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(共17张PPT)
白沙中学 王堂辉
2009-12
《技术与设计1》地质版
第四章 §1 材料 （第1讲）
一、材料的分类
常见材料可以分三类：
1.天然材料：
2.合成材料：
3.混合材料：
取材于大自然且保持着原本特质的材料
（例如:木材、竹子、黏土、石材）
又称人造材料，是人为地把不同物质经化学或聚合作用而成的材料，其特质与原料不同
（例如:塑料、玻璃、钢铁、人造皮革）
是天然材料与合成材料的综合；混合材料保持部分原来的特质。
（例如:胶合板、纸、混凝土）
二、材料的性能
材料的性能可分为
物理性能
化学性能
加工性能
与设计工作关系十分密切
1、强度：
指材料承受 外力 而不被 破坏 （不可恢复的变形也属于破坏）的能力
下面学习材料的几种基本物理性能：
如何理解“破坏”？
物体所受“外力”基本形式有那几种？
基本受力形式有：（1）压力；（2）拉力；（3）弯曲力；（4）剪切力 等。
（1）
（抗压力示意图）
F
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F
F
F
F
F
（1）抗压强度：材料承受压力的能力
（2）
（3）
F
F
效果
效果
（2）抗拉强度：材料承受拉力的能力
F
F
F
F
（1）
（2）
F
F
效果
（抗拉力示意图）
F
F
效果
（1）
（2）
F
F
（3）抗弯强度：材料对致弯外力的承受能力
最先受破坏断裂处
（抗弯力示意图）
效果
效果
F'
F'
（抗剪力示意图）
F
F
（4）抗剪强度：材料承受剪切力的能力
效果
F
F
剪切力的两个作用力的距离d要很近
d
对材料强度的探究
探究2： 在运用材料时，如何改善材料的强度呢？ 比如一双木筷子使用中容易弯曲或折断，在不改变材料下你有什么方法来改善这双木筷子的强度呢？
探究
探究1： 材料的抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度是不是要么都好（强），要么都差（弱）呢？你能举例说明吗？
例：混凝土和石材都有较好的抗压强度，但其抗拉强度就较差。因故混凝土梁上加上钢筋来改善其抗拉强度，以免产生裂变。
2、弹性：
指材料受外力作用时改变了形状，当外力消失后又能恢复原来形状的能力。
a）很多材料如塑料、金属、木材等都具有一定的弹性； b）改变材料形状结构也可获得较好的弹性。
弹弓
不锈钢碗
3、韧性：
指材料抗冲击震动的能力。
陶瓷碗
用铁锤敲打不锈钢碗和陶瓷碗，那个容量破碎呢？
4、硬度：
指材料抵抗刮削、切割或磨损的能力。
用刀子削木棍和铁丝那个容易被刮削？
用什么方法比较出这两个方块那个较硬呢？
粉笔在黑板上写出字来，这说明什么？
俗话说的‘鸡蛋碰石头’，用来比喻双方力量悬殊不堪一击。这是利用鸡蛋和石头的硬度来做形象比喻。鸡蛋硬度和石头硬度相差太远，一相碰鸡蛋必碎无凝。 那么一颗很小的沙砾能不能把鸡蛋挤破？ 这说明硬度与材料的大小形状有没有关？
5、延展性：
金属的延展性良好，其中金、铂、铜、银、钨、铝都富于延展性。非金属材料延展性就不太好。 当用小刀刻划具有延展性的矿物时，矿物表面被刻之处立即留下光亮的沟痕，而不出现粉末或碎粒，据此可区别于延展性良好与否。
指材料接受折、锻、压等外力，被改变形状或被延伸，而材料没有遭受破坏的能力。
小知识
铁丝和小木棍那个容易被折断？
冲压不锈钢盘子生产现场
上模具
下模具
冲压机床
冲压来制品：不锈钢盘子
6、其它：
导电性、传热性等
导电性 例如：铜容量导电，橡胶绝缘。
传热性 例如：握住铁丝的一端，用火烧另一端，很快就感觉到烫手；但同样作法，握木棍却不感到烫手。
三、小结
一.材料的分类：
二.材料的几种基本物理性能：
天然材料：
合成材料：
混合材料：
3、韧性：
1、强度：
2、弹性：
4、硬度：
5、延展性：
6、其它：
1）了解材料的三种分类； 2）要懂得判断和区分材料是属于那种分类
1）主要理解前5种基本物理性能； 2）重点掌握强度的四种力（压力、拉力、弯曲力和剪切力）作用的示意图。
活动与交流
2、在设计过程中如何合理的选择材料？
木碗 不锈钢碗 塑料碗
强度 抗弯强度
抗压强度
抗弯强度
抗剪强度
弹性
韧性
硬度
延展性
（课外）
1、请同学们说说表中三种不同材料制成的碗，比较说出这些碗的物理性质的优劣强弱！(在下表中填上好、中、差）
（2）抗拉强度：材料承受拉力的能力
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（1）
（2）
F
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效果
（抗拉力示意图）
F
F
效果

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