3-1 金属材料的性能（教案）《机械基础》同步精品课堂（高教版·第三版）

《机械基础》教案 课 题 3-1金属材料的性能 课 型 新授 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 《机械基础》是一门理论与实践相结合的专业基础课程，是后续专业课学习的基础。该门课程选用的是高等出版社出版的《机械基础》第3版教材，本教材是新使用的教材，主要采用模块教学的方法，以学习任务为引领，学生通过接受学习任务目标，实施任务目标，完成并掌握好每次课的知识和技能目标。本书内容设置由浅入深，既突出基础性理论内容，又重视实践性应用操作。本节课的学习内容在工业生产中具有广泛应用，学生必须深知螺纹连接的基本类型、特点、应用及预紧和防松，为日后学习和工作打下基础。 学情分析 授课对象机械加工技术专业的学生，男生比较多，初中文化基础较差，入学成绩低，缺乏良好的学习习惯，纪律散漫，自制力差，很多学生有厌学情绪，但动手能力和好奇心强，需要通过教学手段提高学生的学习兴趣和自主学习能力。在学习本节内容之前，学生已经掌握了机器、机构与运动副的相关知识,有一定的机械制图、平面机构方面的知识，已经具备了探究本节内容的基础。其中80%学生乐于动手探究又易灰心丧气，60%精力充沛却又很任性，30%掌握基础知识且具备扎实功底。采用任务驱动法，通过小组竞争的方式激发学生的学习积极性，提高学生学习热情，并通过网络学习激发学生学习新知识的兴趣，提高学生的自主学习能力、创新能力。 学习目标 知识目标：掌握金属材料的性能 学习重难点 金属材料的性能 金属材料的性能的记忆和默写 教学方法 演示法，分析法，练习法 课前准备 学生准备 教学目标是教学设计的核心。在课前准备阶段，应明确本次课程的教学目标，包括知识目 标、能力目标和情感目标等。这样可以使教学更加有针对性，确保学生在课程结束后能够达到预期的学习效果。 教学媒体 多媒体、自制教具、微课 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 《复习提问》 1、 联轴器和离合器的异同？ 2、 摩擦离合器有那三种？ 3、 安全离合器的作用？ 《引入新课》 金属材料之所以被广泛应用，是因为他们具有许多优秀的性能。今天，我们就一起来学习金属材料的性能。 一、金属材料性能 组织上课，考勤，检查学生仪容仪表。 学生以小组为单位，巩固旧课，展示预习情况 积极发言 严肃课堂纪律，让学生养成良好的行为习惯，为教与学创造良好环境。 复习旧课，预习新课，有助于学过知识的掌握和为下一阶段的学习做好铺垫。 活动二： 调动思维 探究新知 （一）使用性能 使用性能：金属在使用过程中所表现出来的性能。 1.物理性能 1. 金属材料的物理性能    金属材料的物理性能是金属固有的属性，包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、和磁性。 （1）密度： 密度是指单位体积金属的质量，单位为kg/m3。 （2）熔点： 熔点是指金属或合金从固态向液态转变时的温度，其单位一般为℃ 。 （3）导热性： 导热性是指金属材料传导热量的能力，一般用热导率来衡量，热导率大表示 金属的导热性好。 （4）导电性 ：导电性是指金属材料传导电流的性能。 （5）热膨胀性： 金属材料在受热时体积会增大，这种现象称为热膨胀性。  （6）磁性： 金属材料导磁的性能称为磁性。 2. 金属材料的化学性能    金属材料的化学性能是指金属材料在化学作用下所表现出来的性能，如耐蚀性、抗氧化性和化学稳定性。 （1）耐蚀性： 耐蚀性是金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀破坏的能力。 （2）抗氧化性： 抗氧化性是指金属材料抵抗氧化作用的能力。 （3）化学稳定性： 化学稳定性是金属材料的耐蚀性和抗氧化性的总称。 观看PPT、图片及动画，学生自主分析，各小组派代表阐述本组学习成果。 以学生为主体，学生通过小组讨论等活动掌握金属材料的三大性能分类，强调本节课重点，通过小组活动，培养学生团队合作精神，使学生在做中学。 活动三： 调动思维 探究新知 3.金属材料的力学性能 在零件选材、设计时，我们往往以力学性能为主要依据。下面我们就重点来学习金属的力学性能。它是在外力作用下金属所表现出来的性能，是金属抵抗外力的能力。    金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的性能，主要包括强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。 （1）强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形（塑性变形）或断裂的能力。 （2）塑性 塑性是指金属材料在断裂前产生塑性变形的能力。 （3）硬度 硬度是指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是 衡量金属材料软硬程度的一个指标。分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 （4）韧性 韧性是指金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。 （5）疲劳强度 疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不被破坏的最大应力。 二．金属材料的工艺性能    金属材料的工艺性能是指金属材料在各种加工条件下表现出来的适应能力， 包括铸造性能、锻造性能、焊接性及切削加工性能等。 （1）铸造性能 金属材料能否用铸造方法制成优良铸件的性能称为铸造性能。 （2）锻造性能 金属材料能否用锻压方法制成锻压件的性能称为锻造性能。 （3）焊接性 金属材料在一定焊接条件下，是否易于获得优良焊接接头的能力称为焊接性。 （4）切削加工性能 金属材料切削加工的难易程度称为切削加工性能。 通过视频、多媒体学习金属材料的使用性能和工艺性能。以小组为单位进行阐述。 以学生为主体，学生通过小组讨论等活动掌握金属材料的物理性能、化学性能、工艺性能的方法，强调本节课重点。 活动四： 巩固练习 素质提升 判断题： 1.( √ )低碳钢有较好的焊接性，高碳钢较差，铸铁更差。 2.( √ )一般来说，材料硬度越高，耐磨性也越好。 3.( × )做疲劳试验时，试样承受的载荷为冲击载荷。 4.( ×)做布氏硬度试验时，若试验条件相同，其压痕直径越小，则材料的硬度越低。 5.( × )所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。 小组讨论，根据所学知识进行总结，阐述。 问题的提出，是对所学知识运用的最好检验，有助于学生理解知识、运用知识 课堂小结 作业布置 小结： 通过本课程的学习，学生应该能够全面了解金属材料性能的基本概念、分类和测试方法，以及性能与实际应用之间的关系。同时，通过实践操作和案例分析，提高学生的实际操作能力和科学素养，为其未来的工程实践和技术创新打下坚实的基础。 板书设计 1．材料的力学性能（如强度、硬度、塑性、韧性等） 2.金属材料的物理性能（如密度、熔点、热膨胀系数等） 3.金属材料的化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等） 4.金属材料的工艺性能（如可锻性、可焊性、可切削性等） 5.金属材料性能测试方法（如拉伸试验、硬度测试、冲击试验等） 教学反思 本次教学设计，在教学过程中，教师应根据学生的实际掌握情况及时调整教学进度和方法。针对重点和难点内容，可以采取更加生动直观的教学方式，如引入更多实际案例、增加课堂互动等，以激发学生的学习兴趣和主动性。同时，教师还应关注学生的学习反馈和意见，不断优化教学设计和教学资源，提高教学效果和质量 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$