探究内容
液压传动与气压传动是现代化的机电设备中经常采用的一种传动方式。其原理是:利用液体或者气体介质的静压力,完成能量的积压、传递、放大,实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。其中液体的变形能力很小,几乎不可变形,而气体则是变形能力很大,所以在传动的过程中,液压传动比气压传动更为稳定。本节课通过运用针筒,软管,抓钩等材料组装传动装置,分别使用清水和空气作为传动介质,探究液压传动与气压传动的各自特点,并通过改变推进的刻度数,观察不同介质下的传动效果,最终得出压缩液体传递的动力比压缩空气传递的动力大的结论。以此解释液压传动与气压传动在不同领域中应用的科学原理。
大纲参考
16.2工程师依据科学原理设计各种可资利用的实际物品。
探究目标
科学知识:利用液体或者气体介质的静压力,完成能量的积压、传递、放大,实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。
科学探究:运用收集到的液压传动与气压传动的特点,培养学生进行比较、推理并综合概括得出结论的科学探究能力。
科学应用:军事工业用液压系统火炮操纵装置、液压伺服机、汽车方向盘等。
跨学科内容:
技术(T):分别使用液体和气体达成动力传动带的效果。
工程(E):调整机械爪钩角度,利于抓握动作执行。
探究重点
了解简单机械中运用到的液压传动原理。探究难点
理解“气压”、“液压”机械爪的区别。
探究结论
液压传动是以液体作为工作介质,利用液体的压力来传递动力。气压传动是指以压缩空气为动力源来驱动和控制各种机械设备以实现生产过程机械化和自动化的一种技术。液压传动和气压传动统称为流体传动。气压传动的运动平稳性较差,是因为空气可压缩性较大。液压传动的运动平稳性较好,是因为液体的变形能力很小,几乎是不可变形的。运用流体传动的原理,本节课分别制作了液压机械爪和气压机械爪,改变输入针筒的推进刻度,记录对应输出针筒的推进刻度。通过对实验数据的分析,得出了压缩液体传递的动力要比压缩空气传递的动力稳定的结论。并给制作利用到流体传动的相关机械提供了选择性依据。利用液压传动更稳定的特点,液压机械爪在生活中还有液压升降台等应用。