9.1 摩擦与磨损（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9.1 摩擦与磨损 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 本课面向中职学生，已具备基础力学与机械常识，认知偏向直观、动手强而理论弱。学生对摩擦磨损现象有感性经验，但对分类、机理与润滑关联缺乏系统理解。需借助案例、视频及拆装演示，引导其从“看现象”过渡到“明原理、会维护”，并强化安全意识与规范操作习惯。 背景分析 本课隶属中职《机械基础》第九章首节，在学生自己学习力学、材料基础后，衔接后续润滑与密封内容，承上启下；同时对接机场屋架、船舶、轴承等真实工程场景，回应行业对“减摩延寿”核心技能的迫切需求，凸显课程的职业性与应用性。 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。 掌握机械中的摩擦类别 能够学会机械中的磨损的类型 学习任务 描述 掌握机械中的摩擦类别 能够学会机械中的磨损的类型 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 掌握机械中的摩擦类别 教学难点 能够学会机械中的磨损的类型 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） 摩擦是两相互接触的物体有相对运动或相对运动趋势时，在接触处产生阻力的现象。机械运动中普遍存在摩擦现象。摩擦会带来能量损耗，使相对运动表面发热，机械效率降低，还会引起振动和噪声等，但在螺纹连接、带传动和制动等方面还必须依赖摩擦。 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） 一、机械中的摩擦 机械中常见的摩擦有两大类：一类是发生在物质内部，阻碍分子间相对运动的内摩擦；另一类是在物体接触表面上产生的阻碍其相对运动的外摩擦。相互摩擦的两个物体称为摩擦副。对于外摩擦，根据摩擦副的运动状态可分为静摩擦和动摩擦，根据摩擦副的运动形式可分为滑动摩擦和滚动摩擦，根据摩擦副的表面润滑状态又可分为干摩擦、边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦，如图9-1所示。 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） 1.干摩擦 摩擦副的表面不加润滑剂时的摩擦称为干摩擦，如图9-1a所示。干摩擦时，摩擦副的表面直接接触，摩擦系数大，摩擦力大，磨损和发热严重，除利用摩擦力工作的场合之外，应尽量避免干摩擦。 2.边界摩擦 在摩擦副的表面间施加润滑剂后，使摩擦副的表面吸附一层极薄的润滑剂膜，这 种摩擦状态称为边界摩擦，如图9-1b所示。边界摩擦的润滑剂膜强度低，容易破裂，致使摩擦副部分表面直接接触，从而产生磨损，但摩擦和磨损状况优于干摩擦。 3.液体摩擦 在摩擦副的表面间施加润滑剂后，摩擦副的表面被一层具有一定压力和厚度的润滑剂膜完全隔开时的摩擦称为液体摩擦，如图9-1c所示。液体摩擦中摩擦副的表面不直接接触，摩擦系数很小，理论上不产生磨损，是一种理想的摩擦状态。 4:混合摩擦 兼有干摩擦、边界摩擦和液体摩擦中两种摩擦状态以上的一种摩擦状态称为混合摩擦，如图9-1d所示。混合摩擦的摩擦表面仍有少量直接接触，大部分处于液体摩擦，故摩擦和磨损状况优于边界摩擦，但比液体摩擦差。 边界摩擦、液体摩擦和混合摩擦的实现与载荷、速度、润滑剂的黏度等工作参数有关。随着工作参数的改变，这三种摩擦状态可以相互转化。 主要讲机械中的摩擦等内容。 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。 二、机械中的磨损 磨损一般来源于摩擦，但在具体工作条件下影响磨损的因素很多。一般来说，磨损随着载荷和工作时间的增加而增加，软的材料比硬的材料磨损严重。 1.磨损的类型 按磨损的损伤机理和破坏特点，可将磨损分为四种： ①黏着磨损两相对运动的表面，由于黏着作用，使材料由一表面转移到另一表面所引起的磨损。黏着磨损可表现为轻微磨损、涂抹、划伤、咬黏等破坏形式，如活塞与气缸壁的磨损。 ②磨粒磨损在摩擦过程中，由硬颗粒或硬凸起的材料破坏分离出磨屑或形成划伤的磨损。发生磨粒磨损时，磨粒对摩擦表面进行微观切削，表面有犁沟或划痕，如犁铧和挖掘机铲齿的磨损。 ③表面疲劳磨损摩擦表面材料的微观体积受循环应力作用，产生重复变形而导致表面形成疲劳裂纹，并分离出微片或颗粒的磨损。表面疲劳磨损的破坏特点是在摩擦表面出现“麻坑”,又称之为“点蚀”。润滑良好的齿轮传动和滚动轴承都可能产生点蚀。 ④腐蚀磨损在摩擦过程中，金属与周围介质发生化学或电化学反应而引起的磨损。腐蚀磨损表现为表面腐蚀破坏，如化工设备中与腐蚀性介质接触的零部件的磨损。 教师根据机械中的磨损讲解。 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。 2.磨损过程 除了液体摩擦状态外，其余的摩擦状态总要伴随着磨损。在规定的年限内，只要 磨损量不超过许用值，都可以认为是正常磨损。磨损量可以用体积、质量、厚度来衡量。单位时间(或单位行程、每转、每次摆动)内材料的磨损量称为摩擦力机械零件典型的磨损过程分为磨合、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段，如图9-2所示。 教师讲解磨损过程等内容，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：总结磨损的类型。 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） 课程先讲机械摩擦两大类型及摩擦副分类，再析黏着、磨粒、疲劳、腐蚀四种磨损机理；继而阐述磨合、稳定、剧烈三阶段磨损过程；最后提出选材、润滑、表面处理、精度控制、正确使用等减摩延寿综合措施。 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.简述机械中常见的摩擦类型。 2.简述磨损的类型。 3.简述磨损过程。 板书 设计 一、机械中的摩擦 二、机械中的磨损 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 案例视频激活了学生兴趣，但对“黏着—疲劳—腐蚀”多因素耦合仍显抽象；后续需补充轴承拆解实操与失效件观察，把磨损阶段曲线可视化，并强化润滑剂选用实训，帮助学生在真机上完成“看-拆-判-护”闭环，提升故障预判与规范维护能力。 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 $$