【正文】 理 論 課 教 案 章節(jié) 課題 緒論 167。1－ 1 金屬的力學(xué)性能（一） 課 型 新授課 課時 2 教具學(xué)具 電教設(shè)施 掛圖 教學(xué)目標(biāo) 知識 教學(xué)點 金屬力學(xué)性能的強度和塑性 能力 培養(yǎng)點 通過學(xué)習(xí)使學(xué)生們了解力學(xué)性能的作用和試驗原理 德育 滲透點 培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神 教學(xué)重點 難點 重點 各性能的符號、表示方法 難點 試驗原理 學(xué)法引導(dǎo) 講授法 自主探究法 教學(xué)內(nèi)容 更新、補 充、刪節(jié) 補充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容 參考資料 《金 屬學(xué)與熱處理》 課后體會 教 與 學(xué) 互 動 設(shè) 計 教 師 活 動 內(nèi) 容 學(xué)生活動內(nèi)容 時間 （一）組織教學(xué) 點名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課 （二）復(fù)習(xí)提問 談?wù)剬τ诮饘俨牧霞盁崽幚磉@門課的認(rèn)識？ 什么是力學(xué)性能？ （三）講授新課 緒論 一．講述金屬的發(fā)展過程 1． 古代 2． 近代 3． 現(xiàn)在 4． 未來 二． 學(xué)習(xí)《金屬材料與熱處理》的方法 1． 認(rèn)真做好課堂筆記 2． 理論聯(lián)系實際 3． 按時完成作業(yè)，有不懂的問題及時問老師。 三．《金屬材料與熱處理》的內(nèi)容及重點和難點 1． 學(xué)習(xí)材料的兩種性能（力學(xué)和工藝） 2． 金屬的結(jié)構(gòu) 與結(jié)晶（微觀角度看材料的性能） 3． 鐵碳合金相圖的縱向和橫向分析 4． 碳素鋼和鑄鐵的分類和用途 5． 幾種有色金屬的性能和用途 、 幾種非金屬的介紹 第一 章 金屬的性能 由于中學(xué)的時候我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了金屬的物理和化學(xué)性能，所以現(xiàn)在我們主要是介紹金屬的另外兩種性能 力學(xué)性能和工藝性能。 第一節(jié) 金屬的力學(xué)性能（一） 載荷 概念： 金屬材料在加工及使用過程中所受的外力。 分類： 根據(jù)載荷作用性質(zhì)分，載荷分三種： ? 、靜載荷：大小不變或變化過程緩慢的載荷。 —— 如 ：桌上粉筆盒的受力，用雙手拉住一根粉筆兩端慢慢施 力等。 ? 、沖擊載荷：突然增加的載荷。 —— 如 ：用一只手捏住粉筆的一端，然后用手去彈擊粉筆。 ? 、變交載荷：大小、方向或大小和方向隨時間發(fā)生周期性變化的載荷。 —— 如 ：通過在黑板上繪圖分析自行車輪轉(zhuǎn)動時輻條的受力。 根據(jù)載荷作用形式分，載荷又可以分為拉伸載荷、壓縮載荷、彎曲載荷、剪切載荷和扭曲載荷等。 準(zhǔn)備上課 學(xué)生思考并回答所提出的問題。 學(xué)生認(rèn)真聽講 學(xué)生認(rèn)真聽講 并記筆記 2分 5分 10分 教 與 學(xué) 互 動 設(shè) 計 教 師 活 動 內(nèi) 容 學(xué)生活動內(nèi)容 時間 拉伸載荷 壓縮載荷 彎曲載荷 剪切載荷 扭曲載荷 ㈡、內(nèi)力 概念 材料受外力作用時，為保持其不變形，在材料內(nèi)部產(chǎn)生的與外力相對抗的力。 注意：內(nèi)力一定是在外力的作用下，材料內(nèi)部所產(chǎn)生的相互作用力。 特點 ? 、內(nèi)力的大?。和饬υ黾訒r內(nèi)力也增加，其數(shù)值大小與外力相等，當(dāng)內(nèi)力達到其極限值時，外力再增加，材料將被破壞。 ? 、內(nèi)力的方向：與外力相反。 ? 、內(nèi)力的作用方式：隨外力的作用方式而變化。 ㈢、應(yīng)力 概念 假設(shè)作用在零件橫截面上的內(nèi)力大小均勻分布，單位橫截面積上的內(nèi)力。 即： R = F / S （ R——應(yīng)力， Pa； F——外力， N； S——橫截面面積， m2） 1Pa=1N/㎡ 1Mpa=1 *106 N/mm2 思考 公式中的內(nèi)力為什么用外力代替 ？ 答： 內(nèi)力 = 外力 意義 用 “應(yīng)力 ”可以表示不同材料的承載能力（見各種手冊中的強度指標(biāo)），也可以在現(xiàn)有外力下材料內(nèi)部單位面積的受力。 跟隨老師思路 ,認(rèn)真聽講 學(xué)生分組討論 20分 教 與 學(xué) 互 動 設(shè) 計 教 師 活 動 內(nèi) 容 學(xué)生活動內(nèi)容 時間 —— 如 ：相同截面的粉筆和鐵棒，在相同外力的作用下的結(jié)果。（粉筆先斷，說明鐵棒的應(yīng)力比粉筆大，即承載能力較強。） —— 如 ：相同截面的同一粉筆在不同的外力的作用下的結(jié)果。（作用力大的粉筆先斷，說 明先斷的粉筆內(nèi)部單位面積的受力較大） 一、強度 定義：金屬在靜載荷的作用下，抵抗塑性變形或斷裂的性能 表示方法：應(yīng)力 抗拉強度 強度的種類 抗壓強度 抗彎強度 抗剪強度 抗扭強度 拉伸試驗： ?拉伸試樣：是國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)棒。 拉伸試樣的形狀一般有圓形和矩形。 試棒直徑 d0 與長度之間的關(guān)系： 兩種 L0＝ 5 d0 或 L0＝ 10 d0 力－伸長曲線 ?試驗 力－伸 長曲線 △L ? 什么叫力－伸長曲線：拉力與伸長量的關(guān)系叫力－伸長曲線。 縱坐標(biāo)為拉力 F（ N），橫坐標(biāo)為伸長量 △ L（ mm） ?通過力－伸長曲線圖可以看出拉伸時的幾個變形階段： a、 oe：彈性變形階段： 試樣變形完全是彈性的，這種隨載荷的存在而產(chǎn)生，隨載荷的去除而消失的變形稱為彈性變形。 Fe 為試樣能恢復(fù)到原始形狀 學(xué)生分組討論 并發(fā)言 聽 講 記筆記 30分 教 與 學(xué) 互 動 設(shè) 計 教 師 活 動 內(nèi) 容 學(xué)生活動內(nèi)容 時間 和尺寸的最大拉伸力。 b、 es：屈服階段 ： 不能隨載荷的去除而消失的變形稱為。在載荷不增加或略有減小的情況下，試樣還繼續(xù)伸長的現(xiàn)象叫做屈服。屈服后，材料開始出現(xiàn)明顯的塑性變形。 Fs 稱為屈 服載荷 c、 sb：強化階段： 隨塑性變形增大，試樣變形抗力也逐漸增加，這種現(xiàn)象稱為形變強化（或稱加工硬化）。 Fb：試樣拉伸的最大載荷。 d、 bz：縮頸階段（局部塑性變形階段） 當(dāng)載荷達到最大值 Fb 后，試樣的直徑發(fā)生局部收縮，稱為“縮頸”。工程上使用的金屬材料，多數(shù)沒有明顯的屈服現(xiàn)象，有些脆性材料，不但沒有屈服現(xiàn)象，而且也不產(chǎn)生“縮頸”。如鑄鐵等。 強度指標(biāo)： （ 1）屈服點： 在拉伸試驗過程中，載荷不增加（保持恒定），試樣仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力稱為屈服點。用符號 σ s 表示 ，計算公式： σ s=Fs/So 對于無明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料可用規(guī)定殘余伸長應(yīng)力表示， 計算公式： σ =。屈服點 σ s 和規(guī)定殘余伸長應(yīng)力 σ 都是衡量金屬材料塑性變形抗力的指標(biāo)。材料的屈服點或規(guī)定殘余伸長應(yīng)力是機械零件設(shè)計的主要依據(jù)，也是評定金屬材料性能的重要指標(biāo)。 （ 2）抗拉強度 材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力稱為抗拉強度，用符號 σ b表示。計算公式為： σ b=Fb/So 零件在工作中所承受的應(yīng)力，不于允許超過抗拉強度，否則會產(chǎn)生斷裂。 二、塑性 斷裂前金屬材料產(chǎn)生永久變形的能力稱為塑性。塑性由拉伸試驗測得的。常用 伸長率和斷面收率表示。 伸長率： 試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比稱為伸長率。用δ表示： L1—— L0 計算公式 δ＝ 179。100% L0 斷面收縮率： 試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比稱為斷面收縮率。用 ψ 表示 計算公式 ￠ =0k0AAA ? 179。100% 學(xué)生認(rèn)真聽講并記筆記 跟隨老師的 思路進行分析 認(rèn)真聽講 記筆記 跟隨老師的 思路進行分析 15分 教 與 學(xué) 互 動 設(shè) 計 教 師 活 動 內(nèi) 容 學(xué)生活動內(nèi)容 時間 金屬材料的伸長率（δ）和斷面收縮率（ ψ ）數(shù)值越大，表示材料的塑性越好。 四、課堂小結(jié) 點出重點 : 學(xué)生總結(jié) 五、布置作業(yè) 復(fù)習(xí)本次課的內(nèi)容 課后練習(xí) 下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)提示 學(xué)生根據(jù)老師的提示認(rèn)真回顧本次課的重點內(nèi)容 5分 3分 理 論 課 教 案 章節(jié) 課題 167。1－ 2 金屬的力學(xué)性能（二） 167。1－ 3 金屬的工藝性能 課 型 新授課 課時 2 教具學(xué)具 電教設(shè)施 掛圖 教學(xué)目標(biāo) 知識 教學(xué)點 金屬力學(xué)性能的硬度、沖擊韌性、疲勞強度、工藝性能 能力 培養(yǎng)點 通過學(xué)習(xí)使學(xué)生們了解力學(xué)性能的作用和試驗原理 德育 滲透點 培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神 教學(xué)重點 難點 重點 各性能的符號、表示方法 難點 試驗原理 學(xué)法引導(dǎo) 講授法 自主探究法 教 學(xué)內(nèi)容 更新、補 充、刪節(jié) 補充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容 參考資料 《金屬學(xué)與熱處理》 課后體會 教 與 學(xué) 互 動 設(shè) 計 教 師 活 動 內(nèi) 容 學(xué)生活動內(nèi)容 時間 （一）組織教學(xué) 點名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課 （二）復(fù)習(xí)提問 強度和判據(jù) 韌性及其判據(jù) （三）講授新課 第一節(jié) 金屬的力學(xué)性能（二） 三、硬度： 材料抵抗局部變形特別是塑性變形壓痕或劃痕的能力稱為硬度。在機械制造中，有些材料是需要很高硬度的，如：車刀、銑刀、鉆頭、量具、沖模等，硬度是 金屬材料重要的力學(xué)性能之材料的硬度是通過試驗測定出來的，而硬度試驗有三種： 布氏硬度 硬度 洛氏硬度 維氏硬度 布氏硬度： （ 1）布氏硬度的測試原理：用一定直徑的球體（鋼球或硬質(zhì)合金），以規(guī)定的試驗力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力，然后用測量表面壓痕直徑來計算硬度 用 HBS（ HBW）表示： HBS（ HBW） =22 DDD F ??? 當(dāng) F、 D 一定時，布氏硬度與 d 有關(guān)， d 越小，布氏硬度值越大，硬度越高。 （ 2）布氏硬度的表 示方法：符號 HBS 之前的數(shù)字為硬度值符號后面按以下順序用數(shù)字表示條件： 1）球體直徑； 2）試驗力； 3）試驗力保持的時間（ 10~15 不標(biāo)注）。 例： 170HBS10/1000/