資源簡介

(共14張PPT)
5.2 像工程師那樣實(shí)踐
-------三球儀模型制作
觀看視頻，思考這是什么天文現(xiàn)象？形成的原因？
1.日地月三者接近排成一條直線，地球居中；
2.由于光沿著直線傳播且地球不發(fā)光不透明，在背對(duì)太陽的方向會(huì)產(chǎn)生地球的影子；
3.月球進(jìn)入了地球影子的不同區(qū)域，地球上的人觀測到月面變暗的現(xiàn)象。
任務(wù)情境
月食
成因
要科普這一天文現(xiàn)象的成因，可以借助哪些載體？
月食
明確任務(wù)
制作一個(gè)模型來解釋該現(xiàn)象
回顧一下，工程的步驟有哪些？
明確問題→設(shè)計(jì)方案→實(shí)施方案→檢驗(yàn)產(chǎn)品→改進(jìn)完善→發(fā)布成果
三球運(yùn)動(dòng)演示模型
明確問題
設(shè)計(jì)制作三球運(yùn)動(dòng)演示模型，能夠演示日食和月食的現(xiàn)象。
原型
三球運(yùn)動(dòng)演示模型具體可以分為兩大模塊，分別是模擬運(yùn)動(dòng)的機(jī)械模塊、模擬陽光的發(fā)光模塊。
太陽、地球和月球大致在同一水平面上， 使黃白交角為5度左右。地球可繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，月球可繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)。
日地月直徑約400∶4∶1。
因?yàn)槭芸臻g及產(chǎn)品大小的限制，太陽的比例較難達(dá)到，可視情況而定。
設(shè)計(jì)方案
1. 分析問題。
（1）太陽、地球和月球三者應(yīng)該如何放置？尺寸大小應(yīng)該如何選擇？
（2）模型的動(dòng)力如何提供？
答：動(dòng)力可手動(dòng)或電動(dòng)。
并用齒輪或皮帶傳遞動(dòng)力。
（3）什么樣的裝置可以模擬陽光？
（4）機(jī)械裝置中常用齒輪或皮帶實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞，地球繞太陽運(yùn)動(dòng)1 圈時(shí)，月球繞地球運(yùn)動(dòng)12 圈。如何保證上述運(yùn)動(dòng)關(guān)系？
答：用一個(gè)大功率LED燈，配一個(gè)圓形乳白色外罩表示太陽
答：太陽下面的大皮帶輪直徑是帶動(dòng)月球轉(zhuǎn)動(dòng)的小皮帶輪的12倍，可以保證地球繞太陽運(yùn)動(dòng)1圈時(shí)，月球繞地球運(yùn)動(dòng)12圈。如果用齒輪傳遞動(dòng)力，那么齒輪比達(dá)到12∶1就能達(dá)到同等效果。
實(shí)施計(jì)劃
按照設(shè)計(jì)圖，動(dòng)手組裝模型，并自行設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量表
三球儀作品展示
檢驗(yàn)作品
請(qǐng)用同學(xué)制作的量化表檢驗(yàn)自己作品
用模型演示日食和月食現(xiàn)象
檢驗(yàn)作品
評(píng)價(jià)維度 優(yōu)秀 合格 待改進(jìn)
科學(xué)原理 三球模型立體，位置大小比例合理 三球模型立體，位置合理 三球模型立體
可靠程度 模型轉(zhuǎn)動(dòng)流暢，無打滑卡頓現(xiàn)象 模型轉(zhuǎn)動(dòng)流暢，偶爾打滑卡頓，但不影響使用 模型難以正常轉(zhuǎn)動(dòng)
制作工藝 模型整體美觀、精致 模型外形較為美觀 模型外形較粗糙
演示效果 可以完美演示日食和月食，光源全程無遮擋 基本可以演示日食和月食，光源光線有時(shí)會(huì)被遮擋 無法演示日食
項(xiàng)目成果評(píng)價(jià)量表
根據(jù)以下評(píng)價(jià)量化表給以上同學(xué)的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)
改進(jìn)完善
上述模型有哪些不足 ？如何改進(jìn)？
存在的不足 改進(jìn)方向
從地球模型視角觀察日食、月食現(xiàn)象不太方便
在地球模型上裝攝像頭
日食和月食周期一月一次，與事實(shí)相悖
日地月模型的中心高度可調(diào)節(jié)
……
……
發(fā)布成果
用實(shí)物展示、拍攝視頻等形式發(fā)布模型。
協(xié)助老師組織校三球運(yùn)動(dòng)演示模型成果發(fā)布會(huì)。
工程實(shí)踐的過程并非一蹴而就，在工程設(shè)計(jì)時(shí)要不斷地發(fā)現(xiàn)問題、尋找原因并迭代改進(jìn)，直至符合工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。在一些重大工程的建造中，工程設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，要考慮各種因素、權(quán)衡工程的影響，以確保工程建造順利進(jìn)行。
像工程師那樣實(shí)踐
工程設(shè)計(jì)
的過程
工程設(shè)計(jì)
的要求
能夠提前預(yù)估現(xiàn)實(shí)需求和未來可能出現(xiàn)的問題,減少資源浪費(fèi)，降低施工成本，保證工程安全穩(wěn)定并延長工程使用壽命。
明確問題→設(shè)計(jì)方案→實(shí)施方案→檢驗(yàn)產(chǎn)品→改進(jìn)完善→發(fā)布成果
2.地球公轉(zhuǎn)與月球公轉(zhuǎn)周期之比約為 ，日地距離和地月距離之比約為 ，日地月三球直徑比約為 。
3.發(fā)生日食時(shí)，日、地、月三球的位置關(guān)系是 在中間； 發(fā)生月食時(shí)，則是 在中間。
12 : 1
400:1
400:4:1
月球
地球
1.如果你在制作設(shè)計(jì)三球儀的過程中發(fā)現(xiàn)原來的設(shè)計(jì)有問題，那么應(yīng)該（ ）
A.直接放棄建造
B.仍按原設(shè)計(jì)建造
C.根據(jù)工程實(shí)際，不用修改設(shè)計(jì)圖直接改進(jìn)
D.對(duì)原設(shè)計(jì)圖進(jìn)行修改，再按新的設(shè)計(jì)圖制作
D

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