？

⒊讲述：其实空气也是生命之源

二、学习新课

1．了解空气和生命的关系。

(1)为什么说空气也是生命之源呢？

(2)观察P12三幅图，你想到了什么？

2．了解我们周围的空气。

（1）空气是我们不能离开的，但是我们现在处在怎样的空气中呢？

（2）人类哪些活动会影响空气质量？哪个小组愿意来介绍你找到的资料？

（3）人类一直不断的在污染着我们赖以生存的空气。空气的污染我们看不到，空气受污染后会给我们带来什么危害？

（4）我们周围的空气现况是什么样的，我们可以去调查一下。

（5）室外的空气我们可以从哪些方面调查？

（6）室内的空气我们又可以从哪些方面调查？

（7）将我们调查到结果记录下来。

（8）教师介绍表格记录方法。

三、巩固应用

1、空气被污染了，而且还在不断污染着。我们能做什么呢？

2、学生介绍书上的6幅图。

3、净化空气，我们还能做些什么？

四、作业

1、完成调查记录。

篇3

田莉莉

科目

道德与法治

2019年5月16日 第13 周星期四上午第 三 节

科组长签名

授课内容

《清新空气是个宝》

授课班级

二（5）班

授课地点

二（5）班

课   时

第二课时

教学目标

(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)

环境教育是提高全民思想道德素质和科学文化素质的基本内容之一。课程标准将引导学生学会“保护环境”列为本课程培养的“行为与习惯”目标之一。内容标准中“负责任，有爱心地生活”第8条，要求低年级学生“为保护环境做力所能及的事”。本课是第三单元“绿色小卫士”中的第二课，保护空气质量、学会应对大气污染天气是环境教育的重要内容之一。本课的主要任务在于引导学生了解相关知识，提高自觉维护空气质量的环保意识,知道并掌握在大气污染的环境里自我保护的简单措施。

重 点

难 点

教学重点：认识到清新空气对我们生活的重要意义，需要大家一起努力保护；了解造成大气污染的原因，树立环保意识；学会应对空气污染尝试，用行动共同保护生存环境。

教学难点：学会分辨污染空气的行为，从自我做起保护清新空气。培养收集资料、整理资料、思辨探究等自主学习能力。

教学过程：（包括教师活动和学生活动的设计详案）

设计意图

（一）、视频对比—我们生活的地方空气清新吗？

1.师：请“小小蓝天调查员”们把你们事先调查记录的湛江一周空气质量表拿出来，各小组进行一个统计，由统计数据和同学们的观察得出一个结论：湛江这座海滨城市是一个空气质量非常棒的地方。我市城市环境综合质量连续4年排名全国环保重点城市前5位、广东首位，是名符其实的“花园城市”、宜居城市。那么同学们，是不是全国所有的城市都像湛江一样碧海蓝天、绿树银沙呢？请同学们观看一个视频。

2.学生认真观看，对比分析空气好坏对我们的生活有什么影响？

3.师：同学们想知道是什么污染了我们身边的空气吗？

（二）、观察讨论—是什么污染了空气？

 (播放污染空气的科普视频)

1.师：同学们，你们看完视频短片后有何感想呢?

2.学生思考并自由发言，试着举例说说你们生活中有这样污染空气的行为吗？

（三）、知法守法—让我们从小懂得敬畏规则。

(播放习爷爷瞩望绿水青山就是金山银山的视频)

1.师：为了防治大气污染，国家和政府做了大量的工作，也出台了相关的法律法规。课件出示相关的内容。

2.生:通过分析交流，将法治的种子埋在心里。

（四）、探究交流—我能做些什么呢?

1.师：空气是我们赖以生存的外部条件，如果空气受到了污染，会对我们的身体产生一定的危害。那么，你们计划怎样保护空气清新呢?

2.学生自由发言。

3.师：我们要从身边小事做起，敢于举报严重污染大气的行为，做到环保出行。

（五）、课堂小结

通过活动让学生感受到空气是生命世界离不开的重要资源。

 

让学生通过课前调查，掌握统计一个时间段内空气质量的方法，感知空气质量好差的变化，培养从生活中收集数据、分析思考的能力。同时，通过对比感知，学生初步树立保护空气清新的重要性

 

篇4

1 借助简单的实验现象理解实验原理

在以往的教学中,对于拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验,教师常常借助于实验演示和直接讲解的方式。教师发现,实验原理中抽象的气压变化一直是学生理解的难点,而且在这样的学习过程中,学生对于这一实验的意义和实验探究的科学方法难有深刻的体验。

看来,不让学生经历科学探究的历程,是难以培养学生的探究精神与创新能力的。于是,教师用“一段蜡烛”开始了教学:

教师手持立有一截蜡烛的培养皿:“如果点燃蜡烛,再用烧杯罩住蜡烛,会看到什么现象?”

学生们异口同声地说到:“蜡烛会熄灭”

“为什么呢?”

回答依然很轻松:“因为烧杯中的氧气消耗完了。”

教师向培养皿中注入一些水,问到“如果现在点燃蜡烛,然后罩上烧杯,现象会如何呢?”

片刻的沉默,出现了几种猜想:“蜡烛还是会熄灭”、“水面会上升”、“难道蜡烛就不熄灭了吗……?”

“那就请同学做一下这个实验,仔细观察后讨论一下原因吧。”

……

教师请几位同学汇报讨论后的想法:

“水面上升是因为烧杯内的气体体积减少了。”

“水上升的体积可以看出气体减少的体积。”

教师将这个想法及时写在黑板上:

烧杯中减少的空气体积=消耗的氧气体积=水上升的体积

接下来,教师又向同学们出示了蜡烛燃烧的文字表达式,请大家思考“这些等量关系符合这个实验吗?”

教室再次沉默,之后便有了一些声音,几位同学发现了问题:

“这个反应生成了二氧化碳气体,所以空气减少的体积并不等于消耗掉的氧气体积。”

“蜡烛在燃烧过程中释放热量,会使周围的空气受热膨胀,这也会带来实验的误差。”

这些观点赢来了更多同学赞许的目光,教师也就顺势抛出了这节课的课题:“同学们的观察和分析都很好,如果我们能设法通过实验来验证黑板上的等式,那我们不就可以粗略地知道空气中氧气的含量了吗?”

教师板书课题:测定空气中氧气的含量。“大家再想想看,怎样来改进这个实验呢?”

借助于一段蜡烛,同学们在猜想、感知、验证、质疑的经历中,一种发现的喜悦悄然升起,而这种对“测定空气中氧气含量方法”的发现也激励起他们对实验方法和实验装置进一步改进的欲望。

“老师,可以用澄清石灰水代替烧杯中的水,这样就能将产生的二氧化碳气体吸收掉。”

看到学过的知识派上了用场,同学们也都跃跃欲试。不过,对避免空气因受热膨胀而逃逸的实验装置与方法改进则使学生的思维陷入了“瓶颈”。看来,有限的实验经验制约了同学们的“创意”。

教师搬出了一套钟罩的实验装置(见图1所示)。利用该装置进行演示实验,一方面是因为这套装置便于学生由蜡烛实验装置进行迁移,另一方面也为理解拉瓦锡的实验装置做好铺垫。教师发现,经过了前期的讨论和思考,同学们对这套装置的实验原理和实验方法的理解变得容易起来。他们赞同用红磷或白磷代替蜡烛,也理解为何要等到装置冷却再来观察液面高低的原因。而所有这些问题都是在教师进行演示实验的过程中不断产生的。在教师的引导下,学生成了实验的设计者,教师则是在学生们的“指导”下完成了一个漂亮的演示实验。

经历了这样的学习过程,教师不用再担心实验的那些细节学生是否能记牢,也不用担心装置的改变会让学生手足无措。在等待装置冷却至室温的过程中,教师又不失时机地开始了空气组成发现史的介绍。

师: 今天,我们从观察蜡烛燃烧的实验现象到发现测定空气中氧气含量的实验方法总共用了20分钟不到的时间。其实,在300多年前的1674年,英国的科学家梅猷就发现了蜡烛燃烧的这个现象,但当时人们还不知道空气中有氧气,所以,梅猷无法像同学们一样正确地分析这种现象。

对于空气的组成,由200多年后法国的化学家拉瓦锡测定而出的。在他之前,瑞典的舍勒和英国的普里斯特利已先后发现并制得了氧气,但他们受当时燃素学说的影响,并没有发现空气中就存在氧气。拉瓦锡分析了前人的实验,摆脱了传统观点的束缚,应用定量研究的方法,终于成功地发现了空气的组成。下面,让我们一起来看看拉瓦锡的这个著名实验。(多媒体演示)

在化学实验方法和探究方法的熏陶中,学生们更深刻地感受到拉瓦锡不受传统观点束缚、大胆质疑而且严谨细致的科学精神。

2从对实验装置的改进中体验严谨的科学态度

为了更有效地提升学生的实验设计能力和分析能力,使学生养成严谨的科学态度,教师以装置的优化为主线进一步深入教学。

演示实验结束后,教师继续引导学生分析钟罩装置的不足之处。学生不难发现钟罩的不规则外形使得其体积难以均分为五等份,可用粗细均匀的玻璃通管(如图2)代替钟罩。

为丰富学生的实验体验,进一步体验定量实验的科学严谨,教师同时展示了图3、图4所示的实验装置,并让学生从两套装置的对比中,分析图4装置的优点。

当学生们认为装置的改进已经完美时,教师又引入注射器装置(见图5)。教师播放了这套装置的实验过程,在直观生动的实验展示过程中,学生们理解了装置的原理。之后,教师让他们对以上装置进行分析比较。

在教师的启发引导下,学生们发现之前出现的那些装置,甚至包括拉瓦锡的实验装置,都忽略了装置内外液面高低不同带来的压差问题,这势必会影响实验结果的精确性。而图5中的注射器装置则能避免这个问题。教师对同学们的这种分析和发现给予了及时鼓励,赞扬了他们这种敢于质疑权威的勇气。

为使学生能获得更深刻的体验,最好能让学生亲自动手参与实验,而借助注射器改进后的装置(见图6)则使操作变得更加便捷:将少量白磷(绿豆粒般大小)放入50毫升的玻璃注射器内,抽入20毫升空气后用橡皮帽封住注射器的管口。(因白磷有毒,为了保障学生的安全,这些操作最好由教师提前完成。为防止白磷自燃,可将注射器放入冷水中浸泡)。实验时,学生从冷水槽中取出注射器,观察室温下的空气体积。之后,再将注射器放置于盛有热水的水槽中完全浸泡,白磷自燃。待白磷熄灭后,将注射器从水中取出,自然冷却至室温,再读出气体的体积。实践证明,该操作简便易行、误差小、安全无污染,适合于学生实验。

通过对“空气中氧气含量测定”的教学研究,教师改变了过去只满足于让学生“了解”实验过程、“相信”实验原理的省时省力的教学方式,而是通过创设情境,使学生以研究者身份从实验中不断发现问题、分析问题。虽然在这个过程中,学生们会产生许多不成熟、不完善甚至不科学的猜想和推理,但只有经历了这些主动“猜想”、“发现”和“质疑”的过程,学生才能成功体验从原有的知识经验中主动生长构建出新的知识经验的过程,感受科学探究的真谛。

篇5

认知目标：1、了解空气的重要成分。2、了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。3、初步认识纯净物、混合物的概念。4、初步了空气污染的危害，知道空气是一种宝贵的自然资源，培养环境、热爱自然的情感。

技能目标：1、初步学习科学实验的方法；2、引导学生进行观察、记录，并初步学习分析实验现象。

【教学重点】学生自主设计实验，探究空气中氧气的体积分数。

【教学难点】学生探究空气中氧气的体积分数。

【教学方法】探究式学习法。

【教学用品】集气瓶、燃烧匙、吸管、水槽、塑料袋。

【教学资源】

【教学过程】

第一环节：提出问题

【引言】师：没有空气就没有生命！人类每时每刻都离不开空气。空气对于人类是如此重要，我们做一个深呼吸，那么我们便吸入了空气，空气对于我们又是如此亲近和熟悉，但是有谁摸着了它？看到了它吗？哦，没有。那么我们本节就是要通过实验证明空气的存在，还要探究空气的组成成分。

【提问】1、空气是无色无味的气体，不易察觉，但你能用一个简单的实验或列举实例来说明空气确实存在吗？

2、以上事实说明了空气确实存在，那么空气中含有哪些气体成分呢？如何证明这些气体的存在？

【总结】从生活经验和以往的探究活动中，我们知道了空气中含有氧气、二氧化碳和水蒸气。

【提问】那么，空气中还含有其他气体吗？各种气体的体积分数又是多少？

二、探究活动

设计一个实验，粗略地测定空气中氧气的体积分数。

（教师边介绍演示新教材[实验2-1]学生观察、描述现象，师生共同分析、得出结论。）

三、归纳总结

师：从实验2-1中得出以下结论；

1、红磷+氧气五氧化二磷；

2、空气中氧气的体积占1/5；

3、氮气是不易溶于水的无色无味的气体（从集气瓶水面上升一定高度后，不能继续上升这一现象判断。）

4、氮气不能燃烧，也不支持燃烧。（从燃着的红磷熄灭了这一现象判断。）

5、实验表明，空气的成分按体积计算，大约是：

氮气78%；氧气21%；稀有气体0.94%；二氧化碳0.03%；其他气体杂质0.03%

教师简介空气的其他成分，同时讲清三个概念：物理性质、纯净物和混合物

四、课堂练习

【投影】1、在测定空气中氧气成分的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。结合实验讨论：

（1）燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？

（2）集气瓶内水面上升一定高度后，还继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？

2、在标准状况下，氮气是一种无色、无味，不易溶于水的气体，它的熔点为-209.9℃，沸点为-195.8℃。从红磷在氮气中不能继续燃烧的事实，说明氮气不支持燃烧。许多实验事实都表明，氮气的性质不如氧活泼。

五、学生自学

1、空气是一种宝贵的自然资源。

2、保护空气。

【板书设计】

课题一：空气

一、空气是由什么组成的

1、红磷+氧气五氧化二磷；

2、空气中氧气的体积占1/5；

3、氮气是不易溶于水的无色无味的气体（从集气瓶水面上升一定高度后，不能继续上升这一现象判断。）

4、氮气不能燃烧，也不支持燃烧。（从燃着的红磷熄灭了这一现象判断。）

5、实验表明，空气的成分按体积计算，大约是：

氮气78%；氧气21%；稀有气体0.94%；二氧化碳0.03%；其他气体杂质0.03%

二、空气是一种宝贵的自然资源

三、保护空气

【教学后记】

课题二：氧气（1）

【教学目标】

认知目标：1、认识氧气的主要物理性质。2、观察和描述硫、木炭、铝箔等在氧气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质。

技能目标：1、培养学生的实验观察和探究的能力；2、培养学生实事求是，尊重科学，尊重事物发展规律的科学态度。

【教学重点】观察和描述硫、木炭、铝箔等物质的燃烧现象。

【教学难点】对“氧气不易溶于水”这一结论的探究活动。

【教学方法】探究式学习法。

【教学用品】已制备好的氧气、木条、木炭、燃烧匙、酒精灯、火柴、坩埚等

【教学资源】初中化学网

【教学过程】

第一环节：提出问题

【引言】师：什么是物理性质？（复习上一节课内容）。

【展示】一瓶已制备好的氧气，正放在桌面上，用玻璃片盖好。

师：请一位同学说一说氧气的物理性质？

生：氧气是一种无色无味，密度比空气大的气体。

师：氧气的物理性质（在通常状况下）如下表：

颜色

气味

状态

标况下密度

与空气密度的比较

熔点

沸点

是否易溶于水

无色

无味

气体

1.429g%

略大

-218℃

-180℃

不易

【演示】教材中[实验2-2]。

（教师在讲台上演示，引导学生观察现象，得出结论。

【现象】带火星的木条复燃。

【结论】说明氧气能支持燃烧。

【实验探究】学生分组实验2-3，实验2-12，然后填好下表：

实验名称

实验现象

反应文字表达方式

硫在空气中燃烧

硫在氧气中燃烧

木炭在空气中燃烧

木炭在氧气中燃烧

（教师必须强调硫、木炭分别在空气和氧气中燃烧的现象有何不同）

【提出质疑】木炭和硫分别在空气里燃烧和在氧气中燃烧的现象不同，这说明了什么？

【交流讨论】

【现象】铝箔在氧气中剧烈燃烧，放出大量的热和耀眼的白光。（请该生用手触摸集气瓶的外壁，感觉烫。）

【结论】铝+氧气氧化铝

师：同学们，你们知道吗？刚才老师与你们一起做过四个实验，这四个实验的反应文字表达式告诉了我们：物质在空气中的燃烧，实际上是与空气中的氧气发生反应，对吗？

师：由于空气中的氧气会计师相对较少，所以物质燃烧的程度不如在氧气中剧烈，现在你们明白了吗？

第二环节：归纳总结

师：本节课我们用实验探究法探究了氧气一个重要物质性质——不易溶于水的气体。

1、氧气的物理性质：无色无味，密度比空气略大（标况下），不易溶于水的气体。

通过学生的分组实验和教师的演示实验及师生的合作实验，探究了氧气的一个重要化学性质——是一种比较活泼的气体，在一定条件下能与较多物质发生剧烈的化学反应。

2、氧气的化学性质：是一种化学性质比较活泼的气体。

第三环节：课堂练习

1、硫在空气中燃烧和在氧气中燃烧的相同之处是都能生成气味的气体，并且都放热，不同的是硫在空气中燃烧发出色火焰，而在氧气中燃烧发出色火焰。

2、能在氧气中燃烧发出白光、放热，并生成一种无色能使澄清石灰水变浑浊的气体，该物质是。

3、空气中有氧气，用带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶中，木条是否会复燃？为什么？

第四环节：作业布置

1、写出木炭、硫、磷、铁、镁、铝及蜡烛分虽在氧气中燃烧的现象，反庆的文字表达式。（用填表格式）

2、预习第31-32页的教材内容。

3、讨论：空气中也有氧气，为什么物质在空气中燃烧不如在纯氧中剧烈？

【板书设计】

课题二：氧气

一、氧气的物理性质：无色、无味且密度比空气大，不易溶于水的气体。

二、氧气的化学性质：一种性质比较活泼的气体。

【教学后记】

课题二：氧气（2）

【教学目标】

认知目标：1、认识什么是化学变化，了解化学变化的基本特征。2、认识化合反应、氧化反应，进一步学习物质的分类。

技能目标：学习从具体到抽象，从个别到一般的归纳方法。

【教学重点】探究化学反应的基本特征。

【教学难点】物理变化和化学变化的区别和联系。

【教学方法】探究式学习法。

【教学用品】烧杯、玻璃棒、水

【教学资源】初中化学网

【教学过程】

一、第一环节：激发兴趣

（1）化学小魔术：不燃的小手帕

（2）影片片断欣赏：登山运动员征服喜马拉雅山。

二、导入新授

上节课我们做的一些实验和刚才小魔术中酒精的燃烧都是氧气的化学性质，我们能不能归纳出氧气的化学性质呢？

三、探究合作

1、分组讨论：

（1）下列反应有哪些共同点？

A、碳+氧气二氧化碳

B、硫+氧气二氧化硫

C、磷+氧气五氧化二磷

D、铁+氧气四氧化三铁

E、石蜡+氧气二氧化碳+水

（2）联系实际谈谈氧气有哪些用途？

2、师生共同总结：

（1）从（1）（2）（3）（4）四个反应中归纳：由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的化学反应叫化合反应。

（2）从（1）（2）（3）（4）（5）五个反应中归纳：物质夺取氧的反应叫氧化反应，其中提供氧的物质是氧化剂。

3）氧气的化学性质：氧气的化学性质比较活泼，在高温条件下与许多物质发生剧烈反应，具氧化性。

四、创新应用

1、在一只集气瓶中充满空气，现要除去其中的氧气，又不增加其他气体成分，可选用的可燃物是

A、木碳B、铁C、磷D、硫

2、酒精在氧气中燃烧是不是化合反应？为什么？

四、板书设计

氧气的性质和用途

一、（1）从（1）（2）（3）（4）四个反应中归纳：由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的化学反应叫化合反应。

（2）从（1）（2）（3）（4）（5）五个反应中归纳：物质夺取氧的反应叫氧化反应，其中提供氧的物质是氧化剂。

（3）氧气的化学性质：氧气的化学性质比较活泼，在高温条件下与许多物质发生剧烈反应，具氧化性。

【教学后记】

课题三：制取氧气（1）

【教学目标】

认知目标：1掌握实验室可用分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取氧气。2、初步了解通过化学实验制取新物质的方法。

技能目标：培养学生动手制取气体的操作能力和科学探究的能力。

【教学重点】实验室制取氧气的主要方法和原理。

【教学难点】制取氧气的装置选择。

【教学方法】探究式学习法。

【教学用品】大试管、酒精灯、水槽、铁架台、带导管的橡皮塞、药匙、氯酸钾、5%的过氧化氢溶液、二氧化锰

【教学资源】初中化学网

【教学过程】

一、激发兴趣

1、纪录片欣赏：中日登山运动员征服喜马拉雅山。

2、

二、导入新授

氧气除供给呼吸与支持燃烧外，还广泛用于气焊、炼钢、登山、潜水和医院抢救病人。我们需要的氧气包括上节课中用到的氧气是怎样来的呢？我们今天来学习第三节《氧气的制法》。

四、究实验

1、实验探究

1）加热纯的氯酸钾并观察。

2）加热纯的二氧化锰看是否有氧气放出。

3）在热的氯酸钾中迅速撒入二氧化锰并观察。

4）怎样才能制取氧气并收集？

2、实验总结

1）纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。

2）加热二氧化锰始终不能放出氧气。

3）混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。

4）实验室制取氧气的反应原理是：

氯酸钾氯化钾+氧气

5）催化剂和催化作用

6）制取氧气的装置：固固加热装置

7）氧气的制取步骤：A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯

排水法（氧气不易溶于水）

8）氧气的收集方法

向上排空气法（氧气比空气重）

四、创新应用

1、实验室用无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷，甲烷比空气轻且极难溶于水，选择怎样的装置制取并收集甲烷？

2、为保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生装置。现有以下几种制取氧气的方法：1）加热氯酸钾2）电解水3）在常温下过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。你认为最适合在潜水艇里制取氧气的方法是哪一个？为什么？

五、书设计

氧气的制法

1、纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。

2、加热二氧化锰始终不能放出氧气。

3、混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。

4、实验室制取氧气的反应原理是：

氯酸钾氯化钾+氧气

5、催化剂和催化作用

6、制取氧气的装置：固固加热装置

7、氧气的制取步骤：A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯

排水法（氧气不易溶于水）

8、氧气的收集方法

向上排空气法（氧气比空气重）

【教学后记】

课题三：制取氧气（2）

【教学目标】

认知目标：1掌握实验室可用分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取氧气。2、初步了解通过化学实验制取新物质的方法。

技能目标：培养学生动手制取气体的操作能力和科学探究的能力。

【教学重点】实验室制取氧气的主要方法和原理。

【教学难点】制取氧气的装置选择。

【教学方法】探究式学习法。

【教学用品】大试管、酒精灯、水槽、铁架台、带导管的橡皮塞、药匙、氯酸钾5%的过氧化氢溶液、二氧化锰

【教学资源】初中化学网

【教学过程】

一、激发兴趣

a)纪录片欣赏：中日登山运动员征服喜马拉雅山。

b)抢救“非典”病人时为什么要输氧？

六、导入新授

氧气除供给呼吸与支持燃烧外，还广泛用于气焊、炼钢、登山、潜水和医院抢救病人。我们需要的氧气包括上节课中用到的氧气是怎样来的呢？我们今天来学习第三节《氧气的制法》。

七、探究实验

1、实验探究

1）加热纯的氯酸钾并观察。

2）加热纯的二氧化锰看是否有氧气放出。

3）在热的氯酸钾中迅速撒入二氧化锰并观察。

4）怎样才能制取氧气并收集？

2、实验总结

1）纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。

2）加热二氧化锰始终不能放出氧气。

3）混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。

4）实验室制取氧气的反应原理是：

氯酸钾氯化钾+氧气

5）催化剂和催化作用

6）制取氧气的装置：固固加热装置

7）氧气的制取步骤：A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯

排水法（氧气不易溶于水）

8）氧气的收集方法

向上排空气法（氧气比空气重）

四、创新应用

a)实验室用无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷，甲烷比空气轻且极难溶于水，选择怎样的装置制取并收集甲烷？

b)为保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生装置。现有以下几种制取氧气的方法：1）加热氯酸钾2）电解水3）在常温下过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。你认为最适合在潜水艇里制取氧气的方法是哪一个？为什么？

八、板书设计

氧气的制法

1）纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。

2）加热二氧化锰始终不能放出氧气。

3）混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。

4）实验室制取氧气的反应原理是：

氯酸钾氯化钾+氧气

5）催化剂和催化作用

6）制取氧气的装置：固固加热装置

7）氧气的制取步骤：A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯

篇6

比赛一开始，双方的风格就展露无遗。蛋总也深知自己和第一暗夜出一模一样的兵拼操作未必占到先机，而是从战术上处处先发制人。天黑后，蛋总的瞎子大哥率领3个小妹，向分矿的蓝胖率先开刀，这也为自己之后的战术埋下伏笔。而粥稀稀第一暗夜的称号毫不含糊，侦察做得非常到位，一个小精灵敏锐的捕捉到了蛋总大胆的练级意图，DH拍马赶到，正是：螳螂捕蝉，黄雀在后。蛋总无奈被逼出了回城，一位巾帼英雄弓箭手也英勇就义，倒在血泊之中。

双方的战术选择也出现了分歧。拥有最纯正暗夜血统的粥稀稀，同时也使用了最纯正的暗夜内战流派：单AC速熊。蛋总则没有照壶画瓢，而是出了大量AC，并摆下风之古树，准备利用兵力优势期开出分矿。蛋总仗着自己兵多，二发娜迦出来想收割一个雇佣兵的经验和宝物。岂料天有不测风云，又被嗅觉出众的粥稀稀发现。蛋总虽有大量部队，但在粥稀稀和野怪的前后夹攻下，损失惨重。粥稀稀以0损失击杀蛋总娜迦。此时此刻，粥稀稀的嘴角已然露出了不易觉察的微笑。

经济基础决定上层建筑，蛋总开出分矿

蛋总使用的暗夜精灵，刻画出浓厚的人族色彩。经济和运营摆在了首要的位置，正是：两矿在手，天下我有。在这个物欲横流的年代，金钱至上成为不少人的价值观。房子车子要钱，孩子上学也要钱，油盐酱醋也要钱。蛋总作为以开矿为生的人族选手，自然不会放弃资源的运营。蛋总强就强在，他精确的计算出什么时候开矿能获得最大程度的获得效益，而又不被对方破坏开矿计划。蛋总选择了2本之前就在分矿不远处摆下分矿，2本招出娜迦之后兵力的优势期开出分矿。

合理的开矿时机，让“科技是第一生产力”的粥稀稀没有足够兵力去阻止。待粥稀稀的熊终于能趴下战斗了，蛋总的矿已经开始回收成本，兵力也蓄了上来。粥稀稀在几次试探性的接触之后，合计了一下，自知无法一波拿下，只好也自己摆下分矿，从长计议。正是：留得青山在，不怕没柴烧。

战术转型各出奇招，首波团战中场打响

魔兽争霸作为一个策略游戏，兵种的选择是一个大命题。在之前无数的雄鹿与AC鸟德的战术对拼中，AC鸟德这一方基本上不会做过多的转型。确切的说，单矿的打法也无法满足转型的要求。粥稀稀在开出分矿之后，选择了转型山岭巨人来对抗蛋总的AC鸟德。蛋总无愧于战术大师，竟转型了角鹰骑士来应对！这个冷板凳的兵种让观众都直呼飘逸。蛋总的两矿经济，为角鹰的逐步成型提供了最基础却又最重要的保证。试想一下，粥稀稀憨厚的山岭胖子，本想把这一群弓箭手作为今晚的晚餐，怎料她们已经插上了翅膀，在天空中自由的翱翔。自己只得眼巴巴的望着天空，幻想着自己也长出羽翼，振翅高飞。

这第一波团战在地图中央的淡水区域打响，双方展开了你死我活的搏斗。蛋总攻击目标十分明确，优先击杀了粥稀稀对空的小鹿，粥稀稀眼看对空无力，只能拿蛋总地面部队开刀。一阵火拼过后，血光冲天，遍地尸骨，蛋总DH率先残血TP。

“空霸”分队扰分矿，应对不周受牵制

双方短暂的MF过后，蛋总率先出招发难。6～7个角鹰骑士分队接到指挥部的委派命令，前去骚扰粥稀稀的分矿，大部队则高速抢练大点，收获了丰厚的宝物和经验。粥稀稀的处境则十分尴尬：大部队留守呢，角鹰分队就飞到树立上躲起来，满世界的练级点也要被蛋总收割完全；分兵把守呢，又打不过，被角鹰各个击破。这种有力使不出的尴尬滋味：此味只应天上有，人间难得几回尝。怒火中烧的粥稀稀被蛋总搞得方寸大乱，赛前隐隐约约的担忧又在心里不断重复：第一暗夜要被副族暗夜击败了！第一暗夜要被副族暗夜击败了！

事实证明人在愤怒时作出的决定，往往欠火候、欠考虑。粥稀稀留了几只脆弱的小鹿和数量可以忽略不计的角鹰，便直扑对方分矿，想来个鱼死网破。用膝盖都能想到，悲剧正在上演：小鹿被逐一点杀，惨叫声不绝入耳，余音绕梁。蛋总“空霸”牢牢掌握着制空权之外，其余部队练级练得飞起，连三发英雄白虎都到达了满意的等级。

最终决战西西分矿，制空确保胜利果实

蛋总的分矿，在粥稀稀长途跋涉的到来后，也并无招架之力，不久便沦陷了。可胸有成竹的蛋总却并未慌张的回救，经济的成型已经让他爆出了更多的角鹰骑士。是的，蛋总在酝酿最后一波致胜的大战。虽然粥稀稀的人口与蛋总接近，但大多都是不能对空的山岭和熊。大量的地面单位望天兴叹，在空中翱翔的角鹰骑士面前，他们仿佛只是一只只井底之蛙。而新生产出来的小鹿和角鹰，也因为数量不足，被各个秒杀。出来一个，被齐射掉一个，永远也成不了型。

蛋总已经为决战做好了充足的准备！十年磨一剑，胜负就在今天。初期的开矿运营，中期的空霸骚扰，就是为了这一刻。我们看到，每一个角鹰骑士仿佛都像打了鸡血，跃跃欲试。终于，蛋总吹响了进攻的号角！说时迟那时快，一个编队的角鹰骑士率先清空了粥稀稀的对空力量，一时间血流成河，原本绿油油的的草地血迹斑斑。战场上的对空力量只剩DH，他拿着毒球一刀一刀辛苦的向天空发射，却寡不敌众，渐渐不支。我想这时候，他应该格外想念酒馆里的熊猫兄弟。面对成型的角鹰骑士，熊猫一出，谁与争锋！

娜迦更是可怜，被齐射两轮就已经快一命呜呼。她也自知没有存在的意义，她也深知自己是多么不该出现在今天的战场上，她也悔恨当初的虚荣心抢夺了本该是熊猫的位置。

一波交战下来，高下立判。蛋总依然是70+人口，粥稀稀的英雄都已经开始在祭坛里读秒。但第一暗夜的称号似乎让他不甘心退出比赛，脸上火辣辣的，脸颊上的汗珠也出来嘲笑他的无力。

篇7

《电机与电气控制技术》是中职学校电子电工专业核心课程。学好本门课程，能够提高学生电气技术能力，同时有助于学生顺利通过维修电工资格证考试。本门课程具有较强的实践性，是一门与生产实践紧密相关的学科，采用案例教学法，使得枯燥无味的理论知识变得生动有趣，更具有实践性和应用性。在讲授本门课程中重点章节“继电器———接触器控制系统”时，以电梯的应用为教学案例，说明接触器应用常见故障问题。

一、教学案例引入

电梯故障主要有两种类型：第一种是电梯运行突然停止，困住乘客，第二种是电梯失去控制急速上升或者坠落，发生乘客受伤甚至死亡等严重事故。因此，我们应该高度重视电梯故障排查与维修，避免电梯事故的发生。电梯运行中所发生的故障主要是由于机械故障或者电气线路问题所引发的。电梯接触器控制系统常见故障体现为：电梯基站处钥匙开关闭合后，电梯不自动开门，可能是由于钥匙开关处接触器线路出现问题，比如断路或者接触不良等；电梯层站按钮灯失灵，可能是由于电梯层站接触器处出现问题，比如继电器故障或者线圈断开等；电梯基站方向箭头灯不亮，可能是方向继电器出现故障；选择关门按钮与开门按钮时，电梯门不关与打开；已选择电梯需要到达的层站，但是电梯并不启动，可能是运行继电器存在问题；电梯到达所选择楼层，电梯门打不开，可能是开门继电器出现故障；电梯上升或者下降速度降低，可能是三相电源有一路出现故障或者接触器出现问题等。

二、案例教学法在理论教学中的应用

向学生举例电梯运行可能出现的故障现象后，紧接着教学重点集中于故障问题及维修理论知识教学。

（一）继电器触点系统故障检测和维修

继电器实施部件是触点系统，触点系统通过断开与闭合实现对机械的控制。触点系统由于过热、损耗及熔解等因素而引发故障。触点表面被氧化或者存在杂物，触点压力不强等因素可能会使触点系统过热；触点系统损耗过大可能是使用年数太长或者使用频率太高等因素造成；触点系统熔解发生的主要原因是触点开关频率太高或者电弧温度太高等。触点系统故障检测和维修的步骤为：第一步，打开继电器，检查触点系统表面；第二步，如果触点系统表面氧化严重，用刀片将氧化物去掉，或者用锉刀锉掉氧化物，减少电阻摩擦发热问题的发生；第三步，如果触点系统表面存在杂物，则用四氯化碳等清洁物清理掉表面杂物；第四步，如果触点系统表面存在轻微磨损，不建议利用砂布磨平表面，这是因为砂布擦磨表面，可能会残留砂粒而给触点系统造成新的安全隐患，建议用油光锉整修触点表面；第五步，如果触点系统存在熔解问题，造成触点熔解，大多是由于承载的电流太小引发，因此，可以替换容量更大的的接触器，

（二）继电器电磁系统故障检测和维修

1.线圈故障检测和维修继电器线圈存在问题表现为：继电器线圈由于绝缘体损坏而使得线路内铜线暴露；继电器线圈内部出现匝间短路情况；继电器线圈发热烧坏线路，呈现黑糊色；线圈接触不良等。线圈维修过程中，可以对线圈重新环绕，在环绕时要特别注意环绕线与线之间的距离，注意环绕匝数。线圈通电后磁铁对其吸引并不强，可能是线圈连接处接触不良，仔细检查确定脱落处，对其焊接连通就可以。2.磁铁芯检测维修磁铁通过后，磁铁对线圈的吸引力并不强，造成这种情况的主要原因是线圈出现故障或者接触点接触不良，检测与维修如上述步骤去处理就可以。通电后，如果磁铁运行噪声太大，这可能是磁铁芯内存在油污或者动、静铁芯接触表凹凸不平。如果磁铁芯存在油污，维修时将线圈取出，用清洁物清理掉油污后，重新恢复到线圈环绕原状。如果是动磁铁芯或者静磁铁芯接触表凹凸不平，维修时将线圈取出，利用锉刀挫平接触面，最后恢复线圈环绕原状。通电后，继电器噪声相当大，可能是由于存在短路线路引发的，维修时仔细检测确定短路线路位置，然后排除短路线路就可以。断电后，磁铁芯没有立即释放，如果是由于铁芯表面存在油污等杂物引发的问题，利用清洁物清理油污杂物即可，如果是由于铁芯气隙太小引发的问题，正常气隙为0.02毫米至0.05毫米之间，如果铁芯气隙小于0.02毫米，则增大气隙至合理大小，如果是由于弹簧老化而使得磁铁芯不能立即释放，就应该替换掉弹簧。

三、案例教学法在实践教学中的应用

通过理论知识教学，学生了解到接电器触点系统故障检测维修和继电器电磁系统故障检测维修等知识，就能够在实践中利用所学知识，检测确定故障类型，然后有针对性地采取措施加以改进。但是理论知识学习成效要通过实践环节检验，常言道“纸上得来终觉浅”，在实践中应用理论知识，才能真正发挥知识的作用性。教师先对参与实训课的学生进行分组，以五人左右为一组分成若干小组，学生在教师的指导下，对电梯设备系统进行分析，根据电梯设备制动控制电路和门路控制电路中接触器、继电器标示的规格标志查找到生产厂商相同规格型号的接触器、继电器，生产厂商会在使用说明书中列举常见故障及解决办法，学生可以根据故障检测维修手册检测确定故障问题，最后学生以小组分工合作的方式完成实训。

四、结语

笔者多年在《电机与电气控制技术》课程中采用案例教学法开展教学，从教学反馈看，学生动手操作能力得到明显提高，教学效果显著，是值得推广和应用的教学方法。

参考文献：

篇8

中图分类号：U491.6文献标文献标识码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2014.01.06 Abstract：Traditional airbag deployment algorithms can not control the ignition timing accurately for the oblique-angled collisions. A new algorithm based on the acceleration intervention in the y-direction had been presented. Comparative analysis was conducted between traditional algorithms and the new algorithm by using a set of acceleration curves for most crash types. The results show that， by using the new algorithm， the ratio of time to fire（TTF） to required time to fire（RTTF） can reach 70% or more， which proves the proposed algorithm has better reliability and sensitivity compared with the traditional algorithms.

Key words：airbag； ignition algorithm； y-direction acceleration； oblique impact

在保护驾驶员和乘员安全方面，安全气囊系统已成为了一种基本配置[1]。与其它的安全系统不同，安全气囊系统作为汽车碰撞发生后保护人身安全的最后一道防线，它关系到驾驶员和乘员的生命安全。因此，确保安全气囊精确可靠的点火是非常必要的。当前，关于安全气囊控制器点火算法的研究主要集中在两个方面，一是提高算法的抗路面干扰能力，二是在需要点火的时刻，研究如何提高控制点火时刻的精度[2]。为了提高路面抗干扰性能，研究了双向加速度合成的气囊控制算法，引入了汽车行驶过程中的z向加速度[3-4]。为提高气囊点火的精确度，研究了基于预碰撞信息的安全气囊控制器点火算法和采用神经网络的方法[5-10]，通过多参数引入，在汽车碰撞之前对汽车的运行状态进行判断，采用预判断的方法提高了安全气囊点火的可靠性。相对第一种研究，该方法只是研究了如何提高抗路面干扰，并没有对对如何提高气囊控制器点火时刻精度进行进一步的研究。第二个方面，在积累了第一方面研究成果的同时，采用预判断方法提高抗干扰能力和点火可靠性，但是该方法采用的基础算法依然是传统的点火算法。传统的点火算法对碰撞严重性灵敏度不高，汽车在不同速度不同角度的碰撞下，传统点火算法可靠性不高[11]。有研究表明，在所有的汽车与汽车碰撞事故中，汽车发生100%正面碰撞的概率为16%，其它各种斜角碰撞的概率占23%[12]。关于斜角碰撞安全性，美国FMVSS208法规规定了48 km/h的30°斜角碰撞安全性要求，而在我国，并没有针对汽车斜角碰撞中乘员保护的相关试验标准。在交通事故中，安全气囊在发生角度碰撞时不起爆的情况常有发生，由此造成的用户与制造商的纠纷也不在少数。乘员不能得到很好的保护，导致的人员和经济损失巨大。因此，在我国进行斜角碰撞研究，提高斜角碰撞中安全气囊点火算法的判断可靠性和准确度，对于提高碰撞中乘员的保护有着重要的意义。

汽车在不同速度和角度的碰撞下，根据力与加速度的关系，其y向加速度与斜角碰撞强度具有一定的关联性，本文从这一特性出发，构建一个考虑斜角碰撞差异的可靠性更高的安全气囊控制器点火算法。

1 传统算法点火准确性分析

对于单一的碰撞模式，汽车的碰撞严重程度和乘员的损伤程度与汽车的碰撞加速度密切相关。根据这一特性，构建的传统点火算法主要有：速度增量法、比功率法、加速度增量法、移动窗积分法、神经网络算法、加速度平方累积算法、基于速度变化的判别算法、加速度增量绝对值累积算法等[3， 11]。

为了评估传统算法的点火可靠性，获取了某车型不同碰撞形式下5种点火算法得到的TTF，并与相应碰撞形式下的RTTF对比。一般情况下，RTTF是基于127 mm-30 ms准则。因此有必要先获得假人向前移动127 mm所需要的时间。通常有两种方法可以确定假人移动127 mm的时间，第一种是根据高速摄像资料来判断假人移动的时间；第二种方法就是对碰撞加速度进行两次积分来获取假人移动127 mm的时间[11]。本文采用第2种方法获取所需要的时间。

传统算法的TTF和RTTF对比结果见表1。表中“N”表示在该模式下，安全气囊没有被触发。比率大于100表示该碰撞模式下，气囊的点火时刻滞后于RTTF。从表1中可知，5种点火算法在不需要点火的状态下安全气囊都没有点火。各算法在不同正碰模式下都能较好地控制TTF，比率基本上能达到70%以上，但是，各种算法在用于斜碰撞中时，都不能较好地控制TTF。在斜碰撞中的比率都在30%～40%间，因此，现有的点火算法不能满足实际需要，有必要对现有的算法进行改进或构建一种新的算法来提高汽车在发生斜碰撞时的点火准确性与可靠性，提高气囊在斜碰撞中对乘员的保护。

2 汽车斜角碰撞的动力学分析

汽车安全气囊的控制器通常是通过刚架结构与汽车固结在一起，以保证控制器能够真实地感知汽车碰撞过程中的加速度。当汽车发生碰撞时，相互接触部分发生剧烈变形，同时，剧烈的冲击通过车架传递给传感器，形成x向和y向陡峭的加速度前沿。在发生斜角碰撞时，车辆的前部只有一侧参与碰撞中能量的吸收，这种碰撞形态下碰撞变形大，刚度小，所以碰撞中车体冲击的加速度峰值小。因而在同样的速度下发生碰撞时，发生正面碰撞的点火时刻要早于斜角碰撞的时刻，但是RTTF变化量与加速度增量并不是呈线性关系。因此在两种碰撞形式中采用只考虑x向加速度的点火算法无法对斜角碰撞做出准确的判断。

当汽车发生斜碰撞时，在不同速度下，发生不同角度的碰撞工况下，x向和y向的加速度信号的关联性，从图1的受力图分析可知。同一速度下不同角度碰撞，偏角越大，y向加速度所占的比例越大，也就是说y向碰撞强度越大。而在相同角度不同速度下碰撞时，汽车所受的横向和纵向加速度因速度的增大而增大，但比值不变。汽车在不同速度和不同角度碰撞工况中加速度的差异，为新算法的构建提供了可能。

3 基于y向加速度干预合成算法

碰撞过程中，y向碰撞越剧烈，正向加速度越大。由于碰撞前y向的本身没有速度，碰撞使其获得横向的速度，碰撞后又回归到速度0，因此，y向加速度有正有负。根据能量守恒，正向加速度与负向加速度是相等的，即y向加速度取平方求和反映的是横向碰撞强度。

为了比较新算法的可靠性，y向因子引入对判断曲线的影响程度，采用两种算法对同一斜碰撞进行对比，比较新旧算法积分值的变化趋势，新算法能否根据斜角碰撞强度对积分值进行相应调节，从而实现点火时刻的调节。考虑到实车斜角碰撞试验成本高及台车试验不便于模拟斜角碰撞等因素，本文采用通过试验验证的整车有限元模型进行仿真，获取斜角碰撞的加速度。图3为左侧30°速度为48 km/h斜角碰撞分别采用y向加速度干预的合成算法（ρ=0.5）求得的Sc值和不考虑y向加速度干预的传统算法求得的So值的比较曲线。从图3可以得出，考虑y向加速度干预的算法求得的Sc曲线的变化趋势与传统算法求得的Sc曲线的变化趋势一致，而使用Sc代替So作为点火参数可以根据斜碰撞的碰撞强度的感知，对点火时刻进行相应的调节，提高判断准确性，从而提高系统的在斜角碰撞中对乘员的保护能力。

4.2 有效性验证

为了评价基于y向加速度干预的合成积分量Sc相对于传统积分量So的优化性能，使用有限元仿真的方法得到表1中各工况的碰撞加速度曲线，使用相同方法获取RTTF，对各碰撞形态使用基于y向干预的合成算法，得到的TTF与RTTF的比值见表2。

由表2可知，基于y向加速度干预的合成算法与传统算法相比，在正面碰撞工况下，点火准确性没有太多变化，但是在斜角碰撞工况下，其点火准确性有了很大的提高。在斜角碰撞中，TTF与RTTF的比值均能达到70%以上，表明基于y向加速度干预的合成算法能够有效提高斜角碰撞的准确性，基本达到算法设计的目标。

本文中，尽管有关斜角碰撞曲线是通过有限元仿真的方法获取的，但是并不影响基于y向加速度干预的方法有效性的验证，而只影响参数的选取。在实际碰撞过程中，由于车辆本身结构、传感器安装位置等因素都会对气囊控制器的加速度信号产生影响，所以在具体设计时，需要根据实车试验综合分析来决定ρ的值，提高安全气囊在斜角碰撞中的点火准确性。当然，安全气囊控制作为一个系统，包括碰撞识别、抗干扰等方面，本文所做的改进侧重于斜角碰撞中的控制，在基本的控制算法中寻找突破，提高了安全气囊在斜角碰撞中的保护性能。

5 结论

（1）传统的安全气囊控制器点火算法在斜角碰撞工况下点火时刻不理想。

篇9

一、问题的提出

机床电气控制技术是高职院校机电类学生必修的一门专业核心课程，课程的实践性和应用性很强，学生学习掌握本课程可以为将来的职业发展奠定坚实的基础。机床电气控制原理图是领会仪器设备设计意图、分析设备工作原理的关键，并且它是技术人员在进行仪器设备调试、安装、维修时的重要依据。笔者在机床电气控制原理图的教学过程中引入IT教学法法，从实现的结果出发，一步一步分析实现结果的条件，即RAC（From Result Analysis Condition）。通过此种方法，一是可以与学生共同分析问题，甚至可以由学生自己分析，从而体现学生在教学过程中的主体地位；二是分析过程由简单到复杂、循序渐进，便于学生学习理解，提高学生的学习兴趣；三是这种教学可以提高学生分析问题、创新问题的能力，有助于培养现代社会所需要的技术技能型人才。

二、Y-降压启动原理

对于大功率电动机（通常指功率在10kW以上的电动机）在启动时因为会产生很大的启动电流，容易把电动机烧坏，所以在此类电动机启动时一般要采取降压启动的方式。降压启动有多种方式，而Y-降压启动只是其中一个比较常用的方法。所谓Y-降压启动，就是在电动机启动时电动机定子线圈用Y形接法，每相定子线圈相电压为220V，当电动机速度升高后（即转差率较小时）再把电动机定子线圈改为形接法，电动机线圈相电压达到额定电压380V，电动机正常工作。

三、传统机床电气控制教学方法

笔者查阅了以往的文献，了解到很多关于机床电气控制教学模式、教学模式改革的研究，但具体对机床电气控制原理图的教学方法研讨较少。从以往文献的教学流程可以看出对于原理图的教学方法有很多，如刘文胜老师在《〈机床电气控制课程〉教学改革与实践》中提到了教学流程说明，他把教学流程分为五步：一是资讯，二是决策，三是计划，四是实施，五是检查与评估。在资讯中主要是一些引导问题，其中第三条是电动机点动和长动电气控制线路的原理图和接线图。从此可以看出，他是先给学生提供了整体的原理图，然后根据原理图分析动作原理以及器件的选择等等。郝文莉老师在《机床电气控制线路的教学方法》中也提出了机床原理图的学习方法，她在文章中的第二部分以T68为例介绍了教学过程。她把学习过程分成元器件介绍，在原理图分析时把整体电路分成了主电路、辅助电路、控制电路等进行讲解学习，也就是在学习讲解时把整个原理图给了学生。

四、IT教学法

IT教学法，也称发现法、探究式教学法、研究法，最早提出在教学中使用这种方法的是美国教育家杜威。IT教学法是指学生在学习概念和原理时，从一些事例和问题出发，让学生通过阅读、观察、实验、思考等途径，以发现并掌握相应原理和结论的一种方法。它的指导思想是在教师的指导下，以学生为主体，让学生参与到问题的讨论之中，主动探索，掌握认识和解决问题的方法和步骤。具体到机床电气控制课程，就是通过IT教学法，培养学生的设计思想、创新思维，从而实现教育的主要目的，在让学生学会大量知识的同时，学会科学研究的过程和方法。

五、IT教学法Y-降压启动课程设计

1.导入

大功率电动机（一般指额定功率在10kW以上）在启动时会产生很大启动电流，启动电流一般为电动机额定工作电流的4～6倍。较大的启动电流主要会带来两点不利影响：一是大电流会使电动机发热，容易烧坏电动机；二是大电流会冲击同线路中的其他电器，影响其他电器的正常工作。所以在实际生产中，为了减小大功率电动机较大启动电流带来的破坏作用，一般在启动时采取降压的方式。

2.IT教学法教授Y-降压启动的步骤

（1）提出问题。电动机用形接法时，定子相电压是380V，而采用Y形接法时，定子线圈上的相电压是220V。所以对于在正常工作时采用形接法的电动机来说，如果启动时接成Y形，那么启动电流就会变小，等到电动机转速基本上达到额定转速时再接成形就可以正常工作了。通过这个过程，实现电动机降压启动。那么怎么才能通过继电器-接触器来实现这一控制过程呢。

（2）分析过程。这个过程，教师要引领同学们一起思考，一个小问题一个小问题地解决。每一个小问题都是以前学习过的内容，所以可以采取让学生自己来描述，或者是让学生用多媒体画出来，让学生们积极参与问题的整个思考过程，增强学生主动性。

第一，主电路分析。要实现Y-降压启动，我们很自然地得知要在同一台电动机上必须接成Y和形两种形式。那么，此时教师可以让学生画出Y形接法。学生画出电路图后，教师注意提醒学生因为需要短路、过载保护，需要熔断器和热继电器保护。因为Y形法需要进行通断控制所以需要加上接触器，最后效果如图1所示。然后，教师再接着分析，如何把电动机接成形，并引导学生共同完成，如图2所示。KM和KMY能不能同时闭合？如果同时闭合会造成电路短路，所以KM和KMY需要互锁。

图1 电动机可通断控制的Y形接法

图2 电动机可通断控制的Y-形接法

第二，控制电路分析。在完成主电路的设计以后，教师要和学生再分析一遍要实现Y-启动过程原理。Y-降压启动过程就是在启动时电动机用Y形接法，相电压为220V，此时需要KM和KMY主触头闭合。当电动机转速升高以后，电动机要变为形接法，即需要KM和KM接触器主触头闭合。控制电路主要实现这两个功能就可以了。控制电路引导问题的提出及教学过程如下：问题引导部分由教师引导，和学生一起完成。原理图的绘制由学生独立完成。在表中的步骤全部完成后，再带领学生按总的电路图分析一遍Y-降压启动的全过程。

控制电路IT教学法设计教学过程：

①引导问题：辅助电路短路保护。

解决思路：在线路中加入熔断器。

对应原理图（图3）。

图3

②引导问题：电动机过载保护。

解决思路：在控制线路中加入热继电器常闭触头。

对应原理图（图4）。

图4

③引导问题：电动机停止。

解决思路：常闭按钮。

对应原理图（图5）。

图5

④引导问题：电动机Y形接法，降压启动。

解决思路：KM和KMY主触头闭合，KM和KMY线圈通电。

对应原理图（图6）。

图6

⑤引导问题：电动机需要连续运转。

解决思路：SB1需要自锁，转子转速升高后KMY需要断电，所以可以把KM常开并联在SB1两端。

对应原理图（图7）。

图7

⑥引导问题：电动机形接法，正常工作，并且一开始不能直接通电，所以需要一个开关控制，并且正常工作时要连续运转，所以开关处要形成自锁。

解决思路：KM线图用一个常开按钮控制接入电路，并且把KM常开辅助触头并联在按钮两边。

对应原理图（图8）。

图8

⑦引导问题：KMY和KM互锁。

解决思路：在KMY线圈和KM线圈电路中分别加入对方的常开辅助触头。

对应原理图（图9）。

图9

⑧引导问题：电动机转速升高以后，由Y形接法转变为接法时，即SB2接通之前，KMY线圈必须断开。

解决思路：把SB2按钮的常闭触头接到KMY线圈电路中。

对应原理图（图10）。

图10

篇10

引言

随着全球经济地不断发展，能源消耗正以令人吃惊的速度膨胀，能源危机已成为全面不得不面对的严峻问题。节能减排、节能降耗已经成为各个国家、各个行业在此背景下面对的主要之一。现阶段，国内建筑能耗大约占社会总能耗的30%左右，而在公共建筑中，暖通空调能耗大约占建筑总能耗的一半以上。由于洁净空调系统对室内空气品质有较高的要求，因此，洁净空调系统的耗电量也远大于普通的中央空调系统。有关统计数据显示，洁净空调系统的用电量超过企业总用电量的60%，所以，如何有效降低洁净空调系统的能耗，现已成为当前研究的热点问题之一。洁净空调行业在国内起步较晚，目前仍然存在很多节能问题亟需解决，同时也存在诸多可节能的增长点，例如设计参数的合理优化、节能设备的优选、节能技术的使用等等。另外，提高装备水平，优化生产工艺，从而提高洁净空调的自动化控制水平等也是洁净空调系统研究的重要方面。

1、常用洁净空调系统处理方案

1.1传统一次回风空气处理方案

4、结束语

传统一次回风空气处理方案所需的冷热量与新风独立处理的一次回风空气处理方案相等，这两种方案均存在冷热量相互抵消情况，能量浪费较大，且能量有效利用率也较低。

但是对于新风独立处理的固定二次回风比空气处理方案所需要的冷量以及再热过程所需要的热量相对较少，尽管有冷热量相互抵消情况，但是能量浪费较少，有比较高的能量利用率，能耗较低。尤其当二次回风量占系统总风量以及系统总回风量比例超一半时，其节能效果最为明显，在算例中相较其它2种方案最大可节能17.35%，因此，应在实际工程应用中较多地考虑。

参考文献：