铰链四杆机构三种类型判别教案

<<铰链四杆机构三种基本类型的判别>>教案

课题名称：铰链四杆机构三种基本类型的判别

教 材：本教材采用的是中国劳动社会保障出版社（第四版）出版的《机械基础》。

本门课是机械类专业的一门专业基础课，为学习专业技术课和培养专业岗位能力服务。

课题分析：本节课为教材第七章平面连杆机构第三节部分内容。平面连杆机构能以简

单的结构实现复杂的运动规律，而且更以其独特可靠的低副联接形式，倍受广大机械设计人员的瞩目。其在工业、农业、冶金、化工、纺织、食品等机械中的应用实例不胜枚举。如此重要的教学内容，应该探寻一种形式新颖、方法独特的教学方法，以达到良好的教学效果。铰链四杆机构是平面连杆机构的基本形式，也是其他多杆机构的基础，因此铰链四杆机构三种基本类型的判别则是本章内容重点中的重点。

授课对象分析：授课对象为技工学校二年级中技机械加工专业学生，学习基础较差，

缺乏主动思维和感性认识。因此讲课时大量运用生活中常见的实例，辅以多媒体动画引导学生、启发学生，使学生从直观的感性认识中理解、掌握所学知识，并激发学生学习新知识的兴趣。

教学目标:1.知识目标：掌握铰链四杆机构三种基本类型的判别方法，曲柄存在的条件。 2.能力目标：在引入铰链四杆机构的概念过程中培养学生的观察能力、分析、

学习能力。

3.情感目标：通过师生、学生彼此之间的讨论、合作、互动，培养学生团结、

交流、探究的意识品质，同时让学生在探索、解决问题过程中，获得学习的成就感，培养学生学习的兴趣，提高学生的综合能力。

教学重点：铰链四杆机构三种基本类型的判别条件 教学难点: 铰曲柄存在的条件

教学方法：实验法，小组合作分析法，问题引导，动画演示，启发式，讨论法，探究

式，归纳总结等

授课时数：1课时

教 具：多媒体 四杆机构模型 带孔的小木棍 螺母 螺钉

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教学过程： 一、复习提问

1、铰链四杆机构的组成（PPT显示）

给出图示让学生来给定义它的名称：

?曲柄①、机架：构件4 ②、连杆：构件2 ③、连架杆：?

?摇杆学生根据上图说出铰链四杆机构的三种类型：

?曲柄摇杆机构?2、铰链四杆机构的三种基本类型?双曲柄机构

?双摇杆机构?二、导入新课

如上图所示，假如已知AB、BC、CD、AD各个杆件的长度，我们怎么来判别它

属于哪种类型？（把预先准备好的小木棍、螺钉、螺母发给学生。） 三、进行新课

第一步：通过实物演示，让学生观察每种铰链四杆机构的运动形式。提问：机构

具有整周旋转的条件是什么？

第二步：设计两个实验，每组完成两个实验

第一个实验：每组发下长度为40mm、70 mm、90 mm、100mm木棍 、螺栓、

螺母一套，让学生用螺栓、螺母将木棍连接，并在连接点标好A、B、C、D。然后以不同的长度杆作为机架，使其他杆作运动，观察运动状态，并作好记录。

第二个实验：每组发下长度为50 mm、60 mm、70 mm、100 mm且两端有孔

木棍一套，让学生用螺 、螺母将木棍连接，并在连接点标好A、

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B、C、D。然后以不同的长度杆作为机架，使其他杆作运动，观察运动状态，并作好记录。

实验要求：找出有曲柄存在的一套木棍，说明曲柄存在的组合情况，并在实

验中找出铰链四杆机构曲柄存在的条件，根据记录内容（以AB杆为机架是什么机构； BC杆为机架是什么机构；CD杆为机架是什么机构；以DA杆为机架是什么机构。）推论出判断三种基本类型的方法。

实验过程：教师巡回指导，解决学生提出的问题。

实验结束：每组选一名成员作代表针对该组实验结果进行发言。 实验结论：1、曲柄存在的条件：最短杆与最长杆的杆长之和不大于其余两

杆之和，最短杆为机架或最短杆的对边为机架。（即连架杆与机架中必有一个最短杆）

2、最短杆与最长杆的杆长之和不大于其余两杆之和时，有下列三种情况：最短杆的邻边机架——曲柄摇杆机构

最短杆为机架——双曲柄机构 最短杆的对边为机架——双摇杆机构

3、最短杆与最长杆的杆长之和大于其余两杆之和。

无论取哪个杆为机架，都只能得到双摇杆机构。

设计意图：提高学生的参与性，锻炼学生的思维能力；有意识的训练学生借助实物进

行分析解决问题的能力，渗透数形结合的思想方法，为最后的结论打好基础；帮助学生把抽象运动原理以形象的实物运动实验表现出来，减少理论推导，培养学生的合作、交流、探究意识与能力。

例：如图所示四杆机构中，以不同的杆件作机架，得到何种类型？(2名学习较好的同学上讲台在黑板上做，其余在课下做) 解：由杆长得45+100<70+90满足B情况， 所以AB是最短杆，AD为最长杆。 以AB杆为机架是双曲柄机构。 以BC或DA杆为机架是曲柄摇杆机构。 以CD杆为机架是双摇杆机构。

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AB45100D9070C设计意图：给学生一个消化知识的过程，进一步巩固重点，加深对知识的理解、应用，

达到学以致用的目的，照顾后进生。 四、课堂小结 1、曲柄存在的条件

2、铰链四杆机构三种基本类型的判别

五、布置作业：P63 2-7、2-8 六、板书设计

铰链四杆机构三种基本类型的判别 一、曲柄存在的条件 最 短 杆：Lmin 最 长 杆：Lmax ’ ’’ L 其余两杆：L’’’1、Lmin﹢Lmax≦L﹢L 2、连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 二、铰链四杆机构三种基本类型的判别 （一）、曲柄摇杆机构的判别条件 1、Lmin﹢Lmax≦L’﹢L’’ 2、连架杆之一为最短杆 （二）、双曲柄机构的判别条件 1、Lmin﹢Lmax≦L’﹢L’’ 2、机架为最短杆 （三）、双摇杆机构的判别条件 第一种情况：1、Lmin﹢Lmax≦L’﹢L’’ 2、机架为最短杆 第二种情况： Lmin﹢Lmax≧L’﹢L

七、教学后记

1、执行结果：本次课较成功地按教学计划完成了授课任务。

2、设计理念：以实例为载体，教师为主导，学生为主体，合作交流、动手操作为手

段，能力提高为目的。突出了启发、引导、动手、实践、类比等多种教学方法的，通过课件动态与实物演示，为学生创造条件，引导学生探究铰链四杆机构的三种类型的判别及曲柄存在的条件。重视概念的提取过程，知识的形成过程，分析的探索过程，情感的体验过程，让教师真正成为一个组织者、引导者、合作者。

3、实施感受：教学过程中，学生在教师的启发与点拨下，能自主展开。在讲授铰链

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四杆机构的判别方法时，让学生自己通过实验完成，这样既达到了考查的目的，又发挥了其主观能动性，同时这种教学模式使课堂真正提升了学生的主体地位，充分发展了学生的个性，学生主动参与，强调了探究学习、合作学习，学生也勤于动手，乐于探究，培养学生获取新知识的能力和分析、解决实际问题的能力。

4、不足之处：教学实施过程中学生积极参与、时间控制难度较大；此外在动画演示时，

界面切换速度较快，学生头脑中的印象不太深刻；做实验时，各组完成的时间相差太远，个别学生未参与实验，分组时应注意学生之间不能随意组合。

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