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第三节
技术试验
第一课时
技术试验及其作用和种类
◎教材分析
通用技术必修模块《技术与设计1》”第三章第三节技术试验。
本节的主要内容有：什么是技术试验、技术试验的作用、技术试验的方法、技术试验的实施与报告技术试验是技术设计的重要思想方法，它贯穿于设计过程的始终，是全书的重点之一。是技术过程中的一个重要环节，也是技术探究、解决技术问题的一个重要方法。
◎学情分析
学生虽对科学实验并不陌生，但对技术试验的内容了解的较少，相对陌生。通过技术试验让学生明技术试验的重要性和作用，了解技术试验的五种常用方法和广泛应用的基础上，才能针对简单的具体案例选择正确的试验方法，才能形成基本的技术试验素养。
◎学习目标
1.了解技术试验及其作用
2.了解技术试验的种类
◎教学目标
1.知识目标：
①知道什么是技术试验，了解技术试验的重要性。
②了解技术测试的重要性。
③了解技术产品的常用测试方法。
2.能力目标：
①通过自主学习对案例思考、分析的过程中了解技术试验的重要性。
②能进行简单的技术试验，并能分析简单技术试验的测试结果。
3.态度和情感：
知道我们的设计产品和成果都是为人而设计的，我们对产品进行技术试验，发现设计的缺陷，改进设计方案，确保人们安全、有效的使用我们的设计成果，培养学生的社会责任感和道德心以及科学严谨的技术责任感，让学生知道在技术设计中注重实事求是的精神，形成富有责任感的技术设计观，同时培养学生的技术意识素养。通过对技术试验的实践体验激发学生探究的兴趣，培养学生的技术意识、工程思维和物化能力。
4.核心素养
物化能力：知道什么是技术试验；结合实践活动，根据设计要求进行简单的技术试验
工程思维：通过技术试验考虑各种影响方案实施的因素
◎教学方法
结合多媒体平台展示现代科技试验的方法,拓展学生的知识视野。
◎教学重点
重点是技术试验的实施
◎教学难点
选择有效正确的方法来进行技术试验
◎教学准备
收集辅助教学的相关案例、教学图片素材，设计好教学课件以及多媒体教学设备。
◎教学过程
一、新课引入
李明所在的小组，根据材料的特性和价格，确定了校庆广告宣传灯选用木条做骨架、皱纹纸做灯罩、白炽灯做光源、普通铁丝做挂钩。接着他们又要面对新的问题：做骨架选用什么规格的木条，才能使校庆广告宣传灯做得既扎实牢固又不浪费材料；做挂钩的铁丝的直径需要多大，才能承受校庆广告宣传灯的重力而不变形；光源需要多大功率，才能满足照明和宣传的需要，又不浪费能源。这些问题不但关系到校庆广告宣传灯能否正常发挥功能，还关系到校庆广告宣传灯是否安全、成本是否合。李明和同学们决定通过技术试验来解决这些问题。
你们小组是否也准备通过技术试验来解决选用材料的规格、强度等问题？怎样进行技术试验？
二、技术试验及其作用
知道什么是技术试验，并通过案例加深对技术试验的意义和作用的认识。
1.技术试验
在技术活动中，为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动。
技术试验定义：从技术的角度对材料、元器件（构件）及整机（产品）进行测试和检验。
技术试验的作用：通过技术试验可以为发现问题上、深化认识、完善设计提供有效凭据。
①是开始技术设计及进行设计优化和重要依据。
②进行技术革新、技术发明、科学探究的重要途经。
③揭露问题的关键。
④可将技术设计失误降到最低程度，同时使设计得以改进和完善和优化。
①抗生素皮试
②安全帽超载实验
③建筑材料力学试验
④汽车碰撞试验
运-20(中国代号：Y-20,绰号鲲)大型喷气式运输机(右图)，是中国自主研制的新一代重型军用运输机。运20作为多用途运输机，拥有高可靠性和安!全性，可在复杂气象条件下，执行长距离航空运输各种物资和人员的任务，还可作为预警机、空中加油机和大型电子侦察机等特种机的平台运-20从2013年1月首飞，到216年7月正式服役，期间进行了大量科学严谨的试飞，验证理论和地面试验的结果，鉴定设计指标、运输机适航性和使用性能等。
运-20大型运输机的试飞一样，从技术的角度对材料、元器件(构件)及整机(产品)进行测试和检验叫作技术试验。
技术试验所得到的性能、数据、曲线、图表等信息资料，是开展技术设计进及行技术优化的重要依据；技术试验是进行技术革新、技术发明、科学研究的重要途径，是揭露问题的关键手段。
在技术设计中对一些需要通过技术试验验证的设计不进行技术试验，以及做技术试验马虎、不严谨都会产生严重的后果。
“瓦萨”号沉没
1628年8月瑞典“瓦萨”号第一次航行就发生了沉没。“瓦萨”号的沉没与不尊重技术设计、不重视技术试验有关。为了造出当时武器装备程度最高的战船，“瓦萨”号建造时，在没有对设计进行整体调整的情况下，仅通过增加“瓦萨”号骨架的长度，增设一个枪械甲板，低估了这些变化对战船稳定性的影响。在对战船进行稳定性测试时，只是让一些船员从船的一端跑到另一端检测船的摇摆情况。试验中“瓦萨”号发生了危险的摇摆，但测试者却视而不见，没有做进一步的试验和设法消除危险。首航的结果已如人们所知，在起锚后的几分钟里，这艘超级战船倾斜并最终沉没，许多船员葬身大海。
在技术设计中为什么要进行技术试脸？“瓦萨”号沉的案例给了我们什么启示？
三、技术试验的种类
了解技术试验的一些主要种类。
技术试验根据试验的性质和任务的不同，有不同的分类。
1.按专业分：如按物理专业可分为力学试验、电学试验光学试验等，也可以按
化学、生物等不同的专业领域来划分技术试验的种类(如下图）
2.按行业分：可分为工业试验、医药试验、武器试验、农业试验等（如下图）。
3.按试验目的分：可分为功能、性能试验，优化、老化试验，环境适应性试验，破坏性试验等（如下图）。
4.按试验对象分：可分为材料试验、结构试验、元件试验、整机试验等（如下图）。
5.按试验阶段分：可分为小试、中试、应用（用户）试验等。
力学性能试验一般包括拉伸、冲击、弯曲、压扁、硬度及疲劳等试验。
农业试验包括种植业、林业、畜牧业、渔业等方面的试验
试验及实验的主要目的：
技术试验：为了验证设计方案的可行性。
科学实验：为了检验某种科学理论的真实性。
同一个试验，按不同的角度分，可同时属于不同的试验类型。例如汽车碰撞试验既是实物试验。也是力学试验，还是破坏性试验等。
四、知识拓展
技术试验卫星
技术试验卫星是用于卫星工程技术和空间应用技术的原理性或工程性试验的人造地球卫星。航天技术中的新原理、新技术、新方案、新仪器和新材料往往需要这类卫星进行空间飞行试验，成功后才能投入实际应用。技术试验卫星数量较少，但试验内容广泛，如重力梯度稳定试验，电火箭试验，生物对空间环境的适应性试验，载人飞船生命保障系统和返回系统试验，交会对接试验，无线电新频段的传输试验，微波切换、基带处理机、多点波束扫描天线、星间链路等通信卫星新技术试验，数据中继试验，移动通信试验，新遥感器飞行试验和航天武器试验等，对卫星技术的发展具有很大的推动作用。
1
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第一课时
技术试验及其作用和种类
通用技术粤教版（2019）
必修1
第三章
制订我的设计方案
第三节
技术试验
新课引入
技术试验的种类
技术试验及其作用
知识拓展
一
三
二
四
目
录
新课引入
一
某种材料强度适合做台灯的支掌吗？
桥的图纸设计好了，我们是否开始直接动工？
接着他们又要面对新的问题：做骨架选用什么规格的木条，才能使校庆广告宣传灯做得既扎实牢固又不浪费材料；做挂钩的铁丝的直径需要多大，才能承受校庆广告宣传灯的重力而不变形；光源需要多大功率，才能满足照明和宣传的需要，又不浪费能源。这些问题不但关系到校庆广告宣传灯能否正常发挥功能，还关系到校庆广告宣传灯是否安全、成本是否合。
李明所在的小组，根据材料的特性和价格，确定了校庆广告宣传灯选用木条做骨架、皱纹纸做灯罩、白炽灯做光源、普通铁丝做挂钩。
你们小组是否也准备通过技术试验来解决选用材料的规格、强度等问题？怎样进行技术试验？
技术试验及其作用
二
运20作为多用途运输机，拥有高可靠性和安！全性，可在复杂气象条件下，执行长距离航空运输各种物资和人员的任务，还可作为预警机、空中加油机和大型电子侦察机等特种机的平台运-20从2013年1月首飞，到2016年7月正式服役，期间进行了大量科学严谨的试飞，验证理论和地面试验的结果，鉴定设计指标、运输机适航性和使用性能等。
运-20（中国代号：Y-20，绰号鲲）大型喷气式运输机（左图），是中国自主研制的新一代重型军用运输机。运能等。
在对战船进行稳定性测试时，只是让一些船员从船的一端跑到另一端检测船的摇摆情况。试验中“瓦萨”号发生了危险的摇摆，但测试者却视而不见，没有做进一步的试验和设法消除危险。首航的结果已如人们所知，在起锚后的几分钟里，这艘超级战船倾斜并最终沉没，许多船员葬身大海。
1628年8月瑞典“瓦萨”号第一次航行就发生了沉没。“瓦萨”号的沉没与不尊重技术设计、不重视技术试验有关。为了造出当时武器装备程度最高的战船，“瓦萨”号建造时，在没有对设计进行整体调整的情况下，仅通过增加“瓦萨”号骨架的长度，增设一个枪械甲板，低估了这些变化对战船稳定性的影响。
技术试验定义
从技术的角度对材料、元器件（构件）及整机（产品）进行测试和检验。
技术试验的作用
通过技术试验可以为发现问题上、深化认识、完善设计提供有效凭据。
技术试验的作用
①是开始技术设计及进行设计优化和重要依据。
②进行技术革新、技术发明、科学探究的重要途经。
③揭露问题的关键。
④可将技术设计失误降到最低程度，同时使设计得以改进和完善和优化。
力学试验
安全帽超载实验
抗生素皮试
汽车碰撞试验
技术试验的种类
三
1.按专业分：如按物理专业可分为力学试验、电学试验光学试验等，也可以按化学、生物等不同的专业领域来划分技术试验的种类
力学试验：振动仪
生物试验：菌落计数器
光学试验：荧光光谙测试仪
2.按行业分：可分为工业试验、医药试验、武器试验、农业试验等
工业试验：风洞
武器试验：破片发生器
农业试验：超级水稻试验
3.按试验目的分：可分为功能、性能试验，优化、老化试验，环境适应性试验，破坏性试验等
老化试验：氙气老化仪
环境适应性试验：低频振动试验机
破坏性试验：汽车碰撞试验
4.按试验对象分：可分为材料试验、结构试验、元件试验、整机试验等
材料试验：金属硬度测试仪
元件试验：半导体元件测试仪
整机试验：翻车测试台
同一个试验，按不同的角度分，可同时属于不同的试验类型。例如汽车碰撞试验既是实物试验。也是力学试验，还是破坏性试验等。
试验及实验的主要目的：
技术试验：为了验证设计方案的可行性。
科学实验：为了检验某种科学理论的真实性。
知识拓展
四
技术试验卫星是用于卫星工程技术和空间应用技术的原理性或工程性试验的人造地球卫星。航天技术中的新原理、新技术、新方案、新仪器和新材料往往需要这类卫星进行空间飞行试验，成功后才能投入实际应用。
技术试验卫星
技术试验卫星数量较少，但试验内容广泛，如重力梯度稳定试验，电火箭试验，生物对空间环境的适应性试验，载人飞船生命保障系统和返回系统试验，交会对接试验，无线电新频段的传输试验，微波切换、基带处理机、多点波束扫描天线、星间链路等通信卫星新技术试验，数据中继试验，移动通信试验，新遥感器飞行试验和航天武器试验等，对卫星技术的发展具有很大的推动作用。
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