中应用设计模板教案

2020-04-18 来源:教案模板收藏下载本文

推荐第1篇:金属材料在产品设计中应用研究报告

金属材料在产品设计中应用研究报告

——钛合金

一、相关定义

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。 α钛合金

它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。 β钛合金

它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。 α+β钛合金

它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。

三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好,α+β钛合金次之,β钛合金最差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。

钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表。

热处理钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。

二、应用领域

钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA

1、TA2和TA3)。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。

中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。

钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料,比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、机尾罩等非承力构件。60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。钛合金在军用飞机中的用量迅速增加,达到飞机结构重量的20%~25%。70年代起,民用机开始大量使用钛合金,如波音747客机用钛量达3640公斤以上。马赫数小于 2.5的飞机用钛主要是为了代替钢,以减轻结构重量。又如,美国SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数为3,飞行高度26212米),钛占飞机结构重量的93%,号称“全钛”飞机。当航空发动机的推重比从4~6提高到8~10,压气机出口温度相应地从200~300°C增加到500~600°C时,原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金,或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片,以减轻结构重量。70年代,钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%~30%,主要用于制造压气机部件,如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。 高温钛合金

世界上第一个研制成功的高温钛合金是Ti-6Al-4V,使用温度为300-350℃。随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550、BT3-1等合金,以及使用温度为450~500℃的IMI67

9、IMI68

5、Ti-62

46、Ti-6242等合金。目前已成功地应用在军用和民用飞机发动机中的新型高温钛合金有.英国的IMI8

29、IMI834合金;美国的Ti-1100合金;俄罗斯的BT18Y、BT36合金等。表7为部分国家新型高温钛合金的最高使用温度[26]。

近几年国外把采用快速凝固/粉末冶金技术、纤维或颗粒增强复合材料研制钛合金作为高温钛合金的发展方向,使钛合金的使用温度可提高到650℃以上[1,27,29,31]。美国麦道公司采用快速凝固/粉末冶金技术戚功地研制出一种高纯度、高致密性钛合金,在760℃下其强度相当于目前室温下使用的钛合金强度[26]。

钛铝化合物为基的钛合金

与一般钛合金相比,钛铝化合物为基钠Ti3Al(α2)和TiAl(γ)金属间化合物的最大优点是高温性能好(最高使用温度分别为816和982℃)、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和重量轻(密度仅为镍基高温合金的1/2),这些优点使其成为未来航空发动机及飞机结构件最具竞争力的材料[26]。

目前,已有两个Ti3Al为基的钛合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo在美国开始批量生产。其他近年来发展的Ti3Al为基的钛合金有Ti-24Al-11Nb、Ti25Al-17Nb-1Mo和Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo等[29]。TiAl(γ)为基的钛合金受关注的成分范围为Ti-(46-52)Al-(1-10)M(at.%),此处M为v、Cr、Mn、Nb、Mn、Mo和W中的至少一种元素。最近,TiAl3为基的钛合金开始引起注意,如Ti-65Al-10Ni合金[1]。

高强高韧β型钛合金

β型钛合金最早是20世纪50年代中期由美国Crucible公司研制出的B120VCA合金(Ti-13v-11Cr-3Al)。β型钛合金具有良好的冷热加工性能,易锻造,可轧制、焊接,可通过固溶-时效处理获得较高的机械性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的很好配合。新型高强高韧β型钛合金最具代表性的有以下几种[26,30]:

Ti1023(Ti-10v-2Fe-#al),该合金与飞机结构件中常用的30CrMnSiA高强度结构钢性能相当,具有优异的锻造性能;

Ti153(Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn),该合金冷加工性能比工业纯钛还好,时效后的室温抗拉强度可达1000MPa以上;

β21S(Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si),该合金是由美国钛金属公司Timet分部研制的一种新型抗氧化、超高强钛合金,具有良好的抗氧化性能,冷热加工性能优良,可制成厚度为0.064mm的箔材;

日本钢管公司(NKK)研制成功的SP-700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)钛合金,该合金强度高,超塑性延伸率高达2000%,且超塑成形温度比Ti-6Al-4V低140℃,可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-扩散连接(SPF/DB)技术制造各种航空航天构件;

俄罗斯研制出的BT-22(TI-5v-5Mo-1Cr-5Al),其抗拉强度可达1105MPA以上。

阻燃钛合金

常规钛合金在特定的条件下有燃烷的倾向,这在很大程度上限制了其应用。针对这种情况,各国都展开了对阻燃钛合金的研究并取得一定突破。羌国研制出的Alloy c(也称为Ti-1720),名义成分为50Ti-35v-15Cr(质量分数),是一种对持续燃烧不敏感的阻燃钛合金,己用于F119发动机。BTT-1和BTT-3为俄罗斯研制的阻燃钛合金,均为Ti-Cu-Al系合金,具有相当好的热变形工艺性能,可用其制成复杂的零件[26]。

医用钛合金

钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性,是非常理想的医用金属材料,可用作植入人体的植入物等。目前,在医学领域中广泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但后者会析出极微量的钒和铝离子,降低了其细胞适应性且有可能对人体造成危害,这一问题早已引起医学界的广泛关注。美国早在20世纪80年代中期便开始研制无铝、无钒、具有生物相容性的钛合金,将其用于矫形术。日本、英国等也在该方面做了大量的研究工作,并取得一些新的进展。例如,日本已开发出一系列具有优良生物相容性的α+β钛合金,包括Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20~0.05N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20,这些合金的腐蚀强度、疲劳强度和抗腐蚀性能均优于Ti-6Al-4v ELI。与α+β钛合金相比,β钛合金具有更高的强度水乎,以及更好的切口性能和韧性,更适于作为植入物植入人体。在美国,已有5种β钛合金被推荐至医学领域,即TMZFTM(TI-12Mo-^Zr-2Fe)、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx(TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si)、Tiadyne 1610(Ti-16Nb-9.5Hf)和Ti-15Mo。估计在不久的将来,此类具有高强度、低弹性模量以及优异成形性和抗腐蚀性能的庐钛合金很有可能取代目前医学领域中广泛使用的Ti-6Al-4V ELI合金[28,32]。

三、加工工艺

1、热处理

常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)─→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解,得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)─→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β合金淬火在(α+β)─→β相转变点以上40~80℃进行。时效处理温度一般为450~550℃。

总结,钛合金的热处理工艺可以归纳为:

(1)消除应力退火:目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。

(2)完全退火:目的是为了获得好的韧性,改善加工性能,有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。

(3)固溶处理和时效:目的是为了提高其强度,α钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理,在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少量α相的亚稳β钛合金可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。

此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。

2、切削 切削特点

钛合金的硬度大于HB350时切削加工特别困难,小于HB300时则容易出现粘刀现象,也难于切削。但钛合金的硬度只是难于切削加工的一个方面,关键在于钛合金本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响。钛合金有如下切削特点:

(1)变形系数小:这是钛合金切削加工的显著特点,变形系数小于或接近于1。切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大,加速刀具磨损。

(2)切削温度高:由于钛合金的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5~1/7),切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削区和切削刃附近的较小范围内,切削温度很高。在相同的切削条件下,切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。

(3)单位面积上的切削力大:主切削力比切钢时约小20%,由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并影响零件的精度。因此,要求工艺系统应具有较好的刚性。

(4)冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的切削温度下,很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度,而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金时的一个很重要特点。

(5)刀具易磨损:毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后,形成硬而脆的不均匀外皮,极易造成崩刃现象,使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。另外,由于钛合金对刀具材料的化学亲和性强,在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下,刀具很容易产生粘结磨损。车削钛合金时,有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重;进给量f0.2 mm/r时,前刀面将出现磨损;用硬质合金刀具精车和半精车时,后刀面的磨损以VBmax

在铣削加工中,由于钛合金材料的导热系数低,而且切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内,加工时切削刃刃口处会产生极高的切削温度,将大大缩短刀具寿命。对于钛合金Ti6Al4V来说,在刀具强度和机床功率允许的条件下,切削温度的高低是影响刀具寿命的关键因素,而并非切削力的大小。

刀具材料

切削加工钛合金应从降低切削温度和减少粘结两方面出发,选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金亲和性差的刀具材料,YG类硬质合金比较合适。由于高速钢的耐热性差,因此应尽量采用硬质合金制作的刀具。常用的硬质合金刀具材料有YG

8、YG

3、YG6X、YG6A、8

13、6

43、YS2T和YD15等。

涂层刀片和YT类硬质合金会与钛合金产生剧烈的亲和作用,加剧刀具的粘结磨损,不宜用来切削钛合金;对于复杂、多刃刀具,可选用高钒高速钢(如W12Cr4V4Mo)、高钴高速钢(如W2Mo9Cr4VCo8)或铝高速钢(如W6Mo5Cr4V2Al、M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料,适于制作切削钛合金的钻头、铰刀、立铣刀、拉刀、丝锥等刀具。

采用金刚石和立方氮化硼作刀具切削钛合金,可取得显著效果。如用天然金刚石刀具在乳化液冷却的条件下,切削速度可达200 m/min;若不用切削液,在同等磨损量时,允许的切削速度仅为100m/min。

注意事项

在切削钛合金的过程中,应注意的事项有:

(1)由于钛合金的弹性模量小,工件在加工中的夹紧变形和受力变形大,会降低工件的加工精度;工件安装时夹紧力不宜过大,必要时可增加辅助支承。

(2)如果使用含氢的切削液,切削过程中在高温下将分解释放出氢气,被钛吸收引起氢脆;也可能引起钛合金高温应力腐蚀开裂。

(3)切削液中的氯化物使用时还可能分解或挥发有毒气体,使用时宜采取安全防护措施,否则不应使用;切削后应及时用不含氯的清洗剂彻底清洗零件,清除含氯残留物。

(4)禁止使用铅或锌基合金制作的工、夹具与钛合金接触,铜、锡、镉及其合金也同样禁止使用。

(5)与钛合金接触的所有工、夹具或其他装置都必须洁净;经清洗过的钛合金零件,要防止油脂或指印污染,否则以后可能造成盐(氯化钠)的应力腐蚀。

(6)一般情况下切削加工钛合金时,没有发火危险,只有在微量切削时,切下的细小切屑才有发火燃烧现象。为了避免火灾,除大量浇注切削液之外,还应防止切屑在机床上堆积,刀具用钝后立即进行更换,或降低切削速度,加大进给量以加大切屑厚度。若一旦着火,应采用滑石粉、石灰石粉末、干砂等灭火器材进行扑灭,严禁使用四氯化碳、二氧化碳灭火器,也不能浇水,因为水能加速燃烧,甚至导致氢爆炸。

建筑与艺术学院工业设计1101班

尹曦墨

推荐第2篇:商场设计中的高科技应用

社会正面临全球化、信息化、网络化、智能化、集成化和知识驱动为特征的知识经济时代,各产业的信息化程度将越来越高。现代化的零售业以信息化为支撑,其信息化的标志是POS机、EOS系统、VAN、EDI、QR及ECR等零售信息系统的开发、应用及普及,特别是POS系统的普及是零售信息化的前提。

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推荐第3篇:商业街中的排水沟设计应用

树脂混凝土成品排水沟在商业街、步行街中的应用

沟体选用: A、缝隙式排水沟系统

B、通用,所有平面盖板的沟体均可选用。

商业步行街区整体以人为本

商业步行街排水沟主要承担雨水、少量清洗街面用水、及消防用水的排放。

●通常商业街区处于多个社区簇拥的区位,作为居住的集中地,人们自然偏向于安静、以休闲为主舒适街区气息。

●排水沟作为整个商业街区的一样设施,它不担有排水的任务,更重要的它由于显于地表,冲击着人们的视野,影响着街面男女老

少,甚至幼小儿童的行动。

所以在排水沟体的设计布置中,国内外很多的设计师都选用比较隐蔽的缝隙式排水沟,除了它几乎能与所有地面材料搭配,不影响整体铺装的美观效果外,更重要的是,由于其在地表只露一条细缝,无论是在之上行走、骑自行车,还是幼童玩耍都不会受到影响,尤其适用于人口密度大的场所,这也是大家钟爱它的主要原因。

但是很多时候,缝隙式排水沟也不是很合适,如:

A、因全国每年的雨水分布并不均匀,有些地区暴雨时的雨量过大。

B、受商业街周围建筑影响,如楼顶雨水直排街面,造成汇水速度快。

C、受商业街周围地形影响,街面相对低洼,地面容易形大的水流。

D、选用缝隙式排水沟,就必须要有跌水井,但是由于现代建筑中的商业街很多都有地下室,地表面不适合跌水井深度。 由于以上原因,很多项目上就选用二条缝隙式排水沟作为边沟,提高了排水速度。当然,改用平面盖板的沟体也是很好的选择,但是最好选用聚合物成品排水沟,除了沟体铺装美观外,盖板还能与沟体进行有效锁定,使之非常平稳,利于在上行走。最后提醒一下排水沟可参考做一些灯光照明,效果会更好哟!

综合以上的考虑,我们有以下三种建议:

根据现场情况,确定合适的沟体形式,是平面盖板形式的,还是缝隙式。

如选用平面盖板形式,因注意孔径大小。

可以灵活的使用沟体,即可使用双沟体,也可二种形式的沟体混合使用。

推荐第4篇:教学设计——教学中的互联网应用

Book3 Unit 2 I‘ve got twenty-six points 教学设计

一、教学目标

知识与技能目标

1.基本能听懂,会读,会说 20-30的单词以及表达方法。

2.本能听懂,说出并读出“ Number +and +number +is+ number.”这一数字相加的英语表达法;

3.听懂、会说句子: Have you got„?及答语Yes , I have.或No , I haven’t.

文化策略目标:理解句型Have you got„和I’ve got „的用法。

情感态度目标:培养学生公平竞争以及正确看待胜负的情感态度;培养学生主动与他人合作的能力和态度。

学习策略: 指导学生练习数字21-29,以便熟练掌握数字并加以灵活运用。指导学生学会将单词进行归类对比记忆,培养学生小组合作意识和精神,培养学生观察和总结数字规律的能力,能够举一反三。

二、教学重点:能听,读,说 thirty, forty, fifty, sixty, seventy, eighty, ninety, one hundred等数词;

难点:能听,说,读“ Number +and +number +is+ number.”这一数字相加的英语表达法;

三、教具准备:录音机、磁带、挂图、单词卡片

四、教学过程

Step 1 :Warming-up

(1).唱英文歌“Ten Little fingers”

(2).Free talk T: We have four groups, Sam group, Amy group, Daming group and Lingling group.Today we’ll have a race, the group gets the most points is the winner,(出示单词卡winner) “winner”冠军.“Point”, “Point to the window.” .

S:指向窗户。

T:That’s right.Point “指向”.Its the other meaning is “分”。 (出示单词卡片,正面写着“Point”,反面写着“分”。)Read after me, point.

S: Point.

Step 2: Presentation(呈现)

(1).CAI出示图片——20只小狗

T: Look at these dogs.How many dogs can you see? Let’s count.

S: One, two…twenty.

T: Right! (增加一只小狗)But now how many dogs ? 20 + 1= 21

twenty and one is twenty-one

T: It’s a hyphen between twenty and one.Don’t forget it.

.T: (回到20只小狗的图片,再增加两只小狗) Now, how many dogs? Who knows?

S: (Maybe some pupils can answer it.)

20 + 2= 22

twenty and two is twenty-two (S回答后,T带读整句话。) (设计意图:将单词one放置于单词twenty的右边,引导学生找出twenty 和twenty-one之间的联系,培养了学生的观察能力,让学生新旧对比识记单词,自主总结规律,也为了让他们体会成功学英语的自信心。快答环节容易操作又有实效性,既巩固了新知识,又适时的调动起课堂气氛。)

(2).呈现 Have you got„ 这个句型

T: Oh, I forgot that, I should put thirteen on the blackboard.I want to find thirteen.

T: Have you got thirteen?

( 问一个手上拿有13数字卡的学生,引导学生说Yes, I have.)

T: Have you got fourteen?

(问一个拿的不是14数字卡的学生,引导他说No, I have’t.)

用同样的方法从15说到20, 也穿插问动物(板书句子)

(3).呈现Number +and +number +is+ number

T: Now, I want twenty-one.Have you got twenty-one?

T: Who can help me get twenty-one? Who can find out twenty-one?

(提问几次,问几个学生,然后贴一张one的卡片在twenty 旁边,引导学生找出twenty 和twenty-one之间的联系,这个设计是为了培养学生的观察能力,也为了让他们体会成功学英语的自信心)

T: You are so clever.Twenty and one is twenty-one.

依此类推引导学生说出:Twenty and two is twenty-two„twenty and nine is twenty-nine.

有学生可能会说five and seven is thirteen 等。

Step 3: Imitation Practice(模仿性操练)

(1).T: Do you like games? Maomao and Panpan are playing a game now.Who is the winner?

Let’s listen to the tape.

(2).个人练

T: We also play this game, ok ? A student come here and pike up a card.Who will try?

T :Have you got a lion? / have you got twenty-two?…

(请几个学生上来进行问答,如果学生说“No , I haven’t.”。就引导他们说:“No , I haven’t.I’ve got „)

Step 4: consolidation

今天WeiWei 和他的朋友也在玩纸牌游戏。

1.Listen and repeat.

(用单词卡片呈现单词point,并复习单词winner)

2.Listen and answer questions.(有目的性的听,增强对课文的理解)

Who is the winner?

How many points has he got?

3.Listen again then practice the dialogue by yourself, underline the important

sentences.(明确重难点) Step5: development

T: Thera are many animals in the zoo.Let’s listen to a chant:zoo

T: Let’s play a number bingo game.Three or four students as a term.One say numbers, others write down the numbers.A number is 3 points.At last , count how many numbers have you written and how many points have you got.

T: you must use this sentence:“I have got…points.”

T: All the claes repeat“ she/he got…points” .

Step6: homework

1. Play the games with your partner after cla.

2. Listen and read the text.

3. Copy the words twice:21-29(先画好四线格,示范书写。)

(设计意图:教学的重点是培养S的口头表达能力,布置课后的交流任务,让S把所学知识运用到真实的任务中去,让S在运用中学习,学习中运用。)

推荐第5篇:EXCEL中函数的应用教案

EXCEL中函数的应用

—SUM函数和AVERAGE函数的应用

授课教师:武钱芳

授课班级:七(7)班

一、课题:

EXCEL中函数的应用——SUM函数和AVERAGE函数的应用

二、学习目标:

1、通过阅读材料,认识SUM函数和AVERAGE函数分别能解决哪些问题。

2、通过学生自学、观摩教师演示用SUM函数和AVERAGE函数解决问题的过程,学生通过观察,记住操作步骤。

3、通过分组训练,能准确用SUM函数和AVERAGE函数解决实际问题。

三、教学重点:

1、SUM和AVERAGE函数的功能。

2、用SUM和AVERAGE函数进行数据计算的操作方法。

四、教学难点:

函数参数的设置(选择参与计算区域的操作方法)

五、预习提纲:

请同学们阅读材料,得出,除了用公式计算总分和平均分处,还可以用什么方法计算总分、平均分。导入主题。

六、教学方法:

任务驱动法、演示法、分组训练

七、教具准备:

计算机网络教室

八、教学过程:

1、阅读材料,导入课题

打开“八年级信息技术模拟考试成绩表.xls”,请同学们阅读材料,得出,除了用公式计算总分和平均分处,还可以用什么方法计算总分、平均分。

2、出示学习目标

自学指导一:通过阅读材料,认识SUM函数和AVERAGE函数能分别解决哪些问题?

3、标杆题:

请同学们用Excel中的求和函数SUM计算出“八年级信息技术模拟考试成绩表.xls”中各位同学的总分。

自学指导二:问题1:如何打开“插入函数”对话框?

问题2:如何在“插入函数”对话框中查找我们所需要的函数?计算总分,需要用哪个函数?

问题3:选择参与计算区域的操作方法?

反思:用求和函数SUM计算总分的操作要领:

应用函数统计数据分四步骤: (1)选中放置结果的格子; (2)打开“插入函数”对话框

(2)“插入函数”对话框中选择正确的函数

(3)在“函数参数”设置对话框中选择参与计算的区域

4、类比训练:操作应用、分组训练。

自学指导三:请同学们用相同的操作方法,利用AVERAGE函数计算出“八年级信息技术模拟考试成绩表.xls”中各位同学的平均分。

反思:AVERAGE函数的操作步骤和SUM函数的操作步骤相同。

九、课堂小结

由学生总结出本节课学到的内容及SUM函数和AVERAGE函数 的操作步骤。

推荐第6篇:Excel中的函数应用教案

Excel中的函数应用

教学目的:

1.理解Excel中函数的概念;

2.以实际工作中的应用为例子,分析,掌握使用函数处理数据,并完成一定的数据处理任务;

3.提高分析问题的能力,培养自主学习的意识

教学重点:

“插入函数”的使用

教学难点:

借助“搜索函数”,对话窗口中的提示语

教学方法:

任务驱动,观察分析,通过实践掌握,发现问题,协助学习

教学内容和过程:

一. 复习导入

上节课我们学习了Excel中的公式,我们知道要使用好公式,需要掌握它的两个要点:

1.公式通常都以“=”开始,“=”是公式的标记

2.公式表达的是一种计算关系,而不是一个具体的数值。输入公式后,单元格中显示的是公式的计算结果,而公式本身则在编辑栏中显示

上节课,有同学对我说,这公式的功能也太简单了吧。是的,公式的数据处理能力十分有限,比如我们想统计出一个班在这次考试中成绩不超过60分的人数,运用上节课我们所学的公式只是就很难完成。为此,Excel又提供了大量的函数,极大地丰富,提高了公式的作用,使我们解决问题可以更简单。这节课我们就来学习函数的有关知识。 二. 教学内容 1.函数的基本概念

函数是一些预定义了的计算关系,可以将参数按特定的顺序或者结构进行计算。

在公式中计算关系是我们自己定义的,而函数给我们提供了大量的已定义好的计算关系,我们只需要根据不同的处理目的去选择,提供参数去套用就可以了。我们先来分析一下函数: 一个完整的函数包括函数名和参数的两大部分,例如:

函数名表示函数的计算关系,例如SUM表示函数对单元格或单元格区域进行加法运算。参数是在函数中参与计算的数值。

2.函数的输入

在Excel中如何使用函数呢?

单击需要输入函数的单元格,如图所示,单击单元格C1,出现编辑栏

图1 单元格编辑

单击编辑栏中\"编辑公式\"按钮 ,将会在编辑栏下面出现一个\"公式选项板\",此时\"名称\"框将变成\"函数\"按钮,如图2所示。

图2 公式选项板

单击\"函数\"按钮右端的箭头,打开函数列表框,从中选择所需的函数;

图3 函数列表框

当选中所需的函数后,Excel 2000将打开\"公式选项板\"。用户可以在这个选项板中输入函数的参数,当输入完参数后,在\"公式选项板\"中还将显示函数计算的结果;

单击\"确定\"按钮,即可完成函数的输入;

如果列表中没有所需的函数,可以单击\"其它函数\"选项,打开\"粘贴函数\"对话框,用户可以从中选择所需的函数,然后单击\"确定\"按钮返回到\"公式选项板\"对话框。

在了解了函数的基本知识及使用方法后,请跟随笔者一起寻找Excel提供的各种函数。您可以通过单击插入栏中的\"函数\"看到所有的函数。

图4 粘贴函数列表

为进一步提高同学们的运用能力我们再来看一个复杂一点的例子。

3.举例分析

• 案例名称:综合分析某班学生成绩

• 基本任务:总分求和、平均分、排序、名次、最高分、最低分、不及格人数、自动筛选、条件格式、及格率、模板等。 • 需要的知识点:表的建立、单元格合并及输入、数据填充、公式、排序、自动筛选、相关函数的选择与应用、条件格式、格式化工作表、模板建立的方法

案例基本要求完成结果(如图):

应用能力拓展一:学号要求保留前置0的应用:先输入西文单引号,然后输入含前置0的学号

不需前置0 保留前置0

应用能力拓展二:单元格中分数数据等的输入方法

应用能力拓展三:在保证学号次序不乱的情况下,排出学生名次的应用

解决应用能力拓展三需用的知识点:

函数:Rank(Number,Ref,Order ) 含义:

1、Number:要排位学生的单元格名称

2、Ref :排序范围 (绝对引用)。注意:Ref 中的非数值型参数将被忽略

3、Order:一数字 ,指明排位的方式。如果为 0 或省略,ref按降序进行排位。如不为零,ref按升序进行排位。

演示思考:如按总分排序时,两学生总分一致时,如何利用函数解决名次问题。(参考助学课件相关知识点)

应用能力拓展四:成绩分数段人数统计的方法

问题:Excel中没有提供解决此类问题的函数。

如何解决:在实际工作中,一般利用现有函数从数学角度解决此一类问题。 思路:如本例要求出80分到90分之间的某学科人数,可利用COUNTIF函数求出80分以上人数减去利用同一函数求出的90分以上人数,即为80分到90之间的某学科人数,公式如下(如计算机基础):

=countif(c4:c9,”>=80”)-countif(c4:c9,”>90”)

应用能力拓展五:建立模板

模板的作用:重复使用,提高效率。 模板文件与普通Excel文件的区别:

1、文件后缀:

普通Excel文件后缀:.xls 模板文件后缀: .xlt

2、保存后的图标: 普通Excel文件图标:

模板文件图标:

通过本案例应掌握的知识点:

1、分数、含前置0的序号输入等

2、排序

3、条件格式

4、自动筛选

5、rank()、countif()、max()、min() 函数的应用

6、函数的灵活应用

7、模板的建立 三. 作业

理论作业:《全真案例》P146—P149 有关函数、自动筛选、排序、条件格式的相关选择题、填空题作业。

实践作业:《全真案例》第四章案例一及第9章案例 四. 辅导,总结

可能存在的问题:在输入函数的过程中使用了中文标点符号。

本案例表格处理技能可广泛应用于(或解决)财务、税收、统计、教育、计划、库房、零售等行业的一些实际工作,希望同学们能以点带面,在实际工作中灵活应用。

Excel中的函数应用

(教案)

兰州职业技术学院

推荐第7篇:《EXCEL中的函数应用》教案

《EXCEL中的函数应用》教案

【教学目标】

1、理解函数的概念

2、掌握常用函数的使用方法

3、掌握常用函数的应用

【教学重点】函数的使用方法 【教学难点】函数的应用 【教学课时】1课时 【教学方法】任务驱动法 【教学过程】

一、温习旧知。 求出表中总成绩栏中的值:(请一位同学演示操作过程)

上面的计算我们采用的是公式的方法得到的结果。

公式的输入方法:在EXCEL中,输入公式应以“=”开头,然后输入公式内容,否则EXCEL会把公式视为一般的文本,从而失去公式的计算能力。

=D2+C2+D2+E2+F2+G2+H2

二、新课教学 【新课引入】

第1页,共4页

观察下表,求出表中各栏中的数值。

【操作步骤】(教师演示)

(一)、函数的使用

1、定位结果单元格。

2、插入函数。(下图左边所示)

3、选择函数。(上图右边所示)

第2页,共4页

4、选择参数。(上图所示)

5、点击“确定”。说明:插入函数其它方法:

1:从编辑栏中单击[插入函数]按钮,如下图所示。(演示)

2:从公式菜单栏中单击[自动求和]按钮右边的下拉菜单,选择所需函数。如下图所示。(演示)

(二)、讲解常用函数(sum, average,if,sumif)

(三)、学生操作:

1、求平均分

函数选用average();

2、求总分

函数选用sum();

3、逻辑判断

函数选用if();

4、条件求和

函数选用sumif()。

三、巡视学生操作

第3页,共4页

四、知识总结

1、函数的概念:函数是EXCEL内部已经定义的公式,对指定的单元格区域进行计算。

2、函数组成:函数名(函数参数)

函数名指出要完成的运算,参数是传递函数使用的数值和单元格或区域地址。

3、函数的使用方法

方法如下:(1)[公式]菜单;

(2)编辑栏中的fx按钮;

4、常用函数:

1、求总分

函数选用sum();

3、条件函数

函数选用 if();

五、作业布置:

1、完成本次“学生成绩统计表”

2、求平均分

4、条件求和average();sumif() 第4页,共4页

函数选用

函数选用

推荐第8篇:除法的应用_教学设计_教案

教学准备

1. 教学目标

1、能理解除法在实际问题中的应用。

2、复习巩固除法计算算法。

2. 教学重点/难点

除法在实际问题中的应用。

3. 教学用具

教学课件

4. 标签

教学过程

一、新课导入

324÷4

478÷3 学生独立完成。

二、探究新知 探究一

4人坐1张长椅,47人至少需要几张长椅?

师:小胖和小亚意见出现了分歧,我们一起来看一下。 小胖说:算出来的答案是11余3.所以只要11张长椅就够了。 小亚说:用11张长椅还要会有3人没座位,所以还要加1张长椅。 你们认为谁的说法正确呢? 生:47÷4=11(张)……3(人) 11+1=12(张) 师:为什么11还要加1呢? 生:那3个人也需要1把长椅。 探究二

4个球装一个纸盒,83个球至少需要多少个纸盒? 学生独立完成。

师:你是怎么想的?说说你的理由! 生汇报。

83÷4=20(个)……3(个) 20+1=21(个)

答:83个球至少需要21个纸盒。

探究三

某种集邮册每页可以放9张邮票,如果113张邮票能够全部放到这本集邮册中,那么这本集邮册至少有多少页? 师:说说你是怎么想的? 生回答。

师:说的真好!请大家在课堂练习本上算一算吧! 生独立完成。 生汇报。

三、及时练习练习一

1张图画纸可以制作8张卡片,要想制作211张卡片,至少需要多少张图画纸? 生:211÷8=26(张)……3(张) 26+1=27(张) 答:需要27张图画纸。 练习二 快问快答。 练习三

1.分别填什么数,使下面的除法算式成立。

课堂小结 总结

今天你有什么收获吗?

课后习题 课后作业 练习册40页

推荐第9篇:VFP《表单设计与应用》教案

表单设计与应用

一、提出任务 1.任务目标

在前面所学使用表单设计器创建表单的基础上,讲解如何将多个控件联系起来。 2.解决的问题

能够合理运用多个控件制作综合实例。 3.知识要点 属性 事件

控件过程代码的编写

二、教学目标 1.知识目标

⑴掌握表单设计器窗口的操作 ⑵掌握控件的添加

⑶掌握控件过程代码的编写 2.能力目标

能够合理运用多个控件制作综合实例。 3.情感目标

通过实践,培养学生的创新能力,能够设计出符合要求的窗口,使学生尝试成功的喜悦。

三、教学分析与准备 1.教学重点

⑴表单控件属性的设置 ⑵过程代码的编写 2.教学难点

⑴表单控件属性的设置 ⑵过程代码的编写 3.教学方法

任务驱动学习和协作学习、探究学习相结合 4.课时安排 2课时

5.教学环境 多媒体网络教室

四、学习过程 教学环节及手段

教学内容

备注

组织课堂 导入新课 明确目标 学习新课

教师可以结合PPT演示文稿讲解。 教师启发演示

比较不同操作方法的特点与作用。

部分操作,根据教学情况可让学生进行协同学习或学生练习总结课堂

稳定学生情绪,准备上课。

利用表单设计器可制作出综合性强的系统窗口,在今天这节课我们利用一个简单的实例来感受一下表单的强大功能。

操作步骤

1、打开表单设计器

教师通过网络微机演示打开表单设计器的过程,由学生总结出操作步骤并练习。

2、控件的添加

本部分为重点难点内容,特别是控件属性的设置。 由教师依次利用表单控件工具栏,介绍出各个控件的作用及其属性的设置,因各个控件属性值不一样,结合windows已有对话框实例进行讲解。对各个控件的属性及时做出总结。

3、控件过程代码的添加

这是本节的一个难点问题,也是表单设计中的重点。

教师结合控件的属性,层层深入,相关控件及相关的事件代码设置如下: (1)Check"粗体"控件的Click事件代码: IF This.Value=1

Thisform.Edit1.FontBold=.T.ELSE

Thisform.Edit1.FontBold=.F.ENDIF (2)Check"斜体"控件的Click事件代码: IF This.Value=1

Thisform.Edit1.FontItalic=.T.ELSE

Thisform.Edit1.FontItalic=.F.ENDIF (3)Check"下划线"控件的Click事件代码: IF This.Value=1

Thisform.Edit1.FontUnderline=.T.ELSE

Thisform.Edit1.FontUnderline=.F.ENDIF (4)在Optiongroup1的Click事件中添加代码: DO CASE

CASE This.Value=1

Thisform.Edit1.Alignment=0

CASE This.Value=2

Thisform.Edit1.Alignment=2

CASE This.Value=3

Thisform.Edit1.Alignment=1 ENDCASE

4、保存并运行该表单,查看效果。知识回顾 控件(对象)

属性

事件

编辑框

Alignment FontBold FontItalic FontUnderline Click

复选框

Value Click

选项按钮组

Value Click

课堂小结

教师与学生分别操作

通过PPT课件给出窗口每个部分的说明 学生分组练习

通过任务学习法加深学生对知识的理解,组织学生分组讨论

拓展练习:

根据本节课所学知识完成下图所示表单。要求:选择第二项时提示信息为对,选择其它选项时提示信息为错。

推荐第10篇:欧姆定律de应用_教学设计_教案

欧姆定律及应用 ----教学设计 银仙桥民族学校 廖少平教学准备

1. 教学目标

一、知识与技能

1、能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律。

2、理解欧姆定律,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简单的计算。

3、能根据串联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。

二、过程和方法

1、通过根据实验探究得到欧姆定律,培养学生的分析和概括能力。

2、通过利用欧姆定律的计算,学会解电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力。

3、通过欧姆定律的应用,使学生学会由旧知识向新问题的转化,培养学生应用知识解决问题的能力。

三、情感、态度与价值观

通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。

2. 教学重点/难点

教学重点: 欧姆定律及其应用。 教学难点: 正确理解欧姆定律。

3. 教学用具 小灯泡、开关、电源、导线、电流表、电压表、滑动变阻器

4. 标签

教学过程 教学过程:

一、引入新课 同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验,各组的探究结论,可以再讲讲吗?

电压越大,电流越大;电阻越大,电流越小。电流和电阻的乘积等于电压,电压除以电阻等于电流。

二、进行新课

1、欧姆定律

综合同学们的探究实验,我们得到了什么结论?

电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。

这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系;

因此我们可以得出: (欧姆定律)导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。

即 I=U/R 单位:U-电压-伏特(V) I- 电流-安培(A) R-电阻-欧姆(Ω) 公式变换:U=IR 或 R=U/I 额定电压: 额定电流: 短路:R=0,I很大 断路:R很大,I=0

2、欧姆定律的应用

接着我们看欧姆定律能解决什么问题。

例题

1、现有一支试电笔,其中的电阻为880kΩ,氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可以不计,使用时流过人体的电流是多少?

老师:先讲解试电笔的结构及原理;

然后、根据题意,教师板书示范解电学题的一般规则:

(1)根据题意画出电路图。

(2)在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号。 (3)利用欧姆定律求解。

要求:学生在笔记本上画出图,标出量、写出数,训练学生基本的技能。教师板演利用欧姆定律求解,讲明解题的规范性,然后要求学生在笔记本上做此题。

具体解答过程:

解:R=880kΩ=8.8×105Ω U=220V I=U/R=220V/8.8×105Ω=2.5×10-4A 答:流过人体的电流2.5×10-4A,即0.25毫安。

例题 2 实验测得一个未知电阻两端的电压是4.8V,流过的电流是320mA,这个电阻的阻值是多少?

注意:

(1)欧姆定律公式当中的三个物理量,只有知道其中的两个,才能够求出第三个。

(2)公式当中的三个物理量,必须是针对同一个导体在同一时刻的。 (3)若是求U和R,公式应该变形为U=IR,R=U/I

(此题解答过程要学生独立完成后,并叫一名学生上台演示) 解:R=U/I=4.8V/0.32A=15 

3.测量电阻的方法:

从公式R=U/I我们可以发现,要想求导体的电阻,只需要使用电压表和电流表分别测量出该导体的电压和电流,就可以求出该导体的阻值了。这种测量电阻的方法叫做“伏安法”。

对公式R=U/I理解:只是一个计算式,表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与流过导体的电流的比值,不能单纯理解成正比或反比。

其实大家只要想想这样一个简单的问题即可明白:当电压为0时,导体的电阻也会随之为0吗?这么容易就获得“超导体”这是很荒谬的事啊。

4、电阻的串联与并联:

串联电路的总电阻等于各串联电阻之和R串=R1+R2 n个阻值相同的电阻R0串联,总电阻R=nR0 并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和

111R并R1R2R1R2R并R1R2R0nn个阻值相同的电阻 并联,总电阻 R并

5、课后延伸:

自主学习课本P79页的《科学世界》,完成下题:

如图所示是某酒精浓度检测仪的原理图,R1为一种气敏电阻,它的阻值随酒精浓度的增大而减小,酒精浓度增大时,电流表的示数将____________,电压表的示数将____________(填“增大”“减小”或“不变”).

三、小结:

1、欧姆定律的内容、公式及物理意义。

2、欧姆定律的应用:

应用欧姆定律进行简单电路的计算。

板书

1、欧姆定律

导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。 公式:I= U/R R一定时,I跟U成正比。 U不变时,I跟R成反比 变形公式

R=U/I:R在数值上等于U和I的比值。 U=IR:U在数值上等于I和R的乘积。 电路中电流变化及电压变化的应用。

2、欧姆定律的应用:

四、课后巩固提高:

1、在下电路中,已知电源电压为4.5V,测得R1的电流为0.2A,电压为2V;求R2的电流、电压和电阻。

2、在下电路中,已知R1=6Ω,R2=10Ω,当开关闭合时,V1的示数为3V,求电源电压和电路中的电流大小。

3、在下电路中,已知电源电压为10V,R1= 5Ω,R2=8Ω,求电路中干路以及各支路的电流分别为多少?

4、电路如图所示,已知电流表的示数为0.8A,R=5Ω,流过L2的电流为0.3A,求灯L2的电阻有多大?

5、达标练习:完成物理套餐《学法大视野》中的本节内容。

第11篇:平均数的应用_教学设计_教案

教学准备

1. 教学目标

1、知道可以使用平均数来比较不同样本的两组同类数据。

2、运用平均数解决生活中的实际问题,体会平均数在统计学中的作用。

3、让学生享受学习的快乐,分享成功的喜悦。

2. 教学重点/难点

1、使用平均数来比较不同样本数的两组同类数据。

2、使用平均数来比较不同样本数的两组同类数据。

3. 教学用具

教学课件

4. 标签

教学过程

一、新课导入

1.(出示)复习引入:只列式不计算

两个采茶叶小组,第一组18人,共采茶叶135千克;第二组22人,共来茶叶176千克,两个小组平均每人采茶叶多少千克? (135+176)÷(18+22) 师:求平均数应用题的基本数量关系式是什么?

平均数=总和÷个数 师:我们在求平均数时要注意什么?

⑴ 生1:要认真审题,发现数的特点并根据这种特点进行简便运算。 ⑵ 生2:要认真审题,尤其是问题,要搞清楚对什么求平均数。(教师要及时跟进,提出:对啊!如果问题是“两个小组平均每组采茶叶多少千克?”我们又该怎么求呢?) ⑶ 生3:我们在求平均数时一定要注意总数和个数的对应。 2.揭示课题:今天我们一起来学习习近平均数的应用(一)。

二、新课探索:

探究一

用平均数来比较不同样本的两组同类数据

师:班级以小组为单位组织折纸鹤比赛,小巧小组有5人,小胖小组有6人,折纸情况如下:

师:哪个小组的同学折纸鹤折得快?怎么比? 生:可以比各小组平均每人折纸鹤的数量

师:分别来计算一下两个小组平均每人折纸鹤的数量 学生计算并汇报

鼓励学生使用巧算的方法计算

1.小结:平均数可以用来比较两组数据的差别。探究二

1.A栏有9头奶牛,B栏有8头奶牛,每天这两栏奶牛的产奶量如下表所示:

⑴ 师:A栏牛的平均产奶量高,还是B栏牛的平均产奶量高?请你们仔细观察后想一想,你准备用什么方法比较? ⑵ 请学生单独解题。 ⑶ 学生汇报:

A:(17×2+16×2+14×2+13×2+15)÷9 =135÷9 =15(升) B:(18×2+16×2+14×2+13+15)÷8 =124÷8 =15.5(升) 15升

15.5升 答:B栏牛的平均产奶量高。

2.小结:谁来说说怎样比较两组数据的差别?

生:先分别求出这两组数据的平均数,然后再比较平均数的大小。

三、课内练习: 练习一

有两个小组加工同一种机器零件,第一小组有14人,总共加工了210个零件;第二小组有15人,总共加工240个零件,哪个小组平均每人加工的零件多? 练习二 苹果园:

1.红星农场中A苹果园6亩地共收获苹果9.6吨:B苹果园8亩地收获苹果12吨。哪块苹果园平均收获苹果多? 2.学生看题后独立解答问题。 3.学生汇报交流。 A苹果园:9.6÷6=1.6(吨) B苹果园:12÷8=1.5(吨)

1.6吨

1.5吨 答:A块苹果园平均收获苹果多。 练习三

下面是第一小队和第二小队投篮个数的统计表: 第一小队投篮个数统计表

⑴ 第一小队平均每人投篮多少个?

⑵ 第二小队平均每人投篮16个,小亚投篮多少个? ⑶平均哪个小队投篮的个数多? 1.学生小组合作解答题目。

⑴ (16+14+20+18+16)÷6=14(个) ⑵ 16×5-12-18-15-16=19(个) ⑶ 14个 < 16个 所以第二小队投篮个数多。

师:为什么不是“14个”和“19个”比呢?

2.小结:我们可以根据提供的数据,用求平均数的办法来比较它们的大小。练习四

15个同学分卡片,平均每人分到7张;这时又来了几个同学,大家重新分配,平均每人分到5张,你知道又来了多少同学吗? 1.学生审题,然后交流各自的解题思路。 2.学生独立解题。 解法一:

⑴ 卡片的总数:15×7=105(张) ⑵ 现在的人数:105÷5=21(个) ⑶ 又来的人数:21-15=6(个) 综合算式:15×7÷5-15 解法二:

⑴ 每人少的卡片数:7-5=2(张) ⑵ 一共多的卡片数:15×2=30(张) ⑶ 把这30张卡片重新按现在的分配方案进行分配:30÷5=6(个) 综合算式:15×(7-5)÷5 3.师:解法一是我们循环利用“总数=平均数×个数”和“个数=总数÷平均数”以及“平均数=总数÷个数”这三个数量关系,逐步进行问题解决;而解法二则是充分地利用了平均数应用题的基本方法:“移多补少”,这种方法也是我们在解决平均数问题时常用的方法。

课堂小结

四、本课小结:

通过计算两组不同数据的平均数,可以得到科学合理的比较结果。

课后习题

五、课后作业:

练习册P37

第12篇:比的应用 教学设计 教案

教学准备

1. 教学目标

1 知识与技能:

在自主探索中理解按比例分配的意义。 2 过程与方法:

掌握按比例分配问题的不同解法,体验解决问题方法的多样性。 3 情感态度与价值观:

培养学生合作学习、分析以及概况的能力。

2. 教学重点/难点

1 教学重点:

掌握按比例分配问题的特征和解题方法。。 2 教学难点:

根据题中所给的比,掌握各部分量占总数量的几分之几,能熟练地求各部分量。

3. 教学用具

多媒体设备

4. 标签

教学过程

1 回顾旧知,导入新知。

1、100克盐溶解在1000克水中,盐和水的质量最简整数比是(1:10 ),盐和盐水的质量最简整数比是(1:11 ),比值是(

)。

2、甲数与乙数的比值是5,乙数与甲数的最简整数比是(1:5 )。

3、甲数除以乙数的商是2,甲数与乙数的比是(2:1 )。如果甲数与乙数的比是3:5,那么甲数是乙数的(3/5 )。

4、数学兴趣小组男生和女生的人数比是5︰4。问题:(1)从这个信息中你能想到什么? 男生人数是女生人数的5/4。(答案不唯一)

(2)根据这个信息能确定这个兴趣小组男生和女生各有多少人吗? 无法确定男生和女生的人数。

5、六(2)班一共有48人,女生与男生的人数比是5:7。男生、女生各有多少人呢? 48÷(5+7)=4(人) 4×5=20(人) 4×7=28(人)

答:男生人数是28人,女生人数是20人

师:请根据题目中给出的相关信息,尝试自己求出男生、女生的人数。 这就是今天我们要探究的问题,揭示课题:比的应用。

2 创设情境,探究新知。

一、创设情境。

1、出示例2情境图

师提出问题:(1)什么事稀释液?什么事浓缩液? (2)1:4的稀释液怎么配制?

师把问题提出,让学生根据自己的生活实践,来说说稀释液是如何配制的?

二、阅读与理解。

1、认真阅读题目,分析题中给出的数学信息。

师先给时间让学生自己阅读,集体交流。

2、小组活动: (1)题目中要分配什么?是按什么进行分配的?。

(2)500ml是配好的稀释液的体积,1:4表示什么?

(3)要解决的问题是什么?

3、小组交流,并集体汇报。

三、分析与解答。

根据刚刚我们讨论的结果,我们可以借助线段图来解决。

师:

1、根据信息画出线段图,说说线段图所表示的意思。

2、独立尝试解决问题。

预设方法一: ① 总份数:4+1=5 1=5(mL) ② 每份是:4÷1=100(mL) ③ 浓缩液有:100×4=400(mL) ④ 水有:100×预设方法二 ① 总份数:4+1=5

请学生说说每一步分别求的是什么。师根据学生回答的情况加以引导。

四、回顾与反思。

思考:

1、方法一和方法二有什么不同?

2、如何检验解答是否正确呢?

(1)检查浓缩液和水的体积之和是不是等于500ml。

(2)检查浓缩液和水的比是不是等于1:4。

五、引导小结。

把数量按一定的比来进行分配的,我们通常把这种分配方法叫做按比例分配。 根据今天我们学习的内容,请你试着总结按比例分配问题的解题思路有哪些?

六、看书回顾。

请同学们快速浏览一下教材第54页的例2。

3 巩固练习

1、填空。

2、选一选。

(2)有两个正方形,第一个正方形的周长是第二个正方形周长的9倍,它们的边长比是(B )。

A、1:9 B、9:1 C、1:3 D、3:1

3、某妇产科医院上月新生婴儿303名,男女婴儿人数之比是51︰50。上月新生男女婴儿各有多少人?

303÷(51+50)=3(人) 3×51=153(人) 3×50=150(人) 答:上月新生男婴儿153人,女婴儿150人。(方法不唯一)

4、学校把栽70棵树的任务,按照六年级三个班的人数分配给 各班。一班46人,二班44人,三班50人。三个班各应栽树多少棵?

答:一班栽树23棵,二班栽树22棵,三班栽树25棵。(方法不唯一)

5、一个长方体,它的长、宽、高的比是4:3:2,它的棱长总和为108厘米,这个长方体的体积是多少?

108÷4=27(厘米)

答:这个长方体的体积是648立方厘米。(方法不唯一)

6、光明小学一次捐款,六(1)班共捐款2450元,已知男生和女生捐款数的比是4:3.男生比女生多捐款多少元?

2450÷(4+3)=350(人) 350×(4-3)=350(人)

答:男生比女生多捐款350元。(方法不唯一)

课堂小结

比在我们生活中的应用非常广泛,比如在建筑业、农业、医药等方面都需要非 常精确地应用比的知识。同学们,谁来谈谈你对于这节课的收获。

本节课,我们学习了比的应用。按比例分配问题有两种解题思路:

(1)先求出总分数,再求出各部分量占总量的几分之几,用总量和各部分量 占总量的几分之几,求出各部分量。

(2)先求出每份是多少,再用每份数乘各部分量所占的分数,求出各部分量。

趣味数学

三等赔偿

八马九牛十四羊,赶在村南牧草场。吃了人家一段谷,议定赔他六石粮。牛一只,比二羊,四牛二马可赔偿。若还 算得无差错,姓氏超群到处扬。

译文:有8匹马、9头牛和14只羊,在放牧时误吃人家一段稻谷。拟定赔偿6石粮食,赔偿的比例是:牛与羊之比是2:1,牛与马之比为2:4.试计算马、牛、羊的主人各应赔偿多少?

牛:羊=2:1 牛:马=2:4 牛:羊:马=2:1:4 解:设一只羊应赔x石,则一头牛应赔2x石,一匹马应赔4x石。 14x+9×2x+8×4x=6 64x=6 板书

第13篇:百分数的应用 教学设计 教案

教学准备

1. 教学目标

1 知识与技能:

1、掌握稍复杂的“求一个数比另一个数多(少)百分之几”的问题的解答方法

2、在理解和分析数量关系的基础上让学生掌握“求比一个数多(或少)百分之几的数是多少”的问题的解答方法。

3、学会解决稍复杂的比一个量增加(或减少)百分之几的问题 2过程与方法:

使学生在探索方法的过程中,进一步加深对百分数的理解。 3 情感态度与价值观:

体会百分数与日常生活的密切联系,增强自主探索和合作交流的意识,提高分析问题和解决问题的能力。

2. 教学重点/难点

1 教学重点

弄清各个百分数的单位“1”,掌握基本的数量关系式。 2 教学难点

弄清题中各个数量之间的关系。

3. 教学用具

多媒体设备

4. 标签

教学过程

1 复习旧知

1、什么叫百分数?

像这样的数,如18%、50%、64.2%......叫做百分数。 例如:小学生的近视率是18%,就是说小学生近视的人数占全体小学生人数的

初中生的近视率是49%,就是说初中生近视的人数占全体初中生人数的

(1)百分数怎么写?

百分数通常不写成分数形式,而在原来的分子后面加上百分号“%”来表示,例如:

(2)百分数怎么读?

先读分母,后读分子。分母不能读作“一百”。例如:

2 探究新知

(一)求一个数是另一个数的百分之几

1、根据数学信息提出问题:出示例3的情境图,让学生根据图中提供的条件提出用百分数解决的问题。

(1)计划造林是实际造林的百分之几? (2)实际造林是计划造林的百分之几? (3)实际造林比计划造林增加百分之几? (4)计划早林比实际造林少百分之几?

2、让学生先解决前两个问提。解决这类问题要先弄清楚哪两个数相比,哪个数是单位“1”,哪一个数与单位“1”相比。

3、学生自主解决“实际造林比计划增加了百分之几”的问题。(1)分析数量关系,让学生自己尝试着用线段图表示出来。

(2)让学生说说是怎样理解“实际造林比原计划增加百分之几”的?(求实际造林比原计划增加百分之几,就是求实际造林比原计划增加的公顷数与原计划造林的公顷数相比的百分率,原计划造林的公顷数是单位“1”。)

(3)明确解决问题的方法:让学生根据分析确定解决问题的方法,并列式计算出结果。 12=2÷12≈0.167=16.7% 方法一:(14-12)÷方法二:14÷12≈1.167=116.7% 116.7%-100%=16.7% (4)小结解题方法:像这样的百分数问题有什么特点?解决它时要注意什么?(这是求一个数比另一个数增加百分之几的问题,它的解题思路和直接求一个数是另个数的百分之几的问题的分析思路基本相同,都要分清哪两个量在比较,谁是单位“1”,但是这里比较的两个量中有一个条件没有直接告诉我们,必须先求出。

(5)改变问题:问题如果是“计划造林比实际造林少百分之几?”,该怎么解决呢?学14 生列出算式:(14-12)÷(再次强调两个问题中谁和谁比,谁是单位“1”。使学生体会到,用百分数解决问题和用分数解决问题一样要注意找准单位“1”。)

【师】同学们是否能够活学活用呢?让我们实际检验一下吧。 1.小飞家原来每月用水约10t,更换了节水龙头后每月用水约9t,每月用水比原来节约了百分之几?

解析:求现在每月用水比原来节约了百分之几,就是求现在每月比原来每月少用的用水量是原来每月用水量的百分之几。原来每月的用水量是单位“1”。

10 (10-9)÷ =1÷10 =10% 答:每月用水比原来节约了10%。

2.为了缓解交通拥挤的情况,某市正在进行道路拓宽。团结路的路宽由原来的12m增加到25m,拓宽了百分之几?

解析:求拓宽了百分之几,就是求现在的路宽比原来的路宽多出来的宽度是原来路宽的百分之几。原来的路宽是单位“1”。

25 (25-12)÷ =13÷25 =52% 答:拓宽了52%。

3.一个长方体木块长、宽、高分别是125px、100px、75px。如果用它锯成一个最大的正方体,体积要比原来减少百分之几?

4×3-3×3×3)÷4×3) (5×(5×60 =(60-27)÷60 =33÷=55% 答:体积要比原来减少55%。

4.姐姐身高150厘米,比弟弟高10厘米。求姐姐比弟弟高百分之几的算式是( )。 150 ②10÷①10÷(150-10) 150 ④10÷③(150-10)÷(150+10) 正确答案选②

(二)求比一个数多(少)百分之几的应用题

1、教学例4 出示复习题:学校图书室原有图书1400册,今年图书册数增加了。现在图书室有多少册图书?

学生找出这道题目的分率句,确定单位“1”,并根据数量关系列式:

2、教学例4 (1)出示例题:学校图书室原有图书1400册,今年图书册数增加了12%。现在图书室有多少册图书?

(2)学生读题,找条件和问题,明确这道题是把谁看成单位“1”。

(3)引导思考:从“今年图书册数增加了12%”这句话中,你能知道些什么? ①今年图书增加的部分是原有的12%。 ②今年图书的册数是原有的120%。

(4)学生讨论后分小组交流,并独立列式计算:

12%=168(册) 第二种:1400×第一种:1400×(1+12%) 1400+168=1568(册) =1400×112% =1568(册)

3、通过这道题的学习,你明白了什么?(求一个数的几分之几和求一个数的百分之几,都要用乘法计算)

【师】同学们是否能够活学活用呢?让我们实际检验一下吧。

1.龙泉镇去年有小学生2800人,今年比去年减少了0.5%。今年有小学生多少人?

2.袁隆平是我国著名科学家,被誉为“杂交水稻之父”。2011年,袁隆平指导的杂交水稻试验田平均每公顷产量达到近14吨,比全国水稻平均每公顷产量多了约85%。2011年全国平均每公顷水稻产量大约是多少吨?

解法一:设全国水稻平均每公顷产量x吨。 (1+85%)x=14 185%x=14 x≈7.6

答:2011年全国平均每公顷水稻产量大约是7.6吨。 解法二:14 ÷(1+85%)

=14 ÷ 185 ≈7.6(吨)

答:2011年全国平均每公顷水稻产量大约是7.6吨。 3.总经理的承诺对吗? 2013年我公司的月工资是3000元,我计划每年使大家月收入递增20%,到2015年大家月收入将达到4500元。

3000×(1+20%)×(1+20%)

=3000×120%×120% =4320(元) 4320元<4500元 答:总经理的承诺不对。

(三)求比一个量增加(或减少)百分之几的数是多少

1、导入

某种商品4月的价格比3月降了20%,5月的价格比4月又涨了20%。5月的价格和3月比涨了还是降了?变化幅度是多少?

2、讲解 (1)阅读与理解

①找出已知条件和所求问题 ②确定单位“1”

由“4月的价格比3月降了20%”可知,应该把3月的价格看作单位“1”,单位“1”的量未知;由“5月的价格比4月又涨了20%”可知,应该把4月的价格看作单位“1”,这个单位“1”的量还是未知。

(2)分析与解答 ①探究解题思路

已知5月与4月之间的价格变化幅度及4月与3月之间的价格吧变化幅度。如果3月的价格(即商品原价)已知,据此可以分别求出4月的价格和5月的价格,继而可以求出5月的价格和3月的价格之间的增减变化幅度。所以可以用设数法解题,即假设3月的价格,从而求出所求问题。 ②解决问题

假设此商品3月的价格是100元。

4月的价格: 100×0.8=80(元) (1—20%)=100×5月的价格: 80×1.2=96(元) (1+20%)=80×96﹤100,5月的价格比3月降了。

5月的价格比3月降低的幅度:(100—96)÷100=4÷100=0.04=4% (3)回顾与反思

①检验解题方法和计算结果的正确性。

如果此商品3月的价格是a元呢?结论是否一致? ②问题的延伸

问题:降价和涨价的幅度都是20%,那么降价和涨价的具体钱数相同吗? 解答:假设此商品3月的价格是a元。

20%=0.2a 那么,4月的价格比3月降低的具体钱数:a×5月的价格比4月上涨的具体钱数:a×(1—20%)×20%=0.8a×0.2=0.16a 因为a>0, 所以0.2a>0.16a 因此,虽然降价和涨价的幅度都是20%,但是降价和涨价的具体钱数不同,降价的具体钱数要多于涨价的具体钱数。

【师】同学们是否能够活学活用呢?让我们实际检验一下吧。

1.某电视机厂计划某种型号的电视机比去年增产50%,实际又比计划的产量多生产了10%。此型号的电视机今年的实际产量是去年的百分之多少?

方法一:

假设去年产量是100台。 (1)今年计划产量: 100×150%=150(台) (1+50%)=100×(2)今年实际产量:

150×110%=165(台) (1+10%)=150×100=165% (3)165÷答:今年的实际产量是去年的165%。

2、9月初鸡蛋价格比7月初涨了还是跌了?涨跌幅度是多少?

(1)1×(1+10%) ×(1-15%)=0.935 1=0.065=6.5% (2)(1-0.935)÷答:9月初鸡蛋价格比7月初跌了,跌了6.5%。

3、某服装店的老板,将两件不同的衣服均以每件180元的价格出售,结果一件赚了20%,另一件赔了20%,小刚说这个老板正好不赔也不赚。你同意小刚的说法吗?

180÷(1+20%)=150(元) 180÷(1-20%)=225(元) 180×2=360(元) 150+225=375(元) 375元>360元

答:老板赔了,小刚说得不对。

3 课堂小结 【师】今天你学到了什么?有什么收获?能把你的收获说一说吗? 【生】我学到了:如何求一个数比另一个数多(少)百分之几。 如何求比一个数多(或少)百分之几的数是多少 如何求比一个量增加(或减少)百分之几的数是多少

4 课堂练习

1、数学诊断

①一个足球运动员,经训练速度提高了2%米。( ) ②甲数比乙数多10%,乙数就比甲数少10%。( )

③王师傅生产了100个零件,结果98个零件合格,合格的零件占生产零件总数的98%。( )

②× ③√ ①×

2、填一填

①80千克比50千克多( )千克,多( )%。 ②50千克比80千克少( )千克,少( )%。 ③50千克是80千克的( )%。 ④80千克是50千克的( )%。 ①30 60 ②3037.5 ③ 62.5 ④ 160

3、填表。(百分号前保留一位小数) 8.3% 12.9% 16.1%

4、找朋友

园林工人去年共植树450棵,今年比去年多植树20% 。 今年比去年多植树多少棵? 450 ×(1+20%) 20% 今年植树多少棵? 450 ×两年一共植树多少棵? 450 + 450 ×(1+20%)

5、小飞家原来每月用水约10吨,更换了节水龙头后每月用水约9吨,每月用水比原来节约了百分之几?

6、一个工厂由于采用了新工艺,现在每件产品成本是37.4元,比原来降低了15%。原来每件产品的成本是多少元?

7.小红读一本故事书,已经读了全书的60%,还剩120页没读,这本书共有多少页? 120 ÷(1- 60%)=300页

答:这本书共有300页

7 布置作业

第92页练习十九,第1题、第2题、第3题、第4题、第5题。

第93页练习十九,第7题、第8题、第10题。第12题、第13题、第14题。

板书

第14篇:蛋糕店设计中灯光的三大应用

蛋糕店设计中灯光的三大应用

我们都知道蛋糕房的灯光总是给人一种暖暖的感觉,让人很舒服、很惬意。这是为什么呢?专家说:这是由于灯光的运用效果,不同的灯光搭配会给人不同的视觉感受。下面就美潮蛋糕房设计

专家为我们讲解一下蛋糕房设计中灯光的三大应用。

第一:蛋糕店装修设计照明招牌的明亮醒目,一般是通过霓虹灯的装饰做到的。霓虹灯不但照亮招牌,也增加了蛋糕店装修设计在夜间的可见度。同时,还能制造热闹和欢快的气氛。霓虹灯的装饰一定要新颖、别具一格,可设计成各种形状,采用多种颜色。为了使招牌醒目,灯光颜色一般以单色和红、绿、白等为主,突出简洁、明快、醒目的要求。在蛋糕店装修公司施工时,灯光的巧妙变化和闪烁或是辅以动态结构的字体,能产生动态的感觉,这种照明方式能活跃气氛,更

富有吸引力,可收到较好的心理效果。

第二、照明设计展示。有资料表明,人的视觉会受灯光的影响从而对食品质感产生不同的感觉。好的照明效果还能够吸引和引导目标顾客驻足、流连在店铺前,或令顾客感到舒适从而愿意继续光临。一般来说,中高档蛋糕连锁店在灯光的设计上通常都有统一规划,有自己独特的灯光色调。除了店内温馨、舒适、雅致、大方的环境外,其照明结构也极富层次感和变化性。

第三、独特灯光设计。独特的灯光是利剑,照明设计不仅仅是美学艺术,还与管理学、心理学息息相关。蛋糕店的灯光不仅仅作照明用途,还兼具吸引顾客的需要。在高天花板上采用特殊的反射照明方式来满足顾客的视觉需求。在面包柜里面放一些小功率的藏灯管,不仅增强了局部照明,

还不会对顾客就造成眩光影响。

总而言之,灯光是蛋糕房装修设计中至关重要的部分,希望以上的介绍对您有所帮助,不明白的地方可以随时咨询美潮装饰。您的每一次沟通交流都对我们的工作有很大的提高,我们期待您的

加入。美潮装饰祝您工作愉快。

第15篇:人机工程学在汽车设计中应用

题目:

人机工程学在汽车设计中的应用

学 生 姓 名:

学 生 学 号: 专 业 名 称: 机械工程

所 属 学 院: 机械工程

2015年6月

人机工程课程论文

人机工程学在汽车设计中的应用

摘要:随着科学技术的发展,人机工程学理论在产品设计中占有越来越高的地位。而作为与人类生活息息相关的汽车,人机工程学在汽车设计之中的应用显得尤为重要。无论是以驾驶员为中心还是以乘坐人员为中心,都应最大限度地满足人们的需求。并且各种主、被动保护措施也使人们在突发危险时,能最大限度地减小伤害,确保人的安全。总之,汽车设计中的各种设计都应该将人的因素考虑其中,确保了以人为主的设计原则,使汽车更完美地服务于人们。本文主要阐述了人机工程学概念以及人机工程理论在汽车车身设计、汽车座椅设计、安全方面的设计中的应用。

关键字:人机工程学;汽车车身设计;汽车座椅设计;安全性设计

Abstract:With the development of science and technology, ergonomics theory occupies more and more high status in the product design.As a car is closely related to human life, the application of ergonomics in automobile design is particularly important.Both for the center with the driver to take people as the center, should be maximally satisfy people’s needs.And all sorts of main and paive measures also make people safety and minimize harm in immediate danger, Anyhow, all sorts of design should consider including the human factor, to ensure that the design principle is given priority to people and make the car perfectly serve the people.This article mainly expounds the concept and the theory of ergonomics in the automobile body design, automotive seat design, the application of the safety aspects of the design.

Key word:ergonomics; automobile body design; automotive seat design; security design

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0.绪论

人机工程学是工业工程研究的众多重要学科领域之一。所谓的人机工程学,亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系以及范围等人体结构特征参数;还提供人体各部分的出力范围、以及动作时的习惯等人体机能特征参数,分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。在汽车设计中的人机工程学称为车辆人机工程学,它是以改善驾驶员的劳动条件和车内人员的舒适性为核心,以人的安全、健康、舒适为目标,力求使整个系统总体性能达到最优[1]。

1.人机工程学在车身设计中的应用

主动安全性是指汽车防止事故的能力。车身的主动安全性能包括:照明灯、信号灯的性能,汽车的前,后视野性能,实现操纵稳定性及制动性等。

1.1照明灯

前照灯的灯光强弱,照射距离及防炫目装置就是根据人眼的生理特点和人机工程学原理设计而成。为了满足不同驾驶环境(雨,雾和雪等),路面状况,交通密集以及驾驶条件(高速,转弯等)下自动控制前照灯的光束模式,日KOITO公司研究的智能灯光系统,欧洲研究的先进前照灯系统,本田等公司的可动式前照灯系统、博世公司的光线叠加自适性前照灯系统以及VALEO公司的灯光系统等都能根据不同的外界条件自动控制前照灯所发出的光束形状,强度和发光方向[2]。此外,雾灯,示宽灯,倒车灯,牌照灯,踏步灯,检修用灯以及转弯指示灯等也都是根据驾驶员的不同需要而设计的。

1.2汽车的前、后视野

为保证驾驶人员有尽可能宽广的视野,前支柱(A柱)中央支柱(B柱)和后支柱(C柱)的粗细及位置很重要。设计上,必须根据驾驶员的眼椭圆范围确定风窗玻璃挂扫面积和部位,并在满足翻车安全保障和前窗振动抑制要求的前提下,以最细的支柱来减小视野死角。提供后视野的后视镜也要保证驾驶员有足够的后视范围。FIAT公司的MULTIPLA采用的双片可调式小圆镜后视镜不仅可以使驾驶员看到车后其它车辆的行驶

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状况,而且也可观察后车胎与路面的接触情况。

图1 普通后视镜与采用双片可调式小圆镜后视镜

1.3操作的稳性定与制动性

制动踏板和手柄的行程和位置,必须满足一般身材人体的需要,踏板力,手柄等也应适应一般人群,因为这些都对制动性能影响较大,据报道,美国有5%的女性司机由于身材矮小为踩上脚踏板而使身体与方向盘的距离小于2cm,当气囊膨胀时脖子常受到伤害。此外,车身总质量大小及轴荷分配,整体转动惯量,车身空气动力学特性,车身重心高度和相关部件刚度等也都对操作稳定性有一定影响。

2.人机工程学在座椅设计中的应用

汽车的座椅是汽车内部很重要的组成部分,汽车座椅设计主要包括座椅造型设计、结构设计、颜色设计等。在人体接触车辆之前,首先给人的是视觉感官冲击,好的座椅设计能在第一时间获得人们的认同,因此,一个好的座椅设计能够给使用者带来良好的驾驶环境,营造舒适、安全的驾乘环境,有效的降低交通事故的发生。能够很好的引起消费者的关注。

2.1座椅结构设计

为了保证座垫上合理的体压分布,座垫应坚实平坦。太软的椅子容易令使用者曲起身子,全身肌肉和骨骼受力不均,从而导致腰酸背痛现象的产生。研究表明:过于松软

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的椅面,使臀部与大腿的肌肉受压面积增大,不仅增加了躯干的不稳定性,而且不易改变坐姿,容易产生疲劳。

依据靠背上体压分布不均匀原则,在座椅靠背设计时应保证有靠背两点支撑,即就是人体背部和腰部的合理支撑。汽车座椅设计时应提供形状和位置适宜的两点支撑,第一支撑点位于人体第5—6胸椎之间的高度上,作为肩靠;第二支撑设置在腰曲部位,作为腰靠。肩靠能减轻颈曲变形,腰靠能保证坐姿下的近似于正常的腰弧曲线。

座椅材料是座椅的主要减振元件,要想使座椅获得较低的振动传递率,使座椅有较高的振动舒适性,必须采用合适的座垫和靠背减振材料。根据驾驶室的微气候环境,调整座椅表面的湿温度特性,可以适当调节人体代谢,达到减轻疲劳的目的。

图2.1 汽车座椅的结构

2.2座椅舒适性设计

根据人机工程学原理,为保证良好的舒适度,针对静态舒适度,设计中应遵循以下原则:① 座椅尺寸应与人体测量尺寸相适宜;②座椅应可调节,能使乘坐者变换姿势,并能最大范围满足各类人体的乘坐要求;③座椅应能使乘坐者保持舒适坐姿,靠背结构和尺寸应给腰部 充分的支撑,使脊柱接近于正常弯曲状态[3]。

座椅的几何尺寸是影响座椅舒适度的因素,但研究发现这并非唯一最主要的影响因素。许多 文献都提及腰部支撑的重要作用。腰托的形状和位置,对于是否能使人保持良好坐姿,减少 人体疲劳具有重要作用。从人机工程学的角度来讲,腰部是体现座椅功能的关键部位。因此 ,座椅的腰托是影响舒适性的关键因素。腰托的安装位置在座椅靠背结构设计中十分重要。 乘员正常入座时,人体身躯与大腿的连接点—胯点(hip point)简称H点,H点的位置是决定 驾驶员操作方便、乘坐舒适性相关的车内尺寸的基准。此外,座椅的调节特性对座椅的舒适度影响很大,已成为座椅舒适度设计中重点考

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虑的因素。压力分布是导致不舒适的最主要的 生物力学因素,通过界面压力对座椅舒适度进行评价是一种重要客观、有效的方法。

消除座椅不舒适性最理想的方法是能建立定量模型,预测座椅的不舒适性。国内外研究中,建立的模型主要有如下3种:利用模糊理论建立的模型、线性模型和神经网络模型。

目前,国内在座椅舒适度的研究上还存在一些缺陷:①没有针对中国人体特征尺寸的座椅舒 适性研究;②对于座椅静态舒适性评价还没有形成一套客观系统的体系;③在应用神经 网络建模方法评价舒适性中,对输入量的界定还不够清晰明确,有待进一步研究[4]。

2.3座椅空间位置设计

座椅空间位置设计就是为了达到操作舒适性的目标,而进行驾驶室座椅空间位置设计以确保驾驶员有良好的视野,同时对汽车转向盘、脚踏板等操作部件有恰当的操作要求距离,以达到操作舒适性的最终目的。图2列出了驾驶作业空间设计的主要指标。

图2.2 驾驶作业空间设计的主要指标

3.人机工程学在安全设计中的应用

随着生活水平的提高,人们对所乘坐汽车的安全性也提出了更高的要求。而ABS(刹车防抱死系统),ESP(电子稳定系统),以及EBD(电子助力转向)等的发明标志着车辆的安全性能得到提高,并且在人机工程学方面也起到了一定的作用[5]。预紧式安全带确保了车辆在发生交通事故时使人们的身体一直与座椅保持接触状态,防止了因身体的过度前倾而使身体受伤害,因为在大部分的事故中,因人的身体过分前倾而造成的伤害太多了。 我们都知道在战斗机中,飞行员头盔前面的玻璃既起到保护作用,也同时起到

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了显示屏的作用。宝马公司发明的抬头显示系统便和这个大同小异。通过投影技术将相关信息显示在风挡玻璃上,在保证不影响驾驶员视野的同时提供了丰富的信息,使驾驶员不用低头,只需变化一下焦点就能做到“一切尽收眼底”,从而避免了注意力的分散,驾驶安全性得到了保证,同时也确保了人机信息的快速交换,相应的操作效率也得到大幅度的提升。在光线进入人眼的管线瞬间出现变化时,人眼会出现瞬间无法看清面前的物体,往往需要一段时间才能看清物体,这被称为适应。在夜间驾车的过程中,当两车相对行驶的过程中,由于双方的车灯亮度不同,较亮的一方的车灯就会使对方瞬间失明,甚至出现严重事故。现在人们开始对车灯进行了改良,采用了冷光车灯,并且加入了转向随动系统,当车辆转弯时,灯光的照射方向也随之发生改变,这种设计使夜间行车变得安全,危险系数也变低了[8]。 虽然在夜间有了车灯,但人眼的视觉范围是有限的,距离较远是仍无法看清远处的物体。而车载夜视系统的出现无疑解决了这一问题,这样,即使是在大雾天气下也能看清周围一切,而这也同样保障了人身安全,确保了在不良视野下的安全驾驶。 在未来的汽车安全方面的设计中,智能安全气囊,倒车影像,ESC电子稳定控制,胎压低压报警和侧气帘会渐渐成为主流配置。此外,车内紧急呼叫、智能巡航等也会被采用,利用雷达和传感器在保证车距的同时预测危险并在驾驶员做出反应之前刹车,避免事故发生[10]。

4.结论

随着汽车在日常生活中的广泛应用,人机工程学设计就显得更加重要,而在今后的汽车设计中,越来越多的人机工程学设计将被采纳。体现了更多的人性化的设计元素。舒适、安全正被更多的人所重视,符合安全人机工程学的产品必然会获得成功。而那些符合人机工程学的设计产品,能给人们创造一种舒适的环境,让人们的驾驶过程变得更加愉快,将会成为未来发展趋势。

人机工程课程论文

参考文献

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第16篇:设计心理学在平面设计中的应用

设计心理学在平面设计中的应用

摘 要:在信息多元化的当今社会,平面设计已不是昔日的以强烈震撼的视觉画面吸引观众的视线,而是将目光投向研究消费者的心理,通过成功的捕捉消费者的思想和感情,从设计心理学的知识入手,来准确的分析人的思想和情感,并在平面设计中加以应用,将设计学、美学、心理学完美的统一起来。本文就是将设计心理学这一理论,适时地引入到平面设计当中,不断的探索不断的完善,使平面设计越来越符合人类的心理学特征,有利于平面设计的发展。

关键词:设计心理学、平面设计、结合、应用、关系

1.简述平面设计与设计心理学

设计一词来源于日文里以汉字翻译“design”这个字而成。日文在翻译“design”这个字时除了“ 设计〞这个词以外, 也曾用“意匠”、“图案”、“构成”、“造形”等等汉字所组成的词来表示“ design”。

平面设计是将设计者的思想以图片、文字的形式表达出来,可以将不同的基本图形、文字,按照一定的顺序和规则在平面上组合成图形。也可以用手绘的方式进行艺术创作,它主要在二度空间范围之内以外部线条划分图与地之间的界限,描绘事物的形象。而平面设计所表现的立体空间感,并非实在的三度空间,而仅仅是图形对人的视觉引导作用形成的幻觉空间。

平面设计具有艺术性和专业性,需要用视觉元素来传播你的想法和信息,用文字和图片把思想传播给受众,让人们通过这些视觉元素了解你的意图,这才是我们设计的定义。一个设计作品的生存底线,应该看他是否具有震撼力、艺术的感染力,是否顺利地传递出背后所要传达的信息,事实上它更多的有点象人际关系理论学,依靠自身人格的魅力来征服对象,并成功地再现出人的思想和感情。你的设计代表着消费者的需求,消费者需要你的智慧和诚意去打动他们,你实际上是一个“出卖”情感的人,平面设计是一种与特定目的有着密切联系的艺术。

一个好的设计师,不仅要有独特的思维及深厚的美学功底以外,更要有创新精神,除了要掌握好专业知识外,还要不断的吸收和学习其它学科的知识,包括心理学、甚至哲学的知

识。只有这样才能不断的挑战自我,战胜自我,只有这样才能为客户提供满意的产品,才能创作出具有艺术性、具有丰富内涵的设计作品。

设计是科学技术与文化艺术的结合体,是商业社会发展所产生的必然结果,在商业社会中需要艺术设计与创作理想的平衡,需要客观的理解与克制,需要借设计者的作品去反映客户内心真实的想法。

设计与美术不同,因为设计即要有美感又要具有实用性、设计要因人而宜、以人为本。设计永远没有完成的概念,只能不断的创新、不断的完善。设计的关键是在构思的过程中要确立主体,赋予作品丰富的文化内涵和独特的风格,运用各种设计元素,进行有机艺术组合,使作品能够达到个性化、专业化,达到与众不同的效果,引起人们心灵的震撼。只有通过不断的内在修炼,不断的丰富阅历和人生的经验,才能做出精品,极品和神品,打动别人,对与设计师来说这是一种挑战。设计要让人感动,材质造型要让人感动,图形创意要让人感动,结构组合要让人感动,色彩品位要让人感动。

设计心理学起源于美国认知心理学家唐纳德·A·诺曼,他在《设计心理学》书中写到“设计实际是一个交流过程,设计人员必须深入了解其交流对象”设计是一门十分典型的与许多其他学科相互交叉的边缘学科,无论是为谁创作,从设计师的角度来看,都要考虑到消费者的想法,他是在设计时要研究消费者的心理,从消费者的角度思考与其产生共鸣,共同达到视觉和心灵的愉悦。

设计心理学是设计学科和心理学科交叉出来的一门新兴学科,是设计师应该掌握的一门专业,它是建立在心理学基础上,把人们的心理特征,通过艺术形式作用于设计的一门学科。它研究人们的心理过程(包括感觉、知觉、思维、想象和语言等),通过这些设计人们所产生的心理反应,反过来这种心理反应同时又作用于设计上,起到使设计更能给人们带来满足感,最终提高消费者满意度。

设计心理学,是以心理学的理论和方法手段,研究设计艺术领域中设计目标的心理因素,解决设计艺术领域中“人”的因素,其研究对象,不仅仅是消费者,还应该包括设计师本人。消费者和设计师都是具有主观思维和客观意识的个体,都有不同的爱好,这一心理决定和影响了设计。设计产品的丰富内涵只有符合消费者的心理,才可获得消费者的认同,才能取得良好的市场效应;而设计师在创作中必然受其专业知识和艺术修养的影响,即使在同样的限

制条件下也会产生不同的作品,使设计结果也天壤之别。

目前设计心理学的重点研究对象:平面设计与心理学、设计与文化心理、设计与感知、设计与受众心理、设计与创意、设计与人机工程应用、设计与隐含的各种心理等。

2.平面设计与设计心理学结合的可能性和必然性

设计心理学的自身发展和市场消费者的需求为设计心理学和平面设计的结合提供了可能性,主要表现在如下几个方面:

1.平面设计是一个艰难的创作设计过程,与其它类的创作如纯艺术领域类的创作有很大的区别,随着设计的不断向前深入发展,设计师越来越不能根据自己的兴趣和想法随心所欲的自由创作,而是要考虑到消费者思想和心理特征,通过对人的感知进行创作。

2.在平面设计的发展历史中,更多的人越来越认识到它对商品市场的重大作用,很多企业为了迎合大众的心理,极力推广和应用平面设计以谋取更多的利润,但却没有与其相适应的设计理论来支撑,这种状况反映到设计心理学的研究中,势必造成设计心理学的一些混乱,因此需理清其思路,找到共同发展的方向。

3.平面设计学科边缘性的特点,决定了它和设计心理学相互交叉形成一门新的学科,我们无法剪断它们之错综复杂的关系,只能将两者有机的结合起来,并且对设计创作的作品提供参考方法。因此平面设计和心理设计的结合是可行的。

从人对事物需求的来看,平面设计和设计心理学的结合是必然的。设计是根据人类的需求而创作的,现代的设计越来越以人为本,设计者和消费者的关系不再是主动和被动的关系,而是随着时代的发展越来越密切,由此引发了设计和消费者共同完成的设计应运而生,因此人在设计中起决定因素。

从人对事物的审美观来看,平面设计和设计心理学结合是必然的。审美是人的一种感情,一种本能,是客观存在的,正是基于这种原因设计师在进行设计创作时,要充分的考虑人的各种心理,与人产生达到共鸣的目的。

综上所述,设计心理学在平面设计中的应用是可能的,也是必然的,要使设计的产品达到最到境界,就需要对心理学深入地进行纵向和横向研究。

3.设计心理学在平面设计中的应用

平面设计的诸多要素,不仅是产生美的感觉,更重要的是传达一种理念和一种情感,但

是杂乱无序的使用设计要素将无法传递要表达的信息和思想,因此需要根据消费者的理念和内涵,有目地的选择设计元素,进行适当的影像处理及版面安排,构成一个完整的视觉影象。平面设计师要做的就是利用各种设计元素将消费者潜在的心智完美的表达出来,并带给消费者心理满足和精神享受,因此将设计学、美学、心理学完美的结合,将会创造出震惊世界的作品。

例如:在平面设计中色彩是主要的构成元素之一,在心理学上色彩对人的生理有不同程度的影响,它不仅能迅速的吸引人的视线,而且还是表达情意的重要手段,心理学家对颜色与人的心理健康进行了研究,研究表明在一般情况下,红色表示快乐、热情,使人心理活动活跃;黄色表示快乐、明亮,使人充满喜悦之情;绿色可以缓和人的紧张心理活动;蓝色给人以安静、凉爽、舒适并可抑制人过于兴奋的情绪;灰色使人感到郁闷、空虚;黑色使人感到庄严、沮丧和悲哀;白色使人有素雅、纯洁、轻快之感。颜色可使人绝望,也可使人重新获得生活的勇气,所以色彩可以影响人的心理感受,反映人的喜、怒、哀、乐。设计师对不同色彩的选择,传达着不同的色彩语言,告诉你不同的故事,释放着不同的情感,从而创造不同的意境。在设计中,设计师可以用对人的心理产生作用的色彩,有机的组合,展现到自己的作品中,来反映不同的主题。例如:为传达喜悦、吉庆、热情、兴奋等信息,设计师可选择红、黄等暖色系。红色在一些商业性的广告中运用较为广泛,它鲜艳、醒目让人联想到火焰、太阳等,给人胜利者的感觉。

因此,设计师在进行艺术创作时,不能单纯的追求画面效果,而是从满足消费者的心理需求入手,准确地找到消费者的心理定向,并融入到自己的设计作品中。如果一件设计作品不能打动消费者的心理,不能与消费者产生共鸣,即使它再独特、再新颖、再引人注目,仍然没有什么实际意义。优秀的设计作品不仅需要有与众不同的创意、高雅浪漫的艺术气氛、强烈震撼的视觉效果,更主要的是要准确地反映出消费者的心理,达到设计和心灵二者完美结合的最高境界。

4.设计心理学与平面设计的关系

平面设计是设计心理学的体现,要想使设计更加贴近生活,更加引人入胜,就要运用心理学的知识。设计师必须要掌握设计心理学,将抽象的逻辑思维转化成图象、文字、声音,并运用自己的审美观点和专业的理论知识,才能创造出富有新意的作品。

例如:在产品的包装设计中,包装设计的心理策略是非常逻辑化的促销手段,它不仅能让消费者在视觉上才产生购买的欲望,更能从心理上捕捉消费者的兴奋点。好的包装设计能够提升产品的价值,增加产品的销售量;好的包装设计是要满足消费者的审美观点,要体现丰富的文化内涵,树立品牌效应。顾客购物时都求实求方便,象透明或开窗式包装的食品可以方便挑选;;提手式设计包装便于携带;组合式包装礼品可以方便使用等等,可见求方便是所有人的消费心理。求实心理也就是必须有实存的价值.,中老年人最讲究实在,象现在一些五花八门的健康滋补品,虽然包装华丽,却普遍是“形式大于内容”,过度的包装这些产品,即使吸到偶尔有人购买,但也难以求得消费者的忠诚,缺乏长远的发展动力。因此包装的设计也需要了解消费者的心理。

总结

设计心理学在设计平面中的应用,是商品社会发展的必然结果。如果设计创作的产品悖理了人类的心理,那么这个作品,即使感观上再吸引人,再漂亮也只是缺乏生命力没有灵魂的作品,也触动不了人的消费心理。所以平面设计亟待解决的就是心理学研究的范畴问题,使其在科学设计的心理学指导下,将感性思维变得更理性化,更贴近人的思想,为平面设计找到更好的理论支撑。

设计心理学对平面设计的指导,就是以人对图形的视觉和知觉的理论基础,来研究人的生理和心理活动,通过对消费人群的心理分析,使消费者对自已的知觉、判断、认识上表现出符合于公众舆论或多数人的行为方式,能帮助消费者更好地接受设计的作品,从这个角度上来看,设计心理学的普及是很有必要的。

总之,设计心理学在设计平面上的应用,将会对平面设计的发展起着推动作用,这对平面设计的发展有着理念性的指导意义和参考价值。

参考文献

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[9]曹新渝.包装设计与消费心理的研究[M].商场现代化,2008.,(05):657-677

第17篇:色彩在商业空间设计中的应用

在设计色彩中色彩的功能是什么举例说明

我们的周围充斥着色彩,色彩由光引起,而光又有其物理属性。从平时随处可见的色彩中发掘它的本质,探讨它的形成原因,有助于我们更好地了解色彩的形成及它带给我们的心理感受。三原色是色彩构成的基本要素,将三原色以适当比例混合,可以得到各种不同的色彩。 色彩三要素是色彩最基本的属性,是研究色彩的基础,也是最重要的概念。色相、明度、纯度称为色彩三要素。它们是研究色彩的基础。 两个鲜艳的色块放在一起产生强烈的刺激感,两个柔和的色块放在一起产生和谐的美感。不同的色块组合带给人千差万别的视觉感受,通过科学的系列的训练方法,理解色彩组合的概念,掌握色彩搭配的规律,就可以用直观有效的色彩设计作品表达平面设计的主题。 色彩对视觉有刺激作用,在视觉传达设计中常常具有先声夺人的力量,这就是人们常说的设计的视觉冲击力的主要体现吧。“远看色彩近看花”、“七分颜色三分花”正说明色彩极易引起人的情感反应与变化。人的视觉对于色彩的特殊敏感性,决定了色彩设计在包装视觉传达中的重要价值。

鲜明色调:华丽、鲜艳,多用于运动用品、玩具、食品包装;明色调:清澄、明丽,适用于多种包装;强烈色调:较鲜明色调,略带浊味,用于多种包装;黑色调:坚硬、沉深,具有沉稳感,可用于多种包装设计;暗色调:较深色调暗重、稳定、深沉多为传统产品包装设计采用。深色调:较强烈色调深暗、浓重、厚实,适用于多种包装;暗灰色调:接近黑色,但具严肃、细密感,在包装设计中应慎用;中灰色调:中性、稳定、枯萎、含混,具有端庄感,在包装设计中应慎用;灰色调:含蓄、细腻,可为多种包装设计采用;浅灰色调:较粉色调稍暗、朴素、单纯,多用于工业产品包装;浅色调:间于粉、明色调之间,朦胧微妙,多用于化妆品、食品包装;粉色调:含有较多的粉色,柔和、纤细,多用于儿童用品、内衣、卫生用品包装;白色调:清朗、透明,具有现代感,几乎可用于任何包装设计;

针对设想的某一设计,对色彩的心理意义进行调查完成调查报告

色彩在商业空间设计中的应用

商业空间设计与色彩作用—建筑环境与空间,离不开色彩、形态、材质等要素,商业空间更是如此。商业活动是以商业氛围为前提的,在物质空间的基础上营造。其中色彩基调起着重要作用,与商业环境是不可分割的整体,它通过人们感知所产生的心理效应,影响着其活动行为。在商业环境设计中,空间色调的处理是色彩设计的主要内容。一般概括为以下基本方面:

(1)空间色调气氛—指商业环境色彩设计的心理内容,概括为以下基本方面:

a、舒适感与注目感—是环境设计的色彩心理氛围和色彩所烘托的空间调性,它包括建筑围护体所采用的表层用色和空间光源(自然光或人工光)的补光处理。舒适感于注目感是商业环境表层用色的基本要求,一般说来,过分强烈的色彩刺激(大面积)容易引起人的视觉疲劳,但过于单调统一的色调也会使人感觉乏味。 b、照明—是空间的基本构成之一。光线有人造光源与自然光源之分,前者是“照明”,后者“采光”。空间用光要达到人生理、心理和空间使用的要求,使人获得有效的色彩视觉感。如用光的明暗(生理要求),用光的冷暖(心理要求),用光的功能(使用要求)等应按照具体环境的特定要求从整体上考虑。

由于色彩设计对空间的参与和设置将决定性的表现出某种特定的情调氛围,不同的商业环境有不同的心理要求,恰当的色彩使用对商业活动、服务功能起到良好的催化作用。

(2)空间材质选色—材质的表现离不开色与光(受光与反光)的影响。材质的选用与处理是确定环境空间视觉认识与心理影响的基础。同一材质由于不同色彩,同一色彩由于不同光照;同一色彩同一光照由于不同反光,会造成人不同的视觉感受和心理感应。色彩在材质上的表现可直接改变材质的轻重、软硬、朴素、华丽感;甚至大小、远近、动静感等的心理反应,对材质的选用及处理应考究对环境主题、实用功能的衬托和影响作用。

(3)空间整体色彩和谐—商业环境的色彩设计,是以人的色觉生理、心理的适应性和功能性为要求的。完美的商业环境色彩设计既要考虑使用功能,也要突出空间个性。人对色彩视觉的饱厌性,决定了对色彩使用的限制,和谐是商业环境色彩设计中的基本准则。

a、天顶、墙体颜色—对空间主色调的影响最大,是构成空间色彩基调的主色彩,直接影响着空间光源束的发散。一般选用反射率较高的颜色,用色明度以不低于7~9级为宜,地面色则以中等(5~7级)明度为宜,利于衬托空间内主体和陈设物色彩。当然明度略低(或纯度较高的)墙体和地面色,也可以与浅或中性色的陈设物形成对比,这主要因环境的不同功能而异。

b、对比与调和—空间色彩设计组合的基本规则。同色相的颜

色,也可以用明度变化产生对比;近似色和邻近色的运用,有利于组成和谐的色调;为了增加空间色彩的活跃气氛,往往使用对比色或补色,但要运用主色调来进行统一。

总之,商业环境色彩设计不是单一孤立存在,各具功能特点的色彩总会彼此影响。因此,运用色彩对比与调和的手段,从整体出发,求得色彩空间舒适合理。

第18篇:《三角形中位线的应用》教学设计

《三角形中位线的应用》教学设计

沧县树行中学 赵志玲

教学内容:三角形中位线的应用

课型:复习习题课

教学目标:

(1)掌握三角形中位线的性质,会应用三角形的中位线性质解决简单的问题。

(2)理解模型的思想,能从具体情境中还原出几何模型,并能合理进行迁移运用。 教学重点:以三角形的中位线定理为主线,建立几何模型。

教学难点:应用几何模型解题——即模型识别。

教学过程:

导入:由学生在复习过程中出现的困难——即2009年绥化的一个中考题入手,引导学生分析问题,寻找解题路径。(附原题如下)

(2009•绥化)如图1,在四边形ABCD中,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF并延长,分别与BA、CD的延长线交于点M、N,则∠BME=∠CNE(不需证明).

(温馨提示:在图1中,连接BD,取BD的中点H,连接HE、HF,根据三角形中位线定理,证明HE=HF,从而∠1=∠2,再利用平行线性质,可证得∠BME=∠CNE.) 问题一:如图2,在四边形ADBC中,AB与CD相交于点O,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF,分别交DC、AB于点M、N,判断△OMN的形状,请直接写出结论;

问题二:如图3,在△ABC中,AC>AB,D点在AC上,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF并延长,与BA的延长线交于点G,若∠EFC=60°,连接GD,判断△AGD的形状并证明.

复习:三角形中位线性质的内容。

解决问题:

1、如图4,在四边形ABCD中,P是对角线AC的中点,E,F分别是BC,AD的中点AB=CD,判断△PEF的形状?

做后思考:本题用到了哪些知识点?

设计意图:温习教材习题,建立几何模型,为解决下面的问题做铺垫。

2、如图1,把1题BA、EF、CD分别延长,BA与EF的延长线交于点M,EF与CD的延长线交与点N。求证:∠BME=∠CNE。

设计意图:2题是1题经过变式后中考题的第一问,引导学生怎样利用1题的模型解决此问题是关键,让学生体会用好模型的实惠。

3、如图2,在四边形ADCB中,AB与CD相交于点O,AB=CD,E,F分别是BC,

AD的中点,连接EF,分别交DC,AB于M,N,判断△OMN的形状。

设计意图:3题是中考题的第二问,它是在第一问的基础上又进行了一次变式,即把四边形中的一组对边相等变为两条对角线相等,根据已知条件添加辅助线,构造三角形的中位线解决问题。

4、如图3,在△ABC中,AC>AB,D点在AC上,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF并延长,与BA的延长线交于点G,若∠EFC=60°,连接GD,判断△AGD的形状并证明.

设计说明:4题是中考题的第三问,题目层层递进,难度增加,这也是大多数学生存在问题的地方,通过演示教具的方法引导学生利用图1的模型解决问题。此题不要求学生自己能独立解决,但通过此题的解决让学生体会几何模型的魅力,让学生在心灵深处有所触动,有所感悟,加深几何建模的思想。

5、在3题的基础上,

(1)若再取AC、DB的中点P、Q。顺次连接PF、FQ、QE、EP,所得四边形PFQE是怎样的四边形?

(2)若把条件AB=CD,改为AB ┴ CD,则四边形PFQE是怎样的四边形?

(3)若在添加AB ┴CD,四边形又是怎样的四边形?

设计说明:由图2把问题在向外展开,利用三角形的中位线性质判断四边形的形状。

6、(1)如图5,在四边形ABCD中,E为AB上一点,△ADE和△BCE都是等边三角形,AB、BC、CD、DA的中点分别为P、Q、M、N,试判断四边形PQMN为怎样的四边形?说明理由。

(2)如图6,若把图5中△CEB顺时针旋转一个角度(小于180度),此时四边形PQMN为怎样的三角形?说明理由。

设计意图:当不明确给出四边形的对角线存在什么关系时,判断顺次连接四边形四边中点得到四边形的形状。这里又用到前边的一个几何模型,再一次引导学生做好平时积累,用好模型事半功倍。

7、如图7,△ABE和△CDE都是等腰直角三角形,P、Q、M、N分别为AB、BC、CD、DA的中点,四边形PQMN是怎样的四边形?

设计说明:在上一题的基础上,继续变式训练,把上一题的等边三角形变式为等腰直角三角形,再次强化学生的模型意识。

课堂小结:(1)遇有中点构造三角形的中位线是解决问题的途径之一

(2)学习过程中注意积累基本的几何模型,并试着联想应用。

第19篇:浅谈VI设计中的色彩应用

浅谈VI设计中的色彩应用

嘉善县中等专业学校 费燕青

【摘要】在平面设计VI设计中,色彩是产生视觉冲击力和艺术感染力的重要因素之一。一个成功的VI设计作品,必须具备良好的视觉传达效果。因此,在VI设计中,我们要充分发挥色彩的魅力。企业的标准色应用在企业讯息的传达上的一整套设计体系当中,具有非常强烈的传播效果和识别效应。本文就标准色的含义、影响企业标准色选择的因素和企业标准色的运用与管理等方面的问题作了一些论述,对VI设计中色彩设定有一定的实用参考价值。 【关键词】VI设计 标准色 色彩情感 应用 前言:

企业VI设计越来越受到各个企业的重视,他们努力在大众心中树立一个良好的企业形象。像食品行业,可以通过开发新口味来赢得市场先机,可是对于药品这类行业所有企业制造的同一种药品其成分都是相同的。此时此刻,企业要靠什么手段来战胜对手,赢得竞争呢? 这就取决于企业形象的好坏了。形象好的企业,其商品更能得到大众的信赖。树立良好的企业形象需要耗费很多的时间、财力、物力、人力和精力,企业形象要靠反复进行广告宣传和推广等各种各样的活动慢慢树立起来的。在宣传自己的形象的时候,企业都会用到商标和企业标识(LOGO)等 ,因此商标和标识的设计是至关重要的。企业在设计过程中,应当把自己的理念和信条融入到企业标志之中。

在企业VI设计中,颜色却是起着非常关键的作用。这是因为与形状相比,人们更容易记住颜色。比如你看某家商店的宣传单时,首先注意到的是商标的颜色,然后才会看清其形象。颜色更容易给人留下深刻的印象,而且颜色还有传达感情的作用。

此外,现在很多企业还非常注重商品包装的设计。新奇的设计和合理的颜色搭配会给客户留下深刻的印象,甚至造成强烈的视觉冲击。这使很多顾客虽然没有仔细了解商品但仅凭第一印象就买下来了,这就是一种“购买冲动”的心理。商品的色彩搭配大多会因商品的不同而有所不同,比如说计算机杀毒软件,一般都会用表示危险的黄色或红色;化妆品等商品大多数会使用浅色包装;食品包装则多用红色、橙色和黄色等鲜艳的色彩。包装商品对其有着直接的影响,任何企业都不能忽视这一点。还有就是企业在选择颜色的时候,要考虑的是企业想向顾客传递的是一种什么样的信息,必须从顾客的角度出发,不同的颜色搭配是可以传递不同的信息。

在VI设计中色彩是种特殊的语言,借助于形式来表达设计者独特的情感,同事也展现企业自身的特色。色彩也是一种载体,在帮助形式去传递讯息的时候,其实它本身也是具有独特的识别性的,使企业形象更具有感染力和吸引力。色彩总是能在图形设计中先声夺人,由此让我们来探讨色彩在VI设计中的应用,有着什么样的表现与作用。

一、平面设计中的VI设计

1 (1)、VI的概念

VI全称Visual Identity, 即企业VI视觉设计,是企业VI形象设计的重要组成部分。随着社会的现代化、工业化、自动化的发展,加速了优化组合的进程,其规模不断扩大,组织机构日趋繁杂,产品快速更新,市场竞争也变的更加激烈。另外,各种媒体的急速膨胀,传播途径不一而丛,受众面对大量繁杂的信息,变的无所适从。企业比以往任何时候都需要统一的、集中的VI设计传播,个性和身份的识别因此显得由为重要。

(二)、企业标准色与VI设计之间的关系

1、标准色的含义

企业标准色是指企业制定某一种特定的色彩或一组色彩系统运用在企业的视觉传达设计媒体上,通过色彩的直觉传达刺激一心引起消费者的心理感应,以表现企业的经营理念或商品的特质。企业标准色在企业讯息传达的整体设计体系中具有强烈的传播效果和识别效应。理想的企业标准色,能正确地反映企业的经营理念、策略和组织机构的状态。标准色的设定一般有以下三种情况:

(1)单色标准色具有集中、强烈的视觉效果,容易记忆,如可口可乐的红色、美能达的蓝色,中国国际航空的红色。

(2)复数标准色追求色彩的组合效果,增强色彩律动的美感,同时也传达了企业的有关信息。如美孚石油的红与蓝,富士胶卷的红与绿,广东太阳神集团的红与黑等。

(3)多色系统标准色一般应选择一个色彩为企业的标准色,再配多个辅助色彩。其主辅关系为了表达企业集团母子公司的身份和关系,亦可表示企业内部各部门或品牌、产品的分类。

2、标准色对VI设计的影响

“远看是色,近看是花”,自古以来人们就认识到色彩具有先声夺人的效果。人们观察外界的各种物体,首先引起人体生理反应的东西是色彩,它是人体视觉诸多元素中对视觉刺激最敏感、反应最快的视觉的讯息符号,容易给人留下深刻的第一印象。

色彩在视觉上最容易发生作用,加上在现代社会中色彩已经成为传达意识的一种工具,因此,在VI的设计中,颜色的选择与形态的变化同样重要。缤纷的色彩为组织视觉形象的识别提供了讯息的基础,成为组织塑造个性形象的有效手段之一。CI中的VI部分中的色彩选择,同样也成为企业形象竞争的重要武器。

二、在VI设计中如何选择企业标准色

(一)、VI设计中的色彩情感

毕加索说过:“色彩和形式一样,与我们的情感是形影不离的。”色彩是最富有表情作用的艺术语言,它能引起受众不同的感觉和联想,产生不同的情感。色彩可以说是最能让艺术家们自由表达内心世界的灵媒,它能够表达人们内心的喜悦、愤怒、绝望等各种情感变化。

不同的色彩语言,会换气不同的情感应者,其中包容着个人富余自由的审美情趣和爱好。马克思曾把“色彩的感觉”视为“一般美感中最大众化的形式。”心理学家认为不同的人对于相同的色彩会残生不同的心理和反应,视觉的感知作用可以直接影响人的心理,色彩也是这样的,它通过眼睛,直接影响人的情绪,左右人的情感、思想和行为,直接影响人的心理活动。色彩能给人带来各种想象、联想和印象与回忆。色彩在人的心理活动是有生命的,是无声的音乐,是一种特殊的视觉传达语言。

色彩疗法的专家,苏兹.奇阿查瑞详细的说明了情感与特定色相之间的关系。例如:红色能让人感觉到活力、力量、温暖、坚持。分色能让人联想到冷静、关怀、善意。黄色能让人感到快乐与乐观。青绿色能让人感到思维镇定、集中与自信。蓝色能让人感到和平、宽广、希望和忠诚。

这种由色彩刺激而是人联想到与该色彩有关的事物的现象,在色彩心理学上成为色彩联想。色彩的联想与人们的生活经验联系在一起。色彩联想既受到管管观察色彩人的经验、记忆、知识等方面的影响,也与民族、年龄、性别有关,还要涉及个人的性格、生活环境、修养、职业和嗜好等方面因素。色彩联想随着时代的变化而变化。

(二)色彩应用使VI设计具有个性化

人们对于色彩的认识是在丰富的社会活动和生活经历中逐渐产生和积累起来的,长期的自然色彩熏陶是人们认识色彩象征意义的根本因素。色彩所能体现的象征意义通常与人们的经验和联想有关,如红色藏长同血与火相互联系,象征着力量与光明,给人们以温暖、热烈喜庆、胜利、积极的感受;黄色象征着丰富、明朗、甜美、明快和轻松;绿色是自然界中最宁静致远的颜色,象征着生命、青春、希望与平和;而蓝色则是一种消极、冷酷的颜色,能给人以从高、肃穆、永恒、平静、寒冷、深沉、诚实等感觉。

VI设计中的色彩,不但给受众们带来了审美的愉悦,同时也是体现了设计的丰富的文化内涵,包含了丰富的社会内容。色彩的象征意义应用于VI设计中就包含了企业自身的文化内涵,如北京王府井百货大楼选用的标准色是中国红,象征的是“一团火”,它传递着一

3 种社会诚信,体现了热情服务的企业精神:北京燕莎游戏商城则是选用暗红色,预示着庄重、典雅、高贵的企业形象;而上海第一百货商店选用的是绿色,喻示着希望、成长和充满生机的企业形象。

(三)、VI设计的色彩选择具有的地域性

由于各个国家的地域、文化、宗教、传统习惯等差异,色彩的象征性也有一定不同程度的差异。

在VI设计中,了解和研究色彩在不同地域的象征意义,对于色彩言语的用用和表达是非常有益的。设计师们在VI设计中可以充分运用色彩的象征性和表现力,将所希望表达的色彩言语和视觉讯息准确的传递给人们,使得企业的经营理念和内含更为合理的展现。在不同的地区,相同颜色所代表的含义当然也是不同的。例如:在古代的中国,黄色象征权利和高贵,最明亮的黄色作为皇帝的专用色彩有两千多年的历史;在古代罗马,黄色也是作为帝王将相的颜色而受到尊重;在马来西亚、苏丹等国家黄色是王室家族色彩;黄色又是佛教的象征色,有一种超脱的情趣。然而黄色在信奉基督教的欧美国家中,由于黄色是叛徒犹大的衣服色彩而被认为是卑鄙的象征;在南美洲的把戏,黄色是表示绝望的颜色,在伊斯兰教中,黄色是死神的象征;在中国和日本,黄色还表达一种不成熟的意思,如称还未成年的女孩为“黄毛丫头”,日本的心声因而衣服使用黄色。黄色在交通信号灯中为停止行驶的讯号,是安全的象征。绿色,在宇宙中是植物、树林和胡波的色彩。在大自然的色彩中绿色占50%,人的眼睛最适于绿色光。绿色是生命之色,是自然和生命的象征,绿色充满青春的活力。绿色还表达和平、安全和环保等意念。例如,世界性的绿色和平组织,交通安全信号的绿灯表达可以畅通的行驶,无公害的环保类食品成为绿色食品。在印度,绿色象征和平与希望;在伊斯兰教国家中,由于这些国家地理位置因素,在茫茫的沙漠中看到绿色是非常不容易的,因此绿色是最受欢迎的颜色。爱机把绿色作为整个国家的颜色。正事因为这一点,可口可乐公司在进入中东地区的国家时,将其标准色修改成了绿色。但在欧美西方国家,绿色含有嫉妒的意思。蓝色是天空和海洋的颜色,是星空万里、广阔无际宇宙的象征的颜色。蓝色含有神秘的感觉,还以为着幸福与希望。在基督教中,还把蓝色作为到达天堂的主要象征颜色。在葡萄牙君主时代,蓝色和白色一起象征着君主国王;在瑞典,蓝色和黄色代表着他们国家,在古代中国蓝色象征东方。

由此可见,当设计师进行设计前,对其国家或者本国的地区差异必须进行升入的理解,这是非常有必要的事情。有人说设计是情报的建筑,当没设计师在掌握大量的设计对象的信息时,才能够量体裁衣,作出更精确的合适的设计作品来。

(四)、VI设计的色彩要具有时代感

4 在视觉传达的环境中,基于人们对色彩的生理机制、生活经验、文化传统等等的因素的相互作用。我们要学会利用色彩象征能使人们在形态的基础上进一步对企业理念、产品、服务产生印象与共鸣,在识别系统中能够有效地区分与强调企业形象的差异与个性。作为一个设计作品而言,作品中的色彩应该具有现代感和时尚性,这样不仅仅能体现企业的活力,而且能够吸引消费者的注意力,给受众以没的感受。

有时候大胆的用色,能够突出企业的个性与朝气。醒目且富有现代气息的标志色彩,能够给人以享受,容易被人们识别记忆,从而能更好地起到宣传作用。列入许多传媒的VI设计,其标准色色彩非常之丰富、而且绚丽,运用多种色彩的搭配,更能体现现代文明给人们带来的诸多精彩。所以,设计师们在用色时页需要能突破自我,冲破传统用色的舒服,设计出更富时代感和潮流感的作品。

总而言之,在VI设计中,设计者要对设计作品中的色彩进行理性的分析,以符合国家地区的民族习惯、符合人们对于色彩的正常情感反应。同时也应该注意色彩的发展流行趋势,从而设计出不仅能让企业满意而且更具有人文关怀和时代感的VI设计作品。

三、如何发挥色彩在VI设计中的作用

(一)色彩的搭配应该要去附和广大受众的情感方面的需求

色彩是广大受众的审美活动中,最重要、最不可缺少的因素之一,它能过帮助受众在相对比较短的时间内,对企业的VI产生美感并且留下较深刻的印象。因此在这里,VI设计之中,应该依据色彩运动的一个规律,对色彩进行一个比较合理的搭配,使企业的诉求与他们的受众的情感需求产生微妙的共鸣。

VI设计的色彩并不是越多越好,在一般的情况下,尽量将颜色控制在三中以内是效果比较好的。我们可以通过调整色彩的各种各样的属性使色彩的意义产生微妙的变化,使其更具有视觉上的审美感。色彩可以使人产生进退、凹凸、远近等等的感觉,一般暖色系和高名都的色彩具有前进、熬出、接近的效果,而冷色系和明度较低的色彩则具有后退、凸进、远离的效果。VI设计中常常利用色彩的这些特性去改变消费者与企业之间的举例,即暖色系的VI让人感觉亲切自然,更加乐于接近,冷色系的VI让人觉得疏远,比较有距离感,人们不会太乐于主动接近。

(二)、认得色彩在视觉上会产生不同的反应

在色彩中红色、橙色给人感觉以兴废;青色、蓝色则给人以沉静的感觉;而白色和黑色则容易给人一种紧张感,我们将它称之为色彩的动静感。在进行色调设计时,动静

5 感效果是必不可少要考虑的重要因素之一,它可以体现一个企业的经营理念,也是可以改变人们对该企业有一个怎样的认知,怎样的印象。

(三)、色彩在组合上体现了丰富的象征意义

色彩的象征意义具有一个非常重要的审美价值,在一个企业的VI设计中,有效的利用和发挥色彩的象征意义,会使其更有艺术上的魅力。

从色彩的物理属性来观察,色彩它的本身并不是什么具备情感内容的东西,当然也无象征意义可言的。但当它被运用到VI设计当中时,由于受到一些地域因素,例如当地的风俗习惯、生活经历、审美感等众多因素的影响,人们会产生各种各样各具特色的联想与体验,这就使其拥有了情感的意味在里面。如中国银行的标志整体上就是以古代的铜钱形状来代表银行,“中”字代表中国,中线象征联系,外圆表明中国银行是一家面向全球各地的国际性大银行。标志的整体造型比较简洁而且又富有鲜明的时代、地域特征,表达了企业服务品质不断提高以及长远稳健的现代化发展理念。标志的标准色红色象征着热烈、喜庆、发展和富足等等的美好的一员,历来都被受众认为这是中国代表性的颜色,更好的展现出具有民族特色的美。这个标志把中国人固有的天圆地方思路容纳其中,利用色彩的象征意义来实现审美讯息上的一个传达。

由此可见,色彩它是有隐藏在它本身背后的感情的,她并不是虚无缥缈的抽象概念,也不是人们主观臆造的精神产物,而是人们长期的一个经验积累。色彩具有一个完整的科学性,是一种最被大众接受的视觉语言,它是整个VI设计中的生命内核的一个重要部分,可以轻松的左右人们的注意力与情感反应。

四、总结语

总之,在平面设计VI的设计过程中,我们应当充分发挥色彩的作用,只有灵活掌握色彩的各种运用及搭配,才能为作品赋予良好的视觉效果,为作品增添吸引力,达到VI销售目的,更好的体现商品价值,才能在VI设计行业中立于不败之地。 参考文献

a.专著、论文集、学位论文、研究报告:

[1]周均.色彩设计与色彩心理[J].浙江:浙江纺织,2009年3月.[2]李莉婷.色彩构成[M].武汉:湖北美术出版社,2001年3月.[3]陈澜.插图的世界[M].上海:上海文化出版社,2008年8月.[4]云双庆.CI世界[M].北京:中国青年出版社,2009年5月.

第20篇:现代新型材料在设计中的应用

现代新型材料在设计中的应用探究

摘要

随着社会经济和信息科技的发展,新型材料已逐步成为设计的一个重要元素,对于完善产品的功能和丰富产品的内涵有着重要的作用。在日趋激烈的产业竞争环境中,只有使企业和设计师认识到应用新型材料的重要性、以及新型材料在竞争中发挥的巨大的优势,才能促使企业提升市场竞争力。21世纪是以新型材料为重要基础的知识经济时代,只有掌握了最先进的材料,才能在高技术及产业的发展上占有主动权。

关键词:新型材料

设计

应用

探究

前言

本文从设计的角度对新型材料进行探索,为设计拓宽更加宽广的创作空间。设计是科学技术与人文艺术的有机结合,实现产品的使用功能需要科学技术来支持,落实到材料,就要求材料具有某些特定的物理性能、化学性能等;能够满足人们的生活需求。因此,本文将认真分析新型材料的基本性能,深入了解各种材料的新特性,探讨材料与人之间的对应关系,使新型材料能更好地为设计服务,通过实例分析,总结设计选择新型材料的方法、原则及一般规律,为设计师提供选择、应用新型材料的一般依据。 正文

一、现代新型材料概述

新型材料是高新技术的基础和先导,其本身也能形成很大的高新技术产业,当代高科技的竞争在很大程度上是新材料的发展和竞争,可以说任何高科技的进步都离不开新材料的发展和利用,谁掌握了关键新型材料的核心技术,谁就掌握了21世纪高新技术竞争的主动权,因而,材料科学已被公认为21世纪高科技产业的基石,并与信息技术、能源技术和生物技术一起列为21世纪最重要、最有发展潜力的领域。

新材料满足的条件:①新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料;②高技术发展需要,具有特殊性能的材料;③由于采用新技术(工艺、装备),使材料性能比原有性能有明显提高,具有特殊性能的材料。

二、现代新型材料分类

同传统材料一样,新型材料也可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类,不同的分类之间又相互交叉和嵌套。目前,一般按应用领域和当今的研究热点把新型材料分为以下的主要领域「1」:

电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。

三、典型新型材料及在设计中的应用

1、电子信息材料

电子信息材料是指在微电子、光电子技术和新型元器件基础产品领域中所用的材料。电子信息材料产品支撑着现代通信、计算机、信息网络技术、微机械智能系统、工业自动化和家电等现代高技术产业。电子信息材料产业的发展规模和技术水平,已经成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志,在国民经济中具有重要战略地位,是科技创新和国际竞争最为激烈的材料领域。

(1)电子信息材料主要包括:

单晶硅为代表的半导体微电子材料;激光晶体为代表的光电子材料;介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料;钕铁硼(NdFeB)永磁材料为代表的磁性材料;光纤通信材料;磁存储和光盘存储为主的数据存储材料;压电晶体与薄膜材料;贮氢材料和锂离子嵌入材料为代表的绿色电池材料等「2」。

(2)电子信息材料发展的特点:

材料更新快、技术发展快、品种多;功能与容量增长快,性能价格不断改善;可靠性日益提高;小型化、集成化的范围日益增大,集成度不断提高等。 (3)电子信息材料在设计中应用的案例分析:

半导体照明材料即LED,以笔记本产品为例,采用白光LED作为液晶屏幕的背光源后,LED背光源以多组排列与底部放置,来代替传统的CCFL细灯管,在SONY VAIO TX笔记本上,就使用了40个LED发光元件「3」。

此设计的优势:用LED代替细灯管后,导光板可以用厚度均匀且可以把整体的厚度降低;对于笔记本等移动型产品而言,使用LED可以提高整机的使用时间,从而提升了移动时的持久性。

2、新能源材料

新能源材料包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源以及二次能源中的氢能「4」。新能源则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技能中所要用到的关键材料。主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料,嵌锂碳负极和LiCoO2正负为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 (1) 新能源的特点:

相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要的意义。 (2) 新能源在设计中应用的案例分析:

以太阳能为例:太阳能光电产品通过太阳在光的作用下,转化为电能的过程,是一种利用高新技术研制的新能源,是21世纪人类所向往、所追求的新光源。

太阳能路灯设计分析:①节能,它利用自然光源,无需消耗电能,而且取之不尽用之不竭;②环保,符合绿色环保要求,无污染、无辐射、保护生态;③安全,由于产品部使用交流电,而且采用蓄电池吸收太阳能,通过低压直流电转化为光能,是最安全的电源;④科技含量高,产品的核心装置是智能控制器;⑤产品使用寿命长,安装成本低,维修方便;

3、纳米材料

纳米是一种衡量单位,三维空间中,至少有一维是在纳米级尺寸内的材料被称为纳米材料,一般小于100nm。在一维空间上为纳米级的材料被称为纳米纤维;在二维空间上为纳米级的材料被称为纳米薄膜;而在三维空间上位纳米级的材料被称为纳米晶材料。 (1)纳米材料的分类:

按形态分为微粒材料、固体材料、薄膜材料;按用途分为结构材料、功能材料,如催化、磁记录、传感材料等。按化学组成分为无机纳米材料、有机高分子纳米材料、无机-有机纳米复合材料。 (2)纳米材料的特性「5」:

纳米微粒:尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应

纳米固体材料:增强、增硬、增韧、奇异磁性、高扩散性、光吸收性等 (3)纳米材料的应用优势

①纳米材料具有催化作用:纳米颗粒的比表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、催化效率高、吸附能力强的优异性质使其在化工催化方面有着重要的应用,如汽车尾气净化催化剂、纳米先进催化材料等;

②纳米材料具有补强增韧的作用:纳米材料的小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用,可深入到其它颗粒中,与不饱和键的电子云发生作用,进而与材料的大分子相互结合成立体网状,从而大幅度提高材料的强度、韧性、延展性;

③纳米材料具有光吸收作用:纳米微粒的尺寸与光波波长相当或更小导致光吸收显著增强;

④纳米材料具有抗红外线的作用;

⑤纳米材料具有抗菌、抑菌、除臭等方面的作用; ……

(4)纳米材料在设计中应用的案例分析:

图示为Wilson K Factor surge 100网球拍设计,材料为全新纳米碳纤维结构,特点:特工适应专业及业余球手的控球感及击球威力更佳,手感及可操纵性提高。 将纳米材料运用到体育用品设计中,不仅对产品的外观起到新颖美观独特的装饰作用,而且改善了产品的品质,如强度增加、韧性提高、质量变轻、使网球拍具有优异的操控性能和高反弹性等,同时使设计本身变得更简洁、合理、美观,更具时代感。

4、先进陶瓷材料

新型陶瓷是新型无机非金属材料,也成为先进陶瓷、高性能陶瓷、高技术陶瓷、精细陶瓷。它不同于利用黏土等天然原料而制成的传统陶瓷,新型陶瓷除了具有原料是人工合成的、化学成分纯度高,粉体粒度小等特点外,其成形和烧结等制备工艺需严格设计控制。 (1)先进陶瓷材料的特性:

与传统陶瓷相比,因为新型陶瓷的化学成分纯度高,微观结构细微,密度高,一般具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等特性。除此之外,一些陶瓷材料显示很好的电磁、光学、生物等性能,从而起到了推动现代工业技术发展的重要作用「6」。

(2)先进陶瓷材料在设计中的应用分析:

①美国国防部及其下属部门对先进功能陶瓷的需求非常迫切,与先进陶瓷材 研发公司的合作非常活跃。2005年2月,Ceradyne公司获得530万美元的订单为其用于保护一些军队要人的陶瓷装甲防御系统。 ②图示为明基西门子S68限量版手机

相比早先推出的S68来说,这款限量版S68最大的区别就在于其采用了不锈钢材质制成,而后盖则采用了在1350摄氏度下高温锻造而成的陶瓷工艺,这种材质也通常会出现在汽车的刹车垫中。如此坚固的外壳也保证了明基西门子S68耐磨特性,在我们生活当中的磕碰丝毫不会对其产生伤害,其细腻的质地、温润的手感也是金属盒塑料无法企及的。

5、生态环境材料

生态环境材料并非仅特指新开发的新型材料、并不是排它的新材料体系,任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求,它就应视为生态环境材料。所谓生态环境材料,实质上是赋予传统结构材料、功能材料以及特别优异的环境协调性的材料,它是由材料工作者在环境意识指导下,或开发新型材料,或改进、改造传统材料所获得的「7」。 (1) 生态环境材料的特征:

① 节约能源;②节约资源;③可重复使用;④可循环再生;⑤结构可靠性;⑥化学稳定性;⑦生物安全性;⑧舒适性;⑨环境清洁、治理功能。

(2) 生态环境材料的分类:

根据目前材料科学领域的通常分类方法,可以将生态环境材料分为:金属类生态环境材料、无机非金属类生态环境材料、高分子生态环境材料、天然资源生态环境材料和其他生态环境材料。

(3) 生态环境材料在设计中应用的案例分析:

图示为华硕EcoBook竹材笔记本,这款释义为“环境、生态笔记本电脑”的环保概念机型,外壳及键盘周边均用纹理清雅的竹材包覆,而且可以自行更换磨损的腕垫,报废后对环境的污染会比普通笔记本小很多。同时,中国独特的“竹”文化情结,也在EcoBook的天然发丝纹路和精致雕花中淋漓展现,使这款集结现代科技元素的产品散发出浓郁的东方气质。环保概念机EcoBook身上所折射的环保内涵十分值得推崇。

6、智能材料

智能材料(Intelligent material),是一种能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,是现代高技术新材料发展的重要方向之一,将支撑未来高技术的发展,使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失,实现结构功能化、功能多样化。科学家预言,智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。一般说来,智能材料有七大功能,即传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。

(1)智能材料的分类「8」: ①嵌入式智能材料,又称智能材料结构或智能材料系统。在基体材料中,嵌入具有传感、动作和处理功能的三种原始材料。传感元件采集和检测外界环境给予的信息,控制处理器指挥和激励驱动元件,执行相应的动作

②有些材料微观结构本身就具有智能功能,能够随着环境和时间的变化改变自己的性能,如自滤玻璃、受辐射时性能自衰减的Inp半导体等。 (2)因为设计智能材料的两个指导思想是材料的多功能复合和材料的仿生设计,所以智能材料系统具有或部分具有如下的智能功能和生命特征:

①传感功能;②反馈功能;③信息识别与积累功能;④相应功能;⑤自诊断能力;⑥自修复能力;⑦自调节能力。 (3)智能材料在设计中的应用案例分析 图示为ElekTex电子智能织物键盘,采用100﹪织物质地制成,柔软可自由卷曲,十分纤薄,重量只有2.4盎司,防水,超耐磨,可满足智能电话、PDA以及各种手持设备及上网需要。其蓝牙无线技术,更使得携带方便,卷两下放在口袋就行了。智能材料及其工艺的应用使得设计的产品具有新的感知属性,智能织物很轻,但材料里却包含有转换和感应元件,能依据3D模型来进行变形。它持久耐用,物有所值,可洗涤且耐磨损,其在设计领域的应用具有重要的意义。

四、现代新型材料的选择方法

在设计中,当新材料性能难以满足产品性能或寿命要求时就需要改进,或是求助于材料科学家研发能满足这种需要的新材料。此外,新材料往往是各向异性的,因此,结合使用新材料的取向和产品功能需求分析使材料性能得以最优发挥是设计选材的一个重要因素。

五、应用现代新型材料的原则

(1)新型材料的选择首先考虑产品的功能需求:功能是设计中居于主导地位的因素,要实现这些功能,所选材料必须具备能够满足这种功能需求的性能。

(2)新型材料的选用要考虑用户的情感需求:当今社会史一个注重人性化的时代,人们的感受,体验,情感越来越受到重视,人们对于产品的选择也从过去单纯的功能考虑转化为精神层次上的追求。

(3)新型材料的选择要考虑环境的需求:绿色材料的概念已引起人们的高度重视。

(4)新型材料的选择要具有创新需求:利用新型材料赋予产品更优良的性能,提升产品的质感。

结论 参考文献 「1」李全林.《前沿领域新材料》 东南大学出版社,2008.12, 5-6

「2」百度,电子信息材料分类 「3」李全林,《前沿领域新材料》 南京:东南大学出版社,2008.12,129-131 「4」谭毅,李敬锋,《新材料概论》 北京:冶金工业出版社,2004.3,69 「5」周瑞发,韩雅芳,《高技术新材料使用性能导论》 北京:国防工业出版社,2009.4,324-326 「6」谭毅,李敬锋,《新材料概论》 北京:冶金工业出版社,2004.3,199 「7」李全林,《前沿领域新材料》 南京:东南大学出版社,2008.12,555 「8」百度,智能材料分类

「图1」李全林,《前沿领域新材料》 南京:东南大学出版社,2008.12,129 「图2」百度,太阳能路灯

「图3」百度,Wilson K Factor surge纳米网球拍 「图4」百度,明基西门子S68限量版手机 「图5」百度,华硕EcoBook竹材笔记本 「图6」百度,ElekTex电子智能织物键盘

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