資源簡介

6.2材料的性能與規劃
任務一：探究材料的性能與應用
導入情境
孫宇想起在貧困山區志愿服務的時候看到，南方氣候潮濕，木質產品容易變形。霉變，有些金屬制品容易生銹腐蝕；北方氣候干燥，木制產品容易開裂，而塑料使用時間越長褪色越明顯。
可見，臺燈所用的材料的選擇對臺燈使用壽命也非常重要。
生活中常見材質的臺燈
生活中常見材質的臺燈
生活中常見材質的臺燈
材料:人類社會發展歷程的主要標志
材料是人類用以制成生活和生產中的物品、器件、構件、機器和其他產品的物質。
石器時代
青銅器時代
鐵器時代
材料:人類社會現代文明的支柱
人類不斷的在自然界中發現材料，加工材料，創造新材料。
蒸汽時代
電氣時代
信息時代
課后小調查：不同時代的重要材料
時代
重要材料名稱
加工或使用方法
石器時代
青銅器時代
鐵器時代
蒸汽時代
電氣時代
信息時代
天然石頭
銅
打磨成型
鑄造成型
常見材料的性能：木材
實木板
木材
各向異性
馬上行動：木板抗彎強度測試
材料受力方式
探究主題：木紋方向對桐木抗彎強度的影響。
1.畫出裝置示意圖
2.繪制數據記錄表格
工具：支撐臺、各種重量砝碼、繩子等。
材料：桐木片
馬上行動：木板抗彎強度測試
探究主題：木紋方向對桐木抗彎強度的影響。
木條1
木條2
材料
破壞性形變發生時砝碼重量
木條1（平行木紋）
木條2（垂直木紋）
結論：
木條1實驗
馬上行動：木板抗彎強度測試
木條2實驗
木條1
（垂直木紋）
木條2
（平行木紋）
木紋朝向
11個5g砝碼
108個5g砝碼
常見材料的性能：木材
密度板
膠合板
常見材料的性能：瓦楞紙
紙的材質強度、硬度和剛度很低。
瓦楞的結構對材料性能有何改變？
結構決定性能
三層瓦楞紙
五層瓦楞紙
七層瓦楞紙
常見材料的性能：瓦楞紙
瓦楞紙作品
紙凳產品
常見材料的性能：亞克力（有機玻璃）
彎折亞克力板需要借助塑料的熱塑性。
環境耐受性：水、熱、陽光、其它化學品等。
強度：低
剛度：中
硬度：低
勿承重
難彎折
易劃傷
成分：聚甲基丙烯酸甲酯
常見材料的分類:
金
銅
鋼
金屬材料
鋁
金屬材料作品
常見材料的分類:
棉花
有機高分子材料
橡膠輪胎
塑料制品
有機材料作品
3D打印塑料
常見材料的分類:
青花瓷
無機非金屬材料
活性炭
泥土
玻璃杯
無機非金屬材料作品
陶藝制作
玻璃妙用
常見材料的分類:
復合材料
復合材料：兩種或以上理化性質不同的材料組合，實現單一材料不能達到的綜合性能。
金屬+有機高分子
紙上鋼琴中琴鍵需要導電膠帶
連一連: 給下面的材料分類
硅棒
泡沫板
白紙
鋼筋混凝土
金屬
有機高分子
無機非金屬
復合材料
常見材料的性能：金屬
金屬光澤、導電導熱、高延展性
鋼錠
金箔
材料的力學性能：
1.強度
2.剛度
3.硬度
可恢復
形變
彈簧
破壞性
形變
斷裂
1.強度——拉伸實驗
常見材料的性能：金屬
2.硬度：材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力。
如何設計實驗證明它們的硬度關系呢？
常見材料的性能：金屬
鋼刀
陶瓷盤子
鋁板
常見材料的性能：金屬
3.剛度：材料在受力時抵抗彈性變形的能力。
刮大風時樹干會搖擺，鐵塔卻幾乎紋絲不動，強度或硬度能解釋嗎？
馬上行動：鋼絲鉗剪金屬絲
銅絲
鋼絲
鋁絲
1.為什么剪斷不同材質金屬絲用的力不同？
2.為什么鉗子的刃口剪斷金屬后沒有磨損？
你能想到它的哪些應用呢？
其它新材料性能
形狀記憶材料
其它新材料性能
形狀記憶合金小車
其它新材料性能
超疏水材料
其它新材料性能
超疏水材料
本課小結
材料一般分類：
1.金屬 2.有機高分子 3.無機非金屬 4.復合材料
材料力學性能：
1.強度 2.剛度 3.硬度
模型的分類：
1.草模 2.概念模型 3.結構模型 4.功能模型 5.展示模型

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