第一篇：人工智能教案04章 4.2 表示觀

4.2 表示觀

任何科學(xué)研究都是有其指導(dǎo)思想、觀點(diǎn)的，在一定的思想指導(dǎo)下提出一系列的方法體系。知識表示也是同樣。人工智能是處理知識的科學(xué)，所以對人工智能研究首先從知識表示開始，而指導(dǎo)知識表示的思想觀點(diǎn)稱為表示觀。

不同的表示觀規(guī)定了智能模擬研究的不同側(cè)面。各種表示觀是從不同角度及不同描述層次解釋表示的內(nèi)涵時(shí)產(chǎn)生的不同的結(jié)論。

表示觀：對于“什么是表示”這一基本問題的不同理解和采用的方法論。4.2.1 認(rèn)識論表示觀

認(rèn)識論表示觀認(rèn)為表示是對自然世界的表述，表示自身不顯示任何智能行為。其唯一的作用就是攜帶知識。這意味著表示可以獨(dú)立于啟發(fā)式來研究。

認(rèn)識論表示觀的思想最早出現(xiàn)于J.McCarthy與P.Hayes的一篇文章中。此主張的核心是將AI問題分成兩部分：認(rèn)識論部分與啟發(fā)式部分。認(rèn)為AI的核心任務(wù)就是“常識”形式化。其討論的主要問題：

◇“知識的不完全性”是認(rèn)識論學(xué)派討論最多的情況。推理者的知識是不完全，但卻是一致的，其要點(diǎn)是在保持知識一致性的前提下得出新的結(jié)論。

例如對知識“鳥會(huì)飛”，但是“鴕鳥”并不會(huì)飛。

◇“知識不一致性”是常識的另一類性質(zhì)。

例如教友派教徒是和平主義者，共和黨是好戰(zhàn)分子。已知某教授是教友派教徒，且是共和黨人。問他是和平主義者嗎？

◇“知識不確定性”是更復(fù)雜的常識問題。盡管Fuzzy、可信度理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等豐富了對常識的不確定性研究方法。但還不能顯現(xiàn)地表示“可廢棄性”這個(gè)重要特征。大大限制了對智能型為“靈活性”的描述。因此，在復(fù)雜問題求解釋，集成幾種方法是有吸引力的想法。

◇“常識的相對性”目前在AI中研究甚少。理論集合是有限的，常識的集合是無限的。

關(guān)于常識的研究非常困難。這種困難性首先在于常識知識難以形式化，因?yàn)槌ＷR知識實(shí)在是太多了。Doug Lenat在考慮建立一個(gè)人類級智能系統(tǒng)所需要的知識的數(shù)量時(shí)，他認(rèn)為大約需要100萬到1000萬個(gè)事實(shí)。其次，沒有很好的定義使我們能控制獨(dú)立于其他部分的邊界。在概念化一個(gè)常識時(shí)，可能牽涉到太多的實(shí)體、功能和關(guān)系，使得我們無法確定什么時(shí)候它已經(jīng)“概念化”好了。

認(rèn)識論的特點(diǎn)：

◇ 表示是在特定環(huán)境下對世界觀察的結(jié)果；

◇ 強(qiáng)調(diào)自然世界現(xiàn)象與表示之間的因果關(guān)系；

◇ 認(rèn)為啟發(fā)式方法不屬于表示研究的內(nèi)容，認(rèn)為對常識知識的形式化是非常重要的任務(wù)。4.2.2 本體論表示觀

本體論表示觀認(rèn)為表示是對自然世界的一種近似，它規(guī)定了看待自然世界的方式。即一個(gè)約定的集合。表示只是描述了關(guān)心的一部分，逼真是不可能的。

該觀點(diǎn)是由D.Lenta提出的。該觀點(diǎn)認(rèn)為表示主要解決的問題是：

◇ 表示需對世界的某個(gè)部分給與特別的注意（聚集），而對世界的另外部分衰減，以求達(dá)到有效求解。

◇ 對世界可以采用不同的方式來記述。注重的不是“其語言形式，而是其內(nèi)容”。此內(nèi)容不是某些特定領(lǐng)域的特殊的專家知識，而是自然世界中那些具有普通意義的一般知識。

◇ 推理是表示觀中不可缺少的一部分。表示研究應(yīng)與啟發(fā)式搜索聯(lián)系起來。認(rèn)為不考慮推理的純粹表示是不存在的。

◇ 計(jì)算效率無疑是表示的核心問題之一。即有效地知識組織及與領(lǐng)域有關(guān)的啟發(fā)式知識是其提高計(jì)算效率的手段。

計(jì)算效率：不同于以前的多用計(jì)算復(fù)雜性來衡量一種智能系統(tǒng)的方法,而采用計(jì)算困難度來衡量。

一般情況下，計(jì)算復(fù)雜性是實(shí)例的算法在極端情況下的衡量的特性。實(shí)例是人造的，分布往往不平衡，而且，實(shí)例問題是能解決的。但是，實(shí)際問題往往不能解決。計(jì)算困難度主要討論：計(jì)算復(fù)雜性的分布與研究困難有多大的問題。如對大多數(shù)有價(jià)值的實(shí)例遇到難以克服的計(jì)算復(fù)雜性問題，就研究如何克服。

◇ 哪種語言作為表示形式不是最重要的。特別強(qiáng)調(diào)表示不是數(shù)據(jù)。

本體論的特點(diǎn)：

◇ 本體論的約定具有相對性。本體論研究者認(rèn)為在智能系統(tǒng)中，往往需要分成不同的層次。每個(gè)層次具有其本體論的約定。這對專家系統(tǒng)一類的問題已被證明是有效的。

如電子線路分析。對電子線路的分析，如果從“電路是相互連接的實(shí)體，信號順著聯(lián)線瞬時(shí)地流動(dòng)”這個(gè)觀點(diǎn)，則存在著一種本體論。而如果從電動(dòng)力學(xué)來看，則存在另一種本體論。

◇ 如要建立一個(gè)具有普通意義的帶有一般知識的知識庫，將會(huì)遇到“相對性”的困難。因?yàn)?，如果站在不同的科學(xué)深度將導(dǎo)致不同的本體論約定。那么，什么是其最終的本體論約定哪？這是本體論表示觀至今未能解決的問題。

Minsky的說明是有代表性的?！霸诮忉尫浅?fù)雜的問題時(shí)，我們將不得不同時(shí)使用幾個(gè)完全不同的表示。這是因?yàn)?，每一種特別的表示均有其自身的優(yōu)點(diǎn)與缺陷。對涉及我們稱為常識的那些東西時(shí)，沒有一種表示可以說是足夠的?！辈捎眉傻姆椒▉砜朔碚摬蛔闼鶐淼睦щy，不僅對“本體論”表示觀是必然的。而且對其它兩種表示觀也是必然的。4.2.3 知識工程表示觀

最常用的表示法都反映了知識工程表示觀。其特點(diǎn)是：

◇ 將表示理解為一類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（邏輯）及在其上的操作。

◇ 對知識的內(nèi)容更強(qiáng)調(diào)與領(lǐng)域的相關(guān)性，適合于這個(gè)領(lǐng)域的，來自領(lǐng)域?qū)＜医?jīng)驗(yàn)知識是討論的重點(diǎn)。

這種觀點(diǎn)最大的特色就是強(qiáng)調(diào)工程實(shí)現(xiàn)性，表示方法必須在實(shí)際的應(yīng)用中得到實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，這種觀點(diǎn)所強(qiáng)調(diào)的知識領(lǐng)域有關(guān)性和對知識表示形式的選擇性與本體論有著顯著的差別。

一般地說，認(rèn)識論表示觀強(qiáng)調(diào)知識的某種存在性研究，本體論表示觀更多地考慮知識的構(gòu)造性研究，而知識工程表示觀則以知識系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性作為重點(diǎn)。顯然，對任意一門科學(xué)存在性、構(gòu)造性及可實(shí)現(xiàn)性均是重要的，簡單地論斷某種表示觀是否合適是錯(cuò)誤的。

注意：無論持何種表示觀的AI研究者都認(rèn)為，表示是刻畫智能行為的理論。這表示無論采用什么樣的方式（包括數(shù)學(xué)的或程序的）所建立的表示方法和立足于什么樣的表示觀，均需要滿足與智能現(xiàn)象一致的條件。鑒于智能現(xiàn)象的復(fù)雜性，采用什么表示觀，應(yīng)當(dāng)取決于所面臨的問題。籠統(tǒng)地強(qiáng)調(diào)好的是沒有什么意義的。近幾年一些研究者主張各種表示觀應(yīng)該互相滲透。

第二篇：人工智能教案04章 4.7 面向?qū)ο蟮谋硎痉?/a>

4．7 面向?qū)ο蟮谋硎痉?/p>

人工智能的語言有Lisp（函數(shù)型）、Prolog（邏輯型）和SmallTalk（面向?qū)ο笮停?。SmallTalk是基于對知識的面向?qū)ο蟊硎镜摹?/p>

1960年，人工智能研究的先驅(qū)者之一，美國的McCarthy推出了他設(shè)計(jì)的語言LISP。LISP是LISt Processor(表處理器)的意思。它之前的計(jì)算機(jī)高級語言如Fortran主要用于數(shù)值計(jì)算，而LISP則主要用于符號計(jì)算，它的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是表。LISP至今仍在廣泛使用，很大部分的人工智能程序是用LISP寫的，她為人工智能的發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

Prolog（PROgramming in LOGic）采用的是用邏輯方法作程序設(shè)計(jì)的思想，它把一階謂詞演算中的說明性命題賦予過程性的解釋，從而使說明性的命題變成可執(zhí)行的過程。

SMALLTALK是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言中的主要代表。它由Alan Kay設(shè)計(jì)出來。整個(gè)系統(tǒng)包含四個(gè)組成部分：語言核心，編程風(fēng)范，編程系統(tǒng)和界面模型。SmallTalk程序以面向?qū)ο鬄榛A(chǔ)，對象組織成類，凡是能被計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)都可以定義為對象。類構(gòu)成繼承的層次體系，每個(gè)類可以包含一些方法，這些方法可以被子類繼承也可以不被繼承，類之間的操作通過傳遞消息實(shí)現(xiàn)。

對象是由一組數(shù)據(jù)和與該組數(shù)據(jù)相關(guān)的操作構(gòu)成的實(shí)體。在面向?qū)ο蟊硎局蓄惡皖惱^承是一組重要概念。類由一組變量和一組操作組成，它描述了一組具有相同屬性和操作的對象。每一個(gè)對象都屬于某一類，每個(gè)對象都可由相關(guān)的類生成，換言之，對象是類的實(shí)例。一個(gè)類可以通過繼承擁有另一類的全部變量和操作，繼承是面向?qū)ο蟊硎痉ǖ闹饕评硇问健Ｍ瑫r(shí)，由于一個(gè)事物的描述都集中在一個(gè)類中，又體現(xiàn)了類的封裝性。繼承和封裝是面向?qū)ο蟮膬纱筇攸c(diǎn)。

第三篇：人工智能教案

人工智能教案

教學(xué)目標(biāo)：

知識目標(biāo)：了解人工智能（AI）的定義。知道常見的人工智能應(yīng)用。技能目標(biāo)：能夠分析“AI會(huì)取代人類嗎？”這個(gè)問題。情感目標(biāo)：能夠?qū)I產(chǎn)生興趣，理性認(rèn)識AI。

重難點(diǎn)：

重點(diǎn)：人工智能的定義，了解人工智能的應(yīng)用。難點(diǎn)：看待AI威脅論。教學(xué)過程：

導(dǎo)入：你知道AlphaGo嗎？（引起同學(xué)興趣）解釋AlphaGo是什么? 同學(xué)們觀看這幅圖片,認(rèn)識他是誰嗎？（柯潔）我們來讀讀他的微博：決戰(zhàn)前夕，感慨萬千...在這個(gè)特殊的時(shí)間，我有些話想和熱愛圍棋、關(guān)注圍棋、關(guān)注我的朋友們說: 無論輸贏，這都將是我與人工智能最后的三盤對局 很多人可能會(huì)問為什么？

其實(shí)私底下我已經(jīng)與朋友家人說了很多次這樣的想法，現(xiàn)在的AI進(jìn)步之快遠(yuǎn)超我們的想象。像國產(chǎn)的絕藝、日產(chǎn)的ZEN雖然和AIphago還有著較大差距，但已經(jīng)表現(xiàn)出超強(qiáng)的實(shí)力了...我相信未來是屬于人工智能的。

可它始終都是冷冰冰的機(jī)器，與人類相比，我感覺不到它對圍棋的熱情和熱愛。對它而言...它的熱情——也只不過是運(yùn)轉(zhuǎn)速度過快導(dǎo)致CPU發(fā)熱罷了。

我會(huì)我用所有的熱情去與它做最后的對決，不管面對再強(qiáng)大的對手——我也絕不會(huì)后退！至少這...最后一次...拼盡全力后，無論結(jié)果...管他口中是是非非，來一首《滄海一聲笑》..豈不美哉、快意？我淡然笑到...不眠夜，且看且珍惜，請大家欣賞我最后的三盤人機(jī)大戰(zhàn)。我們可以感受到柯潔什么樣的心態(tài)？

我們可以用一句話來表明：人工智能贏了棋，人類卻贏得了未來。其實(shí)這人工智能時(shí)代的序幕！

那么什么是人工智能呢？請同學(xué)起來回答。

定義：人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工：人力所能及制造的。

智能：涉及到其它諸如意識（CONSCIOUSNESS）、自我（SELF）、思維（MIND）（包括無意識的思維（UNCONSCIOUS_MIND））等等問題。接下里，我們了解人工智能的發(fā)展。（現(xiàn)階段的人工智能播放視頻）我們現(xiàn)在是什么時(shí)代？是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代

未來是屬于人工智能的時(shí)代!他們有什么區(qū)別呢？

區(qū)別：互聯(lián)網(wǎng)只是把原來存在的方式變得更加有效（連接萬物）。而人工智能使原來的不可能成為了可能（喚醒萬物）。你們了解哪一些人工智能的應(yīng)用： 接下來同學(xué)們看圖回答。

其實(shí)人工智能的應(yīng)用還有許多。我們來看一看?，F(xiàn)在，大家思考一個(gè)問題：人工智能會(huì)不會(huì)取代人類？

在電影里面，我們可以看到邪惡機(jī)器人欲毀滅人類或者充滿正義的機(jī)器人拯救人類。你們認(rèn)為人工智能會(huì)不會(huì)威脅人類?同學(xué)們討論3分鐘。分為2個(gè)方面來辯論。

現(xiàn)階段的人工智能安全問題：人工智能還在研究中，但有學(xué)者認(rèn)為讓計(jì)算機(jī)擁有智商是很危險(xiǎn)的，它可能會(huì)反抗人類。這種隱患也在多部電影中發(fā)生過，其主要的關(guān)鍵是允不允許機(jī)器擁有自主意識的產(chǎn)生與延續(xù)，如果使機(jī)器擁有自主意識，則意味著機(jī)器具有與人同等或類似的創(chuàng)造性，自我保護(hù)意識，情感和自發(fā)行為。大家了解百度現(xiàn)階段的人工智能應(yīng)用。最后：以一句話和一副圖片作為這節(jié)課結(jié)尾。

第四篇：教案4.2

第二節(jié) 熔化和凝固

一)教學(xué)目的

1.知道什么是熔化和凝固現(xiàn)象。

2.理解晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)的物理意義。

3.知道晶體和非晶體的熔化、凝固的區(qū)別。

4.知道熔化吸熱、凝固放熱。

5.了解圖象在學(xué)習(xí)物理學(xué)中的作用。(二)教具

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，三人一組。每組配備熔化實(shí)驗(yàn)儀器、酒精燈、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)二支、海波、蠟、水、火柴、坐標(biāo)紙。(三)教學(xué)過程

一、激趣導(dǎo)入，明確目標(biāo)

教師：我們在小學(xué)自然常識課中學(xué)習(xí)過物質(zhì)存在的三種狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。但是物質(zhì)的狀態(tài)不是一成不變的。當(dāng)物體的溫度發(fā)生變化時(shí)，物質(zhì)的狀態(tài)也往往發(fā)生改變，所以物質(zhì)狀態(tài)的變化也屬于熱現(xiàn)象。

二、創(chuàng)設(shè)情境，自主學(xué)習(xí)

1.熔化和凝固

教師提問：你見過哪些物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象?

(學(xué)生回答)

春天來了，湖面上的冰化成水；固態(tài)的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態(tài)等等，這些都是物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象。

提問：你見過哪些物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的現(xiàn)象?

(學(xué)生回答)

冬天到了，氣溫下降，湖面上的水結(jié)成冰；工廠的鑄造車間里，工人將鐵水澆在模子里，冷卻后，鐵水變成了固態(tài)的鑄件。

我們把物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固。剛才我們提到的冰化成水是熔化，水結(jié)冰是凝固。鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成液態(tài)是熔化，鐵水鑄成工件是凝固。

除此之外，蠟、松香、瀝青、玻璃等物質(zhì)也能熔化和凝固。2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)：觀察海波的熔化。(1)講述實(shí)驗(yàn)的做法

各組的熔化實(shí)驗(yàn)儀器中放入了少量的晶體物質(zhì)海波。將攪拌器和溫度計(jì)的玻璃泡插入試管里的海波粉中，溫度計(jì)的玻璃泡不要接觸試管壁和底，要埋在海波粉中。

把試管放在大燒杯的水中，將燒杯放在鐵架臺(tái)的石棉網(wǎng)上，用酒精燈加熱。等水溫升至30℃以上時(shí)，用攪拌器不停地?cái)噭?dòng)，每隔半分鐘記錄一次海波的溫度，并觀察海波的狀態(tài)。最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出海波的溫度隨時(shí)間變化的圖線。(2)注意事項(xiàng)

為了做好實(shí)驗(yàn)，每組的三位同學(xué)要分工合作。一位同學(xué)攪動(dòng)，一位同學(xué)讀數(shù)，并觀察海波的狀態(tài)，第三位同學(xué)記錄溫度和狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)中，攪動(dòng)必須不停地進(jìn)行，以保證海波受熱均勻。

(3)學(xué)生操作，等各組的熔化過程完成后繼續(xù)加熱，教學(xué)活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行。

三．講解釋疑，鞏固提高

海波的熔化曲線的分析

(教師選擇一個(gè)組的熔化曲線，請?jiān)摻M同學(xué)畫在黑板上)

教師：其他各組的曲線雖然不完全相同，但是大致形狀如圖所示。我們將這一曲線分為AB、BC和CD三段，請同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn)，回答下列問題。

（1)AB段。在這段曲線對應(yīng)的一段時(shí)間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度怎樣變化?(答：AB段所對應(yīng)的時(shí)間內(nèi)海波是固態(tài)，溫度升高)

(2)在曲線上的哪一點(diǎn)海波開始熔化?(答：B點(diǎn))

(3)在BC段對應(yīng)的時(shí)間內(nèi)，海波的狀態(tài)如何?溫度是否變化?這段時(shí)間是否對海波加熱?(答：BC段所對應(yīng)的時(shí)間內(nèi)海波的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)共存。海波的溫度保持在48℃左右不變。此時(shí)仍在繼續(xù)對海波加熱，即海波仍在吸熱)

(4)在CD段對應(yīng)的時(shí)間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度如何變化?(答：海波的狀態(tài)是液態(tài)，海波已經(jīng)熔化完畢，繼續(xù)加熱，海波的溫度升高)4.熔點(diǎn)

教師：除了海波以外，其他晶體物質(zhì)，如各種金屬、冰、固態(tài)酒精等，它們的熔化曲線都與海波的熔化曲線形狀相似，只是熔化時(shí)的溫度高低不同而已。這條熔化曲線反映了晶體物質(zhì)熔化的一個(gè)重要特征--晶體的熔化是在一定的溫度下完成的，即晶體在熔化過程中，溫度保持不變。

晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)。純海波的熔點(diǎn)是48 ℃。我們實(shí)驗(yàn)用的海波不純，熔點(diǎn)低于48 ℃。5.凝固曲線

教師：如果讓熔化了的海波冷卻，記下液態(tài)海波在冷卻凝固成晶體過程中的溫度隨時(shí)間變化情況，可得到凝固曲線近似下圖的形狀。請大家思考并回答：

(1)DE段。海波是____態(tài)，____熱(填“吸”或“放”)，溫度______。

(2)EF段。海波的狀態(tài)是______，____熱，溫度______。

(3)FG段。海波的狀態(tài)是______，____熱，溫度______。

教師：晶體的凝固也是在一定的溫度下完成。晶體凝固時(shí)的溫度叫凝固點(diǎn)，晶體的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同。6.學(xué)生練習(xí)

(1)讀物質(zhì)的熔點(diǎn)表。請學(xué)生看課本上的熔點(diǎn)表。教師讀一種物質(zhì)的熔點(diǎn)并加以解釋。

教師：鎢的熔點(diǎn)是3 140 ℃。鎢在熔化時(shí)溫度保持在3 140 ℃不變。

(學(xué)生模仿教師讀幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)并加以解釋)

(2)學(xué)生回答

①溫度是70 ℃的萘是____態(tài)。

②水在-5 ℃時(shí)是____態(tài)。

③鐵、銅、鋁在常溫下是____態(tài)。

④水銀在-30 ℃時(shí)是____態(tài)。

⑤酒精在-100 ℃時(shí)是____態(tài)。

⑥錫在232 ℃時(shí)是____態(tài)。

⑦中國北部的漠河冬季氣溫最低到-52.3℃，應(yīng)選用水銀溫度計(jì)還是酒精溫度計(jì)?為什么?(應(yīng)選用酒精溫度計(jì)。因?yàn)榫凭哪厅c(diǎn)是-117 ℃，在-52.3 ℃的情況下，酒精是液態(tài)的。水銀的凝固點(diǎn)是-39 ℃，在氣溫低于-39 ℃時(shí)，水銀的固態(tài)的。所以水銀溫度計(jì)在冬季的漠河無法工作。)7.熔化吸熱和凝固放熱

教師：現(xiàn)在請大家結(jié)合熔化和凝固的實(shí)驗(yàn)聽一段海波的自白，并回答問題。

“我叫海波，我的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)都是48 ℃。現(xiàn)在我的體溫恰好是48 ℃，請你們告訴我，我是應(yīng)該熔化，還是應(yīng)該凝固呢?只要你們說得對，我就照你們說的辦?！?/p>

(學(xué)生討論并回答)

℃既是海波熔點(diǎn)也是它的凝固點(diǎn)。此時(shí)海波是熔化還是凝固，關(guān)鍵要看海波是吸熱還是放熱。固態(tài)海波在溫度到達(dá)熔點(diǎn)時(shí)，吸熱則熔化。液態(tài)海波在溫度到這一溫度時(shí)，放熱則凝固。所以熔化時(shí)吸熱，凝固時(shí)放熱。8.學(xué)生實(shí)驗(yàn)：非晶體的熔化和凝固

教師：物質(zhì)除了晶體還有非晶體，松香、石蠟、玻璃等屬于非晶體。我們現(xiàn)在利用實(shí)驗(yàn)研究石蠟的熔化和凝固。

我們所用的實(shí)驗(yàn)裝置還是剛才用過的裝置，實(shí)驗(yàn)步驟也完全相同。

(學(xué)生操作、實(shí)驗(yàn))

教師：請一個(gè)組把石蠟的熔化和凝固曲線畫在黑板上。

從石蠟的熔化和凝固曲線可知，非晶體的熔化和凝固跟晶體不同。非晶體沒有一定的熔點(diǎn)，也沒有一定的凝固點(diǎn)。石蠟熔化時(shí)吸熱，溫度不斷上升，固態(tài)石蠟由硬變軟，然后再變?yōu)橐簯B(tài)。凝固時(shí)放熱，石蠟由液態(tài)變?yōu)檎吵恚缓笥绍涀冇?，形成固態(tài)。

四、歸納總結(jié)，檢測達(dá)標(biāo)

1.物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)叫凝固。

晶體和非晶體的熔化、凝固有明顯的區(qū)別：晶體的熔化和凝固是在一定的溫度下完成，這個(gè)溫度分別叫熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。而非晶體沒有一定的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。但是不論晶體還是非晶體，熔化時(shí)都吸熱，凝固時(shí)都放熱。所以，晶體實(shí)現(xiàn)熔化的條件可概括為兩條：一是溫度到達(dá)熔點(diǎn)，二是吸熱。凝固的條件是溫度到達(dá)凝固點(diǎn)，同時(shí)要放熱。

2.通過以上的學(xué)習(xí)，請大家考慮以下兩個(gè)問題。

(1)冰水混合物的溫度為什么是0 ℃?(學(xué)生思考并回答)

冰水混合物中有冰又有水，冰和水的物態(tài)變化有兩種可能：其一是冰尚未熔化完畢，冰熔化時(shí)溫度保持在熔點(diǎn)不變。另一種可能是尚未凝固完畢，溫度也應(yīng)保持在凝固不變。所以冰水混合處于熱平衡狀態(tài)，溫度為0 ℃。

(2)人們常說“下雪不冷化雪冷”，這句話是什么道理?

(學(xué)生思考并回答)

雪在熔化時(shí)溫度保持在0 ℃不變，但是要吸熱。雪從空氣中吸熱，氣溫下降，所以化雪時(shí)更冷。

3.北方的冬季較冷，為了妥善地保存蔬菜，多在菜窖里放幾桶水，可以利用水結(jié)冰時(shí)放出熱，窖內(nèi)溫度不致太低?，F(xiàn)在，人們研制出一種聚乙烯材料，在15 ℃～40 ℃的范圍內(nèi)熔化或凝固，而熔化或凝固時(shí)，溫度保持不變。所以，人們將這種材料制成顆粒狀，摻在水泥中制成儲(chǔ)熱地板或墻壁，天氣熱時(shí)顆粒熔化，天氣冷時(shí)又凝固成顆粒，能調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。

第五篇：汽車機(jī)械基礎(chǔ)教案-04章

【課題】平面任意力系 【教材版本】

張讓莘.汽車機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識目標(biāo)：了解平面任意力系向一點(diǎn)簡化的方法、熟練掌握平面任意力系平衡條件及平衡方程的應(yīng)用。

2．能力目標(biāo)：具備熟練計(jì)算平面任意力系作用下簡單物體平衡問題的能力。3．情感目標(biāo)：由特殊到一般，對事物全面的認(rèn)識，使學(xué)生有一種登泰山小天下之感。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：平面任意力系平衡條件及簡單物體平衡。教學(xué)難點(diǎn)：平面任意力系平衡條件及簡單物體平衡。【教學(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第四章及相應(yīng)的多媒體素材。

本章內(nèi)容有兩部分，第一部分內(nèi)容主要是理論推導(dǎo)，可采用講授法、課堂討論和練習(xí)法等教學(xué)方法。第二部分內(nèi)容可采用講授法及練習(xí)法。分析講解一定要透徹，而在例題講解時(shí)，每個(gè)步驟都要圍繞所求選取研究對象，列相應(yīng)方程?！菊n時(shí)安排】

2課時(shí)（90分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)，尤其聯(lián)系工程實(shí)際使學(xué)生

能推廣到解決每一類平衡問題的思路與方法?！窘虒W(xué)過程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

前面我們已學(xué)習(xí)了兩類平衡問題，可以說已經(jīng)掌握了靜力學(xué)中的平衡問題的解決方法及其步驟（師生可大聲講出來）?，F(xiàn)在我們在此基礎(chǔ)上，推廣到一般平衡問題——平面任意力系的平衡。

二、新授（75分鐘）

1．平面任意力系向一點(diǎn)簡化（40分鐘）

教師分析講解：平面任意力系向任一點(diǎn)Ｏ簡化，其一般結(jié)果為作用在簡化中心Ｏ的一個(gè)力和一個(gè)力偶，這個(gè)力等于該力系的主矢作用于簡化中心Ｏ。這個(gè)力偶的矩等于該力系對于點(diǎn)Ｏ的主矩。

學(xué)生復(fù)習(xí)：力的平移定理、主矩、主矢。2．平面任意力系的平衡條件和平衡方程（35分鐘）

教師分析講解：平面任意力系平衡的必要充分條件是：力系的主矢和對于任一點(diǎn)的主矩都等于零。平衡方程為：

?F?0???F?0? ?m(F)?0??xY0i學(xué)生復(fù)習(xí)：畫受力圖、列方程、解方程組。在黑板上做練習(xí)，互相糾錯(cuò)。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問題展開，如平面任意力系的判斷、簡化中心的選取對計(jì)算的影響、主矩和主矢與原力系的等效性等。

最后小結(jié)主矩、主矢和計(jì)算及求解平面任意力系平衡問題的一般方法步驟及注意事項(xiàng)。最后簡單總結(jié)或比較幾種平衡問題。

作業(yè)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第四章后習(xí)題中：(一)填空題1．

2、（二）選擇題、（三）判斷題1．

3、(四)簡答題、(五)計(jì)算題1．3。