圆柱体的切肩和开槽

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1、2009年全国技工教育和职业培训 参评组别：B优秀教研成果评选活动参评教案 专业分类：机械 课程名称：机械制图 圆柱体的切肩和开槽 一、教材的地位分析机械制图是工科类专业的一门主干技术基础课，在专业中起着承上启下、贯彻始终的作用，学习的好坏直接影响到学生后续专业课的学习。它研究对象的形状千变万化，不是用记、读、背等一般的学习方法就可以掌握的，而是要求学生需要学生有较强的空间想象能力。曲面立体切口（即：圆柱体的切肩和开槽，有的教材将其称为“切口”结构）始终是我们机械制图课教学的一个重点和难点，其中圆柱体上的切肩和开槽是常见的典型结构，在基础知识掌握以后，还需反复的实践才能掌握。二、教学对象的分析

2、学生已经学习了基本体的投影作图，立体表面上点的投影、平面切割平面立体以及平面平行、垂直、倾斜于轴线切割圆柱体的投影作图。学生的空间想象能力、作图能力的培养已有一定的程度。机械制图是普遍认为难教的课程，对我们技校的学生就更是难以掌握，故课堂教学更多时采用讲练结合、直观的教学方法来帮助学生培养空间想象能力，激发学生的学习兴趣。三、教学内容的分析本设计的主要内容有：圆柱体的切肩与开槽后的投影作图。它是对圆柱体切割的进一步学习，也是今后学习“组合体切割”等内容的重要基础，切割是由基本体过渡到组合体的一个重要台阶，求切割体的投影关键就是截交线的投影。教材把该教学内容安插在这里，它使学生由浅入深、由简到繁

3、过渡，突出了对基本体切割的分析，应用知识的迁移、组合的规律，引导学生去认识、掌握新的知识，提高分析和作图的能力。1、教学的重点和难点重点：切肩和开槽后原来的圆柱体轮廓线所发生的变化难点： 矩形的投影及圆柱体轮廓线变化的投影2、教材的内容安排和处理 圆柱体的单边切肩 圆柱体双边切肩 圆柱体开槽 空心圆柱体的切肩与开槽 知识综合运用 四、教学目标：1、知识和技能目标：1）能分析圆柱体在截割后轮廓线的变化2）熟练地画出圆柱体切口后的三视图3）培养学生善于思考、分析问题、解决问题的能力。2、情感目标：1）通过对圆柱体切口结构的研究，感悟机械制造业对国民经济中所起的重要作用，激发学生对机械制图的求知欲，

4、产生浓厚的学习兴趣。 2）能培育学生严谨的学习态度。3）激励探索与创新的意识，通常学生在画出三视图后会有较大的成功感，有积极学习情绪，并能在作图时感受到图形的美感，提高审美素质。五、教学方法和设计思路1、教学方法及作用：提问法： 反馈学生对知识掌握情况创设情境法； 激发学生的好奇心，引起学习兴趣直观演示法： 直接观察圆柱体的切割过程，形成空间思维启导法、讨论法： 形成“头脑风暴”法，从而得到结果完成其三视图的投影作图讲练结合法： 运用知识解决问题2设计思路：创设情境，诱发学生兴趣，通过直观演示圆柱体切割过程，把切割前后的圆柱体进行分析其轮廓线发生变化的情况，利用已学平面体切割和投影知识，画出切

5、割后圆柱体的三视图；然后通过比较法，把知识迁移到空心圆柱体的切口上来；最后进行知识的综合运用，完成对知识的组合，以达到对知识的真正理解，起到突出重点，突破难点的作用。教师以圆柱体切口为典型，重锤敲打，通过示范引路，让学生掌握分析的钥匙；在此基础上，再让学生自己去分析其它切割现象，学生自然就胸有成竹了。即： 领悟规律以“解剖麻雀”典型主动获取知识3、教学仪器及教具： 1）实物模型带切口的圆柱和空心圆柱2）实物投影仪、多媒体计算机3）实物萝卜、橡皮泥4）PowerPoint课件六、教学流程复 习 旧 课组织教学创设情境，导入新课动画演示学 生演示制 作分 析、诱 导讨 论判 断辨 识知 识 获 取

6、知 识 组 合归纳总结知识巩固知 识 迁 移关于教学流程图的说明： “判断辨识”是针对开槽后的圆柱体三视图投影的学习部分。教学环节：【组织教学】(3分钟)1、检查考勤，检查学生衣着是否穿戴整齐、符合仪表要求。2、稳定学生情绪，集中精力上课。3、说明本课题的教学目的。【复习旧课及课题的引入】(6分钟)1、提问：平面平行、垂直、倾斜于轴线三种情况截割圆柱体的截交线形状是分别是怎样的？ 2、对左图在PPT课件播放，再一次巩固所学习的知识。同学们：老师在干什么呢？创设情境1：小刀、圆柱形状萝卜师：用小刀对萝卜进行切肩，引起学生的好奇心（悬念）师：把切割好的萝卜展示给同学们，并告知同学们除了上节 课的三

7、种切割圆柱体的现象，还有切肩等结构，从而导入新课。动画演示切肩过程【讲授新课】一、求作带切口圆柱的侧面投影(20分钟)情景2：、用动画演示圆柱体切肩过程2、要求学生用橡皮泥进行模拟圆柱体的切肩过程（每个学生用橡皮泥课前预先捏出一个圆柱），并用小刀进行对其切割，切割后的截交线形状进行分析。一边动手，一边学习，即：做中学，学中做。3、分析切割后的形状：师：曲面立体切口关键是曲面立体表面上点和线的求法。分析(诱导)： 圆柱切口由水平面P和侧平面Q切割而成。如图上图所示，由截平面P所产生的截交线是一段圆弧，其正面投影是一段水平线（积聚在p上），水平投影是一段圆弧（积聚在圆柱的水平投影上）。截平面P与Q

8、的交线是一条正垂线BD，其正面投影积聚成点b（ d）,水平投影b和d在圆周上。由截平面Q所产生的截交线是两段铅垂线AB和CD（圆柱面上两段素线）。它们的正面投影ab与cd积聚在q上，水平投影分别为圆周上两个点a（b）、c（d）。Q面与圆柱顶面的截交线是一条正垂线AC，其正面投影a（c）积聚成点，水平投影ac、bd重合。生：（在教师的诱导下）观察讨论圆柱体的轮廓线变化情况 得出结果师：（进行板图）作图过程：1）同p向右引投影连线，再从俯视图上量取宽度定出b、d 。2）由b、d分别向上作竖线与顶面交于a、c，即得由截平面Q所产生的截交线、的侧面投影ab、cd。（1） （2） （3） （4）二、圆柱

9、体两边切肩(15分钟)设问：如果扩大切割圆柱的范围，使截平面对圆柱体两边进行切肩，那么切割后投影面的轮廓线的形状应该是作图呢？师：拿出实体模型，同时用动画演示圆柱体两边切肩过程启发：1）分析三个截平面的形状和投影，特别注意分析垂直于圆柱体轴线的底平面的形状及其投影，要注意分析投影时的可见部分和不可见部分。2） 用模型和视图分析圆柱在截割后最外素线的变化。 （因有圆柱体单边切肩的基础上进行分析圆柱体两肩切割的投影，在上例子得出的三视图的上作图，能较容易理解圆柱体切肩后的轮廓线变化）三视图小结：圆柱体切肩后左视图上的圆柱轮廓线仍然存在。三、圆柱体的开槽(20分钟)情境3：师：拿出开槽圆柱体模型与切

10、肩圆柱体模型设问：试比较两种不同切割的圆柱体截交线的异同，各自有什么特点？诱导：重点分析切肩和开槽后原来的圆柱轮廓线所发生的变化。判断错误：师：设计一些“错误”， 通过设置“陷阱”、诱导错误，有意识地把学生检验他们的思维过程，帮助学生在经过问题冲突后重建正确的、适当的学习方法，提高学习能力。题目如下图所示：正确的三视图生：讨论分析，并判断师：点评、比较，最后得出结果小结：圆柱体开槽后左视图上的圆柱轮廓线没有了。情景4：与情景3以及设问类似，引申到空心圆柱切肩、开槽师：分析比较空心圆柱体切口与圆柱体切口的异同生：讨论分析知识的迁移效果：通过上述的范例讲解，学生根据对圆柱体的切肩与开槽的理解，能把

11、左图的空心圆柱体切口截交线的形状绘出，收到较好的教学效果。综合运用：(20分钟)例3-5补全接头的三面投影分析：接头是由一个圆柱体左端开槽（中间被两个正平面和一个侧平面切割）、右端切肩（上、下被水平而和侧平面对称地切去两块）而形成，所产生的截交线均为直线和平行于侧面的圆弧。生：讨论研究，独自作图 （1） （2） （3） （4）师：点评部分学生的接头的三面投影图（教具：实物投影仪）并同时解说作图过程：1）根据槽口的宽度，作出槽口的侧面投影（两条竖线），再按投影关系作出槽口的正面投影（图2）。2）根据切肩的厚度，作出切肩的侧面投影（两条虚线），再按投影关系作出切实可切肩的水平投影（图3）3）擦去多

12、余的图线，描深。图（4）所示为完整的接头三视图。【归纳总结】(4分钟) 分析切槽、切口组合剖切面的空间和圆柱轴线相对位置。 分析圆柱面截交线的形状和空间位置及投影特点。 分析前后轮廓线是否存在。思考：由接头图（1）的正面投影可看出：圆柱体的最高、最低两条素线因左端开槽而各截去一段，所以正面投影的外形轮廓线在开槽部位向轴线收缩，其收缩程度与槽宽有关，又从水平投影可看出：圆柱右端切肩被切去上、下对称的两块，其截交线的水平投影为矩形，因为圆柱体上最前、最后素线的切肩部位未被切去，所以圆柱体水平投影的外形轮廓线是完整的。【布置作业】(2分钟)习题册P32的3-6 曲面切割体（一）完成曲面体被切割后的左视图【教学后记】 通过本节课的学习，师生的双边活动，学生掌握了圆柱体切口的投影作图，在教师的诱导下，经过讨论分析、比较的方法，完成了对知识的迁移、组合。课堂练习会出现的问题：个别学生未能真正理解例题中的截交线形状的投影，以致不会画接头的三视图或画不对，那么老师通过巡堂来检查学生掌握知识情况，辅导并纠正错误。在点评切肩圆柱体的三视图时，让同学们比较各个三视图投影一些不同之处，来获取正确的知识，反复强化他们的知识要点，学生在运用知识时就胸有成竹。9