《機械基礎(chǔ)》教案全套 肖保燕 項目1-9 機械概述-機械的節(jié)能環(huán)保與安全防護

《機械基礎(chǔ)》項目一

課題項目一課時教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解機械發(fā)展史和現(xiàn)狀（2）掌握機械、機器、機構(gòu)、構(gòu)件、零件的基本概念及其間的聯(lián)系與區(qū)別（3）了解本課程的內(nèi)容、特點、學(xué)習(xí)目標(biāo)思政育人目標(biāo)：使學(xué)生機械在實際中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成獨立思考的良好習(xí)慣；培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，并在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力，具有分析能力、創(chuàng)新思維能力、科學(xué)工作方法及良好的職業(yè)道德意識。教學(xué)重難點教學(xué)重點：機械、機器、機構(gòu)、構(gòu)件、零件的基本概念及其間的聯(lián)系與區(qū)別教學(xué)難點：本課程的內(nèi)容及學(xué)習(xí)目標(biāo)教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→新課講授→課堂小結(jié)第2節(jié)課：→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】教師和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系完成本班考勤【學(xué)生活動】按教師要求簽到【教師活動】通過提問，讓學(xué)生猜一猜老師的專業(yè)，進行自我介紹，與學(xué)生簡單互動?！緦W(xué)生活動】聆聽、互動、展望學(xué)好機械類專業(yè)對我們生活帶來的變化【教師活動】講述機械的產(chǎn)生與發(fā)展機械是現(xiàn)代社會進行生產(chǎn)和服務(wù)的五大要素（即人、資金、能量、材料、機械）之一，任何現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和工程領(lǐng)域都需要應(yīng)用機械，就是人們的日常生活，也越來越多的應(yīng)用各種機械了，如汽車、自行車、鐘表、照相機、洗衣機、冰箱、空調(diào)機、吸塵器等等?！緦W(xué)生活動】聆聽、思考、理解【教師活動】通過學(xué)生的回答提出問題，引入要講的知識什么是機械？機械在日常生活中都有哪些？了解機械對人類社會的影響?！緦W(xué)生活動】思考，小組討論，回答問題強調(diào)考勤，讓學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)習(xí)慣，通過教師的講述和科普，使學(xué)生了解所學(xué)課程的重要性，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣新課講授一、認(rèn)識機械1.機械概述【教師活動】講述機械的發(fā)展史，引出機械、機器和機構(gòu)的概念（1）機械的概念機械是機器與機構(gòu)的總稱。機械是人類在長期的生產(chǎn)實踐和生活活動中創(chuàng)造并不斷改進的，用來降低工作難度、減輕勞動強度或提高生產(chǎn)效率的工具或裝置。機器與機構(gòu)【課堂互動】?【教師】提問：列舉一些家用電器和交通工具的名稱？?【學(xué)生】聆聽、思考、回答?【教師】肯定學(xué)生的回答，提出機器的概念（1）機器定義：機器是指由若干裝配單元組成的可以執(zhí)行機械運動的裝置。作用：它用來完成所賦予的功能，如變換或傳遞能量、變換與傳遞運動和力以及傳遞物料與信息，從而代替或減輕人們的體力和腦力勞動。特征：①屬于人為的實體組合體；②各運動實體之間具有確定的相對運動；③能代替或減輕人類的勞動，利用機械能做功或進行能量轉(zhuǎn)換?！緦W(xué)生活動】聆聽、思考、回答【課堂互動】?【教師】提問：通過對比機械和機器的定義，在機械和機器之間有什么區(qū)別？?【學(xué)生】聆聽、思考、回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，引出機器的組成部分【教師活動】以卷揚機為例說明機器的各部分（2）機器的組成動力部分：將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機械能，是整個機器的動力源。執(zhí)行部分：直接完成機器的預(yù)定工作任務(wù)。傳動部分：連接動力部分和執(zhí)行部分，用來傳遞運動和動力。控制部分：控制機器中動力部分、執(zhí)行部分和傳動部分協(xié)同工作，以使機器完成預(yù)定動作或?qū)崿F(xiàn)預(yù)定功能。支承及輔助部分：通常包括基礎(chǔ)件、支承構(gòu)件等，用來安裝和支承其他組成部分。【學(xué)生活動】觀看、聆聽、思考【課堂互動】?【教師】請同學(xué)們完成分組，并在小組內(nèi)完成討論，列舉三個日常生活所見的機器，并說明機器的組成部分分別是什么？?【學(xué)生】聆聽、思考、完成分組討論并舉手回答?【教師】請同學(xué)們利用所學(xué)知識，分析下列機器的動力部分、執(zhí)行部分、傳動部分和控制部分：①電動三輪車；②電風(fēng)扇；③豆?jié){機?【學(xué)生】聆聽、思考、回答【課堂互動】?【教師】讓學(xué)生討論機器的類型并舉例說明?【學(xué)生】聆聽、思考、討論、回答?【教師】根據(jù)學(xué)生的回答引出所講知識——“機器的分類“（3）機器的分類根據(jù)用途的不同，機器可分為動力機器、加工機器、運輸機器和信息機器等類型。動力機器：實現(xiàn)其他能量與機械能之間的轉(zhuǎn)換。加工機器：用來改變加工對象的尺寸、形狀、性質(zhì)和狀態(tài)。運輸機器：用來運輸人員貨物平。信息機器：用來獲取、變換和傳遞信息。構(gòu)件與零件【教師活動】通過PPT展示單杠內(nèi)燃機圖片，分析得出單缸內(nèi)燃機有凸輪機構(gòu)、、曲柄連桿機構(gòu)、帶傳動機構(gòu)等，進而引出機構(gòu)概念（4）機構(gòu)機構(gòu)是指具有確定相對運動的某些實物的組合，它主要用來傳遞運動和動力。常用的機構(gòu)有連桿機構(gòu)、帶傳動機構(gòu)、鏈傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)和凸輪機構(gòu)等?！緦W(xué)生活動】觀看、思考【課堂互動】?【教師】提出問題讓學(xué)生思考、討論，并隨機抽取學(xué)生回答請大家根據(jù)所講知識，思考并討論機器與機構(gòu)之間有什么聯(lián)系和區(qū)別呢？?【學(xué)生】聆聽、思考、討論、回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答聯(lián)系：兩者都是人為的實物組合，各個運動實體之間都具有確定的相對運動關(guān)系。區(qū)別：機器與機構(gòu)的主要區(qū)別在于：機器包含機構(gòu)，機器除傳遞運動和力外，還能變換或傳遞能量、物料和信息，而機構(gòu)只能傳遞運動和力。各種機械中普遍使用的機構(gòu)稱為常用機構(gòu)，如連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、步進傳動機構(gòu)等?！窘處熁顒印吭敿?xì)講解“內(nèi)燃機連桿的組成”，引入構(gòu)件和零件的概念構(gòu)件：指組成機構(gòu)的各個具有確定相對運動關(guān)系的實物，它是機構(gòu)中的運動單元。零件：組成機器的基本單元?！緦W(xué)生活動】觀看、思考【課堂互動】?【教師】提出問題讓學(xué)生思考、討論，并隨機抽取學(xué)生回答請同學(xué)們分組討論一下，談?wù)勛约簩Ρ菊n程的初步認(rèn)識和看法？?【學(xué)生】聆聽、思考、討論、回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答【教師活動】詳細(xì)講解本節(jié)課的主要內(nèi)容1.選擇機器的工作原理2、進行機器的運動設(shè)計3、進行機器的動力設(shè)計4、進行機械零、部件的工作能力設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計5、進行工藝設(shè)計【學(xué)生活動】聆聽、思考、做筆記【教師活動】講解本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)專業(yè)能力目標(biāo)：1、掌握常用機械工程材料的分類、性能和應(yīng)用，鋼的熱處理知識，能夠根據(jù)產(chǎn)品的工作要求合理選擇零件的材料和熱處理方法。2、初步掌握構(gòu)件受力及變形的基本分析方法，常用機構(gòu)的運動分析方法，能夠設(shè)計與分析簡單的機械運動機構(gòu)。3、掌握不同機械傳動裝置的工作特點和設(shè)計方法，能夠設(shè)計和分析簡單的機械傳動裝置。4、熟悉常用通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)和工藝特點等基礎(chǔ)知識，能夠合理選擇通用零部件。5、了解機械的節(jié)能環(huán)保與安全防護知識，能夠正確使用和維護一般機械。思政能力目標(biāo)：1、增強責(zé)任感、使命感，樹立技能成才的職業(yè)追求，將個人追求融入國家富強、民族振興、人民幸福的偉大夢想之中。2、提高分析問題和解決問題的科學(xué)思維能力，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。3、具備良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德、踏實嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)?！緦W(xué)生活動】聆聽，思考【教師活動】講解本節(jié)課的學(xué)習(xí)方法1、理論聯(lián)系實際，做到學(xué)以致用。2、學(xué)會歸納和總結(jié)，提高分析和解決問題的能力。3、在實踐中領(lǐng)悟知識。【學(xué)生活動】聆聽，思考通過講解機械的發(fā)展史，使學(xué)生了解機械是人類物質(zhì)生活水平的重要標(biāo)志。通過觀看微課讓學(xué)生對古代機械”水轉(zhuǎn)翻車“、”水轉(zhuǎn)大紡車“有初步的了解，激發(fā)學(xué)生的興趣。通過問答的形式，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)興趣，更容易接受要講解的機器知識。通過問答的形式，檢查學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度，引出機器的組成通過問答的形式，檢查學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度。通過分組討論，讓學(xué)生舉例說明在日常生活中遇到過的不同類型的機器，提高學(xué)習(xí)積極性，加深對知識的理解和印象通過定下學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)當(dāng)中，更加有方向，有學(xué)習(xí)的動力。課堂小結(jié)

【教師活動】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點機械、機器、機構(gòu)、構(gòu)件、零件的定義、特征、分類等基本概念機械、機器、機構(gòu)、構(gòu)件、零件之間的關(guān)系：【學(xué)生活動】一起思考并參與總結(jié)總結(jié)知識點，鞏固學(xué)生對機械、機器、機構(gòu)、構(gòu)件、零件之間的關(guān)系作業(yè)布置【教師活動】布置課后作業(yè)1、請歸納總結(jié)機械、機器、機構(gòu)的概念和特征2、寫出汽車、豆?jié){機、空調(diào)的五個組成部分3、寫一段對這門課程的認(rèn)識理解、學(xué)習(xí)方法或者期望學(xué)到的知識和技能【學(xué)生活動】完成課后作業(yè)通過課后作業(yè)復(fù)習(xí)鞏固學(xué)到的知識，提高實際操作能力教學(xué)反思本次課是學(xué)生的第一節(jié)機械基礎(chǔ)課，通過第一節(jié)課的介紹，學(xué)生對這門課程有了基礎(chǔ)的印象，了解了該課程的教學(xué)內(nèi)容，以及本課程的定位和作用。提高了學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣?！稒C械基礎(chǔ)》

教案

課題認(rèn)識工程材料課時1教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解工程材料的基本定義和分類。（2）掌握常見工程材料的特點等。（3）懂得分析各種工程材料在航空航天、汽車、船舶等工業(yè)中的應(yīng)用實例。思政育人目標(biāo)：通過工程材料的發(fā)展歷史和國家在材料科學(xué)領(lǐng)域的成就，增強學(xué)生的國家自豪感和民族自信心。教學(xué)重難點教學(xué)重點：了解工程材料的基本定義和分類，掌握常見工程材料的特點。教學(xué)難點：理解不同材料性能與其微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系；如何根據(jù)特定工程需求選擇合適的工程材料。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法。教學(xué)設(shè)計→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置。教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】圖片展示，講述一個因材料選擇不當(dāng)導(dǎo)致工程失敗的案例，如橋梁坍塌或飛機事故?！緦W(xué)生活動】明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生知道將要探索哪些工程材料及其重要性。圖片展示直觀，故事引入，引發(fā)學(xué)生對材料重要性的思考，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。新課講授一、工程材料的定義與分類【教師活動】知識點的講解通過PPT課件等教學(xué)資源，講解工程材料的定義與分類。1．工程材料的定義工程材料是指用來制作各種構(gòu)件和機械零件等不可分的實體的材料,以及用于制造工具的材料。2．工程材料的分類根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn),工程材料可以分為多種類型。(1)按化學(xué)成分分類:主要包括金屬材料、非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料四大類。(2)按應(yīng)用領(lǐng)域分類:可分為機械工程材料、建筑工程材料、電子工程材料、航空材料等。(3)按性能特點分類:可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料以力學(xué)性能為主,兼有一定的物理、化學(xué)性能;功能材料則是以特殊的物理、化學(xué)性能為主,如電、磁、光、熱、聲學(xué)、生物等功能和效應(yīng)及其轉(zhuǎn)換特性的材料。二、常見工程材料及其特點(一)金屬材料1.黑色金屬黑色金屬材料是工業(yè)上對鐵、鉻和錳的統(tǒng)稱,亦包括這三種金屬的合金,尤其是合金黑色金屬鋼及鋼鐵。2.有色金屬狹義的有色金屬又稱非鐵金屬,是指除鐵(有時也除錳和鉻)和鐵基合金以外的所有金屬,可分為重金屬(如銅、鉛、鋅)、輕金屬(如鋁、鎂)、貴金屬(如金、銀、鉑)及稀有金屬(如鎢、鑰、錯、鋰、鑭、鈾)有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,電阻比純金屬大、電阻溫度系數(shù)小,具有良好的綜合機械性能。(二)混凝土混凝土是一種由水泥、砂、石子和水等材料混合而成的建筑材料,具有良好的抗壓強度和耐久性。它廣泛應(yīng)用于建筑、道路、橋梁等工程中,是土木工程中最常用的材料之一。(三)木材木材是一種可再生資源,具有良好的強度和可塑性。在建筑和家具制造等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。不同類型的木材具有不同的特點,如松木適用于輕型結(jié)構(gòu),橡木適用于需要更大承重能力的結(jié)構(gòu)。(四)高分子材料高分子材料又稱聚合物,是由相對分子質(zhì)量很大的大分子組成。它們具有重量輕、電絕緣性、隔熱保溫性、耐蝕性好等優(yōu)異性能。高分子材料在工程上應(yīng)用廣泛,如塑料、橡膠、合成纖維等。(五)陶瓷材料陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性、高的抗壓強度、高的耐熱性和耐蝕性能。它們分為傳統(tǒng)陶瓷、特種陶瓷和金屬陶瓷三大類,在工程中常用于制作耐熱、耐蝕、耐磨等零件。(六)復(fù)合材料復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同材料組合而成的材料,其性能是其他單質(zhì)材料所不具備的。復(fù)合材料在強度、剛度和耐蝕性方面比單純的金屬、陶瓷和聚合物都優(yōu)越,是現(xiàn)代工程中一種重要的新型材料。三、工程材料的選擇原則(1)按零件使用要求選材。根據(jù)零件的工作條件和使用性能要求來選擇合適的材料。(2)按制造工藝要求選材?？紤]材料的加工工藝性,確保材料能夠順利加工成所需形狀和尺寸。(3)按經(jīng)濟性原則選材。在保證使用性能的前提下,盡可能選用成本低廉、貨源充足的材料。四、材料識別實驗：提供一系列樣品（如不同種類的金屬片、塑料片、陶瓷片等），讓學(xué)生通過觀察、觸摸、敲擊等方式，嘗試識別并說明理由?！緦W(xué)生活動】1.課堂訓(xùn)練：和同學(xué)比一比,看誰能列舉出生活中更多的工程材料的應(yīng)用場景。2.完成課堂實驗：材料識別實驗。通過觀察、討論、實驗等多樣化的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點1．工程材料的定義2．工程材料的分類按化學(xué)成分分類，按應(yīng)用領(lǐng)域分類，按性能特點分類。3．常見金屬材料、混凝土、木材、高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料等工程材料及其特點。4．工程材料的選擇原則按零件使用要求，按制造工藝要求選材，按經(jīng)濟性原則選材?！緦W(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點課堂小結(jié)，加深學(xué)生的理解和記憶。作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成習(xí)題集相應(yīng)練習(xí)?！緦W(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固本節(jié)課的知識教學(xué)反思《機械基礎(chǔ)》

教案

課題認(rèn)識鋼鐵材料課時1教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解鋼鐵材料的基本定義和分類。（2）掌握鋼鐵材料的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及這些性質(zhì)如何影響其應(yīng)用。（3）懂得分析鋼鐵材料在工業(yè)中的應(yīng)用實例。思政育人目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對工程技術(shù)的興趣和熱愛，強化學(xué)生對材料科學(xué)在國民經(jīng)濟中重要性的認(rèn)識。教學(xué)重難點教學(xué)重點：了解鋼鐵材料的基本定義和分類，掌握常見鋼鐵材料的特點。教學(xué)難點：分析不同鋼鐵材料在不同應(yīng)用環(huán)境中的適用性。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法。教學(xué)設(shè)計→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置。教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】生活實例引入：通過展示鋼鐵在建筑、交通、機械等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用實例。提問：為什么鋼鐵能成為如此重要的工程材料？【學(xué)生活動】認(rèn)真觀察和思考，回答老師提出的問題。激發(fā)學(xué)生對鋼鐵材料的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生思考并展開討論。新課講授一、鋼鐵的定義與分類【教師活動】知識點的講解通過PPT課件等教學(xué)資源，講解鋼鐵材料的定義與分類。（一）鋼鐵材料的定義鋼鐵材料是指鐵與碳、硅、錳、磷、硫以及少量的其他元素所組成的合金,主要分為鑄鐵和鋼兩大類。（二）鋼鐵材料的分類1.按化學(xué)成分分類碳素鋼:以碳為主要合金元素,碳含量在0.05%-2.0%之間,根據(jù)碳含量的不同可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。合金鋼:除了碳以外,還含有其他合金元素(如錳、鉻、鎳、鉬等)的鋼鐵。合金鋼可按主要合金元素進行分類,如錳合金鋼、鉻合金鋼等。不銹鋼:主要合金元素為鉻，具有耐腐蝕性能的鋼鐵。不銹鋼又可分為奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼等不同類型。2.按用途分類結(jié)構(gòu)鋼:用于制造各種建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、制船等工程。工具鋼:用于制造各種工具的高強度鋼鐵,如冷作工具鋼、高速工具鋼等。耐磨鋼:具有較高的耐磨性能的鋼鐵,適用于礦山、建筑等場合。不銹鋼:具有耐腐蝕性能的鋼鐵，廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)療等領(lǐng)域。3.按生產(chǎn)工藝分類鑄鋼:通過熔化后澆注入模具中并凝固形成固態(tài)的鋼鐵。鍛鋼:通過加熱鋼坯至塑性狀態(tài)后,在壓力作用下使鋼坯發(fā)生塑性變形,形成所需形狀的鋼鐵。軋鋼:通過將鋼坯經(jīng)過連續(xù)軋制工藝,在高溫下使鋼坯發(fā)生塑性變形,形成所需形狀的鋼鐵。二、鋼鐵的特性與用途(一)特性(1)高強度:鋼鐵具有很高的強度,能夠承受較大的載荷。(2)良好的塑性和韌性:鋼鐵的可塑性和韌性較高,能夠進行深度加工和成型,同時承受變形和應(yīng)力。(3)耐腐蝕性和耐磨性:部分鋼鐵材料如不銹鋼具有良好的耐腐蝕性和耐磨性,能夠在惡劣環(huán)境下使用。(4)良好的導(dǎo)電性和熱導(dǎo)性:鋼鐵是電的良導(dǎo)體,同時也具有一定的熱導(dǎo)性。(二)用途(1)建筑領(lǐng)域:鋼鐵在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,如橋梁、高層建筑、地下隧道等結(jié)構(gòu)的支撐和構(gòu)建。(2)交通領(lǐng)域:汽車、火車、船舶等交通工具的制造需要使用大量鋼鐵材料,如車架、引擎罩、車輪、鐵軌等。(3)制造業(yè)領(lǐng)域:機械制造、工程機械等行業(yè)依賴鋼鐵材料制造各種設(shè)備和部件。(4)家電領(lǐng)域:電視機、冰箱、洗衣機等家電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)材料也大量使用鋼鐵。(5)能源領(lǐng)域:在石化、電力設(shè)施等能源行業(yè)中,鋼鐵用于支撐設(shè)施的建設(shè)和運行。三、鋼鐵的生產(chǎn)流程(1)原料采集:主要原料包括鐵礦石、焦炭、石灰石等。(2)煉鐵:在高溫下將鐵礦石還原成鐵水。(3)煉鋼:去除鐵水中的雜質(zhì)并調(diào)整成分,得到鋼水。(4)連鑄:將鋼水連續(xù)澆鑄成鋼坯。(5)鋼材加工:通過熱軋、冷軋等工藝將鋼坯加工成不同規(guī)格和形狀的鋼材?！緦W(xué)生活動】1.課堂訓(xùn)練：和同學(xué)比一比,看誰能列舉出生活中更多的鋼鐵材料的應(yīng)用場景。2.討論鋼鐵材料在汽車、火車、船舶、飛機等交通工具中的關(guān)鍵作用。分析交通領(lǐng)域?qū)︿撹F材料性能的特殊要求及其發(fā)展趨勢。通過觀察、討論等多樣化的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點1．鋼鐵材料的定義2．鋼鐵材料的分類3．鋼鐵的特性與用途。4．鋼鐵的生產(chǎn)流程【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點課堂小結(jié)，加深學(xué)生的理解和記憶。作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成習(xí)題集相應(yīng)練習(xí)。【學(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固本節(jié)課的知識教學(xué)反思《機械基礎(chǔ)》

教案

課題鋼的熱處理課時2教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解熱處理的基本概念，鋼鐵熱處理的基本定義和目的等。（2）掌握鋼鐵熱處理的方法和特點等。（3）能夠分析鋼鐵熱處理的過程，了解它的特性及應(yīng)用領(lǐng)域。。思政育人目標(biāo)：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團隊合作精神，增強創(chuàng)新意識和實踐能力，為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢貢獻力量。教學(xué)重難點教學(xué)重點：了解鋼熱處理的基本定義和熱處理的方法。教學(xué)難點：鋼的熱處理原理，四種基本熱處理工藝的過程及其對鋼性能的影響。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法。教學(xué)設(shè)計→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置。教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】展示不同熱處理狀態(tài)下鋼材的實物或圖片，如未經(jīng)處理的鋼材與經(jīng)過淬火后硬度顯著提高的刀具。提問：為什么同樣的鋼材經(jīng)過不同處理后性能會有如此大的差異？【學(xué)生活動】認(rèn)真觀看和思考，回答老師提出的問題。引發(fā)學(xué)生好奇，引導(dǎo)學(xué)生思考熱處理的重要性。新課講授【教師活動】知識點的講解通過PPT課件等教學(xué)資源，講解知識點。一、鋼的熱處理的基本概念和目的1．熱處理基本概念熱處理是指材料在固態(tài)下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。對于鋼而言,熱處理能夠顯著改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),進而提升其性能。鋼熱處理是鋼的熱處理是一種重要的金屬熱加工工藝,它通過在固態(tài)下對鋼進行加熱、保溫和冷卻,以改變其內(nèi)部組織,從而獲得所需的物理、化學(xué)、機械和工藝性能的工藝方法。2．鋼鐵熱處理的主要目的(1)提高鋼的硬度、強度、韌性等力學(xué)性能。(2)消除殘余應(yīng)力，改善鋼的切削加工性。(3)細(xì)化晶粒，提高鋼的組織均勻性。(4)賦予鋼特定的化學(xué)、物理性能，如耐腐蝕性、耐磨性等。二、鋼鐵熱處理的主要方法(一)退火1.定義:將金屬工件緩慢加熱到一定的溫度(溫度范圍根據(jù)不同的退火方法而定),保持一定時間后緩慢冷卻(通常是爐中冷卻至600℃左右出爐空冷)下來的熱處理工藝稱退火。2.目的:降低硬度,提高塑性,改善切削加工性能,細(xì)化晶粒,消除內(nèi)應(yīng)力等。3.分類:包括完全退火、等溫退火、球化退火、擴散退火、去應(yīng)力退火等。(二)正火1.定義:將鋼件加熱到AC3或Acm以上30~50℃,保溫適當(dāng)時間后在空氣中冷卻下來的工藝,稱為正火。2.目的:提高鋼的強度和硬度,細(xì)化晶粒,改善切削加工性能等等。3.分類:作為鍛件、焊接件及滲碳零件的預(yù)先熱處理工序火等。(三)淬火1.定義:將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間后快速冷卻(如水冷、油冷等)的熱處理工藝。2.目的:獲得高硬度的馬氏體組織,提高鋼的耐蝕性、耐磨性等。3.分類:包括單液淬火、雙液淬火、分級淬火、等溫淬火、表面淬火等。(四)回火1.定義:將淬火后的鋼重新加熱到低于臨界溫度的一定溫度，保溫一段時間后置于空氣或水中冷卻的熱處理工藝。2.目的:降低或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止變形或開裂;調(diào)整硬度，提高塑性和韌性；穩(wěn)定尺寸等。3.分類:包括低溫回火、中溫回火、高溫回火等。(五)調(diào)質(zhì)處理1.定義:淬火后進行高溫回火的一種復(fù)合熱處理工藝。2.目的:使鋼獲得良好的綜合力學(xué)性能，即強度、塑性和韌性的良好配合。3.應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件,如連桿、螺栓、齒輪及軸類等。(六)表面熱處理1.定義:僅對工件表層進行熱處理以改變其組織和性能的工藝。2.方法:包括表面淬火、滲碳、氮化等。3.目的:提高工件表層的硬度、耐磨性、疲勞強度等。三、熱處理的應(yīng)用領(lǐng)域熱處理工藝在機械制造行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用,如汽車、拖拉機、機床、軸承及各種模具等行業(yè)中都需要進行熱處理。隨著制造業(yè)和建筑業(yè)需求的增加,以及城市化進程的加快,熱處理鋼板市場也在不斷擴大。同時,隨著新材料和新工藝的發(fā)展,熱處理技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和完善。【學(xué)生活動】1.課堂訓(xùn)練：和同學(xué)比一比,看誰能列舉出生活中更多的鋼鐵熱處理的應(yīng)用場景。2.選取幾個典型工業(yè)案例，如汽車齒輪、刀具、彈簧的熱處理工藝。通過觀察、討論等多樣化的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點1．鋼鐵熱處理的基本定義和熱處理的目的2．鋼鐵熱處理的方法及特性【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點課堂小結(jié)，加深學(xué)生的理解和記憶。作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成習(xí)題集相應(yīng)練習(xí)?！緦W(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固本節(jié)課的知識教學(xué)反思《機械基礎(chǔ)》

教案

課題認(rèn)識非鐵金屬材料課時2教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解非鐵金屬材料的基本概念。（2）掌握常見非鐵金屬材料的特點和應(yīng)用等。（3）能夠分析非鐵金屬材料應(yīng)用領(lǐng)域，了解它的發(fā)展前景。思政育人目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的文化自信，增強對中國特色社會主義文化的認(rèn)同感和自豪感。教學(xué)重難點教學(xué)重點：非鐵金屬材料的基本概念和分類。教學(xué)難點：非鐵金屬材料的基本性質(zhì)和主要用途。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法。教學(xué)設(shè)計→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置。教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】展示日常生活中常見的非鐵金屬材料制品，如鋁鍋、銅線、鈦合金眼鏡等。提問：非鐵金屬材料與鐵金屬材料相比有哪些獨特之處？【學(xué)生活動】認(rèn)真觀看和思考，回答老師提出的問題。引導(dǎo)學(xué)生思考這些材料為何被選，激發(fā)學(xué)生對非鐵金屬材料的好奇心。新課講授【教師活動】知識點的講解通過PPT課件等教學(xué)資源，講解知識點。一、非鐵金屬材料定義與分類1．非鐵金屬材料的定義非鐵金屬材料,也稱為有色金屬材料,是指鐵和鐵基合金(包括生鐵、鐵合金和鋼)以外的所有金屬。這類材料在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色,盡管其產(chǎn)量可能不及黑色金屬材料(鐵及其合金),但其獨特的性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域使其成為不可或缺的一部分,如圖2-26、2-27、2-28、2-29所示。2．分類非鐵金屬材料主要包括銅、鋁、鎂、鋅、鉛、鈦及其合金等。這些材料在化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和機械性質(zhì)方面都具有獨特的特點，使得它們在不同領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。二、主要的非鐵金屬材料及其特點(一)銅1.特性:銅是一種優(yōu)良的導(dǎo)電材料,具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。此外,銅還具有較高的耐腐蝕性和可塑性。。2.應(yīng)用:銅及其合金廣泛應(yīng)用于電氣、建筑、交通、冶金等領(lǐng)域。例如,銅被用于制造電線、電纜和電機等電器設(shè)備。(二)鋁1.特性:鋁是一種密度較小、強度較高的金屬,具有良好的耐腐蝕性和可塑性。鋁的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能也非常優(yōu)異。2.應(yīng)用:鋁及鋁合金在航空、建筑、汽車、化工等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。特別是在航空工業(yè)中,鋁及其合金是重要的輕量化材料。(三)鎂1.特性:鎂是一種輕質(zhì)高強度金屬,具有良好的生物相容性和生物可降解性。2.應(yīng)用:鎂合金被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械領(lǐng)域,因其能夠被人體有效吸收。此外,鎂合金在汽車、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域也有重要應(yīng)用。(四)鈦1.特性:鈦是一種輕質(zhì)高強度的金屬,具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性能。2.應(yīng)用:鈦及其合金在航空、航天等高科技領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。例如鈦合金被用于制造飛機發(fā)動機部件和機身結(jié)構(gòu)等。(五)鋅1.特性:鋅是一種化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬,具有良好的耐腐蝕性和可加工性。2.應(yīng)用:鋅主要應(yīng)用于冶金、化工、建筑等領(lǐng)域。例如鋅被用于制造鍍鋅鋼板以提高鋼材的耐腐蝕性能。三、非鐵金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域非鐵金屬材料因其獨特的性能而在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。(1)電力工業(yè):銅作為優(yōu)良的導(dǎo)電材料被廣泛應(yīng)用于電線、電纜和電機等電器設(shè)備的制造。(2)汽車工業(yè):鋁及其合金因其輕量化和高強度的特點被廣泛應(yīng)用于汽車制造中。(3)航空工業(yè):鈦及其合金在航空器的制造中發(fā)揮著重要作用。(4)化工工業(yè):鋅和其他非鐵金屬材料因其良好的耐腐蝕性能而被廣泛應(yīng)用于化工設(shè)備的制造?！緦W(xué)生活動】1.課堂訓(xùn)練：和同學(xué)比一比,看誰能列舉出生活中更多的非鐵金屬材料的應(yīng)用場景。2.非鐵金屬材料因其獨特的性能特點而在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,舉例說明一下。通過觀察、討論等多樣化的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點1．非鐵金屬材料的定義2．非鐵金屬材料的分類3．主要的非鐵金屬材料及其特點4．非鐵金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點課堂小結(jié)，加深學(xué)生的理解和記憶。作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成習(xí)題集相應(yīng)練習(xí)。【學(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固本節(jié)課的知識教學(xué)反思《機械基礎(chǔ)》

教案

課題認(rèn)識陶瓷、有機高分子材料和復(fù)合材料課時2教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解各種材料的基本定義、分類及主要性質(zhì)。（2）掌握各種材料在模具制造中的應(yīng)用案例，如陶瓷刀具等。（3）能夠分析各種材料在航空航天、汽車、船舶等工業(yè)中的應(yīng)用實例。思政育人目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生對非鐵金屬材料科學(xué)的興趣，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新意識，立志為國家發(fā)展貢獻力量。教學(xué)重難點教學(xué)重點：各種材料的基本定義、分類。教學(xué)難點：各種材料的基本性質(zhì)和主要應(yīng)用。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法。教學(xué)設(shè)計→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置。教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】展示陶瓷餐具、塑料水瓶、碳纖維自行車等日常生活中的物品。提問：這些材料為什么能被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域？【學(xué)生活動】認(rèn)真觀看和思考，回答老師提出的問題。引導(dǎo)學(xué)生思考這些物品是由什么材料制成的，并探討這些材料的特點和用途。新課講授【教師活動】知識點的講解通過PPT課件等教學(xué)資源，講解知識點。一、陶瓷材料陶瓷作為無機非金屬材料領(lǐng)域的廣泛稱謂,傳統(tǒng)上涵蓋了利用天然黏土經(jīng)高溫?zé)贫傻奶掌髋c瓷器,歷史悠久且文化底蘊深厚。(一)普通陶瓷的性能特點及應(yīng)用(1)力學(xué)性能。陶瓷材料的硬度都很高。彈性模量比金屬高幾倍,比塑料則高出幾十倍。在常溫下幾乎沒有塑性,受載時不發(fā)生塑性變形就在較低的應(yīng)力下斷裂。陶瓷韌性極低或脆性極高,阻礙其應(yīng)用,所以改善陶瓷韌性的研究非常重要。(2)熱性能。陶瓷是工程上常用的耐高溫材料,大多數(shù)金屬在1000℃以上即喪失強度,而陶瓷工作溫度高達到1400℃左右,但是陶瓷的熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱性一般低于金屬,且抗震性較差。(3)電性能。陶瓷具有極高的電阻率,是傳統(tǒng)的絕緣材料,有些陶瓷具有半導(dǎo)體特性,可用作整流器元件。(4)化學(xué)性能。陶瓷的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此不僅抗氧化而且對大多數(shù)酸、堿、鹽物質(zhì)具有良好的耐腐蝕能力。(二)工程陶瓷的性能特點及應(yīng)用工程陶瓷的原料為人工合成的各種氧化物、氮化物、碳化物等,且原料粉的粒度極細(xì),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)小致密,各方面性能優(yōu)于普通陶瓷。(1)高強度。工程陶瓷強度很高，特別是氧化錯陶瓷，室溫抗彎強度可達1000~1500Mpa。(2)高硬度、高耐磨性。工程陶瓷的硬度高,有的還具有自潤滑性,摩擦因數(shù)小,耐磨性好。(3)耐蝕性極好。工程陶瓷能耐幾乎所有的無機酸(氫氟酸除外)和30%以下的燒堿溶液。(4)耐熱性能好。工程陶瓷的耐熱性很高，目前工程陶瓷的最高使用溫度可達1400℃以上。(5)絕緣性好。工程陶瓷具有優(yōu)良的電絕緣性。二、有機高分子材料有機高分子材料,亦稱聚合物或高聚物材料,是一類由單一或多種分子1分子團通過共價鍵連接而成的大型分子化合物。(一)有機高分子材料的性能特點及應(yīng)用(1)力學(xué)性能。有機高分子材料具有足夠的強度和模量,能夠替代部分金屬材料制造多種機械零部件。(2)熱性能。高分子材料在高溫下可能發(fā)生分解、軟化或熔化等現(xiàn)象，因此其熱穩(wěn)定性是評價其性能的重要指標(biāo)之一。部分高分子材料具有優(yōu)異的耐熱性，能在高溫環(huán)境下保持性能穩(wěn)定。(3)電性能。多數(shù)高分子材料具有卓越的電絕緣性能，電阻率高、介電損耗小、電擊穿強度高。這使得它們在電氣、電子領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。通過摻雜、復(fù)合等方法,可以使部分高分子材料具備導(dǎo)電性能。導(dǎo)電高分子材料在電磁屏蔽、防靜電等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。(4)化學(xué)性能。高分子材料對酸、堿或某些化學(xué)藥品一般都具有良好的耐蝕性能。在一些特殊介質(zhì)中,其耐蝕能力甚至勝過金屬。有機高分子化合物通常難溶于水,但在適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑中可以溶解或發(fā)生一定程度的脹大。這一特性對材料的加工和使用性能有重要影響。高分子涂料具有優(yōu)良的耐候性、耐磨性和耐腐蝕性,被廣泛用于建筑、汽車、船舶等領(lǐng)域的涂層保護。(二)工程塑料的應(yīng)用(1)汽車行業(yè)。工程塑料在汽車制造中有著廣泛的應(yīng)用,如發(fā)動機蓋、座椅、儀表板等零部件的制造。這些部件不僅要求具有足夠的強度和剛度,還需要具備良好的耐熱、耐寒、耐沖擊等性能。(2)電子電器行業(yè)。在電子電器領(lǐng)域,工程塑料被用于制造電視、手機、電腦等產(chǎn)品的外殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)件。這些部件需要具備良好的絕緣性、耐腐蝕性以及美觀的外觀。(3)航空航天行業(yè)。工程塑料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。由于其輕質(zhì)高強、耐腐蝕等特點,工程塑料被用于制造飛機、火箭等航天器的零部件和結(jié)構(gòu)件。(4)建筑行業(yè)。在建筑領(lǐng)域,工程塑料可用于制造門窗、管道、隔熱材料等。這些材料不僅具有良好的力學(xué)性能,還具備優(yōu)良的耐候性和耐腐蝕性。(5)機械設(shè)備行業(yè)。在機械設(shè)備領(lǐng)域,工程塑料可用于制造軸承、齒輪、密封件等零部件。這些部件要求具有較高的耐磨性和耐疲勞性,以保證機械設(shè)備的正常運行。三、復(fù)合材料復(fù)合材料是由兩種或更多種物理和化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)人工制成的一種多相固體材料,它既保留原組分材料的特性,又具有原單一組分材料所無法獲得的或更優(yōu)異的特性,近幾十年來發(fā)展迅速。(一)復(fù)合材料的性能特點(1)比強度和比剛度高。增強劑多是強度很高的纖維,所以復(fù)合材料的比強度和比彈性模量高于其基體材料。(2)抗疲勞性能好。復(fù)合材料基體和增強纖維間的界面能夠有效地阻止疲勞裂紋的擴展。疲勞破壞在復(fù)合材料中總是從承載能力比較薄弱的纖維處開始的,然后逐漸擴展到結(jié)合面上。(3)減振能力強。構(gòu)件的自振頻率與結(jié)構(gòu)有關(guān),并且與材料的彈性模量與密度之比即比模量)的平方根成正比。復(fù)合材料的比模量大,所以它的自振頻率很高,在一般加載速度或頻率的情況下,不容易發(fā)生共振而快速斷裂。(4)高溫性能好。增強劑纖維大多有較高的彈性模量,因而常有較高的熔點和較高的高溫強度。玻璃纖維增強樹脂工作溫度可以到200~300℃。鋁在400500℃以后完全喪失強度,但用連續(xù)的硼纖維或碳化硅纖維增強的鋁基復(fù)合材料,在這樣的溫度下仍有較高的強度。(5)減磨、耐磨、自潤滑性能好。在熱塑性塑料中加入少量短纖維,或者在金屬中加入硬質(zhì)陶瓷微顆粒可以大大提高它的耐磨性。氧化鋁短纖維與鋁合金復(fù)合后,與軸承鋼組成摩擦副做磨損實驗時,磨損量僅為鋁合金的1/96。碳纖維增強塑料具有良好的自潤滑性能,可用于制造無油潤滑活塞環(huán)、軸承和齒輪。(二)復(fù)合材料的應(yīng)用復(fù)合材料可用于要求輕質(zhì)高強和高剛度的零件,如飛機的桁條、蒙皮,火箭的殼體,衛(wèi)星的機械工程材料支架、天線；可用于耐磨件,如汽車火車的制動盤、發(fā)動機活塞等；可用于耐高溫、抗燒蝕的零件，如導(dǎo)彈的頭部防熱層、航天飛機的防熱前緣和火箭發(fā)動機的噴管等;可用于有光電性能及磁性能要求的信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域，如光纖、光纜芯和管、磁盤片、屏蔽罩等。此外,功能復(fù)合材料還可以制造用于生物分離的各種膜材料?！緦W(xué)生活動】1.課堂訓(xùn)練：和同學(xué)比一比,看誰能列舉出生活中更多的復(fù)合材料的應(yīng)用場景。2.熱穩(wěn)定性實驗：將陶瓷和有機高分子材料樣品置于高溫環(huán)境中，觀察并記錄它們的熱變形或燃燒情況。通過觀察、討論等多樣化的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點1．陶瓷材料的定義2．陶瓷材料的分類及性能3．有機高分子材料的性能特4．復(fù)合材料的性能特點【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點課堂小結(jié)，加深學(xué)生的理解和記憶。作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成習(xí)題集相應(yīng)練習(xí)。【學(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固本節(jié)課的知識教學(xué)反思《機械基礎(chǔ)》

教案

課題認(rèn)識其他新型工程材料課時1教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解新型工程材料的基本概念和分類。（2）了解新型工程材料的多樣性和先進性。（3）掌握新型工程材料在不同領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。思政育人目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)新型材料的興趣，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新意識，為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢貢獻力量。教學(xué)重難點教學(xué)重點：新型工程材料的基本概念和分類。教學(xué)難點：各種新型工程材料的基本性質(zhì)和應(yīng)用。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法。教學(xué)設(shè)計→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置。教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】展示一些含有新型工程材料的日常用品，如智能穿戴設(shè)備、自修復(fù)涂料等。提問：你知道哪些新型工程材料？它們有哪些獨特之處？【學(xué)生活動】認(rèn)真觀看和思考，回答老師提出的問題。引導(dǎo)學(xué)生思考這些材料的特殊性質(zhì)和用途。新課講授【教師活動】知識點的講解通過PPT課件等教學(xué)資源，講解知識點。一、納米材料(一)納米材的定義納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1~100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。這類材料因其微小的尺寸而表現(xiàn)出與宏觀材料截然不同的性質(zhì)。(二)納米材料特性(1)高活性。納米材料具有極高的表面能,使得其表面原子或分子非?；钴S,從而表現(xiàn)出高抗菌、防污、耐磨等特性。(2)高強度與輕量化。納米材料的晶粒尺寸小,界面多,能夠顯著提高材料的強度和硬度,同時保持較低的密度,實現(xiàn)輕量化。(3)獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)。納米材料的熔點、磁性、光學(xué)、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等性質(zhì)往往不同于該物質(zhì)在整體狀態(tài)時所表現(xiàn)的性質(zhì)。例如,納米金屬材料的熔點會顯著降低,而納米半導(dǎo)體材料則可能表現(xiàn)出優(yōu)異的光電性能。(三)納米材料應(yīng)用領(lǐng)域納米材料因其獨特的性質(zhì)而在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景:(1)電子信息。納米材料可用于制造更小、更快速、更耐用的電子元件,如芯片、傳感器、顯示器等。此外,納米材料在數(shù)據(jù)存儲、信息傳輸?shù)确矫嬉灿兄匾獞?yīng)用。(2)生物醫(yī)藥。納米材料在藥物載體、生物成像、組織工程等方面具有獨特優(yōu)勢。例如,納米藥物可以實現(xiàn)藥物的靶向輸送和控釋，提高治療效果并減少副作用。(3)能源環(huán)保。納米材料在太陽能電池、燃料電池、儲能材料等方面有重要應(yīng)用,可以提高能源轉(zhuǎn)換效率并降低環(huán)境污染。此外，納米材料還可用于水處理、空氣凈化等領(lǐng)域。(4)航空航天。納米材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用包括制造輕質(zhì)高強度的結(jié)構(gòu)件、提高發(fā)動機效率等。(5)其他領(lǐng)域。納米材料還在紡織、化工、機械等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,如納米纖維的制備、納米催化劑的開發(fā)等。二、智能材料(一)智能材料的定義智能材料是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當(dāng)處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。它們是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計材料之后的第四代材料，具有傳感、反饋、信息識別與積累、響應(yīng)、自診斷、自修復(fù)和自適應(yīng)等多種功能。(二)智能材料特性(1)感知功能。能夠檢測并識別外界(或內(nèi)部)的刺激強度，如電、光、熱、應(yīng)力、應(yīng)變、化學(xué)、核輻射等。(2)驅(qū)動功能。能夠響應(yīng)外界變化，并按照設(shè)定的方式選擇和控制響應(yīng)。(3)自適應(yīng)性。能夠隨著環(huán)境條件或內(nèi)部狀態(tài)的變化自動調(diào)整其性能或形狀。(4)自診斷與自修復(fù)。能夠自我發(fā)現(xiàn)故障并進行修復(fù)，提高材料的可靠性和使用壽命。(三)智能材料特性分類智能材料根據(jù)功能特征可劃分為感知材料和響應(yīng)/驅(qū)動材料兩大類：(1)感知材料。對外界的刺激具有感知作用，可用于制造傳感器。常見的感知材料包括電感材料、光敏材料、濕敏材料、熱敏材料、氣敏材料、光導(dǎo)纖維、形狀記憶材料、磁致伸縮材料、壓電材料等。(2)響應(yīng)/驅(qū)動材料。對外界環(huán)境條件或內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生的變化做出響應(yīng)或驅(qū)動，用于制造執(zhí)行器。常用作執(zhí)行器的材料包括形狀記憶材料、壓電材料、電流變體、磁流變體、電致伸縮材料和某些智能高分子材料等。(四)智能材料應(yīng)用領(lǐng)域(1)航空航天。智能材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用包括智能蒙皮、自適應(yīng)機翼、智能輪胎等，能夠提高飛行器的性能、安全性和可靠性。(2)醫(yī)療領(lǐng)域。智能材料制成的醫(yī)療器材如人工器官、藥物控制器、智能矯治器等，能夠提升醫(yī)療水平，改善患者的生活質(zhì)量。(3)能源與環(huán)保。智能材料在儲能、污水處理、空氣凈化等領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠提高能源利用效率，促進環(huán)境保護。【學(xué)生活動】1.課堂訓(xùn)練：和同學(xué)比一比,看誰能列舉出生活中更多的新型工程材料的應(yīng)用場景。通過觀察、討論等多樣化的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點1．納米材的定義和特性2．智能材料的定義和特性【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點課堂小結(jié)，加深學(xué)生的理解和記憶。作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成習(xí)題集相應(yīng)練習(xí)。【學(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固本節(jié)課的知識教學(xué)反思《機械基礎(chǔ)》

教案

課題材料的選用及應(yīng)用課時1教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解材料選用的依據(jù)。（2）掌握材料選擇的一般原則。思政育人目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的文化自信，增強對中國特色社會主義文化的認(rèn)同感和自豪感。教學(xué)重難點教學(xué)重點：材料選用的依據(jù)和一般原則。教學(xué)難點：材料選用的依據(jù)和一般原則。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法。教學(xué)設(shè)計→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置。教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】展示一些日常生活中的物品（如手機、水杯、建筑等），引導(dǎo)學(xué)生思考這些物品是由哪些材料制成的，并討論這些材料的選擇對物品性能的影響。【學(xué)生活動】認(rèn)真觀看和思考，積極參與討論。引導(dǎo)學(xué)生思考這些材料的特殊性質(zhì)和用途。新課講授【教師活動】知識點的講解通過PPT課件等教學(xué)資源，講解知識點。一、鋼(一)鋼的選用原則(1)強度與韌性。根據(jù)工程的設(shè)計要求和承載力計算,選擇具有足夠抗拉強度和屈服強度的鋼材。這是確保結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)。鋼材的韌性也很重要,特別是在承受動荷載或沖擊荷載的情況下,需要選擇韌性好的鋼材以防止脆性斷裂。(2)耐久性?？紤]鋼材的耐腐蝕性和抗疲勞性。在潮濕、腐蝕性強的環(huán)境中,應(yīng)選用耐候鋼、不銹鋼等耐久性能好的鋼材。根據(jù)工程的使用時長和負(fù)荷頻率,選擇具有足夠耐久性的鋼材以延長結(jié)構(gòu)的使用壽命。(3)經(jīng)濟性。在滿足強度和耐久性要求的前提下,考慮鋼材的價格和成本。通過代用鋼材或調(diào)整構(gòu)件尺寸來降低工程成本，提高經(jīng)濟效益。(二)鋼的運用實例(1)建筑結(jié)構(gòu)。高層建筑、橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)物廣泛采用鋼材作為承重構(gòu)件。鋼材因其強度高、自重輕、剛度大等特點,特別適用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。在建筑結(jié)構(gòu)中，常用的鋼材類型包括H型鋼、中厚板、高強鋼等。這些鋼材通過焊接或螺栓連接等方式組合成各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式，以滿足不同的工程需求。(2)機械設(shè)備。鋼材在機械設(shè)備制造中也有廣泛應(yīng)用。例如機床、起重機、挖掘機等重型設(shè)備通常采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼制造,以確保設(shè)備的強度和剛度要求。鋼材還用于制造設(shè)備的傳動部件、支撐部件和連接部件等關(guān)鍵部件,以提高設(shè)備的整體性能和可靠性。(3)壓力容器。在石油化工、氣體儲運等領(lǐng)域,壓力容器是不可或缺的設(shè)備之一。這些設(shè)備通常采用低合金高強度鋼或不銹鋼等優(yōu)質(zhì)鋼材制造,以確保其能夠承受高壓、高溫和腐蝕性介質(zhì)等惡劣工況。(4)其他領(lǐng)域。鋼材還在交通運輸、能源電力、船舶制造等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如,在交通運輸領(lǐng)域,鋼材用于制造鐵路軌道、汽車車身等部件;在能源電力領(lǐng)域,鋼材用于制造發(fā)電機組、輸電塔等設(shè)備;在船舶制造領(lǐng)域,鋼材則是船體結(jié)構(gòu)的主要材料。二、塑料塑料的選用及運用是一個復(fù)雜且重要的過程,它涉及到多個方面的考慮,包括塑料的性能、成本、環(huán)保性、加工性以及最終產(chǎn)品的用途等。(一)塑料的選用原則(1)性能匹配。根據(jù)產(chǎn)品對塑料性能的需求，如強度、韌性、耐溫性、耐腐蝕性、絕緣性等，選擇合適的塑料種類。例如需要承受高溫環(huán)境的部件應(yīng)選用耐熱性好的塑料，如聚苯硫醚(PPS)或聚醚醚酮(PEEK)。(2)成本考慮。在滿足性能要求的前提下,盡量選用成本較低的塑料種類,以降低生產(chǎn)成本。不同種類的塑料價格差異較大,如通用塑料(如聚乙烯、聚丙烯)的價格相對較低,而工程塑料(如尼龍、聚碳酸酯)的價格則較高。(3)環(huán)保性。隨著環(huán)保意識的提高,越來越多的企業(yè)和消費者開始關(guān)注塑料的環(huán)保性。在選用塑料時,應(yīng)考慮其可回收性、生物降解性以及對環(huán)境的影響。例如,聚乳酸(PLA)是一種生物基塑料,具有良好的生物降解性,是環(huán)保塑料的代表之一。(4)加工性。塑料的加工性也是選用時需要考慮的重要因素。不同種類的塑料在加工過程中表現(xiàn)出不同的特性,如流動性、成型溫度、模具收縮率等。選用加工性好的塑料可以提高生產(chǎn)效率,降低廢品率。(5)安全性。對于與食品、藥品等直接接觸的產(chǎn)品,應(yīng)選用無毒、無害的塑料種類,以確保產(chǎn)品的安全性。例如,食品包裝材料常選用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等無毒塑料。(二)塑料的運用實例(1)包裝材料。塑料因其輕質(zhì)、耐摔、防潮、易加工等特點,在包裝領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如,聚乙烯(PE)薄膜用于食品包裝,聚丙烯(PP)用于制作塑料瓶和容器,聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)則廣泛用于瓶裝水和飲料的包裝。(2)建筑領(lǐng)域。塑料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。例如,聚氯乙烯(PVC)管道用于給排水系統(tǒng),聚氨酯(PU)泡沫用于建筑保溫隔熱材料,聚碳酸酯(PC)板材則用于采光頂糊等。(3)汽車工業(yè)。塑料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用非常普遍,從車身外殼到內(nèi)飾件,再到發(fā)動機部件,都可以看到塑料的身影。例如,聚丙烯(PP)用于制造保險杠、儀表板等部件,尼龍(PA)則用于制造傳動部件和發(fā)動機部件。(4)電子電器。在電子電器領(lǐng)域,塑料因其絕緣性好、重量輕、易加工等特點而得到廣泛應(yīng)用。例如,聚碳酸酯(PC)用于制造電腦外殼、手機屏幕等部件,聚苯硫醚(PPS)則用于制造高溫環(huán)境下的電子元件。(5)醫(yī)療領(lǐng)域。醫(yī)療領(lǐng)域?qū)λ芰系囊筝^高,需要無毒、無害、耐腐蝕、易消毒等特性。例如聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)等塑料在醫(yī)療器械和醫(yī)療包裝中得到廣泛應(yīng)用?！緦W(xué)生活動】1.課堂訓(xùn)練：和同學(xué)比一比,看誰能列舉出生活中更多的材料選擇的一般原則的案例。通過觀察、討論等多樣化的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點1．鋼的選用原則2．塑料的選用原則【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點課堂小結(jié)，加深學(xué)生的理解和記憶。作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成習(xí)題集相應(yīng)練習(xí)?！緦W(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固本節(jié)課的知識教學(xué)反思《機械基礎(chǔ)》

教案

課題認(rèn)識平面連桿機構(gòu)課時4學(xué)時教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解平面連桿機構(gòu)的組成、類型、特性及應(yīng)用；（2）掌握比較簡單的平面鉸鏈四桿機構(gòu)的設(shè)計方法；思政育人目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神教學(xué)重難點教學(xué)重點：平面鉸鏈四桿機構(gòu)的運動特性及應(yīng)用；教學(xué)難點：鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判別。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→新課講授→課堂小結(jié)第2節(jié)課：→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】在多媒體屏幕上打開演示一個飛機起落架收放的3D動畫，引起學(xué)生的興趣，集中學(xué)生的注意力，由此提出飛機能平安著陸，它的起落架是靠一種穩(wěn)定的機構(gòu)實現(xiàn)可控的收放和承重。它的結(jié)構(gòu)是怎么樣的呢？【學(xué)生活動】無實例引起學(xué)生注意力新課講授一.平面連桿機構(gòu)概念【教師活動】（1）平面連桿機構(gòu)的各構(gòu)件是用銷軸、滑道（低副）等方式連接起來的，各構(gòu)件間的相對運動均在同一平面或互相平行的平面內(nèi)。最簡單的平面連桿機構(gòu)是由4個桿件組成的，簡稱平面四桿機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、工作可靠，因此應(yīng)用非常廣泛。（2）應(yīng)用實例：雷達、飛機起落架、鏟斗、縫紉機、貨車自卸機構(gòu)、變速器、起重機、破碎機、篩選機、壓緊機等?！緦W(xué)生活動】討論這些機構(gòu)有什么特性？二、平面四桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)及組成【教師活動】1.平面四桿機構(gòu)的基本形式是鉸鏈四桿機構(gòu),其四個運動副均為轉(zhuǎn)動副。圖1.平面四桿機構(gòu)的基本形式圖1所示：構(gòu)件4為機架,直接與機架相連的構(gòu)件1、3稱為連架桿,其中能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄,如構(gòu)件1;僅能在某一角度范圍內(nèi)作往復(fù)擺動的構(gòu)件稱為搖桿(或擺桿),如構(gòu)件3;不直接與機架相連的構(gòu)件稱為連桿,如構(gòu)件2。鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的條件:(1)最短桿與最長桿的長度之和,小于或等于其余兩桿長度之和;2.曲柄搖桿機構(gòu)的應(yīng)用圖2攪拌機3.雙曲柄機構(gòu)的應(yīng)用圖3公共汽車車門啟閉機構(gòu)4.雙搖桿機構(gòu)的應(yīng)用圖4飛機起落架【學(xué)生活動】討論并總結(jié)以上結(jié)構(gòu)特征和用途。三、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化【教師活動】1.轉(zhuǎn)動副演化為移動副圖5曲柄滑塊機構(gòu)2.導(dǎo)桿機構(gòu)3.雙滑塊機構(gòu)【學(xué)生活動】對比分析這幾種機構(gòu)的不同四、鉸鏈四桿機構(gòu)工作特性【教師活動】1.急回特性實際應(yīng)用中,為了提高機械的工作效率,在慢速運動的行程(正行程)工作,快速運動的行程(反行程)返回。2.死點位置死點位置是指在機構(gòu)的運動過程中，從動件上的傳動角等于零（或壓力角等于90°）的位置，此時驅(qū)動力對從動件的有效回轉(zhuǎn)力矩為零。在機構(gòu)中，這通常表現(xiàn)為連桿與從動件（如曲柄）共線的狀態(tài)。3.死點位置的利用消極影響：在需要連續(xù)運轉(zhuǎn)的機構(gòu)中，死點位置可能會導(dǎo)致機構(gòu)無法順利轉(zhuǎn)動，從而影響機構(gòu)的正常工作。例如，在縫紉機、剪板機等設(shè)備中，死點位置可能會導(dǎo)致設(shè)備停止工作。積極影響：然而，死點位置并非總是有害的。在某些場合下，死點位置可以被合理利用。例如，在固定夾緊裝置中，死點位置可以確保工件在加工過程中不會松動?！緦W(xué)生活動】講述一下在生活中你是否看到過這樣的機構(gòu)了解應(yīng)用場景，激發(fā)學(xué)生興趣圖形對應(yīng)案例講解，加深學(xué)生印象總結(jié)歸納，提升學(xué)生認(rèn)知講解要點，提醒區(qū)別與聯(lián)系，加深知識點的學(xué)習(xí)課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點一、平面連桿機構(gòu)概念二、平面四桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)及組成三、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化四、鉸鏈四桿機構(gòu)工作特性【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點總結(jié)歸納課堂所學(xué)知識點作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成教材....【學(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固課程內(nèi)容教學(xué)反思本次課是..............《機械基礎(chǔ)》

教案

課題認(rèn)識凸輪機構(gòu)課時5學(xué)時教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解凸輪機構(gòu)的從動件常用運動規(guī)律；（2）掌握凸輪機構(gòu)的組成、類型和應(yīng)用方法；思政育人目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神教學(xué)重難點教學(xué)重點：凸輪機構(gòu)的組成、類型；教學(xué)難點：凸輪機構(gòu)的應(yīng)用方法。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→新課講授→課堂小結(jié)第2節(jié)課：→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】視頻事例：汽車發(fā)動機中的配氣機構(gòu)、紡織機械中的送經(jīng)機構(gòu)等，這些機構(gòu)中都廣泛應(yīng)用了凸輪機構(gòu)。為什么凸輪機構(gòu)能夠在各種機械中得到廣泛應(yīng)用？它的工作原理是什么？【學(xué)生活動】無實例引起學(xué)生注意力新課講授一.凸輪機構(gòu)概念【教師活動】凸輪機構(gòu)是能實現(xiàn)復(fù)雜運動規(guī)律要求的高副機構(gòu),它廣泛應(yīng)用于各種機械中。凸輪機構(gòu)設(shè)計的是根據(jù)工作要求合理地確定從動件的運動規(guī)律,并設(shè)計凸輪輪廓，從而實現(xiàn)周期性的規(guī)定動作?！緦W(xué)生活動】討論這些機構(gòu)有什么特性？二、凸輪機構(gòu)的組成、類型和應(yīng)用【教師活動】1.凸輪機構(gòu)的組成。圖1.內(nèi)燃機的配氣機構(gòu)1—凸輪2—氣閥3—機架圖1所示為內(nèi)燃機的配氣機構(gòu)。它是由凸輪1、從動件氣閥2和機架3組成。當(dāng)具有曲線輪廓的凸輪作等速轉(zhuǎn)動時,氣閥2通過同凸輪輪廓保持高副接觸獲得有規(guī)律的開啟和閉合運動,從而完成配氣的動作要求。通過凸輪輪廓設(shè)計可以獲得從動件預(yù)期的任意復(fù)雜運動規(guī)律是凸輪機構(gòu)最主要的功能。2.凸輪機構(gòu)的類型，按從動件運動形式分類：①對心移動從動件凸輪機構(gòu)；②偏置移動從動件凸輪機構(gòu)；③擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)；3.凸輪機構(gòu)的類型，從動件的形狀分類：①尖端移動從動件；②滾子移動從動件；③平底移動從動件；4.凸輪機構(gòu)的類型，按從動件和凸輪保持高副接觸的方式分類：①力封閉凸輪機構(gòu)；②形封閉凸輪機構(gòu)；5.凸輪機構(gòu)的應(yīng)用①自動車床的進刀機構(gòu)：凸輪1轉(zhuǎn)動,帶動從動桿2往復(fù)擺動,再通過從動桿2上的扇形齒輪3帶動橫刀架4運動,完成進刀和退刀的動作。圖2.自動車床進刀機構(gòu)②繞線機機構(gòu)：軸3轉(zhuǎn)動,通過蝸桿5和蝸輪6帶動凸輪1轉(zhuǎn)動,擺動從動件2的往復(fù)擺動使得線繩通過從動件2端部的撥叉被均勻地纏繞到線軸4上。圖3.繞線機機構(gòu)【學(xué)生活動】討論并總結(jié)以上凸輪結(jié)構(gòu)特征和用。三、從動件常用運動規(guī)律【教師活動】1.凸輪機構(gòu)的工作循環(huán)工作循環(huán)包括推程、遠(yuǎn)休、回程和近休四個階段。其中，推程是指凸輪推動從動件運動的過程；遠(yuǎn)休是指凸輪停止推動，從動件自由運動的過程；回程是指從動件在凸輪作用下返回原位的過程；近休是指從動件停止運動，準(zhǔn)備下一輪推程的過程。2.從動件常用運動規(guī)律①從動件等速運動規(guī)律；圖4.等速從動件運動規(guī)律：位移線圖為斜直線,速度線圖為平行于橫軸的直線②從動件等加速等減速運動規(guī)律?！緦W(xué)生活動】討論并總結(jié)以上結(jié)構(gòu)特征和用途。四、尖端移動從動件盤形凸輪輪廓線的基本原理及設(shè)計方法【教師活動】根據(jù)實例工作要求選定凸輪機構(gòu)的類型和從動件的運動規(guī)律,進行凸輪輪廓線的設(shè)計?！緦W(xué)生活動】了解設(shè)計的方法和思路。了解應(yīng)用場景，激發(fā)學(xué)生興趣圖形對應(yīng)案例講解，加深學(xué)生印象總結(jié)歸納，提升學(xué)生認(rèn)知講解要點，提醒區(qū)別與聯(lián)系，加深知識點的學(xué)習(xí)課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點一、凸輪機構(gòu)概念二、凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)及組成三、凸輪機構(gòu)從動件常用運動規(guī)律四、凸輪機構(gòu)的設(shè)計方法【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點總結(jié)歸納課堂所學(xué)知識點作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成教材....【學(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固課程內(nèi)容教學(xué)反思本次課是..............《機械基礎(chǔ)》

教案

課題課時3學(xué)時教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解棘輪機構(gòu)的基本形式、工作原理及應(yīng)用；（2）了解槽輪機構(gòu)的組成、工作原理及應(yīng)用；思政育人目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神教學(xué)重難點教學(xué)重點：間歇運動機構(gòu)的組成、類型；教學(xué)難點：間歇運動機構(gòu)的應(yīng)用方法。教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→新課講授→課堂小結(jié)第2節(jié)課：→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】實例引入：生活中常見的帶有棘輪機構(gòu)的物品，如卷尺、棘輪扳手等。通過展示這些物品并演示其工作原理，讓學(xué)生直觀感受到棘輪機構(gòu)的存在和應(yīng)用?！緦W(xué)生活動】無實例引起學(xué)生注意力新課講授一.棘輪機構(gòu)的基本形式、工作原理及應(yīng)用【教師活動】1.棘輪機構(gòu)的基本形式它主要由搖桿1、棘爪2和棘輪3組成。搖桿1為運動輸入構(gòu)件,棘輪3為運動輸出構(gòu)件。當(dāng)搖桿逆時針擺動時,鉸接在桿上的棘爪插入棘輪的齒內(nèi),使棘輪同時轉(zhuǎn)過一定角度。當(dāng)搖桿順時針擺動時,棘爪在棘輪的齒上滑過,棘輪靜止不動。這樣,當(dāng)搖桿作連續(xù)的往復(fù)擺動時,棘輪便得到單向的間歇轉(zhuǎn)動。1一搖桿;2一棘爪;3一棘輪4一止動棘爪;5一機架;6一彈簧圖1基本形式的棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)分類：輪齒式棘輪機構(gòu)按嚙合方式分類：可分為外嚙合棘輪機構(gòu)和內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu)。按棘輪運動情況分類：可分為單向式棘輪機構(gòu)和雙向式棘輪機構(gòu)。單向式棘輪機構(gòu)：棘輪輪齒通常采用鋸齒形，當(dāng)搖桿向一個方向擺動時，棘輪沿同一方向轉(zhuǎn)過某一角度；而當(dāng)搖桿向另一個方向擺動時，棘輪靜止不動。雙向式棘輪機構(gòu)：棘輪輪齒做成短梯形或矩形，通過變動棘爪的放置位置或方向來改變棘輪的轉(zhuǎn)動方向。摩擦式棘輪機構(gòu)當(dāng)搖桿逆時針轉(zhuǎn)動時，模塊在摩擦力的作用下模緊摩擦輪，使摩擦輪同向轉(zhuǎn)動；而當(dāng)搖桿順時針轉(zhuǎn)動時，摩擦輪靜止不動。【學(xué)生活動】討論這種機構(gòu)有什么應(yīng)用場景？2.棘輪機構(gòu)的工作原理棘輪機構(gòu)的工作原理基于棘爪與棘輪齒之間的嚙合和滑動。以單向式棘輪機構(gòu)為例，當(dāng)主動件（如搖桿）逆時針方向擺動時，驅(qū)動棘爪便插入棘輪的齒槽中，推動棘輪同向轉(zhuǎn)動。此時，止回棘爪（如有安裝）在棘輪的齒背上滑動，防止棘輪反轉(zhuǎn)。而當(dāng)主動件順時針方向擺動時，止回棘爪阻止棘輪順時針轉(zhuǎn)動，驅(qū)動棘爪則在棘輪齒背上滑過，棘輪因此靜止不動。因此，當(dāng)主動件作連續(xù)的往復(fù)擺動時，棘輪便作單向的間歇運動。3.棘輪機構(gòu)的應(yīng)用自行車：自行車的后撥鏈器就采用了棘輪機構(gòu)，使得鏈條能夠單向傳動，防止倒轉(zhuǎn)。鐘表：鐘表的秒針和分針通常采用棘輪機構(gòu)進行驅(qū)動，實現(xiàn)精確的間歇運動。打印機：打印機的打印頭驅(qū)動機構(gòu)也會采用棘輪機構(gòu)，確保打印頭在打印過程中能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定地移動。紡織機械：在紡織機械中，棘輪機構(gòu)常用于控制紗線或布匹的輸送速度和方向。自動化生產(chǎn)線：棘輪機構(gòu)在自動化生產(chǎn)線中也有著廣泛的應(yīng)用，例如在裝配線上實現(xiàn)零件的間歇輸送和定位。制動器：棘輪機構(gòu)可用于杠桿控制的帶式制動器中，實現(xiàn)制動功能。二、槽輪機構(gòu)的組成、工作原理及應(yīng)用【教師活動】1.槽輪機構(gòu)的組成它由帶若干直線溝槽的槽輪2和帶有圓柱銷的撥盤1及機架所組成。撥盤1為原動件,一般作等速轉(zhuǎn)動。槽輪2為從動件,作單向間歇轉(zhuǎn)動。當(dāng)圓柱銷A進入徑向槽時,槽輪轉(zhuǎn)動;當(dāng)圓柱銷A退出徑向槽時,槽輪靜止不動。1—撥盤;2一槽輪圖2基本形式的槽輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)主要分成傳遞平行軸運動的平面槽輪機構(gòu)和傳遞相交軸運動的空間槽輪機構(gòu)兩大類。2.槽輪機構(gòu)工作原理槽輪機構(gòu)的工作原理相對簡單：①當(dāng)主動撥盤上的圓柱銷未進入槽輪的徑向槽時，槽輪被鎖止弧卡住，保持靜止?fàn)顟B(tài)。②當(dāng)圓柱銷進入徑向槽時，鎖止弧分離，槽輪在圓柱銷的驅(qū)動下開始轉(zhuǎn)動。③當(dāng)圓柱銷脫離徑向槽時，鎖止弧再次卡住槽輪，使其停止轉(zhuǎn)動。如此循環(huán)往復(fù)，槽輪便實現(xiàn)了單向的間歇轉(zhuǎn)動。3.槽輪機構(gòu)的應(yīng)用槽輪機構(gòu)因其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確以及機械效率高等特點，被廣泛應(yīng)用于各種需要間歇轉(zhuǎn)動的裝置中。以下是應(yīng)用實例：電影放映機：在電影放映機中，槽輪機構(gòu)被用于自動傳送鏈裝置，確保膠片能夠按照預(yù)定的速度和時間間隔進行間歇傳送，從而實現(xiàn)電影的連續(xù)播放。紡織機械：在紡織機械中，槽輪機構(gòu)常用于分度機構(gòu)中，確保紗線或織物能夠按照恒定的旋轉(zhuǎn)角進行間歇轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的紡織操作。自動機床：在自動機床中，槽輪機構(gòu)可用于轉(zhuǎn)塔刀架的轉(zhuǎn)位機構(gòu)，實現(xiàn)刀具的快速更換和精確定位。此外，槽輪機構(gòu)還廣泛應(yīng)用于各種計數(shù)器、包裝機械、食品加工機械等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，槽輪機構(gòu)能夠有效地將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉(zhuǎn)動，滿足各種間歇運動的需求?！緦W(xué)生活動】討論并總結(jié)間歇機構(gòu)的優(yōu)勢與用途?！窘處熁顒印扛鶕?jù)實例工作要求選定間歇運動機構(gòu)的類型和從動件的運動規(guī)律,進行凸輪輪廓線的設(shè)計?！緦W(xué)生活動】了解設(shè)計的方法和思路。了解應(yīng)用場景，激發(fā)學(xué)生興趣圖形對應(yīng)案例講解，加深學(xué)生印象總結(jié)歸納，提升學(xué)生認(rèn)知講解要點，提醒區(qū)別與聯(lián)系，加深知識點的學(xué)習(xí)課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點一、間歇運動機構(gòu)原理二、間歇運動機構(gòu)結(jié)構(gòu)及組成三、間歇運動機構(gòu)的應(yīng)用【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點總結(jié)歸納課堂所學(xué)知識點作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)完成教材....【學(xué)生】完成課后任務(wù)鞏固課程內(nèi)容教學(xué)反思本次課是..............《機械基礎(chǔ)》

教案

課題認(rèn)識軸課時4學(xué)時教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解軸的分類和用途。（2）認(rèn)識軸的結(jié)構(gòu)和材料。（3）掌握軸和軸上零件的固定方法。思政育人目標(biāo)：通過認(rèn)識軸的學(xué)習(xí)，對軸加工精益求精的工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識問題解決問題的能力。教學(xué)重難點教學(xué)重點：軸的分類和用途教學(xué)難點：軸的結(jié)構(gòu)教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→新課講授→課堂小結(jié)第2節(jié)課：→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課新課導(dǎo)入【教師活動】提問：同學(xué)們，我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常使用的工具和設(shè)備，其實都離不開軸的幫助。今天，我們就從一個非常熟悉的例子開始學(xué)習(xí)——那就是我們每天都會用到的門鎖。是的，每當(dāng)我們轉(zhuǎn)動門鎖鑰匙時，是不是會感覺到一個小小的金屬桿在旋轉(zhuǎn)？這個小金屬桿就是軸的一個簡單應(yīng)用。它連接著鎖芯和鎖體，當(dāng)我們轉(zhuǎn)動鑰匙，軸就帶動鎖芯旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動鎖舌的伸縮，完成開鎖的動作。這就是軸的一個基本作用——傳遞旋轉(zhuǎn)運動。生活中還有哪些例子呢？【學(xué)生活動】小組討論：積極參與互動回答。結(jié)合生活應(yīng)用實例導(dǎo)入，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。新課講授一、軸的作用軸的作用是支承軸上零件，承受扭矩和彎矩，并傳遞運動和動力。【教師活動】播放加工軸、生活中軸的運用的小視頻，幫助學(xué)生認(rèn)知軸【學(xué)生活動】認(rèn)真聽講，做好筆記，積極參與思考、并回答老師的隨機提問。二、軸的分類與用途（一）按軸線形狀分類根據(jù)軸線形狀不同，軸可分為直軸、曲軸和撓性軸三類。1.直軸直軸的應(yīng)用最為廣泛，按外形不同可分為光軸（如圖4-1）、階梯軸（如圖4-2）及一些特殊用途的軸（如花鍵軸、齒輪軸、蝸桿軸、凸輪軸和傳動軸）。光軸與階梯軸的最大區(qū)別在于光軸直徑無變化，而階梯軸直徑有變化。（如圖4-1）階梯軸（如圖4-2）2.曲軸曲軸的作用是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動，或?qū)⒅本€往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動，它是往復(fù)式機械運動中的專用零件。如圖4-3所示的汽車發(fā)動機中的曲軸便可將活塞的直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動。圖4-3曲軸3.撓性軸撓性軸（如圖4-4）一般用于連接不在同一軸線或不在同一方向且存在相對運動的兩軸，以傳遞旋轉(zhuǎn)運動和轉(zhuǎn)矩。圖4-4撓性軸（二）按載荷性質(zhì)分根據(jù)所受載荷不同，軸可分為心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動軸三類。1.心軸心軸（如圖4-5）用于支承回轉(zhuǎn)零件，只承受彎曲作用而不傳遞動力。按其是否轉(zhuǎn)動可分為轉(zhuǎn)動心軸（如火車車軸）和固定心軸（如滑輪支承軸）。圖4-5心軸2.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸（如圖4-6）是機器中常見的軸，指既支承零件又承受轉(zhuǎn)矩和彎矩兩種作用的軸。圖4-6轉(zhuǎn)軸3.傳動軸用來傳遞動力，只承受扭轉(zhuǎn)作用而不承受彎曲作用或彎曲作用很小的軸稱為傳動軸。典型應(yīng)用如圖4-7所示的汽車的傳動軸。圖4-7傳動軸【教師活動】教師講解、現(xiàn)場提問【學(xué)生活動】認(rèn)真聽講，做好筆記，積極參與思考、并回答老師的隨機提問。三、軸的結(jié)構(gòu)（一）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)就是在滿足強度、剛度和振動穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，根據(jù)軸上零件的定位要求和軸的加工、裝配工藝性要求，合理確定軸的結(jié)構(gòu)形狀和全部尺寸。在考慮軸的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)滿足三個方面的要求：安裝在軸上的零件要固定可靠；軸的結(jié)構(gòu)要便于加工且應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中；軸上的零件要便于安裝和拆卸。（二）軸的組成軸主要由軸頭、軸頸、軸身三部分組成。安裝輪轂的軸段叫作軸頭，軸上被支承的部分叫作軸頸，連接軸頸和軸頭的軸段叫作軸身，如圖4-8所示。圖4-8軸的組成（三）零件在軸上的定位為了傳遞運動和動力，保證機械的工作精度和可靠性，零件必須穩(wěn)固地安裝在軸上，不允許零件沿軸向發(fā)生相對運動。因此，軸上零件都必須有可靠的軸向定位措施。零件在軸上的定位分為軸向定位和周向定位。1.軸向定位軸向定位和固定是指將軸上的零件沿軸線方向進行定位和固定。常見的軸向定位和固定的方法是采用軸肩、各種擋圈、套筒、圓螺母及錐端軸頭等組合結(jié)構(gòu)。如圖4-9所示為常用的組合結(jié)構(gòu)。圖4-9軸向定位和固定2.周向定位零件在軸上的周向定位和固定的方法是采用鍵、成形連接、銷及過盈配合等結(jié)構(gòu)。如圖4-10所示為常用的結(jié)構(gòu)形式。圖4-10周向定位和固定【教師活動】教師講解、現(xiàn)場提問【學(xué)生活動】認(rèn)真聽講，做好筆記，積極參與思考、并回答老師的隨機提問。三、軸的常用材料軸的常用材料有碳素鋼、合金鋼、球墨鑄鐵和高強度鑄鐵等。軸的常用材料及其機械性能見表4-1。（一）碳素鋼碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應(yīng)力集中的敏感性低，可通過熱處理改善其綜合性能，加工工藝性好，故應(yīng)用廣泛。一般用途的軸，多用含碳量為0.25%～0.5%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，尤其是45號鋼。對于不重要或受力較小的軸也可用Q235、Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼。（二）合金鋼具有比碳素鋼更好的機械性能和淬火性能，但對應(yīng)力集中比較敏感，且價格較貴。多用于制造對強度和耐磨性有特殊要求的軸。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金鋼有良好的高溫機械性能，常用于制造在高溫、高速和重載條件下工作的軸。（三）鑄鐵球墨鑄鐵和高強度鑄鐵的吸振性和耐磨性都很好，而且對應(yīng)力集中的敏感性低，價格低廉，可鑄造成外形復(fù)雜的軸，例如內(nèi)燃機中的曲軸。對于形狀復(fù)雜的軸，也可采用高強度鑄造材料來鑄造加工，易于得到所需形狀，同樣具有較好的吸振性和耐磨性，對應(yīng)力集中的敏感性也較低。【教師活動】教師講解、現(xiàn)場提問【學(xué)生活動】認(rèn)真聽講，做好筆記，積極參與思考、并回答老師的隨機提問。四、軸的結(jié)構(gòu)工藝性（1）軸肩圓角R（如圖4-11）。同一根軸上的所有圓角半徑和倒角的大小應(yīng)盡可能一致，以減少刀具規(guī)格的選擇和換刀次數(shù)。圖4-11軸肩圓角（2）軸端倒角（如圖4-12）。為了便于軸上零件的拆裝，軸端和各軸段端部都應(yīng)有45°的倒角。圖4-12軸端倒角（3）砂輪越程槽（如圖4-13）。保證砂輪磨削加工到位且便于砂輪的安全退刀。圖4-13砂輪越程槽（4）螺紋退刀槽（如圖4-14）。保證螺紋牙型能達到預(yù)期的高度。圖4-14螺紋退刀槽（5）鍵槽（如圖4-15）。同一軸上鍵槽位于圓柱同一母線上，且取相同尺寸。圖4-15鍵槽【教師活動】教師講解、現(xiàn)場提問【學(xué)生活動】認(rèn)真聽講，做好筆記，積極參與思考、并回答老師的隨機提問。通過播放視頻和對軸的作用的講解，讓學(xué)生認(rèn)識到軸的作用通過學(xué)習(xí)軸的分類、用途，了解日常生活中軸的應(yīng)用場合。通過學(xué)習(xí)軸的結(jié)構(gòu)，了解軸的設(shè)計、組成、定位。通過學(xué)習(xí)軸的常用材料，了解軸的常用材料、機械性能。通過學(xué)習(xí)軸的結(jié)構(gòu)工藝，了解加工軸的結(jié)構(gòu)工藝。課堂小結(jié)

【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點簡單填寫板書內(nèi)容【學(xué)生】學(xué)生總結(jié)回顧知識點作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)（1）軸的分類有哪些。（2）軸的分類有哪些用途?！緦W(xué)生】完成課后任務(wù)教學(xué)反思本次課應(yīng)注意理論聯(lián)系實際，多把生活、生產(chǎn)中使用軸的例子和理論知識對照起來，分析軸的特點及在具體場合起的作用。通過聯(lián)系實際，讓學(xué)生認(rèn)知到軸在生產(chǎn)生活中的重要作用。

課題認(rèn)識軸承課時6學(xué)時教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解滑動軸承與滾動軸承的種類和用途。（2）了解滑動軸承與滾動軸承的結(jié)構(gòu)特點。思政育人目標(biāo)：通過軸承的學(xué)習(xí)，對軸承加工精益求精的工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識問題解決問題的能力。教學(xué)重難點教學(xué)重點：滑動軸承與滾動軸承的種類和用途教學(xué)難點：滑動軸承與滾動軸承的結(jié)構(gòu)特點教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→新課講授→課堂小結(jié)第2節(jié)課：→新課講授→課堂訓(xùn)練→課堂小結(jié)→作業(yè)布置教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步