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1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 拉伸与压缩实验说课稿乔 晴摘要：本文分析了机械工程基础的课程教材，并结合笔者教学实践，阐述了拉伸与压缩实验二节教学的方法、学法指导、以及教学程序。关键词：拉伸 压缩教学方法教学程序一、简析教材1、本课内容在教材中的地位、作用和前后的了解机械工程基础是一门综合性的技术基础课，其内容包括：工程力学、金属材料及热处理、机械零件等内容。研究的重点是机构和零件。但各种机构和零件，如何决定其尺寸的大小，究竟采用什么材料来制造，又可采取何种办法来改善材料的性能，以满足生产的需要等问题，就需用力学知识和材料热处理知识来解决。而材料力学研究是关键，其研究对象主要是
2、等截面的直杆。杆件在外力作用下可能发生各种各样的变形，但归纳起来，有以下四种基本变形，即拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。今天所讲的拉伸与压缩实验内容，是对杆件进行力学分析的最基础、最重要的内容，并且是后续课程内容的基础，因此本节知识将起到承上启下的作用，只有正确而灵活的运用这些知识，才能设计出体积小、重量轻、使用方便、灵活且可靠的机械结构来。通过本章节内容教学后，使学生能理论了解实际，产生一次认识上的飞跃。2、教学内容的处理本次课是机械工程基础教材的第二章（材料力学基础）第二节内容，继前一章静力学之后，为材料热处理知识打基础。材料力学基础这一章主要研究四种基本变形，而本次课要讲的拉伸或压缩变形是
3、最主要的变形。结合教材和学生所具备的知识点与理解能力，决定把本章节实验内容分3次课（6课时）讲解。为了便于学生的理解和掌握。本次课主要讲清轴向拉伸与压缩的概念，为以后讲解其余三种变形和材料力学性能打好基础。3、教学目标知识目标：(1)通过本节课的学习使学生了解拉伸与压缩变形的概念。(2) 根据试验测定数据，可分别计算材料的强度指标和塑性指标。能力目标：通过课堂实验，加强动手能力，并加以拓展，培养学生的主观能动性，思维的积极性，提高学生分析问题和解决问题的能力。情感目标：通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程，大胆的猜想、归纳，使学生体验成功的感受，激发学生的学习热情，增强学生的自信心，培养学
4、生良好的学习、思维的习惯，在教学过程中充分体现学生的主体作用，学生的理解能力得到进一步的提高。4、教学重点、难点及依据根据教学计划和教学目标确定本节课的重点是介绍拉伸和压缩的概念。难点是根据试验测定数据，可分别计算材料的强度指标和塑性指标。二、教学方法及教学手段根据本节知识的特点和学生的实际，结合学生的认知规律，采用启发诱导、探索发现等方法进行教学，触发学生积极思维，启迪学生主动求学和探索的精神。根据教学内容的实际，利用实物教具，采取常规的教学手段，增强师生之间的互动性，充分挖掘学生的主观能动性，让学生动手操作活跃课堂气氛，从而取得良好的教学效果。三、学法指导本节课主要通过实验学习拉伸和压缩的
5、概念、以及内力的含义。引导学生看书，抓住概念中的关键词，加深理解和记忆。通过学习这些知识点的基础上，再来了解求构件内力的方法（截面法），并进行例题训练，在训练过程中，通过拉伸与压缩试验，可以全面地测定材料的力学性能，如弹性、塑性、强度、断裂等力学性能指标。让学生再将来的工作岗位上用这些性能指标对材料力学的分析计算、工程设计、选择材料和新材料开发都有及其重要的作用。四、教学程序拉伸实验：1、概述常温、静载下的轴向拉伸试验是材料力学试验中最基本、应用最广泛的试验。通过拉伸试验，可以全面地测定材料的力学性能，如弹性、塑性、强度、断裂等力学性能指标。这些性能指标对材料力学的分析计算、工程设计、选择材料
6、和新材料开发都有及其重要的作用。2、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度Rel、抗拉强度Rm、断后延伸率A11.3和断面收缩率Z2、测定铸铁的抗拉强度Rm3、观察上述两种材料在拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（F曲线）4、分析比较低碳钢和铸铁的力学性能特点与试样破坏特征3、实验设备及测量仪器1、万能材料试验机2、游标卡尺4、试样的制备试样的制备应按照相关的产品标准或GB/T 2975的要求切取样坯和制备试样。5、实验原理依据国标GB/T 2282002金属室温拉伸实验方法分别叙述如下：1、低碳钢试样。2、 铸铁试样。6、实验步骤 1、 根据试样的形状、尺寸和预计材料的抗拉强度来估算最大拉力，并以
7、此力作为示力盘量程的4080，以选择合适的示力盘和相应的摆锤。然后，选用与试样相适应的夹具。2、 在试样的原始标距长度L0 范围内用划线机等分10个分格线，以便观察标距范围内沿轴向变形的情况和试样破坏后测定断后延伸率。3、根据国标GB/T 2282002金属室温拉伸试验方法中的规定，测定试样原始横截面积。本次试验采用圆形试样，应在标距的两端及中间处的两个相互垂直的方向上各测一次横截面直径，取其算术平均值，选用三处测得的直径最小值，并以此值计算横截面面积。4、安装试样，依据万能材料试验机的操作规程进行操作，将示力盘指针调零，并将自动绘图装置调好。经指导教师检查后即可开始试验。5、加载试验，在试验
8、过程中，要求均匀缓慢地进行加载。对于低碳钢试样的拉伸试验，要注意观察拉伸过程四个阶段中的各种现象。并记下屈服载荷Fel值，最大载荷Fm值。对于铸铁试样，只需测定其最大载荷Fm值。试样被拉断后立即停机，并取下试样。6、对于拉断后的低碳钢试样，要分别测量断裂后的标距LU和颈缩处的最小直径dU。7、实验结果处理根据试验测定数据，可分别计算材料的强度指标和塑性指标。8、预习要求和思考题 1、 预习材料力学实验和材料力学教材有关内容，明确实验目的和要求。2、 实验时如何观察低碳钢的屈服点？测定时为何要对加载速度提出要求？3、 比较低碳钢拉伸、铸铁拉伸的断口形状，分析其破坏的力学原因。压缩实验：1、概述实
9、验表明，工程中常用的塑性材料，其受压与受拉时所表现出的强度、刚度和塑性等力学性能是大致相同的。但广泛使用的脆性材料，其抗压强度很高，抗拉强度却很低。为便于合理选用工程材料，以及满足金属成型工艺的需要，测定材料受压时的力学性能是十分重要的。因此，压缩实验同拉伸实验一样，也是测定材料在常温、静载、单向受力下的力学性能的最常用、最基本的实验之一。2、实验目的1、观测低碳钢压缩时的屈服荷载FSC2、测定铸铁压缩时的抗压强度bC 3、观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的变形和破坏现象。3、实验设备1、 液压式万能材料试验机2、 游标卡尺4、试样的制备按照国标GB731487金属压缩试验方法，金属材料的压缩试
10、样多采用圆柱体。5、实验原理以低碳钢为代表的塑性材料，轴向压缩时会产生很大的横向变形，但由于试样两端面与试验机支承垫板间存在摩擦力，约束了这种横向变形。以铸铁为代表的脆性金属材料，由于塑性变形很小，所以尽管有端面摩擦，鼓胀效应却并不明显，而是当应力达到一定值后，试样在与轴线大约成450550的方向上发生破裂。 6、实验步骤1、用游标卡尺测量试样直径，方法是在试样原始标距中点处两个相互垂直的方向上测量直径，并取其算术平均值。2、根据低碳钢屈服载荷和铸铁抗压强度的估计值, 选择试验机的示力盘，并调整其指针对零。3、调整好自动绘图器。4、准确地将试样置于试验机活动平台的支承垫板中心处。5、调整试验机夹头间距，当试样接近上支承板时，开始缓慢、均匀加载。6、对于低碳钢试样，将试样压成鼓形即可停止试验。对于铸铁试样，加载到试样破坏时（主针回摆150左右）立即停止试验，以免试样进一步被压碎。7、实验结果处理 根据试验记录，计算应力值。1、 低碳钢的屈服强度。 2、 铸铁的抗压强度。 8、思考题1、 为什么铸铁试样压缩时，破坏面常发生在与轴线大致成450550的方向上？2、试比较塑性材料和脆性材料在压缩时的变形及破坏形式有什么不同？3、将低碳钢压缩时的屈服强度与拉伸时的屈服强度进行比较；将铸铁压缩时的抗压强度与拉伸时的抗拉强度进行比较。4 / 4
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