光路调节装置的设计
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篇1：光路调节装置的设计
光路调节装置的设计
设计了由4个调节螺钉和4个弹簧固定和连接固定板与活动板的调节装置,调节螺钉可实现二维微调和一维大距离的`调节.使用该装置并通过平面和样品背后的顶丝固定薄膜样品的安装方式,可实现光路转折,完成斜入射光对薄膜样品反射率的测量.
作 者： 作者单位： 刊 名：物理实验 PKU英文刊名：PHYSICS EXPERIMENTATION 年，卷(期)： 25(10) 分类号：O435 关键词：光路调节 反射率 斜入射光篇2：滚动轴承的装置设计
正确地选择出轴承，只能算完成一部分的设计工作，然后还有轴承装置的设计问题，轴承装置设计是指在对一个轴进行支承设计时，如何进行轴承的配置设计、轴承的定位和固定、轴承位置的调节、轴承的装拆、轴承的润滑与密封、轴承的配合等问题，
轴承的配置
关于轴承配置的确定,首先应明确单个支点的定位方式。滚动轴承通常有以下所示的几种定位方式。图中，短红线表示关于轴承的定位措施，具体的结构形式参见轴承的定位与固定一节。应用最多的是一个轴上用两个轴承支承，其轴承配置的方案见下列轴承配置示例。
篇3：叉车工作装置设计
图3-10 起升回路三种设计方案比较
图3-10（a）中设计方案之一是采用调速阀对液压缸的下落速度进行控制，该设计方案不要求液压缸外部必须连接进油和出油两条油路，只连接一条油路的单作用液压缸也可以采用这一方案。无论货物重量大小，货物下落速度在调速阀调节下基本恒定，在工作过程中无法进行实时的调节。工作间歇时，与换向阀相配合，能够将重物平衡或锁紧在某一位置，但不能长时间锁紧。在重物很轻甚至无载重时，调速阀的节流作用仍然会使系统产生很大的能量损失。
图3-10（b）中设计方案之二是采用平衡阀或液控单向阀来实现平衡控制，该设计方案能够保证在叉车的工作间歇，货物被长时间可靠地平衡和锁紧在某一位置。但采用平衡阀或液控单向阀的平衡回路都要求液压缸具有进油和出油两条油路，否则货叉无法在货物自重作用下实现下落，而且该设计方案无法调节货物的下落速度，因此不能够满足本设计实例的设计要求。
图3-10（c）中设计方案之三是采用一种特殊的流量调节阀和在单作用液压缸活塞上开设小孔实现差动连接的方式，该流量调节阀可以根据货叉载重的大小自动调节起升液压缸的流量，使该流量不随叉车载重量的变化而变化，货物越重，阀开口越小，反之阀开口越大，因此能够保证起升液压缸的流量基本不变，起到压力补偿的作用。从而有效的防止因系统故障而出现重物快速下落、造成人身伤亡等事故。而在重物很轻或无载重时，通过自身调节，该流量调节阀口可以开大甚至全开，从而避免不必要的能量损失。本设计实例采用这一设计方案限定了货叉的最大下落速度，保证了货叉下落的安全。此外，为了防止负载过大而导致油管破裂，也可在液压缸的连接管路上设置一个安全阀。
3.4.2 倾斜回路的设计
本设计实例倾斜装置采用两个并联的液压缸作执行元件，两个液压缸的同步动作是通过两个活塞杆同时刚性连接在门架上的机械连接方式来保证的，以防止叉车杆发生扭曲变形，更好地驱动叉车门架的倾斜或复位。为防止货叉和门架在复位过程中由于货物的自重而超速复位，从而导致液压缸的动作失去控制或引起液压缸进油腔压力突然降低，因此在液压缸的回油管路中应设置一个背压阀。一
方面可以保证倾斜液压缸在负值负载的作用下能够平稳工作，另一方面也可以防止由于进油腔压力突然降低到低于油液的空气分离压甚至饱和蒸汽压而在活塞另一侧产生气穴现象，其原理图如图3-11所示。倾斜液压缸的换向也可直接采用多路阀或换向阀来实现。
图3-11 倾斜回路原理图
3.4.3 方向控制回路的设计
行走机械液压系统中，如果有多个执行元件，通常采用中位卸荷的多路换向阀（中路通）控制多个执行元件的动作，也可以采用多个普通三位四通手动换向阀，分别对系统的多个工作装置进行方向控制。本设计实例可以采用两个多路阀加旁通阀的控制方式分别控制起升液压缸和倾斜液压缸的动作，其原理图如图3-12所示，也可以采用两个普通的三位四通手动换向阀分别控制起升液压缸和倾斜液压缸的动作，如图3-13所示。本设计实例叉车工作装置液压系统拟采用普通的三位四通手动换向阀控制方式，用于控制起升和倾斜装置的两个方向控制阀均可选用标准的四通滑阀。
应注意的是，如果起升回路中平衡回路采用前述设计方案三流量调节阀设计方案，则起升液压缸只需要一条连接管路，换向阀两个连接执行元件的油口A口和B口只需要用到其中一个即可。如果用到A口，则应注意B口应该与油箱相连，而不应堵塞。这样，当叉车杆处于下降工作状态时，可以令液压泵卸荷，而单作用起升液压缸下腔的液压油可通过手动换向阀直接流回油箱，有利于系统效率的提高。同时为了防止油液倒流或避免各个回路之间流量相互影响，应在每个进油路上增加一个单向阀。
另外，还应注意采用普通换向阀实现的换向控制方式还与液压油源的供油方式有关，如果采用单泵供油方式，则无法采用几个普通换向阀结合来进行换向控制的方式，因为只要其中一个换向阀处于中位，则液压泵卸荷，无法驱动其它工作装置。
图3-12 多路换向阀控制方式
图3-13 普通换向阀控制方式
3.4.4 供油方式
由于起升和倾斜两个工作装置的流量差异很大，而且相对都比较小，因此采用两个串联齿轮泵供油比较合适。其中大齿轮泵给起升装置供油，小齿轮泵给倾斜装置供油。两个齿轮泵分别与两个三位四通手动换向阀相连，为使液压泵在工
作装置不工作时处于卸荷状态，两个换向阀应采用M型中位机能，这样可以提高系统的效率。
根据上述起升回路、倾斜回路、换向控制方式和供油方式的设计，本设计实例初步拟定的液压系统原理图如图3-14所示。
1-大流量泵 2-小流量泵 3-起升安全阀 4-倾斜安全阀 5-起升换向阀 6-倾斜换向阀 7-流量控制阀 8-防气穴阀 9-起升液压缸 10-倾斜液压缸 11、12-单
向阀
图3-14 叉车工作装置液压系统原理图
3.5液压元件选择
初步拟定液压系统原理图后，根据原理图中液压元件的种类，查阅生产厂家各种液压元件样本，对液压元件进行选型。
3.5.1 液压泵的选择
图3-14所示液压系统原理图中采用双泵供油方式，因此在对液压泵进行选型时考虑采用结构简单、价格低廉的双联齿轮泵就能够满足设计要求。
假定齿轮泵的容积效率为90%，电机转速为1500r/min，则根据前述3.3.1和3.3.2中的计算结果，两个液压泵的排量可分别计算为：
Dreq1?
'Dreq2?47100?34.9cm3/rev 0.9?15005300?3.93cm3/rev 0.9?1500
查阅Sauer-Danfoss公司齿轮泵样本，如表3-5所示。样本中可查得，SNP2系列中与3.93 cm3/rev接近的齿轮泵排量为4 cm3/rev，SNP3系列中与34.9 cm3/rev接近的齿轮泵排量有33.1 cm3/rev和37.9 cm3/rev。而33.1 cm3/rev更接近于34.9 cm3/rev，如果选择排量为37.9 cm3/rev的液压泵，则工作过程中会有较大的流量经过溢流阀溢流回油箱，造成能源的浪费，并有可能产生严重的发热，
3因此考虑在SNP3系列中选择排量为33.1 cm/rev的齿轮泵。同时考虑到前述计
算中假定液压泵的容积效率为90%，而实际工作过程中，液压泵的容积效率可能高于90%，尤其是在低负载的时候。在低负荷的时候，电机转速也有可能会略高于1500 r/min，因此液压泵的实际输出流量会增大。
例如，满负载条件下（电机转速1500r/min，容积效率90%）的实际流量为：
33.1?0.9?1500q1??44.7l/min 1000
而半负载条件下（电机转速1550r/min，容积效率93%）的实际流量为：
33.1?0.93?1550q1??47.7 l/min 1000
大于起升回路所需要的流量47.1 l/min，因此能够满足设计要求。
如果选择排量为37.9 cm3/rev的'液压泵，则满负载条件下（电机转速1500r/min，容积效率90%）的实际流量为
37.9?0.9?1500q1??51.1 l/min 1000
而半负载条件下（电机转速1550r/min，容积效率93%）的实际流量为
37.9?0.93?1550q1??54.7 l/min 1000
可见，如果叉车大多数时间都不工作在满负载的情况，则选用排量为37.9 3cm/rev的较大液压泵会造成比较大的溢流损失。
对于倾斜回路的小流量液压泵，满载荷条件下（电机转速1500r/min，容积效率90%）的实际流量为
4?0.9?1500q2?= 5.4 l/min 1000
大于倾斜回路所需要的流量5.3 l/min，因此能够满足设计要求。
表3-5 Sauer-Danfoss齿轮泵样本
3.5.2 电机的选择
为减小叉车工作装置液压系统的尺寸，简化系统结构，对于内燃叉车，双联液压泵可以由发动机直接驱动。如果叉车上的空间允许，也可以采用电动机驱动
双联液压泵的设计方式。
在叉车工作过程中，为保证工作安全，起升装置和倾斜装置通常不会同时工作，又由于起升装置的输出功率要远大于倾斜装置的输出功率，因此虽然叉车工作装置由双联泵供油，在选择驱动电机时，只要能够满足为起升装置供油的大流量液压泵的功率要求即可。在最高工作压力下，大流量液压泵的实际输出功率为：
14.5?106?44.7P?p1?q1?=10.8 kW 60?1000
齿轮泵的总效率（包括容积效率和机械效率）通常在80~85%之间，取齿轮泵的总效率为80%，所需的电机功率为：
Pt?P
??10.8=13.5 kW 0.8
3.5.3液压阀的选择
图3-7中叉车工作装置液压系统由双联泵供油，因此对于起升回路，流经换向阀、单向阀、溢流阀和平衡阀的最大流量均为47.7 l/min （半载的工况），各元件的额定压力应大于起升回路的最大工作压力14.5MPa；对于倾斜回路，流经各个液压阀的最大流量为5.4 l/min，额定压力应大于倾斜回路的最大工作压力15.6MPa。流经倾斜回路各液压阀的流量较小，因此倾斜回路中使用的液压阀可选择比起升回路中液压阀通径更小的液压阀。
在选择溢流阀时，由于溢流阀在起升回路和倾斜回路中都是做安全阀，因此其调定压力应高于供油压力10%左右，起升回路和倾斜回路溢流阀的调定压力是不同的，按照前述计算起升回路溢流阀的调定压力设为16MPa比较合适，倾斜回路溢流阀的调定压力设为17MPa，具体调定数值将在后续压力损失核算部分中做进一步计算。
查阅相关液压阀生产厂家样本，确定本设计实例所设计叉车工作装置液压系统各液压阀型号及技术参数如表3-6所示。
3.5.4 管路的选择
本设计实例液压管路的直径可通过与管路连接的液压元件进出口直径来确定，也可通过管路中流速的建议值进行计算。
根据第1章中给出的液压管路流速推荐范围，假定液压泵排油管路的速度为5 m/s，液压泵吸油管路的速度为1 m/s。在设计过程中也应该注意，液压系统管路中油液的流动速度也会受到油路和装置工作条件、功率损失、热和噪声的产生以及振动等各方面因素的影响。
按照半载工况，大流量泵排油管路中流过的最大流量为
q = 47.7 L/min
则管道的最小横截面积为：
A?47.7?1000/60?159mm2 5
A?
D2??D24 4?159?202mm2 ?
D?14.2mm
为减小压力损失，管径应尽可能选大些，所以选用管子通径为15mm的油管作排油管即可。
大流量泵吸油管路中流过的最大流量为液压泵的理论流量，即33.1?1500?49.65L/min，则管道的最小横截面积为： 1000
A?49.65?1000/60?827.5mm2 1
4?827.5?1054mm2 ?D2?
D?32.5mm
查液压管路管径标准，与上述计算值最接近的实际值为33mm，因此可选用通径为40mm的油管做大流量泵的吸油管。
3.5.5 油箱的设计
根据第1章油箱容积估算方法，按照贮油量的要求，初步确定油箱的有效容积
V有效?aqv
已知双联泵总理论流量为qv?49.65?6?55.65 L/min，对于行走工程机械，为减小液压系统的体积和重量，在计算油箱的有效容积时取a = 2。因此
V有效?2?55.65?111.3 L
油箱整体容积为V =V有效
0.8=139.125L，查液压泵站油箱公称容积系列，取油
箱整体容积为150 L。
如果油箱的长宽高比例按照3：2：1设计，则计算得到长、宽、高分别为a=0.075m、b=0.05m、c=0.025m。
3.5.6其他辅件的选择
叉车工作装置液压系统中使用的过滤器包括油箱注油过滤器和主回油路上的回油过滤器。查相关厂家样本，选择型号为EF3-40的空气滤清器，其性能参数为：
加油流量 21 L/min
空气流量 170 L/min
油过滤面积 180 mm2
空气过滤精度 0.279 mm
油过滤精度 125 ?m
选择型号为RF-60×20L-Y的滤油器作回油过滤器，其性能参数为：
额定流量 60 L/min
过滤精度 20?m
额定压力 1 MPa
3.6液压系统的性能验算
液压系统原理图和各液压元件的型号确定后，可以对所设计叉车工作装置液压系统进行系统性能的验算。
3.6.1压力损失的验算
为了能够更加准确地计算液压泵的供油压力和设定溢流阀的调定压力，分别验算由两个液压泵到起升液压缸和倾斜液压缸进口之间油路的压力损失。
叉车工作装置液压系统的压力损失包括油液流过等径进油管路而产生的沿程压力损失?p1，通过管路中弯管和管接头等处的管路局部压力损失?p2以及通过各种液压阀的局部压力损失?p3。由于叉车工作装置液压系统管路较短，弯管和管接头较少，因此沿程压力损失?p1和弯管以及管接头等处的管路局部压力损失?p2与经过各种液压阀的局部压力损失?p3相比可以忽略不计，故本设计实例主要核算经过各种液压阀的局部压力损失?p3。图3-14原理图表明，起升回路起
升动作过程中液压阀产生的局部压力损失?p3主要包括由单向阀11、换向阀5和特殊流量调节阀7阀口产生的局部压力损失。
对于起升回路，根据产品样本，单向阀11（DT8P1-06-05-10）的开启压力为0.035MPa；在流量约为50L/min时，手动换向阀5（4WMM6T50）的压力损失约为0.5MPa；在流量约为50L/min时，流量调节阀7（VCDC-H-MF(G1/2)）的压力损失为0.5MPa。因此起升回路进油管路总的局部压力损失为
?p3?0.035?0.5?0.5?1.035 MPa
所以溢流阀调定压力应为
p?(13?1.035)?1.1?15.4 MPa
取溢流阀的实际调定压力为16MPa是适宜的。
对于倾斜回路，使货叉倾斜过程中，产生局部压力损失的液压阀有单向阀12，换向阀6和防气穴阀8。根据产品样本，单向阀12（DT8P1-02-05-10）的开启压力为0.035MPa；在流量约为5.4 L/min时，手动换向阀6（DMG-04-3C-W）的压力损失最大约为0.15MPa；防气穴阀中单向阀（MHSV10PB1-1X/M）的开启压力为0.05MPa则倾斜回路进油管路总的局部压力损失为
?p3?0.035?0.15?0.05?0.235 MPa
所以溢流阀实际压力应为
p?(14.1?0.235)?1.1?15.8 MPa
取溢流阀的实际调定压力为16MPa是适宜的。
3.6.2 系统温升验算
起升回路消耗的功率远大于倾斜回路所消耗的功率，因此只验证起升回路的温升即可。
对于起升油路，当叉车杆处于闲置或负载下降时，换向阀工作在中位，液压泵在低压下有49.65L/min的流量（理论流量）流回油箱，此时液压泵处于卸荷状态，因此液压泵损失的功率较小。当负载上升时，液压泵的大部分流量将进入液压缸。当负载上升达到顶端时，液压泵以44.7 l/min的额定流量从安全阀溢流回油箱，造成很大的能量损失。
假定液压泵流量的90%通过安全阀流失，损失的功率为：
WRV15?106?0.9?44.7?10?3?prv?qrv?= 10 kW 60
造成的油液温度升高可计算为：
?T?WRV ?CPqrv
式中 ?――液压油液的密度，取870kg/m3
Cp――液压油液的比热，对于普通的石油型液压油液，Cp≈（0.4~0.5）×4187 J/(kg・K)，取Cp=2.0 KJ/(kg. K)
如果液压系统的温度单位用摄氏度，则油液温升为
?T?WRV??CPqrv10000=8.57 ℃ 0.9?44.7870??60?103
上述温升满足行走机械温升范围要求，而且由于这一极端功率损失的情况只是偶尔在货叉杆上升到行程端点时才出现，因此该叉车工作装置液压系统不必设置冷却器。
3.7 设计经验总结
叉车类工程机械或行走机械对液压系统的要求是安全可靠、效率高、成本低，通过本设计实例，对叉车类工程机械或行走机械液压系统的设计方法和设计经验总结如下：
1采用低成本的齿轮泵做能源元件，普通的手动换向阀做控制调节元件，系统造价低。
2为保证系统工作安全，对于有垂直下落工况的液压系统，应采用必要的平衡回路；对于有超越负载（负值负载）的液压系统，应在回油路上采用必要的增加背压（防气穴）措施。
3为提高系统的工作效率，降低能耗，对于流量差别较大的支回路，应采用不同流量的液压泵分别供油的方式。
篇4：激素调节教学设计
一、教材分析
1、教学内容及教材的地位
《激素调节》是七年级下册第五章的第一节， 是《课标》一级主题“生物圈中的人”中的一个二级主题。人体作为一个统一的整体，各种器官系统密切配合，依赖于神经系统和内分泌系统的调节。本节主要内容是内分泌系统与激素调节，教材以生长激素、甲状腺激素、胰岛素为例，重点说明激素对新陈代谢、生长发育、生殖等基本生命活动具有重要的调节作用。七年级下学期的学生大多已进入青春期，身体发生了明显的变化，通过学习这部分知识，使学生对生命活动的调节有一个全面的认识。
2、教学目标
（根据《课标》的要求，贯彻新课改的理念，结合教学实际，制定了如下教学目标）
知识目标：
（1）说出人体内分泌腺的特点、种类和它们所分泌的激素；
（2）以生长激素、甲状腺激素、胰岛素为例，说明人体激素参与生命活动的调节。
能力目标：
通过分析资料和对照实验等形式，体验研究激素功能的基本科学方法。
情感目标：
列举部分激素分泌异常时的表现，增强珍爱生命的意识。
3、教学重点和难点
重点：人体内分泌腺的特点和它们所分泌的激素；
难点：激素分泌异常时的表现。
二、教学方法手段
根据教学内容及学生实际，教学过程中，采用启发讨论法和探究式教学法，并且运用多媒体辅助教学。通过向学生提出具有启发性和思考性的问题，组织学生展开讨论，让每一个学生都能在讨论过程中动起来，主动参与，提高学生的阅读、推理、分析和总结归纳等各方面的能力。
三、教学流程 ：导入新课à自学交流à实验分析à展示巩固à归纳拓展
四、教学过程 （利用多媒体辅助展开教学过程）
1、联系实际，导入新课。
从学生自身的变化出发，创设问题情境，激发学生的求职欲望。导入新课并板书课题。
2、自学阅读，合作讨论。让学生带着问题阅读课本，小组讨论 、合作交流。
例如 问题： ①人体主要有哪些内分泌腺？它们分泌的激素主要是什么？
②什么是激素？
③你知道哪些疾病与激素分泌有关？
④侏儒症与呆小症有哪些异同点？
3、实验分析，合作体验。
通过分析和讨论教材中有关激素的实验资料，讨论并归纳实验结论，思考总结：①为什么饲喂甲状腺激素的蝌蚪提早发育成青蛙？②国家为什么提倡吃加碘食盐？③糖尿病患者应如何治疗等，从中认识甲状腺激素、胰岛素的产生及功能，并指出这两种实验方法是研究激素作用最常用的方法，让学生了解对照实验法，动物实验法等科学研究的基本方法。
4、展示巩固，关注自我。
利用多媒体辅助，展示人体结构模型，让学生把各种内分泌腺体填充到人体的恰当位置。明确内分泌系统的组成。展示图片，列表区别内外分泌腺，并归纳激素异常时的表现，明确激素调节的重要性。
5、归纳拓展，升化情感。
通过小结归纳，区别内外分泌腺，明确激素对新陈代谢、生长发育、生殖等方面的重要调节作用，知道侏儒症和呆小症的异同点。此外，激素已被广泛应用于医药、美容护肤品、保健品等多个领域，一方面造福人类，另一方面激素也被滥用，造成了一定的负面影响，甚至威胁人类的健康。引导学生在生活中选择健康的生活方式，自觉抵制和批判滥用激素的行为，珍爱生命！
五、通过课后“思考与练习”巩固反馈。
篇5：激素调节教学设计
知识目标：
通过教学活动使学生知道植物感性运动和向性运动的现象；知道科学家研究认识生长素的过程；知道生长素的生理作用及其在农业生产上的应用；理解植物向光生长的机理；通过了解其他植物激素的作用，理解植物激素对植物生命活动调节的基本原理。
能力目标：
通过引导学生设计实验，进行实验观察，培养学生投身科学实验的参与精神；通过组织学生活动，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；培养学生的创新精神，训练学生细致观察的能力和动手操作能力。
态度情感目标：
通过教学和实验、实习活动，培养学生“科学为社会、科学为大众”的意识；培养学生的探究意识；使学生养成“由表及里、从现象到本质”分析问题的思维习惯和认真的工作态度。
教学建议
教材分析
“能够适应环境”是生物的一个基本特征。但对“生物如何适应环境?”，特别是“植物如何适应环境？”这些问题学生过去很少接触。本节内容沿着科学家的足迹向学生逐一介绍了一种植物激素——生长素的合成部位、产生影响的部位、在植物体内运输的规律、化学性质、生理作用以及在生产实践中的应用等多方面的知识。
有关生长素的合成部位、在植物体内运输规律以及生长素生理作用的知识，能够使学生能够从化合物、细胞的角度理解植物产生向性运动的原因，了解有关生长素的知识在生产实践中的应用，因而成为本节的重点知识。
由于不同植物器官要求的最适生长素浓度不同，植物产生“向地性”与产生“向光性”、“背地性”的机理并不完全相同，如果在教师在讲述的过程中未能给予明确的区分，将会造成学生理解上的混乱，而成为学生学习上的一个难点。
在介绍主干知识的同时，教材并没有把学生的眼光局限在知识本身，局限在对某一种激素的.认识上，而是及时介绍了科学研究成果怎样应用于农业生产实践，以及与植物产生向光性有关的生长抑制物和其他植物激素，使学生能够认识到科学研究与生产实践的关系，也对植物生命活动的调节机理有一个较全面的认识。
对学生进行能力训练，使学生初步具备一种能力需要一个过程。这就需要教师在教学过程中有意识地抓住教材中提供的机会，不失时机地对学生进行能力训练。利用科学研究的过程呈现科学知识在教材中有四处。其中比较集中而完整地反映科学研究全过程的有两处。生长素的发现过程是第一处，孟德尔研究遗传的基本规律是第二处。与孟德尔发现遗传基本规律的过程相比较，对生长素的发现、认识过程历时较长，其中提出假设、通过实验求证（或检验）假设的过程也不很清晰。因此，教师在处理教材时要特别给学生点明这条科学研究的线索，让学生初步了解人类认识自然的过程。并在活动的过程中理解知识，学会运用知识，掌握科学研究的一般方法。
植物的根向下生长，茎尖向光生长的虽然是生活中常的现象，但学生有可能对此熟视无睹，并不深究其中的原因。以此作为研究内容，启发学生自己设计验证实验，使学生在活动中学习，既可以调动学生学习的积极性，又给学生提供了展示自己创新能力的机会。教师在此过程中要充分发挥主导作用，引导学生在实验材料的选择、实验装置的设置上拓展思路，帮助学生灵活运用所学知识，考虑如何实施好自己的实验方案。以达到使学生掌握知识、提高能力的目的。
教法建议
一．导入新课：
1．方式一，以问题导入：
问题1：“当我们把一粒种子种在土壤中，各种条件合适、种子开始萌发。它的根和芽会朝向什么方向生长？”――根向下，芽向上、向光生长。
问题2：“为什么植物的根总是向下，而芽总是向上、向光生长？”
陈述：对于植物的芽总是向光生长，很早就有人注意到了这一现象。达尔文不仅观察到了这一现象，而且还针对这一现象，进行了实验，提出了自己的看法。
2．方式二，以观察活动引入：
陈述：种子播撒在土壤中，它的方向并不是固定的。让我们看一看种子的方向对它萌发出的根和芽的生长方向有什么影响。组织学生观察教师事先准备好的实验装置或课文中的彩图。
“植物的芽为什么总是朝向固定的方向――光源的方向生长呢？”生物进化论的创立人――达尔文曾对这一现象进行过研究。
二．主体知识的呈现方式：
对于生长素发现的科学史实可以采用动画媒体呈现的方式，使学生沿着科学家的足迹亲历科学发现的过程。教师可以呈现一个实验，与学生一起分析、讨论一个实验的结论。这样逐步推进，给学生在课堂上说话的机会，学生的积极性就会被调动起来。学生真正参与进来了，他们对知识的理解和掌握就会更加深入和透彻，他们对问题进行分析的能力才能得到真正的提高。
三．学生活动的组织：
1．演示实验的组织：
教师在上课前可提前4－5天请两三名同学预先将达尔文的实验用玉米种子（或其他在形态上有明显方向性、容易萌发的种子）重复出来。到上课时，由完成实验的学生对实验的全过程向全班进行介绍。然后，再由教师组织学生讨论。这种方法需要教师提前进行准备，但可以引起学生的兴趣，对完成实验的学生在各个方面都是一个锻炼。如果能在课堂上经常安排这样的活动，也可以考虑让班级中的学生轮换，以保证能有较多的学生参与到课堂教学活动中来。
2．实验方案设计活动的组织：
这是学生第一次自己设计并实施一个实验。教师首先要就实验方案的设计要求做一介绍。在实验处理上不仅要考虑设置对照组，还要考虑设置单因子变量以保证实验的信度。在对实验材料的选择上，课本中用了玉米种子，学生很容易想到用植物的种子。教师可引导学生：“比较明显的向性运动发生在植物的根和芽。我们在生活当中可以找到的既能长根又能长芽的材料还有什么？”当学生的思路打开以后，就可以以分组讨论的方式开展实验方案的设计活动了。
教师同时还要帮助学生考虑实验装置的可行性：所投入的成本、实验装置是否能够满足植物生长所需要的各项条件，以及实验装置的安全性、操作是否方便等。
因为观察到植物产生向性运动的时间会稍长一点，所以“植物向性运动的实验设计和观察”活动应在本章教学活动结束之前安排、实施并完成。
【光路调节装置的设计】相关文章：
3.光的折射教学设计
7.神经调节教案
8.楼房节水装置作文
9.《光》教案
10.光诗歌
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