時(shí)間：2024-01-13 16:59:45
序論：在您撰寫光合作用特點(diǎn)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：光合作用 多媒體教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)學(xué)
本校的兩位年輕教師在上校級(jí)的匯報(bào)課時(shí)，都不約而同地選擇了人教版七年級(jí)生物上冊(cè)第三單元第四章第一節(jié)《綠葉在光下制造有機(jī)物》這節(jié)內(nèi)容。這節(jié)內(nèi)容具有一定的難度，而且是本章節(jié)的重難點(diǎn)內(nèi)容。兩位教師卻用不同的教學(xué)方法讓學(xué)生有了不同的認(rèn)識(shí)和收獲。
王老師選擇的是多媒體教學(xué)的方法。他把這節(jié)內(nèi)容和第五章《綠色植物與生物圈中的碳―氧平衡》部分內(nèi)容放在了一起。也就是對(duì)光合作用這一內(nèi)容進(jìn)行了完整教學(xué)。從光合作用的原料、產(chǎn)物、進(jìn)行場(chǎng)所、進(jìn)行條件都進(jìn)行了介紹。再通過學(xué)生獲得的知識(shí)內(nèi)容總結(jié)出光合作用的概念。從而使學(xué)生對(duì)于光合作用有了一個(gè)完整的了解。教師在本節(jié)課的多媒體課件中容納了多個(gè)實(shí)驗(yàn)：《綠葉在光下制造》淀粉，普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，光合作用的原料之一二氧化碳驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)。通過課件可以讓學(xué)生們較為直觀地了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。并通過現(xiàn)象來進(jìn)一步歸納總結(jié)光合作用的概念。有利于學(xué)生的理解與掌握。但由于實(shí)驗(yàn)學(xué)生沒有親自動(dòng)手去做，不能夠使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中去獲得眼見為實(shí)的現(xiàn)象，并且沒有自己動(dòng)手去獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果的印象之深刻。只是通過硬性記憶去接受這個(gè)事實(shí)。再者，沒有實(shí)驗(yàn)的設(shè)置，在培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)方面及動(dòng)手操作能力方面也有所欠缺。
光具備以下四個(gè)重要特征：
1、在幾何光學(xué)中，光以直線傳播。筆直的“光柱”和太陽(yáng)“光線”都說明了這一點(diǎn)。
2、在波動(dòng)光學(xué)中，光以波的形式傳播。光就像水面上的水波一樣，不同波長(zhǎng)的光呈現(xiàn)不同的顏色。
3、光速極快。在真空中為3.0×10m/s，在空氣中的速度要慢些。在折射率更大的介質(zhì)中，譬如在水中或玻璃中，傳播速度還要慢些。
【關(guān)鍵詞】發(fā)光器件，光接收器件，輸入輸出，光電耦合器
隨著半導(dǎo)體技術(shù)和光電子學(xué)的發(fā)展，一種能有效地隔離噪音和抑制干擾的新型半導(dǎo)體器件――光電耦合器于1996年問世了。光電耦合器的優(yōu)點(diǎn)是體積小、壽命長(zhǎng)、無觸點(diǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、能隔離噪音、工作溫度寬，輸入輸出之間電絕緣，單向傳輸信號(hào)及邏輯電路易連接等。光電耦合器按光接收器件可分為有硅光敏器件（光敏二極管、雪崩型光敏二極管、PIN光敏二極管、光敏三極管等）、光敏可控硅和光敏集成電路。把不同的發(fā)光器件和各種光接收器組合起來，就可構(gòu)成幾百個(gè)品種系列的光電耦合器，因而，該器件已成為一類獨(dú)特的半導(dǎo)體器件。其中光敏二極管加放大器類的光電耦合器隨著近年來信息處理的數(shù)字化、高速化以及儀器的系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，其需求量不斷增加。
1 光電耦合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
光電耦合器的主要結(jié)構(gòu)是把發(fā)光器件和光接收器件組裝在一個(gè)密閉的管殼內(nèi)，然后利用發(fā)光器件的管腳作輸入端，而把光接收器的管腳作為輸出端。當(dāng)在輸入端加電信號(hào)時(shí)，發(fā)光器件發(fā)光。這樣，光接收器件由于光敏效應(yīng)而在光照后產(chǎn)生光電流并由輸出端輸出。從而實(shí)現(xiàn)了以“光”為媒介的電信號(hào)傳輸，而器件的輸入和輸出兩端在電氣上是絕緣的。這樣就構(gòu)成了一種中間通過光傳輸信號(hào)的新型半導(dǎo)體電子器件。光電耦合器的封裝形式一般有管形、雙列直插式和光導(dǎo)纖維連接三種。圖1是三種系列的光電耦合器電路圖。
（1）輸入和輸出端之間絕緣，其絕緣電阻一般都大于10Ω，耐壓一般可超過1kV，有的甚至可以達(dá)到10kV以上。
（2）由于“光”傳輸?shù)膯蜗蛐?，所以信?hào)從光源單向傳輸?shù)焦饨邮掌鲿r(shí)不會(huì)出現(xiàn)反饋現(xiàn)象，其輸出信號(hào)也不會(huì)影響輸入端。
（3）由于發(fā)光器件（砷化鎵紅外二極管）是阻抗電流驅(qū)動(dòng)性器件，而噪音是一種高內(nèi)阻微電流電壓信號(hào)。因此光電耦合器件的共模抑制比很大，所以，光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。
（4）容易和邏輯電路配合。
（5）響應(yīng)速度快。光電耦合器件的時(shí)間常數(shù)通常在微秒甚至毫微秒極。
（6）無觸點(diǎn)、壽命長(zhǎng)、體積小、耐沖擊。
2 光電耦合器的發(fā)展現(xiàn)狀
目前，光電耦合器已顯示出一種朝大容量和高速度方向發(fā)展的明顯趨勢(shì)。美、日兩國(guó)生產(chǎn)的光電耦合器以紅外發(fā)光二極管和光敏器件管組成的器件為主，該類器件大約占整個(gè)美、日兩國(guó)生產(chǎn)的全部光電耦合器的60%左右。因?yàn)檫@種類型的器件不僅電流傳輸效率高（一般為7～30%），而且響應(yīng)速度比較快（2～5μs），因而能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合要求。例如：日本橫河電機(jī)公司、美國(guó)莫托羅拉公司生產(chǎn)的光電耦合器具有很高的輸入、輸出絕緣性能，其響應(yīng)速度快、傳輸效率高等特點(diǎn)，近幾年來，國(guó)內(nèi)有關(guān)單位投入大量人力物力也研究和開發(fā)了各種光電耦合器件。如上海半導(dǎo)體器件八廠、上海無線電十七廠等。而重慶光電技術(shù)研究所為了適應(yīng)市場(chǎng)需要研制出了一種由高速響應(yīng)發(fā)光器件和邏輯輸出型光接收放大器組成的厚膜集成雙路高速高增益光電耦合器。這種光電耦合器的輸入端由兩只GaAIAs側(cè)面發(fā)光管組成，其輸出端由兩只Si―PIN光電探測(cè)器以及兩個(gè)高速高增益線性放大電路組成。
除此之外，重慶光電技術(shù)研究所還研制出了高速高壓光電耦合器、GG2150I型射頻信號(hào)光電耦合器、GG2060I型高壓脈沖測(cè)量光電耦合器、GH1204U型高壓光傳輸光電耦合器以及GH1201Y型和GOHQ-I型光電耦合器等。
3 光電耦合器的應(yīng)用
3.1用作固體繼電器
光電耦合器是一種將發(fā)光二極管和光敏三極管組裝在一起的新穎光電器件，它采用光信號(hào)來傳遞信息，從而使電路的輸入與電氣上處于完全隔離的狀態(tài)，這種信息傳遞方式是所有采用變壓器和繼電器作隔離來進(jìn)行信號(hào)傳遞的一般解決方案所不能相比的。由于光電耦合器具有可單向傳遞信息、通頻帶寬、寄生反饋小、消噪能力強(qiáng)、抗電磁干擾性能好等特點(diǎn)，因而無論在數(shù)字電路還是在模擬電路中均得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
它的左半部分電路可用于將輸入的電信號(hào)Vi變成光電耦合器內(nèi)發(fā)光二極管發(fā)光的光信號(hào)；而右半部分電路則通過光電耦合器內(nèi)的光敏三極管再將光信號(hào)還原成電信號(hào)，所以這是一種非常好的電光與光電聯(lián)合轉(zhuǎn)換器件。圖中所用的光電耦合器的電流傳輸比為20%，耐壓為150V，驅(qū)動(dòng)電流在8～20mA之間。在實(shí)際使用中，由于它沒有一般電磁繼電器常見的實(shí)際接點(diǎn)，因此不存在接觸不良和燃弧打火等現(xiàn)象，也不會(huì)因受外力或機(jī)械沖擊而引起誤動(dòng)作。所以，它的性能比較可靠，工作十分穩(wěn)定。
3.2 光電耦合器在PLC中的應(yīng)用
光電耦合器實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)與plc主機(jī)的電氣隔離，提高抗干擾性，避免外電路出故障時(shí)，外部強(qiáng)電侵入主機(jī)而損壞主機(jī)。實(shí)現(xiàn)電平交換，現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)信號(hào)可能有各種電平，光電耦合器起變換plc主機(jī)要求的標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平。
4結(jié)束語(yǔ)
光電耦合器在多種電子設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。隨著數(shù)字通信技術(shù)的迅速發(fā)展以及光隔離器和固體繼電器等自動(dòng)控制部件在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，特別是微處理機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用推廣（有時(shí)一臺(tái)微機(jī)上的用量可達(dá)十幾個(gè)甚至上百個(gè)）和產(chǎn)品性能的逐步提高，光電耦合器的應(yīng)用市場(chǎng)將日益擴(kuò)大，同時(shí)，其社會(huì)交流和經(jīng)濟(jì)交流也一定會(huì)十分顯著。今后，光電耦合器將向高速化、高性能，小體積，輕重量的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1] 曲維本。光電耦合器的原理及其在電子線路中的應(yīng)用。北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1981
如圖1所示，一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的物體由傾角為θ的固定斜面頂端A滑至底端B，設(shè)斜面的動(dòng)摩擦因素為μ，斜面長(zhǎng)度為s，底邊長(zhǎng)度為L(zhǎng)。
則由A滑至B的過程中摩擦力對(duì)物體做的功為：
W=-F S=μmgscosθ=-μmgL
結(jié)論：物體沿斜面下滑過程中摩擦力做的功，相當(dāng)于物體沿動(dòng)摩擦因素相同的斜面投影的水平面滑動(dòng)過程中摩擦力所做的功，如圖2所示。
結(jié)論推廣：物體沿粗糙程度相同的斜面由頂端下滑至底端過程中摩擦力做的功，與斜面傾角θ無關(guān)，而與斜面底邊的長(zhǎng)度有關(guān)。
如圖3所示，物體沿斜面DB下滑和沿斜面AB下滑過程中，摩擦力做的功一樣多。同理，如圖4所示，物體由斜面頂端A點(diǎn)沿粗糙程度相同的1、2、3、4四條不同軌道滑至B點(diǎn)過程中，摩擦力做的功相同。（2、3、4軌道的轉(zhuǎn)折點(diǎn)都是平滑連接的。）
圖3 圖4
二、結(jié)論應(yīng)用
這個(gè)結(jié)論經(jīng)常會(huì)在一些綜合題中用到，學(xué)生要根據(jù)題意分析得出條件變化后摩擦力的功并沒有發(fā)生改變。如果學(xué)生不知道這個(gè)結(jié)論，解題時(shí)就會(huì)無從下手。下面舉兩個(gè)例子。
[典型例題1]（2012?江蘇四市調(diào)研）水上滑梯可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型：傾角為θ=37°的斜滑道AB和水平滑道BC平滑連接，起點(diǎn)A距水面的高度H=7.0m，BC長(zhǎng)d=2.0m，端點(diǎn)C距水面的高度h=1.0m。一質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員從滑道起點(diǎn)A點(diǎn)無初速地自由滑下，運(yùn)動(dòng)員與AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.10，取重力加速度g=10m/s ，cos37°=0.8，sin37°=0.6，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)。
（1）求運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑時(shí)加速度的大小a；
（2）求運(yùn)動(dòng)員從A滑到C的過程中克服摩擦力所做的功W 和到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大小v；
（3）保持水平滑道端點(diǎn)在同一豎直線上，調(diào)節(jié)水平滑道高度h和長(zhǎng)度d到圖中B′C′位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從滑梯平拋到水面的水平位移最大，求此時(shí)滑道B′C′距水面的高度h′。
[解析]（1）運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑，受力情況如圖所示。
F =μmgcosθ
F =μF =μmgcosθ
根據(jù)牛頓第二定律：mgsinθ-μmgcosθ=ma
得到運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑時(shí)加速度的大小為：
a=gsinθ-μgcosθ=5.2m/s
（2）運(yùn)動(dòng)員從A滑到C的過程中，克服摩擦力做功為：
W =μmgcosθ +μmgd=μmg（ +d）=500J
由動(dòng)能定理得，mg（H-h）-W = mv -0
代入數(shù)據(jù)得運(yùn)動(dòng)員滑到C點(diǎn)時(shí)速度的大?。簐=10m/s。
（3）在從C點(diǎn)滑出至落到水面的過程中，運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，
由h′= gt ，解得t=
下滑過程中克服摩擦做功保持不變，即W =500J
根據(jù)動(dòng)能定理得：mg（H-h′）-W = mv -0
解得v=
運(yùn)動(dòng)員在水平方向的位移：
x=v-t= =
當(dāng)H-h-h′=h′時(shí)，水平位移最大，即h′= =3m。
[點(diǎn)評(píng)]本題第二步求解克服摩擦力所做的功W ，為第三步改變水平滑道高度h后下滑過程中克服摩擦做功保持不變做好了鋪墊。學(xué)生若沒有掌握好斜面上摩擦力做功的這個(gè)特點(diǎn)，就會(huì)對(duì)第三步中摩擦力做功的求解帶來困難。
[典型例題2]（2011?杭州二模）為了解決高樓救險(xiǎn)中云梯高度不夠高的問題，可在消防云梯上再伸出輕便的滑竿。如圖為一次消防演習(xí)中模擬解救被困人員的示意圖，被困人員使用安全帶上的掛鉤掛在滑竿上、沿滑竿下滑到消防云梯上逃生。為了安全，被困人員滑到云梯頂端的速度不能太大，通?；陀葾O、OB兩段直桿通過光滑轉(zhuǎn)軸在O處連接，滑竿A端用掛鉤鉤在高樓的固定物上，且可繞固定物自由轉(zhuǎn)動(dòng)，B端用鉸鏈固定在云梯上端，且可繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以便調(diào)節(jié)被困人員滑到云梯頂端的速度大小。設(shè)被困人員在調(diào)整好后的滑竿上下滑時(shí)滑竿與豎直方向的夾角保持不變，被困人員可看做質(zhì)點(diǎn)、不計(jì)過O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失。已知AO長(zhǎng)L =6m、OB長(zhǎng)L =12m、豎直墻與云梯上端點(diǎn)B的水平距離d=13.2m，被困人員安全帶上的掛鉤與滑竿AO間、滑竿OB間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=5/6。被困人員到達(dá)云梯頂端B點(diǎn)的速度不能超過6m/s，取g=10m/s 。
（1）現(xiàn)測(cè)得OB與豎直方向的夾角為53°，請(qǐng)分析判斷被困人員滑到B點(diǎn)是否安全。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）若云梯頂端B點(diǎn)與豎直墻間的水平距離保持不變，求能夠被安全營(yíng)救的被困人員與云梯頂端B的最大豎直距離。
[解析]（1）設(shè)OA、OB與豎直方向的夾角分別為α、β，由幾何關(guān)系知：
d=L sinα+L sinβ α=37°
AB高度差h =L cosα+L cosβ=12m
對(duì)被困人員下滑全過程由動(dòng)能定理得：
mgh -μmgL sinα-μmgL sinβ= mv
既：mgh -μmgd= mv
解得：v =2 m/s
因v
（2）設(shè)滑竿兩端點(diǎn)AB的最大豎直距離為h，對(duì)被困人員下滑全過程由動(dòng)能定理得：
mgh-μmgL sinα′-μmgL sinβ′= mv ，其中v=6m/s
得d=L sinα′+L sinβ′ 解得：h≤12.8m
若兩桿伸直，則AB間的豎直高度為：
h′
h′= m=12.24m
一、機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的發(fā)展背景
機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)是為了滿足特定材料的加工焊接要求，綜合利用機(jī)械激光焊接和電弧焊接的優(yōu)勢(shì)，將其物理性能和能量傳輸性能以恰當(dāng)?shù)姆绞饺诤系揭黄穑纬傻囊环N科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)手段。將電弧焊接和激光焊接技術(shù)取長(zhǎng)補(bǔ)短的結(jié)合起來形成的激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、高效的特點(diǎn)，解決了許多材料的加工要求，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的焊接。
電弧焊接是應(yīng)用最早且在材料技術(shù)上運(yùn)用較普遍的焊接的技術(shù)，將電能轉(zhuǎn)換為熱能完成金屬之間的連接，分為非熔化極電弧焊接和熔化極電弧焊接，但是由于電弧能力分布密度特性，導(dǎo)致焊接速度較慢，焊接的深度和熔度較淺，造成材料容易焊接變形，并且生產(chǎn)效率較低。激光焊接可以利用高達(dá)107W/cm2的能量密度形成小孔和等離子體時(shí)的熱加工，激光焊接速度比較快，材料變形較少，通過較少的熱輸入量形成深度比大的良好焊接效果，從而實(shí)現(xiàn)精密焊接。但是也存在著一定的缺點(diǎn)，即焊接接頭的間隙要求較高、焊接過程的穩(wěn)定性和激光能量的利用率較差、焊接厚度較高的材料成本過高。
為順應(yīng)時(shí)展，綜合焊接需求，針對(duì)電弧焊接和激光焊接的優(yōu)劣，在20世紀(jì)70年代末，英國(guó)倫敦帝國(guó)大學(xué)對(duì)復(fù)合焊接工藝進(jìn)行了研究，提出了電弧與激光焊接結(jié)合的工藝概念，隨后英國(guó)學(xué)者和美國(guó)等科學(xué)研究者利用了激光配合一定量的輔助電弧，形成了現(xiàn)如今激光-電弧復(fù)合焊接的技術(shù)工藝，解決了焊接熔深淺問題和生產(chǎn)成本過高的問題，有效的提升了能量的利用率，提高了焊接的生產(chǎn)效率。
二、激光-電弧復(fù)合焊接的原理
激光―電弧復(fù)合焊接技術(shù)在工作時(shí)，激光及電弧同時(shí)作用在金屬表面的一點(diǎn)上。在激光的作用下，焊縫的上方會(huì)產(chǎn)生一定的等離子體云，這種等離子體云會(huì)吸收及散射進(jìn)行射入過程中的激光，從而降低了激光能量的功能。在原有基礎(chǔ)上加上電弧后，能夠產(chǎn)生一定量的低溫低密度的電弧等離子，從而起到稀釋激光等離子體的作用，進(jìn)一步提升了激光能量的傳輸效率。外加電弧還可以在進(jìn)行焊接的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)母材進(jìn)行加熱，母材溫度的升高能夠提升對(duì)激光的吸收效率，從而增加焊接熔深。而且激光作用能夠降低電弧通道的電阻，也能夠加深該項(xiàng)技術(shù)的熔深。
三、機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的特點(diǎn)
（一）提高了焊接過程的穩(wěn)定性
激光焊接時(shí)，等離子體形成較多的帶電粒子，帶電粒子會(huì)主動(dòng)吸收電弧，壓縮電弧的根部使電弧穩(wěn)定燃燒，既增加了焊接的穩(wěn)定性，使得電弧不隨意飄逸同時(shí)提升了電弧的能量利用率。
（二）實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的焊接
機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的最主要優(yōu)勢(shì)和目的便是實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的焊接。激光和電弧的相互作用下，使得用較小的激光和電弧能量便能完成材料的焊接，相比要達(dá)到同等效果所耗費(fèi)的單獨(dú)激光和電弧功率要小許多，極大程度的降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)與單純電弧或者激光焊接相比，復(fù)合焊接技術(shù)利用兩種熱源綜合焊接的優(yōu)勢(shì)，輸入的熱量較小造成的熱影響區(qū)域面積較小，導(dǎo)致的工藝材料的焊縫變形量較小，較少了焊接后的工序處理，提升了生產(chǎn)工作效率。
（三）增加焊縫熔深，改善焊接成型
熔深淺是焊接技術(shù)中易出現(xiàn)的問題，而在激光的作用下，電弧可以深入到工件內(nèi)部，到達(dá)焊縫的深處增加熔深，并且在電弧的作用下也會(huì)增強(qiáng)金屬的激光吸收率。形成較深的焊縫熔深改善了金屬的熔化程度，避免了焊縫咬邊的現(xiàn)象出現(xiàn)，同時(shí)，激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)還可以控制激光和電弧的輸出量，根據(jù)材料工件需求，單獨(dú)調(diào)節(jié)配比，獲得理想的焊縫熔深和深寬比。
（四）減少焊接缺陷，提升焊接質(zhì)量
在電弧和激光的復(fù)合熱源焊接下，激光的作用減少了焊縫的加熱時(shí)間，使得焊接材料受熱面積減少，不易產(chǎn)生較大的晶粒，并且有效的減緩了熔池金屬的凝固時(shí)間，增加了熔池相變時(shí)間，將熔池的氣體充分排除，減少了諸如氣孔、裂紋等焊接的缺陷，提升了焊接的質(zhì)量。
（五）降低要求，提升焊接適應(yīng)性
單獨(dú)激光作用時(shí)，激光束直徑較小，對(duì)焊接接頭的間隙要求小于0.10mm要求較高。而在電弧的作用下，增加了工件材料的熔合區(qū)寬度，可以降低焊接接頭間隙的高精度要求。并且更適用于一些特殊的材料，如電弧在激光焊接之前可以清潔焊縫表面，去除氧化膜，從而更有利于焊接鋁合金。
四、機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的應(yīng)用
（一）應(yīng)用到船舶制造業(yè)
因船舶制造業(yè)中造船所使用的鋼板厚度較厚，對(duì)于焊接要求較高，而單一的電弧焊接和激光焊接都無法滿足船舶制造業(yè)的需求。激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)具備著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于較大的焊件間隙可以放寬至1mm，相對(duì)于激光焊接的0.1mm，極大的提升了間隙距離，減少了焊接前的工作量和成本，使的船舶制造速度加快，成本下降，提升了制造效率。另外主要的優(yōu)勢(shì)在于，激光-電弧復(fù)合焊接可減少焊件的變形量，使得焊接后的整形工作量也隨之減少，極大的減輕了人力成本。
（二）應(yīng)用到汽車制造業(yè)
目前在汽車行業(yè)中，汽車設(shè)備逐漸向更輕薄發(fā)展，而汽車框架結(jié)構(gòu)也引進(jìn)了更多的鋁、鋁鎂等輕質(zhì)合金，既改善了汽車的機(jī)動(dòng)性能，使汽車流線性速度增快，也節(jié)約了能源減少了污染。以往汽車的焊接多采取激光焊和熔化極氣體保護(hù)焊，但是目前大多數(shù)采取了激光-電弧復(fù)合焊工藝的成熟焊接手段，滿足了汽車制造業(yè)焊接需求。例如德國(guó)大眾汽車工程公司的TGRAF等人自主研發(fā)了MIG復(fù)合焊接機(jī)頭，該焊頭結(jié)合電弧和激光焊接的優(yōu)勢(shì)，以極小的幾何尺寸，安裝到弧焊機(jī)器人手臂，方便各空間、各角度的焊接。
（三）應(yīng)用到石油管道中
通常石油管道焊接中，由于管道壁比較厚，需要使用電弧焊在特殊的坡口處多次焊接，不僅耗費(fèi)人力帶來工作麻煩，而且焊接的引弧熄弧階段易產(chǎn)生缺陷。采用激光-電弧復(fù)合焊融合了電弧焊接的橋接能力和激光焊接的深熔性能避免反復(fù)焊接，確保一次焊接成型，從而減少了焊接的缺陷，也提升了石油管道焊接的效率。
(一)教材的地位和作用:
光合作用是綠色植物同化作用的主要方面,是整個(gè)生物界最基本的有機(jī)物代謝和能量代謝.光合作用的發(fā)現(xiàn)歷經(jīng)了科學(xué)家們二百多年的探索,滲透著科學(xué)研究的思想方法;光合作用與當(dāng)今世界面臨的糧食,環(huán)境等問題關(guān)系十分密切.(二)教學(xué)目標(biāo)及確定目標(biāo)的依據(jù):
任何一節(jié)課教學(xué)目標(biāo)的確立首先必需要確立學(xué)生的主體地位,即在教學(xué)活動(dòng)中,教師通過啟發(fā)引導(dǎo),喚起學(xué)生對(duì)品德,知識(shí),能力,審美等內(nèi)在教育的需求.所以本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)重在讓學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中,理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本思路及科學(xué)家對(duì)真理執(zhí)著追求的精神;學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證真理;通過光合作用過程學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生更高層次的思維,懂得不同學(xué)科間的相互聯(lián)系.
1,知識(shí)目標(biāo)
(1)通過光合作用的發(fā)現(xiàn)史探究,了解科學(xué)家的科學(xué)思維方法;
(2)理解光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);
(3)理解光合作用的基本過程;
(4)掌握光合作用的意義及其原理的應(yīng)用;
(5)通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)色素的提取和分離方法;
2,能力目標(biāo)
(1)通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力;
(2)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)理解光合作用過程中物質(zhì)和能量變化
(3)培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移能力,掌握知識(shí)的內(nèi)涵和外延,培養(yǎng)分析綜合能力.
3,德育目標(biāo)
(1)結(jié)合光合作用發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度及創(chuàng)新,合作精神,進(jìn)行熱愛科學(xué),獻(xiàn)身科學(xué)的科學(xué)思想教育.
(2)通過生物結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一,物質(zhì)代謝和能量代謝相關(guān)聯(lián)對(duì)學(xué)生進(jìn)行生物學(xué)基本觀點(diǎn)教育.
(3)明確光合作用意義,增強(qiáng)愛護(hù)植被,關(guān)心農(nóng)林業(yè)發(fā)展的意識(shí),充分體驗(yàn)生命科學(xué)的價(jià)值.
(三)重,難點(diǎn)及確定依據(jù):
重點(diǎn):(1)光合作用過程,因?yàn)檫@是理解光合作用反應(yīng)式和意義的基礎(chǔ).
(2)光合作用的意義,因?yàn)樗軒椭鷮W(xué)生形成科學(xué)的價(jià)值觀.
難點(diǎn):(1)科學(xué)研究方法的理解和運(yùn)用.因?yàn)榭茖W(xué)研究能力是一種較高的技能,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程.
(2)光合作用中物質(zhì)變化和能量變化.因?yàn)楣夂献饔檬侵参矬w內(nèi)一系列理化反應(yīng)組成的復(fù)雜過程,而學(xué)生所學(xué)的理化知識(shí)是有限的,因此高中內(nèi)容只是過程梗概,這就造成部分學(xué)生學(xué)習(xí)困難.
二,教材處理:
光合作用這節(jié)課分三課時(shí)學(xué)習(xí)
學(xué)生在他們成長(zhǎng)的過程中很少參與科學(xué)研究,不理解科學(xué)家研究問題的方法,圍繞"目的"設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是一種科研能力,是培養(yǎng)創(chuàng)fg造能力的基礎(chǔ),也是培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展人才的需要.所以第一課時(shí)光合作用的發(fā)現(xiàn)在處理上主要以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).時(shí)
學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過光合作用,又剛剛學(xué)完葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)這為第二課時(shí)的學(xué)習(xí)提供了很好的基礎(chǔ).所以這部分內(nèi)容在處理上注重構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容體系,將教學(xué)內(nèi)容組合為:(1)光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);(2)光合作用的全過程;(3)光合作用的意義;(4)光合作用在實(shí)踐中的應(yīng)用.使知識(shí)系統(tǒng)化層次化.
第三課時(shí)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光合作用色素種類和顏色.
三,教學(xué)方法:
課堂教學(xué)應(yīng)該盡可能讓學(xué)生多動(dòng)腦想,動(dòng)手做,動(dòng)眼看,動(dòng)嘴說,讓學(xué)生親自去體驗(yàn)知識(shí)的形成過程,培養(yǎng)學(xué)生自主探究,主動(dòng)參與課堂問題解決的過程,在"動(dòng)"中體現(xiàn)學(xué)生的主體地位.由此確定以下教學(xué)方法:(1)教法:第一課時(shí)的"設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)"采用發(fā)現(xiàn)式教學(xué)方法(問題假設(shè)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論).第二課時(shí)采用自學(xué)討論結(jié)合的方法,直觀法.設(shè)計(jì)科學(xué)直觀的葉綠體中色素的吸收光譜圖解,幫助學(xué)生理解光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ),理解葉綠體中的色素在光合作用過程中的作用;通過課件直觀展示光合作用的過程;設(shè)計(jì)光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較表,幫助學(xué)生掌握光合作用的過程,培養(yǎng)學(xué)生的概括能力.第三課時(shí)采用實(shí)驗(yàn)法.(2)學(xué)法:通過光合作用發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史,學(xué)習(xí)探究研究實(shí)驗(yàn)的基本思路:"問題假設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論";通過光合作用過程學(xué)習(xí),掌握光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)兩階段的區(qū)別與聯(lián)系;通過分析影響光合作用的因素,體會(huì)光合作用的意義及光合作用與世界面臨的糧食,能源,環(huán)境污染等重大問題的密切關(guān)系;通過提取和分離葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn),了解葉綠體中色素的種類,色素吸收光譜等基本知識(shí).
四,教學(xué)手段:
多媒體課件將設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以圖,文兩種形式再現(xiàn)出來.
多媒體課件展示色素吸收光譜.
多媒體課件展示光合作用的過程.變靜態(tài)為動(dòng)態(tài),變抽象為直觀,以突出重點(diǎn),強(qiáng)化記憶,彌補(bǔ)了圖解靜止不動(dòng)的缺陷
五,教學(xué)程序:
教學(xué)
環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
教學(xué)設(shè)計(jì)思路
導(dǎo)言
通過上節(jié)課光合作用有關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)光合作用反應(yīng)式
光
CO2 H2O——(CH2O)n O2
葉綠體
從氧化還原反應(yīng)角度分析此反應(yīng)特點(diǎn),啟疑問題:氧氣是怎樣產(chǎn)生的CO2是是怎樣被還原的還原劑是什么光能是怎樣轉(zhuǎn)變的
學(xué)生思考
導(dǎo)言是一堂課的開始,應(yīng)具有激發(fā)性和啟發(fā)性,激發(fā)了學(xué)生求知的欲望,明確學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時(shí)有利于導(dǎo)入本節(jié)內(nèi)容.
內(nèi)容
二,光合作用的過程
1,光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基
礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)
(1)葉綠體色素:
介紹色素種類顏色分布
課件展示色素吸收光譜
(2)酶:介紹酶的分布
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):葉綠體
2,光合作用的全過程
課件展示光合作用動(dòng)態(tài)過程
課件展示 圖表:光反應(yīng),暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系
3,光合作用的意義
4,光合作用知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用
(1)延長(zhǎng)光合作用時(shí)間
(2)增加光合作用面積
學(xué)生讀書討論歸納
學(xué)生觀看
學(xué)生歸納
學(xué)生讀書
學(xué)生討論
學(xué)生總結(jié)
學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行讀書自學(xué),討論歸納可以培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力;
通過讀書結(jié)合觀察課件,然后對(duì)光反應(yīng),暗反應(yīng)進(jìn)行區(qū)別與聯(lián)系使學(xué)生通過比較法的學(xué)習(xí)方式掌握鞏固知識(shí);
學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上完全可以進(jìn)行歸納總結(jié).
反饋
練習(xí)
多媒體展示例題
例1,書后習(xí)題
例2,在進(jìn)行植物實(shí)驗(yàn)的暗室內(nèi),為了盡可能降低光合作用的強(qiáng)度,最好安裝
A.紅光燈B.綠光燈
C.白熾燈D.藍(lán)光燈
例3,將單細(xì)胞綠藻置于250C,適宜光照和充足CO2條件下培養(yǎng),經(jīng)過一段時(shí)間后,突然停止光照,發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)C3的含量突然上升,原因是-------------.
學(xué)生解答
選擇例1可以幫助學(xué)生鞏固光合作用反應(yīng)過程;
選擇例2有助于掌握色素吸收光譜的應(yīng)用;
選擇例3使學(xué)生更加明確光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系.
歸納
總結(jié)
1,引導(dǎo)學(xué)生分析光合作用反應(yīng)式中反應(yīng)前后原子關(guān)系.
2,強(qiáng)調(diào)光合作用在自然界中的作用.
學(xué)生與教師一起歸納
把學(xué)生對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)遷移到整個(gè)生物界.
板書
設(shè)計(jì)
二,光合作用的過程
1,光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基3,光合作用的意義
礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)4,在實(shí)踐中的應(yīng)用
(1)葉綠體色素:(1)延長(zhǎng)光合作用時(shí)間
(2)酶:介紹酶的分布(2)增加光合作用面積
結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):葉綠體
2,光合作用的全過程
關(guān)鍵詞： 光合作用 細(xì)胞呼吸 “四圖一表”
光合作用和細(xì)胞呼吸是高中生物學(xué)的核心知識(shí)，是高考的高頻考點(diǎn)。一方面，光合作用與細(xì)胞呼吸是發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)微觀的、動(dòng)態(tài)的生理過程，相關(guān)速率受多種因素的綜合影響，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，難以理解。借助圖表進(jìn)行復(fù)習(xí)不僅能幫助學(xué)生進(jìn)一步理解光合作用和細(xì)胞呼吸等重要概念，更能有效提高學(xué)生圖表鑒析能力和整體解決問題的能力。另一方面，研究各地高考試卷發(fā)現(xiàn)，光合作用和細(xì)胞呼吸考點(diǎn)通常以圖文結(jié)合的形式創(chuàng)設(shè)問題情境，考查光合作用和細(xì)胞呼吸的發(fā)生場(chǎng)所、生理過程、影響因素、實(shí)驗(yàn)探究等。此類問題的解決，不僅需要具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，還需要具有較強(qiáng)的圖表分析能力。下面筆者就光合作用和細(xì)胞呼吸的核心知識(shí)和熱點(diǎn)題型進(jìn)行專題分析。
1.以結(jié)構(gòu)模式圖考查光合作用和細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所
結(jié)構(gòu)模式圖是以圖畫形式直觀反映生物體某一部分的形態(tài)特征。通過結(jié)構(gòu)模式圖可更好地理解光合作用和細(xì)胞呼吸高效、有序進(jìn)行的原因，還可體現(xiàn)生物學(xué)的基本觀點(diǎn)――結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)。
應(yīng)考策略：光合作用和細(xì)胞呼吸過程是非常基礎(chǔ)而又重要的考點(diǎn)。知識(shí)儲(chǔ)備方面，要把兩者每一階段的條件、場(chǎng)所、反應(yīng)物、產(chǎn)物、影響因素等了如指掌。能力訓(xùn)練方面，要以教材中光合作用和有氧呼吸的過程圖為基準(zhǔn)，關(guān)注代謝模式圖的變式，在“變中尋求不變”。
3.以數(shù)據(jù)表格考查光合作用和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度
數(shù)據(jù)表格題以表格形式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)變化及關(guān)系反映生物學(xué)現(xiàn)象及規(guī)律，具有文字量小、信息量大、直觀明了的特點(diǎn)。
