第三节 技术试验及其方法

三、

技术试验及其方法教学目标

1.了解技术试验在技术研究活动中的重要性。

2.能够完成简单的技术试验，并写出规范的试验报告。

我们现在已经能够运用新材料、新工艺和现代科学技术、制造出许许多多高精尖的机器设备。就拿飞行器来说，经过短短一百多年的努力，我们已经从莱特兄弟制造的最简单的飞机发展到飞向太空的宇宙飞船，而这一系列的发展过程，都要经过一系列的技术试验才能完成

.神舟五号发射时间：2003年10月15日9时整

飞行时间/圈数：21小时/14圈

搭载物品：除了中国飞天第一人杨利伟外，“神舟”五号载人飞船返回舱内还搭载有一面具有特殊意义的中国国旗、一面北京2008年奥运会会徽旗……等等。神舟六号费俊龙、聂海胜，神六载人航天飞行航天员，2005年10月12日9时点火4秒升空12秒拐弯120秒抛掉逃逸塔，乘坐神舟六号载人飞船进入太空，在太空停留5天5夜，于2005年10月17日凌晨安全返回。

2008年9月25日21时10分，神舟七号飞船在酒泉卫星发射中心升空。27日16点48分，翟志刚在太空迈出第一步，刘伯明上身出舱，递给翟志刚一面五星红旗，翟志刚向着镜头挥动。28日17时37分，神舟七号飞船返回舱成功降落在内蒙古中部预定区域。我国神舟七号载人航天飞行获得圆满成功。

神舟七号

大家都知道我们国家的载人航天成就让我们每一个中国人感到骄傲和自豪，那么为什么只有神舟5号、6号、7号真正的载人上天，神舟1、2、3、4号又干什么去了呢？一项新产品设计生产出来后，其设计是否合理，性能和质量是否符合要求，都需要通过技术试验来验证，同样的航天火箭发射也一样，我们开始不能保证我们的火箭能载人航天，所以我们分别进行了神舟１号到４号火箭的发射，这四枚火箭相对神舟５号６号7号而言都可以说是在进行技术试验。神舟一号发射时间：1999年11月20日6时30分7秒

飞行时间/圈数：21小时11分/14圈

搭载物品：一是旗类，中华人民共和国国旗澳门特别行政区区旗、奥运会会旗等；二是各种邮票及纪念封；三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麦等农作物种子，此外还有甘草、板蓝根等中药材。

神舟二号发射时间：2001年1月10日1时0分3秒

飞行时间/圈数：6天零18小时/108圈

试验项目：我国第一艘正样无人飞船。

神舟三号发射时间：2002年3月25日22时15分

飞行时间/圈数：6天零18小时/108圈

试验项目：“神舟”三号是一艘正样无人飞船，飞船技术状态与载人状态完全一致。送模拟人上天试验2002年4月1日，我国自行研制的神舟三号飞船在太空绕地球飞行108圈后，在我国内蒙古中部地区成功地着陆。此次神舟三号飞船是我国首次完全模拟载人状态进行飞行试验的，因此引起国内外的广泛关注。神舟三号是无人飞船，可船艙里卻安坐了一名矮小結实的“小伙子”。据飞船系统副总指挥秦文波的介紹，这是飞船上新添的模拟人設备。虽說是假人可“他”卻会“呼吸”、能“排汗”，皮肤軟綿綿的很像真人为什么要进行“模拟人”试验？

神舟四号发射时间：2002年12月30日0时40分

飞行时间/圈数：6天零18小时/108圈

搭载物品：除了大气成分探测器等19件设备已经参加过此前的飞行试验外，其他的空间细胞电融合仪等33件科研设备都是首次“上天”。

中国神州号：4次

神州1号1999年11月20日

神州2号2001年1月10日

神州3号2002年3月25日

神州4号2002年12月30日

前苏联载人前飞船试验次数：共7次

美国载人前飞船试验次数：共8次我国宇宙飞船载人前试验飞行次数那么到底什么是技术试验呢？1.什么是技术试验技术试验(technicaltest)——为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动。技术试验与科学实验是不是一样的呢？

我们熟悉的在物理、化学、生物所进行的实验，是对事物的客观规律和现象进行观察、分类、归纳、演绎、推理、验证的科学过程，是一种科学探究活动。技术试验是为了全面考核产品质量和性能的稳定性和可靠性，获取得大量技术数据，经过分析综合得出产品的使用质量的基本水平及其极限状况的过程。是一种创造性的技术活动.

目的验证内容科学实验技术试验验证方案的可行性与合理性，并实现优化。验证假设，行成结论选择和优化甄别真伪太空马桶试验1.什么是技术试验

技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星.

人造卫星在发射上天前必须经过一系列的地面试验,以考验卫星的技术性能.但是地面试验毕竟不同于天上,在地面上试验完了还必须上天试一试.无论哪个国家在发射每一种应用卫星之前,都要发射一些技术试验卫星.1.什么是技术试验2005年8月2日15时30分，我国第21颗返回式科学与技术试验卫星发射升空

1.什么是技术试验

1.你在日常生活中接触了哪些技术试验？请举例说明讨论医院青霉素皮试药品小白鼠试验甲型H1N1流感疫苗的接种试验计算机性能测试（优化大师的使用）安全帽超载试验苹果嫁接移植试验大桥通车试验弹簧床垫弹性测试试验青藏铁路通车试验防弹背心击穿测试试验橡皮筋弹性试验各种疫苗测试试验原子弹爆炸试验天气预报等2.为什么要进行技术试验？加拿大魁北克大桥的倒坍

---世界十大技术失误之一

如果不做技术试验会怎样呢?课外阅读：技术原因造成的----十件悲剧

（1）“瓦萨”号沉没（2）海厄特摄政通道垮塌（3）易洛魁剧院大火（4）Eschede列车出轨（5）阿什塔比拉河桥垮塌（6）圣弗朗西斯水坝决口（7）“大西洋皇后”号和“爱琴海舰长”号相撞事故（8）AT&T电话线路瘫痪日（9）1965年美国东北部电力中断（10）“协和”飞机失事阿什塔比拉大桥的垮塌. 1863年,美国铁路巨头斯托恩全部采用铁制材料建造了铁路桥,由于对新材料的过度信任,未经技术试验就投入使用,13年后火车经过大桥时铁架发生断裂,大桥垮塌,结果使100多名旅客丧身思考:

以上案例给了我们什么启示?

如果不进行技术试验,你不可能了解材料的性能,产品的性能,不能发现设计中的问题,不能避免事故的发生,如果事先对材料的性能和设计方案进行了试验,将会最大限度降低失误，避免损失。对于一些大型建筑工程建筑，我们就要缩小比例，用模型进行试验。所以,无论什么产品,大到航天飞机,小到吃穿用的生活用品,设计制造出来的产品都要进行一系列的试验,来检验你的设计是否合理,性能是否达到要求。

技术试验的重要性——可以验证技术是否成功，也是发现问题、探究规律、优化技术的关键.——通过技术试验,可以使设计得以改进和完善,将设计的风险和失误降到最低.分组讨论：

同学做的小板凳，也要进行试验，你认为应该从哪些方面检验它的性能呢?李宁同学自己做了个小板凳，他要做两个小试验来检验小凳的承重力和稳定性，你认为他的试验合理吗？

1.在小凳上逐步加重物，把重物将小凳压垮前的一次重力记录为小凳的承重力。2.在小凳上固定一个特制的挡风屏障用电风扇在一定距离之外吹风，电扇由远及近移动，风力由小变大，记录屏障连同小凳一同倒下时电风扇与小凳之间的距离以及电风扇的风力。分析板凳承重力和稳定性测试试验凳子的承重力和稳定性主要决定于凳腿对地面的支撑力和角度、所以第一个试验应该做而第二个试验不必做。由此也可以看出,对不同用途的产品,其功能不同,用途不同，用来检验的方法也有所不同。技术试验的分类1.按应用范围分类农业试验工业试验国防试验科学试验2.按目的分类性能试验优化试验预测试验信息试验性能试验

通过改变所给的条件，测量试验对象的状态变化并分析其原因，明确试验对象的性能或性能故障.如对产品的高温试验、振动颠簸试验等高温试验压力试验拉力试验性能试验塑料的冲击强度试验塑料硬度测试影片木材硬度测试试验金属硬度试验塑料抗拉性能塑料刚性测试金属韧性试验性能试验优化试验

对试验对象进行优化或条件组合，如农业中不同品种的对比试验。“杂交水稻之父”袁隆平在试验田预测试验

预测被试对象状态的变化及产生的后果。如：老化试验、天气预测。通过老化试验预测零件老化后的周期；通过地震预测试验预测地震可能发生的时间

老化试验对安全帽的超载试验信息试验

通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果。如航测袁隆平与杂交水稻的育成功（1）优选试验法运用数理统计的方法,选定若干次典型意义的试验,逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果.如不同品种水稻的对比试验，有没有施肥水稻的对比试验。为了找到棉花的良种，在相同的自然环境和管理条件下，通过种植不同品种的棉花进行对比试验，最后确定一种高产的、抗病虫害能力强、棉纤维质量符合要求、易管理的棉花品种进行推广。2.技术试验方法还有没有优选试验法的应用？优选试验法有很多。比如说我们前面讲到了神舟５号航天飞船，那我们为什么选择了杨利伟做为第一位上天的航天员啊？其实这里也用到了优选试验法，当时一定是在所有的航天员中反复的选择、比较，最后认为杨利伟最合适所以选他。我们要制造某种特种钢的时候，需要向钢里面加入某种元素，要用优选试验法来测定加入某种元素的量.2.技术试验方法航天员为什么要进行这样的训练啊？视频：航天员失重训练因为在太空中是没有空气没有重力的，宇航员在太空时都是处于失重状态的，为了让宇航员很好的适应失重状态，所以要在地球上对宇航员进行失重训练，而这种训练是模拟太空环境来进行的，利用失重飞机完成的。它可以使宇航员感受、体验和熟悉失重环境，在失重的时间里可以做各种试验，如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动，训练太空的出舱活动。2.技术试验方法（2）模拟试验法通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法.如汽车的碰撞试验就可以选用模拟试验法进行试验，在专用的场所模拟现实中的撞车事故，以考察汽车的性能。采用这种方法进行试验，可以减小风险，提高效率。视频:汽车碰撞试验2.技术试验方法视频:日本模拟的地震试验模拟侧翻模拟淋雨视频：汽车安全带模拟试验法还可以通过缩小(放大)比例来模拟所设计的现场效果。视频：IBMT61宽屏撞击试验2.技术试验方法视频：小行星撞击地球视频：飞机的风洞试验在汽车碰撞试验中为什么要用模拟人试验呢？用模拟人试验可以检测在事故发生时对撞击人体造成的伤害，从而总结经验，改善汽车的安全性能设计，降低事故风险。同学们前面我们看了航天员失重训练的视频，现在我们再来看看凤凰号火星探测器模拟登陆动画。视频：“勇气号”火星探测器3D虚拟登陆视频2.技术试验方法这段视频是真实发生的吗？我们暂时还无法直接把火星探测器登陆的视频拍下来，可是我们可以利用计算机技术来虚拟实现，这就是我们要学习的第三个试验方法。（3）虚拟试验法：

利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法称为虚拟试验法。2.技术试验方法除了刚才我们看到的勇气号火星探测器模拟登陆动画外，还有虚拟人等采用了虚拟试验法。视频：神州七号发射及太空行走3D虚拟场景2.技术试验方法视频：嫦娥一号虚拟场景

采用虚拟试验技术，很多试验可以在计算机上完成，大大缩短研制周期与研制经费。虚拟人――研究者利用来源于自然人的解剖信息和生理信息，集成虚拟的数字化人体信息资源，经计算机模拟构造出虚拟人，可以开展无法在自然人身上进行的一系列诊断与治疗研究。

同学们我想大家应该都知道，要成为一个宇航员不容易，要经过层层的选拔，选拔成为宇航员后还要经过很多高强度的体能训练。宇航员的训练远比我们想象的艰苦，有些训练甚至让人难以忍受。当初苏联宇航员在一年内，要骑自行车1000公里，滑雪3000公里，越野跑步200多公里。当年美国的宇航员登月前要穿几十千克重的宇航服，在炎热的佛罗里达沙漠中，每天行走二三十千米。而今我国的宇航员也在进行高强度的训练。为什么他们要进行这么多高强度的训练啊？2.技术试验方法

宇航员进行这么多高强度的训练，是为了让他们在执行太空任务时能更好适应太空的环境，并能很好的处理各种突发事件。（4）强化试验法通过扩大和强化试验对象的作用,以提高试验效率的方法。汽车道路强化腐蚀试验、高温高湿试验、盐水搓板路试验、强化坏路行驶试验…2.技术试验方法高温高湿试验室盐水搓板路盐水喷雾室强化坏路行驶2.技术试验方法东海大桥主通航孔进行荷载试验

2.技术试验方法

24辆总重达1320吨左右的集装箱卡车，装满最高荷载的渣石驶上大桥，在三来三去的车道上排成六列，承受如此“极端重压”，大桥岿然不动！检测人员通过7个控制点上的监测仪器，测出了桥面在重压下的变形情况数据。随后，这些车辆三三两两结伴而行，分别以每小时10公里、20公里、40公里、60公里的时速驶过大桥。检测人员还分别测试了大桥的抗风、抗震等性能。

2.技术试验方法在前面我们讲到了宇航员要进行“失重训练”。同学们失重训练的这个环境在我们地球上本来有没有？这种失重的环境实际上是我们模拟的太空环境，是不是也可以说是把太空的环境移植到了地球？而这种移植也是一种技术试验方法。（5）移植试验法

在相互具有差异的事物之间,将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验法。2.技术试验方法农作物的嫁接或移植试验（如橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。这就是一种非常典型的移植试验）。同学们还知道些什么样的移植试验法的应用？西瓜移植试验、小白鼠、用动物试验非典疫苗。人体器官移植手术等2.技术试验方法马上行动稳定性舒适度结构强度亲自坐在椅子上感受一下放一些重物在椅子上,看是否能承受用手左右晃一晃,看是否稳定请的测试内容和相应的试验方法连起来小结：

从以上的试验中我们知道,技术试验是从多方面多角度地检验材料,产品性能的技术手段，试验方法也不局限于上面提到的5种方法，除了我们刚才所学的以外还有创新转化试验法、中间试验法、工业试验法、析因试验法等。

技术试验的实施制定试验计划抽取样本进行试验分析数据得出结论3.技术试验的实施与报告的写作讨论：人们在技术试验中可能会遭遇不可预料的危险，甚至有人为了获得资料在试验中英勇献身，你对此有什么体会？案例分析《当核材料接近临界值》技术试验是一种探索性的实践活动，需要试验者具有科学的精神、严谨的态度；技术实验往往要经历一个曲折的过程，需要试验者拥有顽强的毅力。3.技术试验的实施与报告的写作技术征途上的勇者邓稼先(1924~1986)原子弹爆炸技术试验者应具备什么品质?科学的精神严谨的态度顽强的毅力3.技术试验的实施与报告的写作技术试验报告包括哪些内容?试验目的试验准备试验步骤试验记录试验总结完整、真实！3.技术试验的实施与报告的写作技术试验报告记录稿班级：

组序：

组员：

记录：

试验名称：试验目的：试验准备：试验步骤：试验记录：试验总结：3.技术试验的实施与报告的写作案例分析《纸张的结构造型与强度的关系的实验报告》试验报告的文字应力求简明扼要。技术试验报告的格式不是惟一的，不同的技术试验内容或方法可以形成不同的试验报告。3.技术试验的实施与报告的写作《纸张的结构造型与强度的关系》技术试验报告班级：

组序：

组员：

记录：

时间：试验目的探究A4纸的结构造型与强度的关系试验准备材料人员分工大小相同不同结构纸张若干、笔、高度相同的书、试验报告表负责人：摆放试验纸：放重物：记录员：试验过程造型粗图（尺寸）最大承重量排名试验总结1、物体的结构造型对

有影响。2、相同材料的物体结构不同，

不同3、相同结构造型的材料，间距不同，强度

4、我们可以改变

来增强物体的结构强度拓展：思考1：试验操作过程不规范，将给试验带来什么后果？思考2：纸张的结构研究试验成果，可否用于其他材质，为什么？思考3：技术试验在设计中有什么作用？设想用截面为凹槽形状的构件做杠件，凹槽侧向放置与向上放置所承受的重力是否不同？

3.技术试验的实施与报告的写作4.技术试验在设计中的作用

在技术活动中，技术试验是必不可少的。在技术设计后期，进行综合性的整体试验可为设计的评价提供准确、客观的依据，同时也可发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。如通过小板凳承重力试验来解决小板凳设计的安全性问题，如通过小板凳的稳定性试验来解决小板凳结构的设计问题。P042练习降水量的定义：降落在地面上未经蒸发、渗透和流失的液态降水或固态降水的积水量，以积水深度表示，单位为mm。1毫米的降水量是指单位面积上水深1毫米。1毫米降水落到田地里有多少呢？我们知道,每亩地面积是666.7平方米,因此,1毫米降水量就等于每亩地里增加了0.667立方米的水。每立方米的水是1000公斤,这样,1毫米降水量也就等于向每亩地浇了约650公斤水。影响测量误差的因素：造成降水量观测误差的主要原因是雨水溅失、蒸发损失和风的影响。各类雨的降水量标准：小雨:24小时降水量小于10.0

12小时降水量小于5.0中雨:

24小时降水量10.0-24.9

12小时降水量5.0-14.9大雨:24小时降水量25.0-49.9

12小时降水量15.0-29.9暴雨：

24小时降水量50.0-99.912小时降水量30.0-69.9大暴雨：24小时降水量100.0-249.012小时降水量70.0-139.9特大暴雨

24小时降水量250.0以上

12小时降水量140.0以上补充:1、要检验垃圾袋的质量，可以设计哪些试验？检验垃圾袋的承重力、透水性，该如何设计技术试验？有了上面一些基本概念之后，就可以设计一个实验报告了。根据教材，其基本内容可否包括如下几点：一、试验名称二、试验目的三、试验设备简介四、试验记录（表格）时间

雨量

记录人

气象台数据

雨量等级0点～1点1点～2点23点～24点五、测量精度评价及误差分析六、对设备和测量方法的改进意见⑴技术试验：（根据目的分类）性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。⑵技术实验法：优选试验法、模拟试验法、虚拟试验法、强化试验法、移植试验法等。⑶技术试验报告的写作⑷技术试验在设计中的作用小结课堂练习1、某市铸管厂承接了一项供水水管的生产任务，为了保证产品的质量，维护本厂信誉，提高产品知名度，对所生产的水管进行质量检测，利用注水加压的方法检测水管的强度，这种试验属于（），所用的试测方法是（

）：

A、性能试验

模拟试验法

B、预测试验

优选试验法

C、优化试验

强化试验法

D、性能试验

强化试验法2、周棉敏同学动手制作了一个小板凳,他通过试验来检验小板凳承重力和稳定性，他的试验方法是()A、优选