位置与方向十篇

位置与方向篇1

人教版课程标准实验教科书数学四年级下册第二单元“位置与方向”。

教材简析：

学习本单元之前，学生在日常生活中已经积累了一些确定位置的感性经验，通过第一学段的学习，学生能够根据上下、左右、前后和东、南、西、北等方向描述物体的相对位置，而且可以通过第几行、第几定物体的位置。本课教学主要通过情景图及公园定向运动图来学习例1和“做一做”，让学生学习根据方向和距离两个条件确定物体的位置，进一步从方位的角度认识事物，发展空间观念，使学生体会位置在生活中的应用，了解确定位置的方法。

学情分析：

学生已经积累了一些有关“空间与位置”的知识和经验，形成了一定的空间感，对空间位置的感知和理解的能力，语言表达能力、动手操作能力及自主探索的能力都有所提高。已经具备了一定的分析能力，但他们对“定向运动”的相关知识很陌生，直接描述时可能会遇到一些困难，这样的知识却往往更能吸引学生的注意力，课上让学生经历着观察、操作、体验、思考、探索、合作等多种数学活动，从而使不同层次的学生都能找到自己的学习方法和学习的快乐。在教学中，通过创设贴近生活的情境并利用教材中丰富的情境图，不断创设问题情境，使学生产生学习数学的欲望和兴趣，充分体现了学生在学习中的主体地位。

教法与学法探究：

针对这一学段学生的特点，我创设“定向运动”这一连贯的教学情境，来激发学生的学习兴趣，让学生利用“学具”走一走、摆一摆，并在活动中自主发现问题，共同探讨解决问题的方法，最终使学生明确可以根据方向和距离两个条件确定物体的位置，并合作探究出确定任意点方向的具体方法，利用知识的迁移总结规律发现确定任意的方向的方法，使学生明白知识可以在不同的数学训练中得到应用，可以借用多种手段来解决数学问题。

教学目标：

1 通过解决实际问题，使学生体会确定位置在生活中的应用，了解确定位置的方法，明确可以根据方向和距离两个条件确定物体的位置。

2 通过学生自主探索，使学生能根据方向和距离确定物体的位置，感受数学与日常生活的联系。

3 通过本课的教学，培养学生的空间观念和小组合作能力，以及在合作中相互协作的精神。

教学重、难点：

通过解决生活中的实际问题，使学生体会位置在生活中的应用，了解确定位置的方法。

教学过程：

一、创设情境。引入新知

师：同学们，下面我为大家介绍一项风靡欧洲各国，在我国也正在兴起的一项体育运动，这是一项什么运动呢？请同学们观看短片。

（课件播放关于定向运动短片。）

师：短片中介绍了一项什么运动呢？通过短片介绍，你对定向运动有了哪些了解？

生：定向运动就是根据地图指示，选择最佳的路线，找到目的地。

师：你还知道哪些关于定向运动的知识？

生：定向运动是借助地形图和指南针，按规定的顺序到访地图上所指示的各个点标，以最短时间到达所有点标并到达终点者为胜的一项体育运动。

生：定向运动是现在很多人都会在森林、郊外和城市公园里进行的运动，它需要很大的技巧。

师：你们一语道出定向运动的精髓，真了不起。看来，要参加定向运动还须要具备一些本领。你们知道是什么本领吗？

生：必须会看地图，能识别方向。

师：对，我们必须具备识图的本领能够准确地从图上找到每个目的地位置与方向。像这样智力与体力并存的运动，你们喜欢吗？下面我们就共同挑战一次公园定向越野赛。

二、自主探究，学习新知

1 了解公园定向运动图

（出示公园定向图。）

师：从这张图上，你了解到哪些相关信息？

（在图上指出这些物体的图形标志。）

2 探讨条件

师：下面就请同学小组间利用手中的学具和图来描述一下你们小组的行走路线。

（生分别汇报，自己小组的路线图。）

（预设：从起点出发，向东北方向行走到达1号点，再向西北起到达2号点，最后返回终点。）

师：从你们刚才的汇报中我不难发现，在描述行走路线时，我们同学都关注了几个重点，分别是什么？

生：起点，方位和距离。

师：想确定某一具体物体的位置就需要这些基本条件。

（板书：方向和距离。）

3 观察辨析，确定距离

师：有了这些铺垫我们共同向公园定向越野赛进发吧！

（出示公园定向运动图从起点到1号点的这段区域的缩略图。）

师：这就是1号点的缩略图，由于实物图无法更好地辨别方向，我将其制作成平面坐标图。

（请同学们拿出准备好的学具例1图。）

师：对比两幅图谁能来说一说、指一指图上的8个方向？

（生在学具图上用手指出8个方向，同桌之间作出判断，互相订正。）

师：请同学们仔细观察，从图中你还得到哪些相关信息？

生：有十字坐标线，起点，1号点，1号点与起点之间的距离是1千米。

师：那我们如何能够准确地找出1号点的位置呢？

生：1号点与起点的距离是1千米。

（板书：1千米。）

4 激发矛盾，确定新知

师：只知道距离这一项条件，能找到1号点的位置吗？

生：1号点在起点的东北方向上。

师：只知道向东北方向走，能又快又准地找到1号点吗？

（课件演示。）

师：那怎样才能更准确地找到l号点在起点的什么方向？需要哪些基本条件？

（小组讨论，教师巡视。）

小组汇报：我们发现这个夹角是30度，说明1号点在起点东偏北30度的方向上1千米处。

补充汇报：我们小组也发现了这个30度夹角，只不过我们认为1号点也可以在起点北偏东60度的方向上1千米处。

师：集体的力量真是伟大的。现在请同学们观察例1图，正如你们所说的，1号点不是正好处于东北方向线上，所以我们选择（ ）偏（ ）（ ）度的说法来描述任意点的位置。如果从北向东方测量，它与北的夹角是60度。因此，你们选择是（生接答北偏东60度的方向上），是正确的。但是如果从东向北方向测量也确实是30度，因此，1号点在起点的（生接答东偏北30度方向上）也是正确的。因为观测的起始方向不同，所以答案不同，但两种说法都是正确的。

5 讨论对比，寻求合理的结果

师：从同学们的汇报上不难发现，对于这样不是正好处于8个方位上的任意点的位置，我们都采取了（ ）偏（ ）（ ）度的形式，这样来表述某个任意点的位置是正确的，而且这两种方法都是正确的，在生活中为了便于介绍某一点的位置，通常我们就采用这种形式来汇报，那么哪一种是正确的，又更合理呢？

（学生之间展开激烈的讨论，学生选择自己认为正确的一项并纷纷说明理由。）

预设答案：

生：东偏北30度，因为出示的角度是30度的角。

生：北偏东60度，因为下面的角度是30度，那么上面的角就是60度，所以说北偏东60度也是正确的。

生：东偏北30度，因为这个角度的角度较小。

师：这两种方法，如果让你选择，你会选择哪一种？为什么？

生：选择东偏北30度方向，因为东偏北这个方向上的夹角是已经知道的，而且这个夹角小，便于测量。

师：是的，在日常生活中，为了方便，通常我们选择夹角角度比较小的这个方向叙述，即东偏北30度的方向上。也就是一般我们先说与物体所在方向离得较近（夹角较小）的方位。

（板书：1号点在起点东偏北30度方向上。）

师：请同桌之间再来说一说1号点的位置。注意要关注两个重要条件，即方向和距离。

（生练习巩固新知。）

师：在大家的齐心努力下，我们顺利地完成了第一项任务，找到了1号点的位置，从刚才的学习中你能总结出描述某一个任意点的位置需要哪些基本条件吗？

（生汇报。）

师：对。仅知道位置与方向其中的一项是无法完成任务，用这两个基本条件，才能更准确地确定某一物体的准确位置，二者缺一不可。这就是我们本节课所学习的内容，位置与方向。

（板书课题：位置与方向。）

6 课内练习，拓展延伸

师：在图上能准确地找到某一点的位置，那么你们能在实际生活中，如何找准方向呢？

生：用指南针。

师：根据指南针，指一指教室的东、南、西、北。

（生指出东、南、西、北等方向。）

师：找出东偏北30的方向。

（让学生动手指一指。）

师：朝东偏北30度的方向选择最近的路线，一定能很快找到1号点。现在我们成功地到达了1号点，在这里我们发现了一片广阔的景区。

（出示公园情境图。）

师：你能准确地到达停车场、鸟语林和海狮馆吗？，

（同学观察大屏幕。）

请同学们小组合作，试着用（ ）偏（ ）（ ）度的形式来描述各个点所在的方向。（要求一名同学记录，一名同学测量，一名同学检查，一名同学监督，四个人共同讨论结果）

（生汇报交流。）

生：停车场在1号点的北偏西30度2千米处。

生：鸟语林在1号点的南偏东25度4千米处。

生：海狮馆在1号点的西偏南45度3千米处。

生：还可以说海狮馆在1号点的南偏西45度3千米处。

生：海狮馆在1号点西南方向3千米处。

师：请同学们对比海狮馆的位置有3种不同的答案，哪一种更正确。

（生讨论。说明理由。）

师：你们可真有想法！是的。像这样当某一点距离两个不同方位夹角为45度时先说哪个方位都可以。往往看似简单的问题却更需要同学们细心观察，认真思考。

三、巩固练习，解决问题

在1号点的不同位置有着不同的建筑物，在这众多的已知条件下你能找到2号点的位置吗？

（要求分工如下：由小组内的一名同学说，其他3名同学进行判断，得出一致性结论后，再由另一名同学来连线，另外几名同学监督完成，其后由第三名同学进行汇报，最后一名同学来展示。）

（学生在这样的要求下有序地进行小组合作学习，且有助于小组学习能力的培养。）

师：在寻找2号点这一问题时你遇到了哪些困难？是如何解决的？

生：题中每一处建筑物所在的方向没有具体的角度，我们小组是借助量角器来解决这一问题的。

生：从1号点到各处景点的距离也没有给出来。

师：那么，能在小组中观察解决这一问题吗？

（生交流讨论汇报。）

生：从1号点到2号点的距离是500米，这段距离被平均分成了5份，500÷5=100（米），那么每一小段的距离是100米，因此就可以推导出1号点到各旅游景点的距离。

（请同学们继续独立完成练习内容。同桌之间互相进行检验，集体交流反馈。）

师：在你的积极参与下，我相信，我们这组同学能够很快地到达指定地点2号点。（出示图片）请同学们观察1号点坐标图与2号点坐标图，你有什么发现？

生：起点不同。

师：对。不相同的起点，所在方位也不同，随着观测点的变化，我们有了新的坐标图。如果我们找到2号点后，向终点前进，此时平面坐标的终点应是什么地方？

（出示空的方向坐标，请同学们填一填。）

生汇报结果。（此时，由于观测点变为了2号点，所以观测点改为了2号点才是正确的。）

师：你能判断出回到终点的路线吗？

（出示平面方向图。）

生结合大屏幕回答。

预设问题答案：终点在2号点正南方向2千米处，所以应向正南方向走2千米。

师：同学们能够对问题进行正确的区分，由于我们每次行驶时的观测点的改变，所以形成了这3个坐标图，这是以后解决问题会经常出现的问题，要特别注意。这点做得特别好，在学习的新知识后，仍不忘记旧知识活学活用，能够在每次问题的回答时，都注意位置与方向这两个条件更值得表扬。在现实生活中这样的知识你还能不能做得这样认真。下面我们就一起来做做小向导，我们运用今天所学的知识来解决实际问题。

师：（出示做一做）请同学们独立完成练习，并同桌之间交流一下，从上面这些练习中你都发现了哪些有效的解决问题的方法？

（生自由汇报，自己解决问题的方法。）

四、总结反馈，实践应用

位置与方向篇2

教学内容：

人教版义务教科书三年级下册第一单元，教材第2—10页位置与方向整理与复习。

教学重点、难点：

1．通过复习使学生熟练掌握八个基本方向（东、南、西、北、东南、东北、西南、西北）的辨认方法，能根据东、南、西、北中的一个方向，辨认其余三个方向，能用这些词语描述物体所在的方向。

2．体会物体间位置关系的相对性，能用所学知识解决简单的实际问题。

教学准备：

《位置与方向复习课》教学课件、作业纸

教学过程：

一、创设情境，复习引入

师：小华和朋友们一起在动物园游玩，在一个十字路口，他和小伙伴走散了，并且还迷路了，现在他的旁边有一个动物园的平面示意图，你能帮助他找到救护站吗？（打开PPT第2页）

师：我们怎么帮助小华找到救护站呢？首先我们要知道平面图上的什么？

生：方向。

师：怎么判断方向呢？

生：我可以根据平面图上的指示标，确定北，然后根据上北下南左西右东确定其余三个方向。

师：我们知道了方向还需要知道什么，才能帮助小华呢？

生：小华的位置。

师：同学们很聪明啊！小华说他先在在xx位置，现在你能说一说，小华怎么走找到救护站吗？

生：从小华现在的位置向xx方向走到xx位置，再向xx方向走到救护站。

二、回顾整理，建构网络

1.师：同学们真了不起，运用本单元所学的知识，帮助小华找到了救护站，并和小伙伴取得了联系。那你能对本单元的知识进行梳理吗？

师：你能帮老师完成这个方位示意图吗？（打开PPT第3页）

师：说一说你是怎么判断的？

生：我根据上北下南左西右东判断方向

生：我根据北与南相对，西与东相对判断方向。

……

师：同学们真了不起，有这么多的好方法。在认识了八个方向之后，我们还学习了简单的路线，想一想，在描述路线时，应先确定什么？然后在怎么做？

生：应先确定物体的位置，然后根据方向描述路线。

2．建构网络

师：同学们真棒！通过整理，我们形成了这样的知识网络。

（根据学生回答完善网络）

三、重点复习，强化提高

师：小华的朋友们，觉得你们很聪明，出了一些题，想考考你们，你们敢应战吗？

1、下面是小华家附近街区的部分平面图。

（1）邮局在少年宫的（

）面，在科技馆的（

）面。

（2）商店在小华家的（

）面，在丁丁家的（

）面。

（3）电影院在邮局的（

）面，学校在邮局的（

）面。

（4）邮局在电影院的（

）面，在商店的（

）面。

（5）丁丁家在科技馆的（

）面，在少年宫的（

）面。

（6）丁丁从家出发去学校，可以先向（

）经过（

）走到科技馆，再向（

）走到学校。

（7）小华从商店去科技馆，可以先向（

）走到邮局，再向（

）走科技馆。

【设计意图】通过小华家附近街区的部分平面图，第（1）至（5）小题锻炼学生运用八个方向词语描述物体的位置，第（6）、（7）小题，锻炼学生描述简单行走路线的能力。

2、小华的叔叔是一名邮递员，他负责城东新区的邮递工作。

刘叔叔的送报路线是：

【设计意图】通过对行走路线的描述，让学生进一步感受位置的相对性。

3、根据描述，把育新小区的平面图补充完整。

【设计意图】让学生根据文字描述标出建筑物在图中的位置。不仅巩固所学的方位知识，同时培养学生阅读理解的能力。

师：同学们回解答的真好！小华的朋友们也对你们连连称赞呢！

五、总结评价：

这节课，我们复习了什么？你有哪些收获？

位置与方向篇3

教学内容：

人教版六年级数学上册19至20页

教学目标：

1.在具体的情境中，学生能够认识平面图上的方向，明确可以根据方向和距离两个条件确定物体的位置。

2.

在由实物到绘制坐标图的抽象过程中渗透坐标的思想，发展空间观念。

3.

在具体情境中感受数学与生活的密切联系，获得成功的体验，培养学生的空间观念

教学重点：明确可以根据方向和距离两个条件确定物体的位置

教学难点：掌握角度的测量方法，能确定物体的方向，能用较规范的语言准确描述物体的位置。

教学过程：

一，复习导入：

出示中国地图，复习之前学过的北、南、西、东、东北、西北、东南、西南四个方向。

二、情境教学，探究新知。

（一）出示例1情景图：“目前台风位于A市东南方向。

”

1.提问：你知道台风的方向吗？在方位坐标图上指一指（请两名学生指）

2.疑问：刚才两名同学指的方向都是东南，能确定台风的方向吗？还需要加什么条件？（度数）

（二）

出示例1情景图：“目前台风位于A市东偏南30°的方向。”

1.理解“东偏南30°”的意义：你是怎样理解的呢？

预设：“以东为起始，向南偏30°”

2.结合量角器，深入理解“东偏南30°”的含义

教师示范，用量角器画出东偏南30°（边操作边讲解）

提问：现在可以确定台风的方向了，但是它的具体位置能定吗？

（三）

出示例1情景图：“目前台风位于A市东偏南30°的方向，距离A市600KM”

教师：如果用1cm代表100km,你能在坐标图上确定台风的位置吗？（请学生在黑板的坐标图上指一指。）

小结：同学们，你觉得如何才能确定物体的位置呢？（方向和距离）

（四）

联系实际，解决问题

“台风以20千米/时的速度沿直线向A市移动，大约几小时到达A市？”（学生独立解决。）

三、巩固练习，拓展提

1.教材20页做一做

让学生独立完成，集体订正（注意个别辅导）请几名同学演示度量角度的过程

2.教材23页第2题。

学生独立完成，集体订正。

1.

教材24页第4题

注意强调观测点的不同，位置不同。

四、全课总结：

同学们，今天你有什么收获？还有什么不懂的地方吗？

五、板书设计：

位置与方向（二）

方向：东偏南30°

位置与方向篇4

姓名:________

班级:________

成绩:________

小朋友们，经过一段时间的学习，你们一定进步不少吧，今天就让我们来检验一下！

一、选择题

(共7题；共14分)

1.

（2分）

如图，以点o为观测点，在点o西南方向的是（

）。

A

.

①②

B

.

③

C

.

④

D

.

⑤

2.

（2分）

早上，我面向太阳向学校走去，我的左面就是（

）。

A

.

东

B

.

南

C

.

西

D

.

北

3.

（2分）

旗杆的影子在西面，那么太阳在（

）。

A

.

东面

B

.

南面

C

.

西面

D

.

北面

4.

（2分）

小丽从家向东走到商店，返回时应向哪个方向走（

）。

A

.

北

B

.

西

C

.

东

5.

（2分）

(2019三下·佛山期中)

公园在学校的东北方向，那么学校就在公园的（

）方向。

A

.

西南

B

.

东南

C

.

西北

6.

（2分）

(2018三下·云南月考)

小红说：“我在小芳的南面。”小刚说：“我在小红的东北方向。”小丽说：“我在小刚的西北方向。“小明说：“我在小芳的西面。”他们的位置是（

）。

A

.

B

.

C

.

7.

（2分）

青岛在日照的东北方向，日照在青岛的（

）方向．

A

.

东南

B

.

西南

C

.

西北

二、填空题

(共6题；共13分)

8.

（4分）

(2019三下·单县期末)

早上，面对太阳升起的地方，你的前面是________，后面是________，左面是________，右面是________．

9.

（2分）

当你面对南边，你的左边是________，右边是________．

10.

（1分）

傍晚，太阳从________方落下。

11.

（1分）

中午看太阳，太阳在南边，地上的树影正指着________方。

12.

（1分）

小红家在学校的西面，那么学校在小红家的________面．

13.

（4分）

早晨起来，面向太阳．前面是________，后面是________，左面是________，右面是________．(在括号里填上“东”、“南”、“西”、“北”，试试看)

三、判断题

(共5题；共10分)

14.

（2分）

面对早晨的太阳，你的右手边是南方。

15.

（2分）

判断对错.

当你面对西北方时，背对的是西南方.

16.

（2分）

(2016三下·陆良期中)

树的年轮较密的部分向着南面，较疏的部分向着北面．（判断对错）

17.

（2分）

把手表平放在桌面上，用数字12

正对着北方。正对着南方的是数字6；数字3

正对着东方。

18.

（2分）

1号点在2号点的南偏西40°的方向上，那么2号点在1号点的北偏东40°的方向上。

四、操作题

(共3题；共22分)

19.

（9分）

动手移一移，画一画。

（1）

①

先向南移5格，再向东北移3格。

②先向东移2格，再向北移1格，最后向东北移2格。

③

先向西移2格，再向北移4格。

④先向西南移1格，再向西移2格。

（2）

观察这四个图形移动后所在的格子，完成填空。

在的________面，在

的________面。

在

的________方向，在

的________面。

20.

（1分）

我住在淘气楼上，淘气住在丁丁楼上，丁丁住2楼，我家住________楼。

21.

（12分）

下面是“百合”号远洋轮的雷达屏幕，相邻两个圆之间相距10千米．

（1）

A船在“百合”号南偏________    ________°方向________千米处．

（2）

B船在“百合”号________偏________    ________°方向________千米处．

（3）

C船在“百合”号南偏西60°方向40千米处，请在图中标出C船的位置．

参考答案

一、选择题

(共7题；共14分)

1-1、

2-1、

3-1、

4-1、

5-1、

6-1、

7-1、

二、填空题

(共6题；共13分)

8-1、

9-1、

10-1、

11-1、

12-1、

13-1、

三、判断题

(共5题；共10分)

14-1、

15-1、

16-1、

17-1、

18-1、

四、操作题

(共3题；共22分)

19-1、

19-2、

20-1、

21-1、

位置与方向篇5

1关于横波波形图的背景知识

1.1波的图象

波传播时，各质点都在平衡位置附近振动，如图1所示为向右传播的横波中各质点在某时刻的位置，各质点的位移矢量是用从平衡位置指向该时刻所在位置的有向线段表示.

1.2图象的建立

图1中用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移方向向上时为正值，位移向下时为负值，在x-y平面上，各个质点的平衡位置x与各质点偏离平衡位置的位移y的各点（x，y），用平滑的曲线把各点连接起来就得到了横波的波形图.横波的图象形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形图中通过平衡位置的质点在图象中也恰好处于平衡位置.

2巧用波峰（谷）与斜率解决横波波形图问题

2.1巧用波峰（谷）解决横波波形图问题

2.1.1波形图中的波峰（谷）特点

（1）波峰（谷）在波形图中最易辨识出

因为波峰（谷）为波形图中的质点偏离平衡位置的位移正（负）向的最大值，在波形图中最易辨识出，如图2中点A、C为波峰，点B为波谷.

（2）波峰（谷）处最易确定质点的即将运动（速度）方向.

因为波峰（谷）为波形图中的质点偏离平衡位置的位移正（负）向的最大值，此处质点加速度最大，指向平衡位置，速度为零，但波峰（谷）处质点的即将运动（速度）方向与加速度同向，也指向平衡位置.如图2中A、C波峰处质点即将运动方向向下，B波谷处质点即将运动方向向上，均指向平衡位置.

（3）波峰（谷）点两侧质点运动方向为“翘翘板”模型

以波峰（谷）点为界，其两侧质点的运动方向相反，若一个向上，另一个必向下.如图2中波峰A左侧1、2质点的运动方向向下，其右侧3、4质点的运动方向必向上.

（4）异仍理：与波峰（谷）的质点运动方向相异一任横波传播方向

方法：定、找、比、定

定：确定被研究质点；

找：找出该质点最相邻的波峰（谷）；

比：比较被研究质点与其最相邻波峰（谷）处质点的运动方向；

定：运用异仍理确定波的传播方向.

2.1.2应用波峰（谷）解题举例

A.该波向左传播B.该波向右传播

C.质点B和D的运动方向相同

D.质点C比B先回到平衡位置

分析已知质点F向下运动，其最相邻的波谷G质点即将运动方向向上，据异仍理，很快判断出波的传播方向向左，故答案A对B错；波峰C向下运动，质点B、D在波峰C两侧，则质点B、D运动方向必相反，故答案C错.

由波的传播方向知质点C直接从最大位移处回到平衡位置，而质点B要先运动到最大位位移处，再回到平衡位置，可定出质点C比B先回到平衡位置，故答案D对.所以选答案A、D.

A.向右传播，且此时质点B正向上运动

B.向右传播，且此时质点C正向上运动

C.向左传播，且此时质点D正向上运动

D.向左传播，且此时质点E正向下运动

分析已知质点A向上运动，其最相邻的波峰1质点的即将运动方向向下，据异仍理很快判断出此波的传播方向向左，又由于质点B和A分居波峰1两侧可判断质点B正向下运动，而质点B和C又在波峰1同侧，所以质点C正向下运动，故答案A、B错；质点B、D在波谷2两侧它们运动方向必相反，故质点D正向上运动，所以答案C对.质点D、E在波谷2同侧它们运动方向必相同，此时质点E正向上运动，故答案D错.所以选答案A、C.

A.这列波沿x轴正方向传播

B.质点P在负最大位移处，质点a一定到达平衡位置

C.质点P在负最大位移处，质点b一定到达平衡位置

D.质点P在负最大位移处，质点b一定在y轴负方向

分析由质点P速度方向沿y轴负方向，和其最相邻波谷1处质点即将向上运动，据异侧原理可知该列波沿x轴负方向传播，故答案A错；质点P与a在波谷1两侧（并距半个波长）它们运动方向相反，质点P在负最大位移处，质点a一定在正最大位移处，故答案B错；质点P与b运动方向相同，质点P远离平衡位置，速度变小，质点P在负最大位移处，质点b一定在y 轴负方向，故答案D对.所以选答案D.

2.2巧用斜率解决横波波形图问题

2.2.1横波波形图中斜率特点

因为相同增减性的单调区间上各质点的运动方向相同，相邻的单调区间上质点运动方向相反.在横波波形图中应用斜率是否同正（负）来确定不同质点运动方向相同与否.此方法易记且直观.

方法：定 找 比 定

定：确定被研究的质点；找：在波形图中找出该质点所在处的切线方向；

比：比较两研究质点的斜率是否同为正（负）；

定：确定质点振动方向相同与否

2.2.2应用斜率解题举例

位置与方向篇6

关键词： 多线切割机 收线排线 装置

中图分类号：TH132 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）01（c）0000-00

1前言

由于多线切割机在切割工件时的运动规律为高速往复运动，钢丝线的线速度在特定的运动过程是恒定不变的，旧线在收线轮上的排布均匀度由为重要，如排线不均匀，同一收线轮在直径值上会起伏不定，在钢丝线速度一定的情况下会导致收线轮的转速变化频繁，导致钢丝线张力波动大，严重的引起断线故障。在采用普通齿轮齿条传动和调速电机驱动时，由于换向的不精确性和普通齿轮齿条传动的精度误差，会出现收线轮会出现纱锭形状。如采用伺服运动控制器和电子凸轮控制法则成本过高。

2 技术方案

为了提供一种多线切割机收线排线装置及控制系统，低成本、精度高、控制方式简易，解决多线切割机旧线回收时排线不匀的问题。

为了实现上述目的，本技术方案是：

一种多线切割机收线排线装置，包括收线电机驱动的收线轮；在收线轮一侧设置有受排线电机驱动做往复运动的导线轮，以及用于限定导线轮运动行程的位置传感器。导线轮通过连接杆与安装在滚珠丝杆副上的连接板固定，滚珠丝杆副与排线电机连接。连接板同时穿套在与滚珠丝杆副平行的直线导轨上。滚珠丝杆副和直线导轨支承在支架上，排线电机固定在支架外侧。支架上安装有两个位置传感器，分别是位置传感器一和位置传感器二，连接板上固定接有与位置传感器接触产生位置信号的感应块。收线电机和排线电机均为伺服电机。

本装置有益效果：多线切割机工作时，交流伺服电机驱动滚珠丝杆副，带动连接板和感应块作线性运动，并随收线电机转向的改变而改变移动方向，将线均匀缠绕在旧线的收线轮上。控制系统中，钢丝运行在收线轮中间段时，感应块启停及移动方向均随动收线电机启停及运动方向改变，待感应块第一次接触位置传感器一后，由位置传感器一控制感应块掉头直至收线电机停止，收线电机再次启动时，感应块仍向位置传感器方向移动，直至感应块向位置传感器方向移动时不能感应位置信号，感应块再反向随动收线电机换向及启停，如此往复。

附图说明 图1为结构示意图。

3 具体实施：

如图1一种多线切割机收线排线装置，涉及到的部件包括：收线电机1、收线轮2、排线电机3、支架4、滚珠丝杆副5、直线导轨6、连接板7、感应块8、位置传感器J9、位置传感器二10、连接杆11、导线轮12。收线电机1连接收线轮2，驱动收线轮2转动，转动时，钢丝就缠绕在收线轮2上。关键在于收线轮2的一侧设置了将钢丝均匀分布在收线轮2上的导线轮12。导线轮12的一端固定在连接板7上，连接板7与滚珠丝杆副5连接，同时连接板7套在与滚珠丝杆副5平行的直线导轨6上，可自由移动。本实施例中滚珠丝杆副5和直线导轨6两者均支承在支架4上。排线电机3固定在支架4的外侧，同时与滚珠丝杆副5连接，驱动滚珠丝杆副5工作，带动连接板7做直线运动。

为了控制导线轮12的行程，在连接板7上接出一个感应块8，而在支架4上设置有位置传感器J9、位置传感器二10。当感应块8与位置传感器J9或位置传感器二10接触时，就产生位置信号，然后由控制系统控制排线电机3反转，连接板7就反向运动，惑应块8也随之反向移动。

为了精确控制，收线电机1和排线电机3都是采用伺服电机的形式。多线切割机的工作方式是，钢丝往复式运动，也就是说收线电机1本身处于正反转交替状态，比如正转7秒，反转6.5秒。在收线电机1正反转状态下，将钢丝均匀排布在收线轮2上。当收线时，收线电机1和排线电机3工作，收线电机1正转，排线电机3正转，连接板7向其中一边直线运动，例如向左。当收线电机1停止后，再重新启动，接着反转。此时排线电机3也随着收线电机1转向而反向运动，则连接板7反向退回。由于收线电机1正转和反转存在时间差，因此连接板7-个往复之后，向左移动了前进了一小段距离。然后再重复上述步骤，直到连接板7上的感应块8触碰到位置传感器J9。感应块8触碰到位置传感器J9时，产生位置信号，由多线切割机的控制系统采集，然后输出相应控制信号至排线电机3上，另其反向转动，然后连接板7就往右移动，直到收线电机1停止，再次启动收线电机1时，排线电机3不改变转向，连接板7仍向位置传感器J9方向移动，并触碰到位置传感器J9后反向移动，直到收线电机1停止，如此衢环，直至连接板7向位置传感器J9方向移动时，不能触碰到位置传感器J9，排线电机3反向随动收线电机1，总体向位置传感器二10方向移动，当感应块8触碰到位置传感器二10时，产生位置信号，由多线切割机的控制系统采集，然后输出相应控制信号至排线电机3上，另其反向转动，然后连接板7就往左移动，直到收线电机1停止，再次启动时连接板7仍向位置传感器二10方向移动，并触碰到位置传感器二10后反向移动，直到收线电机l停止，如此循环，直至连接板7向位置传感器二10方向移动时，不能触碰到位置传感器二10，排线电机3正向随动收线电机1，以此重复循环，这样导线轮12就可以往返运动，将钢丝均匀排在收线轮2上收卷。

4 结语

本多线切割机收线排线装置及控制系统，低成本、精度高、控制方式简易，解决多线切割机旧线回收时排线不匀的问题。

参考文献：

[1]机械优化设计 孙靖民，梁迎春主编 机械工业出版社 出版日期：2012.04

位置与方向篇7

关键词：切丝机；刀辊体；轴向窜动检测装置；触发开关；烟草生产；制丝工艺 文献标识码：A

中图分类号：TB47 文章编号：1009-2374（2016）21-0077-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.21.037

在烟草生产过程中，制丝工艺主要包括备料、回潮、贮叶、切丝、烘丝、叶丝梗丝混合、加香等工序。其中切丝工艺主要是将来料切成符合工艺要求的烟丝或梗丝。目前，一般采用切丝机对烟叶进行切丝，包括上铜排链、下铜排链、刀门组件、刀辊体、磨刀砂轮，上下铜排链之间形成一定角度，刀门组件位于上下铜排链的出料端。刀辊体转动装配在切丝机的机架上，刀辊体的轴线沿前后方向延伸，在刀辊体上设有多个切丝刀片。使用时，烟叶由上下铜排链按一定的速度送入刀门组件处，并在进给过程中压实烟叶，刀辊按照设定的速度转动，由刀辊上设有的切丝刀片将刀门处的烟叶切成烟丝。并且在刀辊的旋转过程中，通过磨刀砂轮对切丝刀片进行磨削。

1 主要原因分析

切丝机的刀辊通过轴承转动装配在切丝机的机架上，刀辊由于长时间的高速旋转，在离心力作用下，切丝机刀辊主轴、轴承及各传动部件会出现磨损、精度失调和损坏，导致刀辊容易出现轴向窜动。通常情况下，由于安装精度的问题，轴向窜动要小于0.05mm。而因为轴承磨损严重导致轴向窜动幅度大于0.05mm时，设备震动较为剧烈，降低切丝质量，严重时还会出现打刀事故，损坏切丝刀片和刀门组件。目前，在切丝机的刀辊上没有用于检测刀辊轴向窜动幅度的检测报警装置来提醒操作人员控制断电，经常是在震动幅度很大或者是发生事故后，操作人员才知道刀辊轴向窜动过大，需要进行断电处理，设备使用寿命短、损坏率高。

2 改进方案

本次改进提供一种自行设计用于对切丝机刀辊轴向窜动进行检测的切丝机刀辊轴向窜动检测装置。技术方案是：切丝机刀辊轴向窜动检测装置，包括支架，将支架上的与切丝机刀辊轴向相同的方向定义为前后方向，支架上沿前后方向导线移动装配有滑块，滑块上转动装配有用于与刀辊轴向的相应端面滚动配合的检测轮，检测装置还包括触发开关，触发开关用于在检测轮背离刀辊移动设定距离时被触发。

所述的支架上设有检测轮施压迫使检测轮顶压在所述刀辊轴向的相应端面上的复位弹簧。

触发开关为微动开关，微动开关布置在检测轮的背离所述刀辊的一侧，支架上于微动开关和检测轮之间沿前后方向导向移动装配有顶杆，顶杆的一端为用于在检测轮背离所述刀辊移动时供检测轮或滑块顶推以使得顶杆和检测轮同步移动的顶推施力端、另一端为用于在检测轮背离刀辊移动设定距离时顶压微动开关的触发部的触发端。

复位弹簧套装在所述的顶杆上，复位弹簧通过顶杆向检测轮施加迫使检测轮顶压在刀辊轴向的相应端面上的作用力。

复位弹簧的一端顶压在与顶杆固定装配的挡圈上、另一端顶压在支架上固设有的弹簧座上，弹簧座为间隙套装在顶杆外的定位套。

顶杆的顶推施力端上转动装配有滚轮，该滚轮与检测轮滚动配合。

滚轮的转动中心轴线与检测轮的转动中心轴向并行布置，滚动的转动中心轴线和检测轮的转动中心轴线位于与所述前后方向平行布置的同一个平面内。

滑块为导向移动装配在沿前后方向延伸的滑槽中的支撑轴，检测轮为同轴的转动装配在支撑轴上的检测

轴承。

支架呈L型，L型的支架包括竖向吊装段和水平安装段，滑块及检测轮均安装在水平安装段上。

所提供的切丝机的技术方案是：切丝机，包括沿前后方向延伸的刀辊，刀辊的前后两侧分别设有一个上述切丝机刀辊轴向窜动检测装置。

在切丝机的刀辊的前后轴向两端各布置有一个刀辊轴向窜动检测装置，这样可以对刀辊的双向轴向窜动进行有效检测，提高检测的有效性。

支架上设置复位弹簧，这样可以使得检测轮始终滚动顶压在刀辊轴向的相应端面上，保证刀辊轴向窜动时会同步带动检测轮移动，保证检测可靠。

触发开关为微动开关，在滑块背离刀辊移动时，通过顶杆顶压触发微动开关，采用机械控制的方法控制触发开关被触发，结构简单，可靠性高。

在顶杆的顶推施力端上转动装配滚轮，滚轮与检测轮滚动配合，可以延长整个检测装置的使用寿命。

3 具体实施方式

第一，一种切丝机的实施案例，该实施案例中的切丝机包括转动装配在切丝机机架上的刀辊，刀辊包括沿前后方向延伸的刀辊轴，刀辊轴外固设有刀辊体，刀辊体的轴向两端布置有第一端面和第二端面，本实施案例中，在刀辊的前后两侧分别设有用于检测切丝机刀辊轴向窜动的检测装置，两检测装置分别为第一检测装置和第二检测装置，两检测装置的结构相同，布置方向相反以实现对刀辊的双向轴向窜动进行检测，两检测装置均安装在承重梁上。

第二，以第一检测装置为例，第一检测装置包括支架，支架呈L型，L型的支架包括竖向吊装段和水平安装段，竖向吊装段通过定位块和联接螺钉固定吊装在承重梁上。支架上的水平安装段沿前后方向延伸，在水平安装段上设有沿前后方向延伸的滑槽，滑槽中导向移动装配有滑块，此处的滑块具体为支撑轴，支撑轴上同轴的转动装配有检测轮，此处的检测轮具体可选择支撑轴承，第一检测装置上的检测轮用于与刀辊轴向的相应第一端面滚动配合。第一检测装置还包括触发开关，触发开关用于在检测轮背离刀辊移动设定距离时被触发，本实施案例中的触发开关具体为微动开关。

第三，由于检测装置设置在刀辊的轴向一端，对于单个检测装置来讲，定义检测装置位于刀辊上与该检测装置对应的轴向端面的后方，在本实施案例中，微动开关布置在水平安装段的后方。在支架的水平安装段上于微动开关和支撑轴之间沿前后方向导向移动装配有顶杆，顶杆的前端为用于在检测轮背离刀辊移动时供检测轮顶推以使得顶杆和检测轮同步移动的顶推施力端，后端为用于在支撑轴背离刀辊移动设定距离时顶压微动开关的触发部的触发端，并且为延长检测轮的使用寿命，在顶杆的顶推施力端上转动装配有滚轮，该滚轮与检测轮滚动配合，滚轮的转动中心轴线与检测轮的转动中心轴向并行布置并位于与前后方向平行布置的平面内。

第四，为使得滚轮与检测轮始终顶压滚动配合，也为使得检测轮始终与刀辊轴向的相应端面滚动配合，在顶杆上套装有通过顶杆向检测轮施加迫使检测轮顶压在刀辊轴向的相应端面上的复位弹簧，该复位弹簧为压簧。该复位弹簧的前端顶压在与顶杆固定装配的挡圈上、后端顶压在支架上通过安装架设置有的弹簧座上，弹簧座为间隙套装在顶杆外的定位套。

第五，使用时，在复位弹簧的作用下，检测轮始终顶压在刀辊轴向的相应端面上，当刀辊轴向的相应转动时，检测轮与端面滚动配合，当刀辊在前后轴向出现窜动时，检测轮受压向后移动，检测轮通过滚轮推动顶杆同步向后移动，当检测轮带着支撑轴移动设定距离时，该设定距离等于设计中的刀辊轴向窜动幅度，顶杆的触发端将顶压在微动开关的触发部上，微动开关将发出信号，进行报警以提示操作者注意刀辊轴向窜动或者是直接对切丝机进行断电处理。

第六，本实施案例中，利用检测装置对刀辊轴向窜动进行检测，可有效避免刀辊轴向窜动过大出现的事故，延长切丝机使用寿命。

触发开关为微动开关，该微动开关可由检测轮通过顶杆触发，在其他实施案例中，触发开关也可以为光电开关，该光电开关可通过监控检测轮在前后方向上的位移判断检测轮移动的距离，在移动至设定距离时，由光电开关发出报警信息或控制切丝机断电。

第七，顶杆通过滚轮顶压在检测轮上，在其他实施案例中，也可以将顶杆的顶推施力端选用耐摩材料，此时可以直接将顶推施力端与检测轮顶压配合。

通过复位弹簧通过顶杆向检测轮施加顶推力，使得检测轮顶压在刀辊轴向的相应端面上。由检测轮顶推顶杆后移，在其他实施案例中，也可以由支撑轴顶推定案向后移动。或者直接在支撑轴上固设拨杆，由拨杆直接波动碰触微动开关的触发部，此时可以省去顶杆。

第八，复位弹簧为压簧，压簧套装在顶杆上。在其他实施案例中，复位弹簧也可以为拉簧，拉簧可以套装在顶杆上，还可以使拉簧的一端连接在支架上、另一端连接在支撑轴上，只要可以向检测轮施加迫使检测轮压向刀辊的方向的作用力即可。当然，在其他实施案例中也可以省去复位弹簧，此时可将支架的水平安装段倾斜布置，利用顶杆、检测轮的自身重力顶压在刀辊轴向的相应端面上。

同时，该实施案例中的切丝机刀辊轴向窜动检测装置的结构与上述切丝机实施案例中的第一检测装置的结构相同，在此不再赘述。

4 改进效果

通过本次改造后的实践表明，达到了如下的效果：切丝机刀辊轴向窜动检测装置中，使用时，使检测轮与待检测的刀辊轴向的相应端面滚动配合，当刀辊在轴向上出现窜动时，检测轮被顶推背离刀辊轴向的相应端面移动，当检测轮背离刀辊移动设定距离时，触发开关被触发，然后由触发开关发出信号以对操作者提示报警或者直接控制切丝机断电，避免在刀辊轴向窜动导致发生事故后才发现刀辊轴向窜动过大，提高切丝机运行安全系数，延长切丝机的使用寿命。刀辊轴向窜动检测装置制作费用低、安装简单、运行良好、符合安全性、运行平稳，与现有技术相比，具有结构紧凑、流程合理、占地省、阻力小、能耗低、效率高等优点。刀辊轴向窜动检测装置已获实用新型专利。

参考文献

[1] 濮良贵，纪明刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2] 葛文杰.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.

位置与方向篇8

关键词:游戏设计;跳棋游戏

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02

一、引言

电脑游戏软件的产生,使得计算机的娱乐功能产生了质的提升,进一步加快了计算机的普及。当代快节奏的生活方式,加深了人们对计算机游戏软件的需求。计算机游戏软件应用而生。随着计算机技术的发展,游戏软件给用户带来了全方位的感官体验,各种游戏引擎的引入,使得计算机游戏软件的用户体验越来越逼真、形象。于此同时,各种简单的休闲游戏也呈现出异军突起的阵势。各类休闲小游戏引起本身的易移植性,也为众多游戏开发者所宠爱。同时,由于各种办公室累工作者闲暇时间,以及工作压力较大的工作人员在下班时间往往选择比较简单易懂,而富有趣味性的计算机游戏来进行放松。因此,简单小游戏的开发前景也为作者所看好。本文基于以上各种考虑,通过C#语言开发了一款简单的跳棋游戏软件。

二、功能描述及游戏总体逻辑

在跳棋游戏中,玩家数为偶数,且必须大于等于2小于等于6,游戏可以是人与人参与,也可以是人与电脑。在游戏初始化完成后,所有玩家的10颗棋子都位于自己所在方棋盘上倒立的正三角形上,玩家在游戏过程中的目标是,在游戏规则允许的情况下,将自己的棋子移向并完全占领对面玩家棋子在棋盘上的初始位置。游戏规则为:参与游戏者轮流出棋跳子,棋子每次可以移动到本棋子相邻位置的任意一个空位置,也可以像跷跷板一样,隔着旁边的一颗棋子直接跳到对称位置上,并且隔子跳动的方式可以实现连续跳动(若后方还有可以隔子跳动的位置)。跳棋各方的目的都是将自己的棋子全部移动到对方玩家棋子的初始位置,先完成将自己的棋子全部移动到对方棋子初始位置的一方为胜利[1]。

三、跳棋游戏设计的关键算法

(一)查询棋子可跳动位置

棋子可跳动位置是用数组来存储的,在开始游戏前,棋子初始化的过程就是将所有棋子的可跳动位置数组重置更新,棋子可跳动位置的数组在初始化后不能为空,否则游戏将无法开始;在玩家玩游戏的过程中,玩家的每次执棋跳动都会对其他棋子的可以跳动的位置产生很大的影响,所以在实现跳棋游戏很重要的一点就是实现查询棋子的可跳动位置。在本设计的查询棋子可跳动位置的实现中,用到的函数为:SetAllowPlace函数负责修改棋盘中所有棋子的可跳动位置数组;SetSide函数用来添加棋子邻近的可跳动位置;Chess为递归函数,用来计算当前棋子的6个方向的可跳动位置数组;AddPlace函数将当前位置保存到当前棋子的可跳动位置数组中,并且函数AddPlace也可继续嵌套调用函数Chess。SetAllowPlace函数为本游戏的核心函数,它负责每次跳动结束后所有棋子的可跳动位置数组的更新,这样当玩家为电脑时电脑落子函数会根据自己10颗棋子的可跳动位置数组,来选择一颗能尽可能跳得远的棋子来跳动。而当玩家为人时,虽然人只是根据自己的主观判断来选择位置跳动,但人必须按游戏规则选择存在于自己10颗棋子的可跳动位置数组中的位置跳动,保证玩家对游戏规则的遵守,否则程序是不予响应棋子上的鼠标点击事件。

SetAllowPlace函数算法思想:由于考虑到游戏过程中棋子可以连续跳动和跳向相邻的空位置两种情况,所以在更新棋子可跳动位置数组的时候,函数分为两种情况讨论:一、实现棋子的连续跳动;二、棋子向相邻的位置跳动。只所以把棋子的跳动分为两个函数来写,是因为棋子跳动相邻位置时不可再继续往下走,而棋子隔子跳动时可接着再隔子跳动,但隔子跳动一步后不可再跳向相邻的可跳动位置。

Chess和ChessOdd函数算法思想:要寻找棋子的可连续跳动的位置,就要向着棋子的6个方向来寻找,逐方向寻找可跳动位置。而在寻找每个方向的跳动位置时,要实现棋子的隔子跳动,也就意味着要找到一个棋子,并且以这个棋子做跳板,跳到同方向对称的位置上。因此在寻找j方向是否有可跳动位置时分两步判断,第一步判断j方向是否有棋子,如果有棋子则该棋子就是跳板;第二步判断当前棋子j方向上的棋子的j方向是否有棋子,如果有棋子则退出(说明位置被占住,当前棋子不能跳到此位置),如果没有棋子则该位置可跳动,所以将该位置加入当前棋子的可跳动位置数组中,并将i更新为该位置的编号,调用Chess继续往后寻找可跳动的位置,即从寻找到的可跳动位置继续寻找下一个可跳动的位置,从而实现棋子的连续跳动。这是跳棋在更新位置数组时所使用的搜索算法的基本思想,也是本程序的关键。

AddPlace函数算法思想:加可跳动位置bh到当前棋子的可跳动位置数组时,首先我们要判断该位置是否已经存在于当前棋子的可跳动位置数组中,若存在则不需添加,若不存在则将该位置编号添加到当前棋子chess的可跳动位置数组中,到这里仅实现了棋子的一步隔子跳动,并没有实现棋子的连续跳动,为了实现棋子的连续跳动我们自然会想到函数的嵌套调用,这时我们就以该可跳动位置为起点,继续调用Chess函数(只是这时的i是之前添加的可跳动位置的编号bh,即i=bh),从该可跳动位置开始继续向前寻找可跳动的位置,当当前棋子的6个方向均遍历结束后即跳出此次循环。

SetSide函数算法思想:添加相邻可跳动位置到当前棋子的可跳动位置数组时,从当前棋子的6个方向逐方向判断,若当前方向棋孔上没有棋子则将当前方向棋孔的编号加入到当前棋子的可跳动位置数组中,若当前方向有棋子或不存在,则继续向下个方向寻找。

(二)最佳路径提示算法

根据游戏规则,棋子只能有两种跳法:

1.跳向相邻位置,且相邻位置上没有棋子;

位置与方向篇9

位置与方向（二）

本单元的主要内容有：根据方向和距离两个条件确定物体的位置；根据方向和距离在图上绘出物体的位置；描述并绘制简单的路线图。

通过前一学段的学习，学生在日常生活中已经积累了一些确定位置的感性经验，已经能够根据上、下、左、右和东、南、西、北等八个方向描述物体的相对位置，并且学习过用数对确定位置，已经初步认识了在平面图内通过两个条件确定物体的位置。本单元在此基础上，让学生学习根据方向和距离两个条件确定物体的位置，并描述简单的路线图，使学生进一步从方位的角度认识事物，更全面地感知和体验周围的事物，发展空间观念。

1.使学生通过学习，能理解和掌握根据方向和距离确定物体位置的方法，能根据描述在平面图上标出物体的具体位置。

2.学习并掌握在位置变化的情况下，判断行走方向和路线的方法。能描述并绘制简单的路线图。

3.在学习根据方向和距离确定物体位置的方法的过程中渗透有序和对应的数学思想。

（1）确定物体位置

1课时

（2）根据方向和距离标出物体位置

1课时

（3）认识路线图

1课时

本单元的教学中教师注意培养学生的探究意识，积累探究性经验，让学生经历位置与方向的观察、测量、画图、描述等过程，感受从实践中学习的策略和方法。

第1课时

确定物体位置

课题

确定物体位置

课型

新授课

设计说明

1.关注学生的认知规律，调动学生学习的积极性。

根据《新课程标准》要求，结合学生的年龄和心理特点，在教学过程中设计了与学生相关的情境引入，确立了解

学生感兴趣的问题，使其成为本节课的主要线索，让学生在“学中玩，玩中学”，真正调动学生学习的积极性，培养学生自主学习的能力。

2.让每个学生都体会到

成功的喜悦。

心理学研究表明：适当的成功和失败都可以增强后继学习的动机，但成功体验对动机的激发作用大于失败体验。因此，本节课在设计上，力争让学生在

合作学习中找到自己的位置，体现自己的价值，使学生在成功中体验到快乐，从不足中体验到差距，从而能更快乐、主动地去探究、学习。

学习目标

1.

结合具体的情境，使学生体验用角度和距离确定物体位置的方法和必要性，学会用度数和距离确定物体位置。

2.

能根据位置、方向的描述，使学生知道如何根据方向和距离，在图上标出物体的位置。

1.

.培养学生的动手操作能力、合作探究的意识和能力。

学习重点

掌握用角度、距离描述位置和方向的方法。

学习难点

理解并掌握了用角度和距离描述位置和方向的方法。

学习准备

教具准备：PPT课件

学具

准备：直尺

量角器

课时安排

1课时

教学环节

导案

学案

达标检测

一、创设情境，提出问题。（6分钟）

1.创设活动：组织部分学生到前面按老师的口令做转向游戏。（课件出示情境图）

2.谈话引导：刚才我们从正东方向转到正北方向，转了多少度？

如果

我从正东方向转到这个位置上，你知道转了多少度吗？

3.引入新课。

（出示去掉文字的例1情境图及去掉度数、连线和距离的十字坐标图）来自天气预报的消息称：在

1.参与活动的学生按照老师的口令做原地转向动作，其他同学观察。

2.学生回答老师的问题，明确可以通过连线测角的方法来确定转了多少度。3.明确本节课的学习内容。

1.你能标出下图中的其它方向吗？

A市附近有一个台风正在形成，这节课我们就来确定这个台风中心的位置。

二、探究交流解决问题。（20分钟）

1.尝试描述位置。

组织学生确定观测点，然后根据十字坐标图的情况描述台风中心的位置。

2.组织学生讨论、汇报。

(1)东南方向这种描述方式能准确报出台

风中心的位置吗？

(2)你觉得要想准确报出台风中心的位置还需要哪几个条件？

3.指导学生描述位置。(出示完整十字坐标图)

(1)尝试：你能根据自己的观

察和理解尝试描述台风中心的位置吗？

(2)指导：教师指导学生看图，明确方向的说法及如何根据比例尺确定距离。

(3)讨论：这个位置还有其他的描述方式

吗？

4.师生总结确定物体位置的方法并板书。

1.学生根据以往的知识确定A市为观测点，然后描述台风中心的位置，多数同学可能说出在东南方向。

2.(1)学生讨论交流后明确东南方向无法准确描述台风

中心的位置。

(2)要想准确描述应加入角度和距离这两个条件。

3.(1)小组内练习描述，组内交流订正。

(2)学生在教师的指导下明确东偏南30°的说法

及含义，掌握确定距离的方法：台风中心在A市东偏南30°。距离A市600km的洋面上。

(3)学生讨论后发现，可以从南向东考虑，明确另一种说法：台风

中心在A市南偏东60°，距离A市600km的洋面上。

4.学生再次明确学习要点。

2.

量一量，填一填。

以广场为观测点。(1)市政府在 西 方向上，距离是 400 米。

(2)电信大楼在 北 偏 西 方向上，距离是 200 米。

(3)工人文化宫在 东 偏 北 的方向上，距离是 300 米。

(4)银行在 西 偏 南 的方向上，距离是 300 米。

三、巩固练习，应用反馈。（

完成教材第20页“做一做”。(进一步掌握位置的描述方式，体会方向和距离的重要性

独立测量角度并完成填空，集体订正。

3.下面的话还可以怎样描述？

小红家在小明家东偏北40°的方向上，距离是300米。

10分钟）

)。

小红家在小明家北偏东50°的方向上，距离是300米。

四、课堂总结。（4分钟）

1.教师总结本节课的学习内容。

2.布置课后学习内容。

学生谈自己本节课的收获。

教学过程中老师的疑问：

五、教学板书

确定物体位置的两个条件

方向

距离

六、教学反思

位置与方向篇10

关键词：变电站；手车开关；运转小车；安全生产；手车式高压柜 文献标识码：A

中图分类号：TM592 文章编号：1009-2374（2017）02-0031-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.014

1 概述

1.1 10kV中置式手车开关概述

高压开关指的是通过电力系统进行配电、输电以及进行保护、控制及通断的电器产品，是电力工业当中不可或缺的一部分。10kV高压开关柜是输配电系统中应用最广泛的电力设备，其还包括高压隔离开关、接地开关、高压操作机构等。当前我国市场上10kV输配电系统中的高压开关柜，其结构形式上主要分为旋转刀闸式（XGN）和手车式结构；而手车式结构又分为中置式和落地式两种，目前已经普遍采用中置手车式结构（简称中置式手车柜）替代传统的落地手车式结构，因此10kV中置式手车开关是常见的电力设备。

所谓手车是将高压开关嵌套在一个具有滑轮的小车型结构中，上下各有三相动触头，当将手车推入高压柜内的工作位置时，手车的动触头插入柜内的静触头，相当于合上两侧隔离开关；当需要更换或检修中置式手车开关时，运行人员需要使用10kV中置式手车开关运转小车将手车开关移出高压柜，保证了工作的安全性。

1.2 运转小车介绍与现状

运转小车是手车式高压柜的一个重要附件，它的作用是在开关柜安装调试及运行检修时，作为将开关手车移出柜外的载体。在安装调试阶段对运转小车的使用次数尤为频繁。运转小车由本体、轮子、承托平台、导向定位装置及水平调节手轮等组成，如图1所示：

中置手车式高压柜的运转小车主要有两种：螺杆式结构和挂钩式结构，日常使用的大多数为挂钩式结构。通过挂钩和导向杆实现运转小车与柜体的准确连接；通过调节手轮实现运转小车导轨面与柜体内导轨面一致性的调整。对运转小车功能的基本要求：（1）要易于实现运转小车导轨与开关柜内断路器手车的对接；（2）要求两者间连接的可靠，人力推拉断路器手车时，两者应紧密连接，不可脱离。

目前市场上针对手车开关本身的设计基本成熟，但生产厂家对运转小车的设计方面重视不够，其结构设计并不够合理，操作的性能一般，在日常使用操作中存在以下三个问题：（1）效率性。运转小车需要将中间挂钩和两侧导向杆与柜体准确连接才能顺利将手车开关推进柜内，位置哪怕差一点点也是无法顺利执行。然而当小车上放置了手车开关时，操作人无法直接观察到导向杆位置，只能靠监护人提示描述；加上小车的两个前轮是固定的，后轮才是万向轮，因此经常需要前后倒车才能准确插入，很考验技术而且费时。（2）安全性。首先将手车开关推入时，操作人员大腿容易误碰撞定位挂钩操作杆的末端，造成挂钩脱钩，运转小车和开关柜分离，严重时可能造成手车跌落，损坏设备或对操作人员造成伤害；其次，由于高压室地面不平整、不同高压柜长期运行后产生细微形变等原因，运转小车通常在接送小车开关时要通过水平调节手轮进行调校，实现运转小车导轨面与柜体内导轨面一致。但手轮大部分为硬质塑料材料，容易因老化而变得脆弱，一旦在调节过程中发生断裂，数百斤的手车开关坍塌会造成操作人员手指粉碎性骨折。（3）人机工效。现有大部分运转小车没有移动把手或把手位置很低，运行人员要弯着腰推车，不符合人机工效。

2 运转小车的改良设计

2.1 整体设计思路

改良现有的10kV中置式手车开关运转小车，设计图如图2所示：

（1）在承托平台与小车主体之间配置一套水平横向调校装置，配合手轮可以快速实现双重微调，提高操作效率；（2）在定位挂钩操作杆的末端增加闭锁装置，防止手车开关推入操作过程因操作人员腿部误触碰挂钩杆而造成开关与转运小车分离；（3）在手轮侧方安装可拆卸式的防护金具，保证即使手轮爆裂也不会因承托平台坍塌而对操作人员造成伤害；（4）增加小车把手，提高小车移动的稳定性。

2.2 水平横向调校装置的设计

日常操作运转小车时最难实现的就是与高压柜的快速对接，主要原因是操作人无法直接观察到导向杆位置，且为了手车开关位置准确，导向杆与高压柜导向孔之间几乎毫无间隙，因此丝毫的误差也会导致运转小车无法顺利插入高压柜。而这种误差主要是水平位移的误差，要进行横向调校，即在水平面上沿高压柜排列方向平行的方向调校，但现有的10kV中置式手车开关运转小车只有对其高度方向的调校机构，无法实现对其横向的调校，故本文尝试在小车上增加一套横向调校装置。

横向调校装置由平移板、滚珠丝杆、定位件及手摇把手组成，处于承托平台与小车主体之间，由于增加了一层装置，为了保证承托平台的高度基本和原来一致，方案将小车主体的上层钢板向下调节。

定位件分别安装于主体横向的两侧，滚珠丝杆的螺母分别与平移板连接，滚珠丝杆螺杆的一端分别与相对应的定位件转动连接。因高压柜门一般是向左开，故在横向调校装置右方设置手摇把手，与右侧的滚珠丝杆的螺杆连接。通过转动手摇把手以带动滚珠丝杆的螺杆转动，从而带动平移板与承托平台的相对运动，改变整个承托平台（包括挂钩、导向杆）与小车主体框架的横向相对距离，实现手车开关的精准对位。

原小车的承托平台与小车主体之间是由四角水平调节螺杆、调节座来固定及提供受力。由于增加了平移板，改为平移板与承托板之间通过四角水平调节螺杆及平移板上调节座连接及受力，而平移板与小车主体之间通过定位件固定及受力。当平移板移动时，螺杆也会相应移动，因此调节螺杆与小车主体上层钢板的连接处需要由固定圆孔扩宽为长条椭圆孔，使得调节螺杆可沿调节孔横向移动。

经现场测试，结构的改变不会对小车的承载能力造成影响，小车承托板在300kg的受力下依然牢固且能轻松进行水平横向及垂直方向调节。

因日常操作时位移一般很小，且为了避免承托板位移距离过大会导致装载手车开关时的小车不稳，故横向调校装置的位移设计为左右±2.5cm。

2.3 定位挂钩操作杆末端闭锁设计

使用中的定位挂钩操作杆与最初的结构相比经过了一些改进，现有的操作杆末端增加一个调整螺母，利用螺母旋转带来的摩擦力使操作杆与承托平台之间固定，并在承托平台底部增加了一个强制回位弹簧，使得挂钩在无外力作用下能自动回到锁止位置。然而调整螺母毕竟使用比较麻烦，不够直观，而且经实测，这两项措施难以阻挡较大的撞击力，故本文设计一个简单实用的旋转式闭锁装置用于闭锁挂钩操作杆。

在操作杆末端右侧通过螺丝固定一“凹”状金属片，金属片可以自由旋转，当需要操作挂钩杆或移动小车时，将金属片顺时针旋转使其处于自由态，操作杆可以左右自由移动；当小车挂钩插入高压柜内回到锁止位置后，将金属片逆时针旋转，凹位卡住操作杆末端，从而通过限位卡住操作杆禁止其移动，有效防止操作过程中人身误触碰操作杆导致挂钩脱扣。

2.4 防护金具设计

防护金具的厚度要和人体手指相匹配，安装拆卸具有便捷性，且不对小车升降幅度造成明显影响。改良后的运转小车在平移板上方增加承接防护金具，防护金具厚5cm，足以提供保护手指的所需空间，金具与承托板之间具有10cm以上的间距，在承托板处于最低高度时仍然能保证充分间隙。增加防护金具后，即使硬质塑料制成的调节手轮发生断裂，金具可以防止承托板突然压到平移板上，避免人手的受伤。

2.5 移动把手的改良

现有的小车没有配置移动时可以扶握的把手，运行人员移动空载的小车时只能抓着承托平台两个角；当小车上有手车开关时，运行人员更多地习惯于抓着手车的试验位置限位扣来推车，相当于通过手车来移动小车，这就全靠手车与小车之间的限位杆来受力，万一限位杆松脱或损坏，极容易造成手车开关的滑落，导致事故的发生。

因此，本文设计理念坚持增加运转小车把手，且把手固定在小车主体框架上平面中。引出两根镀锌金属管形成L型把手，把手上方以不超过承托板为原则，以免妨碍手车开关的检修。在金属管末端套上优质橡胶，进一步增加操作舒适性。

3 应用效果

经过不断吸收意见，几经改进，改良后的运转小车在广东电网有限责任公司江门供电局220kV新会巡维中心开展应用，半年操作下来，运行人员将运转小车与高压柜对接的平均耗时由2min缩短到30s以内。运行人员认为其在操作的可靠性、安全性、操作的易程度等方面均比原结构有较大的提升，在实际应用中得到运行人员的认同。

4 结语

综上所述，经本文研究改良设计出的10kV中置式手车开关运转小车，可以实现对承托板在水平横向与垂直方向的双重调校，以精准实现承托中置式手车开关与高压柜的对接，通过安装闭锁装置及防护金具，能有效防止操作过程中的脱扣、坍塌等风险，把手的设计进一步增加小车操作的舒适性。其改进方式简单直观、成本低，生产运维单位既可要求厂家在出厂阶段就优化，也可方便地对现有的小车进行改造，具有很强的推广性和实用性。

参考文献

[1] 刘大钦.10kV中置式高压开关柜匹配使用的手车结构的改进研究[J].机电信息，2012，（15）.

[2] 夏更生，李宁云.论10kV中置手车式高压柜运转小车的功能改进[J].魅力中国，2009，（18）.

[3] 蒋丽娟.10kV开关站设备与运行[D].浙江大学，2011.