1.4 金属材料的韧性（教案）-高一《金属加工基础》同步精品课堂（机工版·第2版）

《金属加工基础》教案 课 题 金属材料的韧性 课 型 理实一体 课 时 1 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本书是为了适应中等职业教育教学改革的需要，根据教育部2009年颁发的《中等职业学校金属加工与实训教学大纲》的精神及中等职业教育人才培养目标的要求编写的。 全书共八个单元，主要阐述了金属材料的力学性能、常用金属材料、钢的热处理、铸造、锻压、焊接、金属切削加工基础知识、金属切削机床及其应用等内容。 本书注重在基础知识、职业素质和职业技能等方面对学生进行综合培养；突出中等职业教育的特点，图例直观形象，简化了过多的理论介绍，理论联系实际，加强对学生实践技能和综合应用能力的培养；注重培养学生的学习能力及工程意识、安全意识、经济意识、质量意识和环保意识等；注重趣味性和文化特色，安排了大量的小栏目。 本书可作为中等职业学校加工制造类专业“金属工艺学”“金属加工基础”“金属加工与实训”课程的教材；此外，还可作为职工培训及技工学校教学用书。 本节课内容为教材中“模块四 金属材料的韧性”。 学情分析 知识储备：金属材料韧性的概念及其意义 能力水平：较深入地认识韧性的概念、试验原理和方法，能分析和运用 学习目标 知识目标：了解金属材料韧性的概念、夏比摆锤冲击试验和吸收能量的概念。 能力目标：熟悉夏比摆锤冲击试验方法的原理和运用。 情感目标：理解冲击吸收能量和温度的关系，并能在实际生活中合理运用。 学习重难点 教学重点：准确理解韧性的名词概念。 教学难点：韧性的概念、试验原理和方法。 教学方法 讲授法、演示法、讨论法 课前准备 教师准备：引入主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论，完成任务书。 教学媒体 多媒体教室 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1.操作引出主题 问题引入：什么是韧性？如何进行测定？ 2.分发学习任务书 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 3.展示学习目标 1、提出问题，认真回答问题。 2、接收并查看本节课堂任务书。 3、.查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 活动二： 调动思维 探究新知 1、 韧性的概念 1. 韧性是金属材料在断裂前吸收变形能量的能力。 2. 金属材料韧性的大小通常采用吸收能量K （单位是J）来衡量。 3. 金属材料的吸收能量K采 用GB/T 229—2007 金属材料夏比摆锤冲击试验方法来测定。 1、熟悉和掌握韧性和夏比摆锤冲击试验的概念；通过结合图片的学习，完成课后练习。 1. 细化课程知识点设计，让学生更好的理解和掌握。 2.知识点在学生心理更清晰明了 活动三： 调动思维 探究新知 2、 夏比摆锤冲击试验 1. 夏比摆锤冲击试样 夏比摆锤冲击试样有V形缺口试样和U形缺口试样两种。带V形缺口的试样，称为夏比V形缺口试样；带U形缺口的试样，称为夏比U形缺口试样。 2. 夏比摆锤冲击试验方法 夏比摆锤冲击试验是在摆锤式冲击试验机上进行的。试验时，将带有缺口的标准试样安置在冲击试验机的机架上，使试样的缺口位于两支座中间，并背向摆锤的冲击方向。将一定质量的摆锤升高到规定高度H，则摆锤具有势能AKV1（V形缺口试样）或AKU1（U形缺口试样）；当摆锤落下将试样冲断后，摆锤继续向前升高到H₂，此时摆锤的剩余势能是AKV2或AKU2， 则冲击试样的吸收能量K就等于摆锤冲断试样过程中所失去的势能。其计算公式为 V形缺口试样：KV2或KV8=AKV1-AKV2 U形缺口试样：KU2或KU8=AKU1-AKU2 式中 KV₂或KU₂——用切削刃半径为2mm的摆锤测定的吸收能量 （J）； KV8 或 KU8——用切削刃半径为8mm的摆锤测定的吸收能量 （J）。 吸收能量KV₂ 或KV₈（KU₂或 KU8） 可以从试验机的刻度盘上直接读出，它是表征金属材料韧性的重要指标。显然，吸收能量越大，表示金属材料抵抗冲击试验力而不破坏的能力越强。 吸收能量K对组织缺陷非常敏感，它可灵敏地反映出金属材料的质量、宏观缺口和显微组织的差异，能有效地检验金属材料在冶炼、成形加工、热处理工艺等方面的质量。 3. 冲击吸收能量与温度的关系 冲击吸收能量对温度非常敏感。有些金属材料在室温时可能并不显示脆性，但在较低温度下，则可能发生脆断。在进行不同温度的一系列冲击试验时，随试验温度的降低，冲击吸收能量总的变化趋势是随着温度的降低而降低。当温度降至某一数值时，冲击吸收能量急剧下降，金属材料由韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为冷脆转变。金属材料在