6.1 模型或原型的特性与作用 课件-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计1》

前情回顾 1.技术语言是一种在技术活动中进行信息交流的特有的语言形式，其具有言简意赅、通俗直观的特点。 2.常用的技术语言类型包括口头语言、技术图样、文字、表格、模型、信息技术图像等。 3.草图可以分为构思草图和设计草图。 4.绘制正等轴测图时，与地面垂直的直线要保持竖直，地面上x轴、y轴方向与竖直z轴的夹角为120度。 通用技术·技术与设计1 6.1 模型或原型的特性与作用 教学目标与重难点 教学目标： 掌握模型的含义与分类，培养工程思维 了解原型的含义与作用 教学重点：理解各类模型的作用 教学难点：区分模型在不同设计情境下体现的功能 通用技术·技术与设计1 6.1.1 探寻生产生活中的模型 通用技术·技术与设计1 模型 模型是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。模型制作的过程不仅是设计思想体现的过程，也是发展构思的创造性过程。 通用技术·技术与设计1 模型在科学研究中的应用 实际问题是非常复杂的，有着诸多影响因素，我们在科学研究中需要甄别各种条件的影响力大小，挑选主要因素建立简化的模型，在取得一定成果之后逐渐加入次要条件，进行更深入的研究。 案例1：大气环流模式的研究 通用技术·技术与设计1 热力环流（只考虑太阳辐射引起的热力学因素） 三圈环流（考虑地球自转引起的动力学因素） 气压带、风带的季节性移动（考虑地球公转引起的太阳辐射强度变化） 季风环流（考虑海陆热力性质的差异） 模型在科学研究中的应用 案例2：气体体积与物质的量的关系 通用技术·技术与设计1 压强不太大 体积不太小 实际 气体 满足方程 近似理想气体 温度0℃ 压强101.35kPa 𝒑𝑽=𝒏𝑹𝑻 气体摩尔体积 22.4 L/mol 模型在技术设计中的应用 为悉尼兴建歌剧院，1955年举行了国际建筑设计竞赛。从233个方案中选出了最佳设计，后又根据其制作出了木质模型。初版模型采用的是更为奔放的抛物线屋顶，但因其建造难度过大，在后来的设计优化过程中屋顶被不断改造，前后共尝试了12种不同的方案。最终建成的悉尼歌剧院的外观为3组巨大的壳片，耸立在钢筋混凝土基座上。 通用技术·技术与设计1 为什么要制作模型而非直接建造？ 模型在技术设计中的应用 2002年4月“神舟三号”飞船的发射是我国首次完全模拟载人状态下进行的飞行试验。“神舟三号”是无人飞船，可船舱里却安放着几乎可以以假乱真的拟人载荷设备——“模拟人”。该“模拟人”包括人体代谢模拟装置，拟人生理信号设备和与航天员形态、结构、质量基本一致的“形体假人”。“神舟三号”飞船的成功发射和返回，迈出了最终实现载人飞行的重要一步。 通用技术·技术与设计1 为什么要使用模拟人而非直接搭载真人？ 模型在技术设计中的应用 首先，模型可以使设计产品具体化。模型可视、可触、可控制，可以形象地表达所设计的产品的比例、尺度、线型、色彩、材质以及每一个构成面。由于模型有制作成本低、便于修改等优点，设计者一般通过模型来呈现产品的设计方案。它是一种实体设计语言，为设计的表达和交流提供了一条有效途径，使设计委托者、生产单位和设计人员之间能够直接沟通，全面认识设计方案。 通用技术·技术与设计1 模型在技术设计中的应用 其次，模型可以帮助分析设计的可能性。由于现代工业产品大部分是在大规模、自动化和巨额资金投入下生产出来的，因此，仅凭图纸提供设计意图很难把握设计的可靠性。如果在量产后才发现设计失败，损失将十分巨大。所以，一件较复杂的产品必须通过模型制作与技术试验，才能投入生产。 通用技术·技术与设计1 6.1.2 辨析不同设计阶段模型的作用 通用技术·技术与设计1 模型的分类 在设计过程中，我们需要借助模型表达设计方案，并对其进行分析、调整，帮助发展构思，进行试验、改进和展示。根据设计的要求，可先后制作草模、概念模型、结构模型、功能模型和展示模型等多种模型。 通用技术·技术与设计1 草模 草模用于产品造型设计的初期阶段，它可以采用立体模型将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用。草模一般使用廉价、易加工的材料制作，如泥土、纸张、泡沫塑料等。 通用技术·技术与设计1 概念模型 概念模型用于设计构思初步完成之后，在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排，以及产品与人、与环境的关系等，从整体上表现产品造型的概念。 通用技术·技术与设计1 结构模型 结构模型用于研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并可用于进行结构强度试验等。如水利工程实验室中的河流堤坝模型便是结构模型。 通用技术·技术与设计1 功能模型 功能模型主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互