【正文】 這是一款最新的手電設(shè)計，對于出門遠足或者需要夜間跑步、散步的人們來說再合適不過了。我們知道，目前傳統(tǒng)手電的手柄很長，里面裝著多節(jié)的電池，拿的時間長了很容易感到疲憊，因為你手里攥著電池的重量呢。而這個手電，將手柄設(shè)計在上部，將裝電池的部位放在燈體的下部 ，這樣以來，用戶的手拎著手 柄時感覺到更加自然和舒適。開關(guān)就設(shè)計在手柄上面，正好在放置拇指處，操作起來很方便，即便對戴著手套或者關(guān)節(jié)不太靈活的人們來說也非常方便。設(shè)計師同樣設(shè)計了遠距燈和近距燈，這樣以來，觀測地形更加方便了。 粵槭綰 活動三 電池性能的試驗 粵槭綰 一、本活動說明 粵槭綰 電池的容量通常是指電池存儲電量的大小。 例如一節(jié)電池的額定容量是 1300mAh， 那么 如果以 （ C 為電池容量）即 130mA 的電流給電池放電， 該電池可以持續(xù)工作 10 小時（ 1300mAh/130mA=10h）；如果放電電流為 1300mA，那供電時間就只有 1 小時左右 。 理想狀態(tài)下，當然是額定容量越大的電池電量越大。 但是 數(shù)碼設(shè)備實際工作時的電流不可能始終恒定在某一數(shù)值 的。 以數(shù)碼相機為例，工作電流會因為 LCD 顯示屏、閃光燈等部件的開啟或關(guān)閉而發(fā)生較大的變化。 因而電池能對某個設(shè)備的供電時間只能是個大約值，而這個值也只有通過實際操作經(jīng)驗來估計。 粵槭綰 本次試驗就是通過測量各種電池的正常工作時間，來判斷哪種電池的使用實際件時間最長 ，為今后的選購作了技術(shù)性準備。同時，通過這個試驗，我們還可以熟悉常見技術(shù)試驗的一般過程和方法， 并學會簡單 技術(shù)試驗報告 的書寫 。 本次活動時間約需 45 分鐘，建議在技術(shù)試驗的內(nèi)容講解完成后，作為穩(wěn)固練習來使用。 粵槭綰 粵槭綰 二、教學建議 粵槭綰 粵槭綰 （ 1） 先把學生分為若干個 4 人小組。由于 本次 試驗 所需要的電池種類有點多，所以試驗 的樣品 可以由各組同學自行準備。最好選擇那些 廣告中常見的、市場占有率較大的產(chǎn)品 ，同時 最好也收集幾個價格低廉的小廠家生產(chǎn)的電池或者假冒的劣質(zhì)電池。 粵槭綰 （ 2）進行測試的電路可以如圖 3— 1 所示連接，電阻的大小可以通過并聯(lián)或者串聯(lián)的方式來進行調(diào)整。 粵槭綰 （ 3）表 3— 1 和圖 3— 2，學生根據(jù)自己小組的 測試數(shù)據(jù)自行完成。其中圖 3— 2 用的是“先描點，后連線”的方法，與數(shù)學課上一樣。 粵槭綰 （ 4）試驗報告 粵槭綰 提示 ： 試驗名稱：電池的 性能測試 粵槭綰 試驗目的： 探究各種常見電池的續(xù)航能力。 粵槭綰 試驗準備： 不同品牌的 5 號一次性鋅錳干電池、萬用表、 的小電珠、電池盒、開關(guān)、導線、秒表 、試驗報告紙。 粵槭綰 試驗過程： ， 根據(jù)電路圖連接好電路 。 粵槭綰 ， 單節(jié)電池 開始 連續(xù)放電、 每隔 3 分鐘， 測量 一次電池兩端電壓的方式來進行，連續(xù)測量 7 次。測量結(jié)果記錄在活動手冊的相關(guān)位置。 粵槭綰 。 粵槭綰 表格中的 數(shù)據(jù) 在繪圖紙上畫出每個品牌電池放電的圖像。 粵槭綰 。 粵槭綰 試驗總結(jié)： 一般是根據(jù)自己的分析結(jié)構(gòu)，得出結(jié)論。 粵槭綰 提示：技術(shù)試驗的格式不是唯一的，不同的試驗者和試驗過程，其試驗報告可以有不一樣的形式 ，只要基本內(nèi)容都表達清楚就可以了。 粵槭綰 五、問題討論 粵槭綰 1．如果我們要選擇電池使用在照相機的閃光燈上，如何設(shè)計合理的技術(shù)試驗？ 粵槭綰 提示 ： 照相機 的電池與一般的電池有差異， 使用 5 號電池的數(shù)碼相機主要使用的是鎳氫充電電池。 堿性 干電池的特點是：在使用過程中電池電壓會逐漸下降。如果在具有機械驅(qū)動裝置、變焦鏡頭、閃光燈及液晶顯示屏等配置的數(shù)碼相機中使用這種堿性干電 池，那么在拍攝過程中電壓將會變得不足，在降低到一定程度后，即使電池容量還有剩余，電池也無法繼續(xù)使用。而 鎳氫充電電池 則 具有電池品質(zhì)下降較為緩慢，可以有效地將電池能量用完的特性。 所以我們設(shè)計技術(shù)試驗時，可以簡單的用閃光燈的閃爍次數(shù)來檢測各種電池的好壞。 粵槭綰 粵槭綰 2．我們都知道費舊電池的危害性很大，如何設(shè)計一個技術(shù)試驗來形象的說明？ 粵槭綰 提示 ： 為了弄清廢舊電池對環(huán)境的危害程 度， 可以讓電池對水、植物、土壤、動物等進行一系列不同實驗?，F(xiàn)舉一例如下： 粵槭綰 實驗名稱：廢舊電池污染對蒜苗生長所產(chǎn)生的影響 。 粵槭綰 實驗目的：研究廢舊電池污染對蒜苗生長所產(chǎn)生的影響。 粵槭綰 實驗器材：完整、可發(fā)育的蒜頭一顆；培養(yǎng)皿一個；小水槽一個；廢舊的南京電池一節(jié)；錘子、刀各一個；水若干。 粵槭綰 實驗步驟： 粵槭綰 第一步：用清水在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)蒜頭，我們發(fā)現(xiàn)， 16 天后，已長出蒜苗，頂部綠苗約15 厘米，底部根長約 5 厘米。 粵槭綰 第二步：將 南孚電池 用錘子和刀子弄碎放入水槽中，加入適量清水， 3 天后，我們提取了水槽中液體的上清液，其中含有電池污染土壤的各種有害成份。我們將上清液倒入蒜苗培養(yǎng)皿中。 粵槭綰 第三步：我們觀察發(fā)現(xiàn)，在以后的 12 天里，蒜苗幾乎停止生長，頂部綠苗全部變黃，根部發(fā)黑，最后蒜苗死亡。 粵槭綰 實驗結(jié)論：通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)廢舊電 池對土壤污染很嚴重，可以造成農(nóng)作物絕收。 粵槭綰 粵槭綰 三 、 參考任務 粵槭綰 5 號電池的另一種測試 （小熊在線提供） 粵槭綰 5 號一次性電池可以廣泛應用于數(shù)碼相機、 MP便攜式 CD 機、掌上游戲機、對講機、遙控器和時鐘等家用電器上。作為使用量最大的一次性電池，我們決定使用家用電子產(chǎn)品對5 號一次性電池的性能進行檢測，貼合實際使用環(huán)境，讓消費者更直觀的了解電池的性能表現(xiàn)。 粵槭綰 參加測試產(chǎn)品：南孚 5 號堿性電池、雙鹿 5 號堿性電池、白象 5 號堿性電池、東芝 5號碳性電池、松下 5 號碳性電池。 小熊在線 粵槭綰 測試電池用電器：柯達 Z885 數(shù)碼相機、 ADATA150XSD 存儲卡；每次放入兩節(jié) 5 號一次性電池。 小熊在線 粵槭綰 測試方式：開機后立即執(zhí)行視頻拍攝功能，直至電量不足相機自動關(guān)機，記錄視頻拍攝長度。 小熊在線 粵槭綰 測試環(huán)境：室內(nèi)，氣溫 25 攝氏度。 粵槭綰 實測視頻拍攝時間 粵槭綰 時長名次 粵槭綰 電池 粵槭綰 實測視頻拍攝時間 粵槭綰 1 粵槭綰 南孚 5 號堿性電池 粵槭綰 32 分 53 秒 (1973s)粵槭綰 2 粵槭綰 白象 5 號 堿性電池 粵槭綰 17 分 23 秒 (1043s)粵槭綰 3 粵槭綰 雙鹿 5 號堿性電池 粵槭綰 12 分 15 秒 (735s)粵槭綰 4 粵槭綰 東芝 5 號碳性電池 粵槭綰 1 分 15 秒 (75s)粵槭綰 5 粵槭綰 松下 5 號碳性電池 粵槭綰 1 分 08 秒 (68s)粵槭綰 將 5 個品牌電池的工作時間換算為秒后，我們繪制了下面這張圖表： 粵槭綰 5 號 一次性電池測試－攝像時長圖表 粵槭綰 從測試成績來看，南孚 5 號堿性電池 以領(lǐng)先第二名近一倍的成績拔得頭籌。堿性電池陣營的白象和雙鹿均大幅落后南孚。至于碳性電池的東芝和松下品牌，顯然非常不適合在數(shù)碼相機這類高負載的用電器上使用。 小熊在線 粵槭綰 單枚電池市場價格： 粵槭綰 性價比名次 粵槭綰 電池 粵槭綰 單枚電池市場價格 粵槭綰 1 粵槭綰 南孚 5 號堿性電池 粵槭綰 元 粵槭綰 2 粵槭綰 白象 5 號堿性電池 粵槭綰 元 粵槭綰 3 粵槭綰 雙鹿 5 號堿性電池 粵槭綰 元 粵槭 綰 4 粵槭綰 東芝 5 號碳性電池 粵槭綰 元 粵槭綰 5 粵槭綰 松下 5 號碳性電池 粵槭綰 元 粵槭綰 根據(jù)價格，我們通過 拍攝時長 /價格 公式，計算出各品牌電池的性價比。 粵槭綰 小熊在線 性價比 粵槭綰 性價比名次 粵槭綰 電池 粵槭綰 性價比值 粵槭綰 1 粵槭綰 南孚 5 號堿性電池 粵槭綰 1409 粵槭綰 2 粵槭綰 白象 5 號堿性電池 粵槭綰 695 粵槭綰 3 粵槭綰 雙鹿 5 號堿性電池 粵槭綰 402 粵槭綰 4 粵槭綰 東芝 5 號碳性電池 粵槭綰 83 粵槭綰 5 粵槭綰 松下 5 號 碳性電池 粵槭綰 76 粵槭綰 粵槭綰 5 號一次性電池測試－性價比值圖表 粵槭綰 從上面繪制的 “ 性價比值 ” 圖表可以清晰的看到，南孚 5 號堿性電池 的性價比將競爭對手遠遠拋在后面。對于追求最高性價比的中國消費者來說，相信您已經(jīng)有了明確的選擇?；涢示U 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 粵槭綰 活動四 紙制橋梁的設(shè)計 粵槭綰 一、本活動說明 粵槭綰 紙橋的制作 是個非常有意思的活動，成本低廉，技術(shù)含量卻很高。學生在設(shè)計和制作時，可以有很多的方案，可以有效的開拓學生的創(chuàng)新意識。另外雖然 同學們都知道橋梁是由橋面、橋墩等組成的，也知道橋梁的承受力與橋面形狀和所用的材料有關(guān)。但是由于學生平時較少接觸“壓力”、“形變”、“承重”等實際問題，所以他們雖然對物理中所學的力學知識有一些了解，但是很難與具體實際 中的事物聯(lián)系起來。通過本次試驗，可以讓學生自己觀察到什么樣的形狀是最可 以承受重量。 粵槭綰 本次活動就是通過紙橋的設(shè)計， 來進一步 熟悉設(shè)計的一般過程的各個環(huán)節(jié)。 本次活動時間約需 45～ 60 分鐘，建議先安排設(shè)計和制作，第二節(jié)課再次完成測試， 效果可能比較好 ，時間也會比較寬裕 。 粵槭綰 粵槭綰 二、教學建議 粵槭綰 1. 教師拿出一張 A3 白紙，均勻分成兩份，一半卷成直徑 20 毫米的圓柱型，另一半反復對折成 20 毫米寬的硬紙片。然后在講臺上放置兩張凳子，中間間隔 150 毫米，再把這兩個物體架在兩張凳子之間，兩端用膠帶紙固定。這時，教師再取出重物（可以是塑料袋中加入若干水的礦泉水瓶子）放置中央。結(jié)果我 們每位同學都知道，直徑 20 毫米的圓柱型可以承受至少半瓶水的重量，而 20 毫米寬的硬紙片只可以承受非常少的重量，甚至都放不了一個空瓶子。 粵槭綰 由這個簡單的試驗引出今天活動的主題 —— 紙制橋梁的承重試驗，希望同學們認真思考，仔細制作，設(shè)計出自己最完美的紙制橋梁結(jié)構(gòu)。 粵槭綰 :粵槭綰 （ 1） 如果沒有大量合適重量的標準砝碼，教師也可以選擇別的試驗用重物。重物有兩種，一種是裝有大半瓶自來水的 500 毫升的礦泉水瓶，每個凈重為 公斤；另一種是裝有小半瓶自來水的 500 毫升的礦泉水瓶，重量調(diào)整為 公斤。加重物時，教師在 20 公分左右木板兩端各綁上一個塑料袋，然后逐步往塑料袋中加入不同重量的礦泉水瓶，每次加量為 公斤（兩端各加一個瓶子）。試驗時，把兩端綁有裝若干礦泉水瓶的塑料袋的木板放置在學生橋梁模型的中央，來測試哪個小組設(shè)計并制作的橋梁結(jié)構(gòu)承受力最大。 粵槭綰 （ 4） 試驗完成后， 最好安排 由得分優(yōu)秀的小組介紹他們作品的制作方法。然后教師與學生一起仔細研究好討論這些橋梁結(jié)構(gòu)的特點，并分析出這個橋梁模型結(jié)構(gòu)為什么會有比較高的承受力的原因。 粵槭綰 （ 5） 試驗完成后，如果大多數(shù)學生都有比較高的學習興趣的話，教 師可以把這個活動繼續(xù)深入下去。我們可以再發(fā)給學生 2 張 A3 鉛化紙和幾根普通的白線（選擇彈力較小的線），讓學生回家后用這些工具重新設(shè)計和制作一個橋梁模型，再來測試一下，哪個小組的作品結(jié)構(gòu)是最好的。 粵槭綰 問題討論 粵槭綰 （ 1）橋梁的設(shè)計體現(xiàn)了設(shè)計過程中的哪幾個環(huán)節(jié)？ 粵槭綰 提示 ： 橋梁的設(shè)計體現(xiàn)了設(shè)計一般過程中的：發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設(shè)計方案、制作模型、測試和評估模型這幾個環(huán)節(jié)。 粵槭綰 （ 2） 為什么 相同材料、 同一種形狀的橋梁 其承重力會有差異？ 粵槭綰 提示 ： 影響結(jié)構(gòu)的強度主要有三要素，除了材料和結(jié)構(gòu)的形 狀外，結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的連接方式（例如膠水的多少、連接處的大小等） 也有很大的影響。另外， 制作的紙橋的精細程度也有 很大的影響。 粵槭綰 （ 3）如果用 2 張 A3 鉛化紙和幾根普通的白線（選擇彈力較小的線），我們?nèi)绾卧O(shè)計橋梁才能使橋梁達到最大承受力？ 粵槭綰 提示 ： 材料的增加可以使結(jié)構(gòu)有更多的選擇，還可以在薄弱的地方進行加固。白線這種新材料的加入，可以做成懸索橋結(jié)構(gòu)，也可以用來捆綁和加固。具體的設(shè)計方案由各小組自行完成。 粵槭綰 （ 4）觀察生活中真實的橋梁，嘗試分析這些橋梁有很高的承受力的原因？ 粵槭綰 提示 ： 生活中的橋梁 在設(shè) 計和施工時， 主要 需要 研究橋址 的選擇；決定橋梁孔徑； 考慮通航和線 路要求以確定橋面高程；考慮基底不受沖刷或凍脹以確定基礎(chǔ)埋置深度； 設(shè)計導流建筑物等；橋式方案設(shè)計；橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計；橋梁施工；橋梁檢定；橋梁試驗；橋梁養(yǎng)護等方面。粵槭綰 在建橋材料方面，以高強、輕質(zhì)、低成本為選擇的主要依據(jù)，近期仍以發(fā)展傳統(tǒng)的鋼材和混凝土為主，提高其強度和耐久性。對于建筑鋼材的脆斷機理、初始幾何缺陷等，以及混凝土材料的非彈性問題 (收縮徐變以及疲勞等 )，將繼續(xù)作充分的研究，使能正確控制結(jié)構(gòu)的受力和變形。至于碳纖維塑料等在橋梁上的廣泛應用， 還必須在降低成本以后才有可能。 粵槭綰 在橋梁勘