5.4 弹性连接（教案）《机械基础》（多学时）同步精品课堂（高教版·第3版）

《机械基础》（第3版）教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务5.4 弹性连接 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 本课程深入剖析弹簧的多种类型，涵盖扭转弹簧、拉伸弹簧、压缩弹簧等，细致阐释各类型弹簧的结构特点与工作原理，如扭转弹簧的扭臂结构、拉伸弹簧的紧密圈距等，使学生全面掌握弹簧分类知识。同时，聚焦弹性连接的功用，讲解其在减震、缓冲、传递动力等方面的关键作用，结合实例让学生清晰理解弹性连接在实际应用中的重要性。学生在学习过程中表现出浓厚兴趣，对弹簧实物观察与操作环节尤为投入，但在理解部分复杂原理时存在困难，需教师进一步引导与解释，整体学习效果良好，为后续相关知识学习奠定坚实基础。 背景分析 在机械工程与日常生活中，弹簧的应用极为广泛，从汽车减震到各类精密仪器，其身影无处不在。然而，人们对弹簧的类型及其在弹性连接中的关键作用往往缺乏系统了解。本课程正是基于这样的现实需求而开设，旨在填补这一知识空白。通过对扭转弹簧、拉伸弹簧、压缩弹簧等多种类型弹簧的详细介绍，以及深入探讨弹性连接在减震、缓冲、能量储存与传递等方面的重要功能，课程为学生提供了一个全面认识和理解弹簧及其应用的平台。这不仅有助于学生构建扎实的机械工程基础知识体系，还能激发他们对机械设计与创新的兴趣，为未来从事相关领域的工作或学习打下坚实的基础。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 能够结合本节课所学知识，增强动手能力和解决问题的能力。 掌握弹簧的类型 能够学会弹性连接的功用 学习任务 描述 掌握弹簧的类型 能够学会弹性连接的功用 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握弹簧的类型 教学难点 能够学会弹性连接的功用 教学难点突破方法 能够学会基础知识并运用 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《机械基础》，主编：栾学钢、赵玉奇、陈少斌，2024年8月第3版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。亦作“弹簧”。 一般用弹簧钢制成。 弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。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。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（12分钟） 从弹簧的历史来看，古时候材料可选范围非常有限，早先使用树枝、竹片、藤条、牛筋等自然有机物，后来随着治金工艺的进步，逐步开始使用铜板、铁板等金属材料。时至今日，工业科技日新月异，为了适应不同的仪器和设备需要，弹簧的材质也出现了更多的种类。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（20分钟） 常用的弹簧材料有金属材料和非金属材料两大类。常用的金属材料有：弹簧用碳素钢、弹簧用不锈钢、弹簧用铜合金及镍合金、弹簧用其他特殊合金等。 我国的弹簧钢在20世纪50年代曾参照前苏联的弹簧钢牌号，主体为Si一M系列的弹簧钢，随着经济的快速发展，已不能满足中国工业发展的需要，后在1977年、1984年历经两次较大的修订。 但目前在实际生产经营中，由于我们大多数弹簧企业没有设计能力，只是按图纸生产，而这些图纸大多是从日本及欧美企业外派出来，导致企业已经习惯于使用日本标准，欧洲标准（或德国标准）、美国标准中的牌号来交流，甚至于作为生产技术标准。其中日本标准的使用最为广泛，几乎已经取代了国标。 主要讲常用的弹簧材料。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 一、弹簧的类型 受载后产生变形，卸载后通常立即恢复原有形状和尺寸的零件称为弹性零件。 图5 - 26所示的车架和车轮主要依靠装在它们之间的弹性零件实现连接。这种依靠弹性 零件实现被连接件在有限相对运动时仍保持固定联系的动连接称为弹性连接。 弹簧是通过变形储存和释放能量的弹性零件，其基本类型见表5-4。 弹簧一般在变载荷下工作，因此要求弹簧材料在力学性能方面具有高的弹性极限 和疲劳极限，且具有足够的韧性和塑性。 弹簧的材料主要是热轧和冷拉弹簧钢。 教师根据弹簧的类型讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 二、弹性连接的功用 ①缓冲吸振 改善被连接件的工作平稳性，如蛇形弹簧联轴器上的弹簧及各种车②控制运动 适应被连接件的工作位置变化，如离心离合器中的弹簧及内燃机上 的气门弹簧。③储能输能 提供被连接件运动所需动力，如机械式钟表中的发条弹簧。④测量载荷标志被连接件所受外力的大小，如测力器和弹簧秤中的弹簧。 教师讲解弹性连接的功用，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观的让学生感受到知识的魅力，加强学生学习的动力。 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结弹性连接的功用。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本课程深入讲解了弹簧的多种类型，包括扭转弹簧、拉伸弹簧、压缩弹簧、渐进型弹簧、线性弹簧和短弹簧，详细阐述了它们的结构特点、工作原理及应用场景。扭转弹簧通过扭臂结构承受扭转变形；拉伸弹簧在无负荷时圈与圈紧密贴合，承受轴向拉力；压缩弹簧则承受轴向压力，具有多种形状且圈与圈间有间隙。此外，课程还探讨了弹性连接的功用，如减震、缓冲、储存和释放能量等，这些功能在汽车悬挂、机械传动等领域有着重要应用。通过本课程的学习，学生能够全面理解弹簧的分类和弹性连接在工程实践中的重要作用，为解决实际问题提供理论支持。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） 1.简述扭转弹簧的结构。 2.简述渐进型弹簧性质。 3.简述短弹簧的性质。 板书 设计 一、弹簧的类型 二、弹性连接的功用 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 在本次课程中，我深入讲解了弹簧的多种类型及其弹性连接的功用，从扭转弹簧、拉伸弹簧、压缩弹簧到渐进型弹簧、线性弹簧和短弹簧，详细剖析了它们的结构特点与工作原理。同时，结合实际案例，阐述了弹性连接在减震、缓冲、能量储存与传递等方面的关键作用。从课堂互动和学生反馈来看，学生对弹簧实物的观察与操作环节表现出浓厚兴趣，但部分学生在理解复杂原理时存在困难。这提示我在今后的教学中，需要更多地运用直观教具和多媒体资源，将抽象的理论知识具象化，帮助学生更好地理解。此外，还应增加课堂提问和小组讨论环节，鼓励学生主动思考，提高他们的学习积极性和自主学习能力。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$