Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Физические свойства металлов и сплавов. Механические свойства металлов. Виды деформаций

Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Физические свойства металлов и сплавов. Механические свойства металлов. Виды деформаций.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Современный этап модернизации системы российского образования выдвигает новые требования к качеству процесса обучения и воспитания обучающихся в системе профессионального образования. Очень важно сформировать у обучающихся умение работать в команде, представлять себя и результаты своей деятельности, ориентироваться в информационных потоках и трансформировать полученную информацию, достигать поставленной цели, обучать и обучаться.

Выполнить поставленные задачи помогает технология кооперативного обучения. При обучении в сотрудничестве главной силой, влияющей на учебный процесс, становится влияние коллектива, учебной группы, что практически невозможно при традиционном обучении.

Методику применения кооперативной формы обучения я внедряю поэтапно. На первом этапе приучаю обучающихся к взаимодействию во фронтальной деятельности с использованием таких приёмов:

• Для оценивания своего ответа обучающийся сам назначает «преподавателя».

• В случае возникновения трудностей во время ответа обучающийся сам вызывает себе помощника.

• Вводятся приёмы бессловесного общения : пометка + - согласен, - не согласен, ! - хочу дополнить, ? - не понял, используются жесты, мимика.

• Использую дидактические игры, которые развивают умение слушать друг друга.

На следующем этапе перехожу к убеждению в важности кооперации людей для достижения ими наилучшего результата. Использую приемы приведения примеров из жизни, анализ успешного приведения конкурсов, праздников, экскурсий. Использую задания, которые дают возможность на собственном опыте убедиться в пользе их совместной работы.

Совместная групповая деятельность эффективна тогда, если её организовывать систематически и после каждой работы обязательно обговаривать успехи выполненной работы.

Я использую следующие формы групповой работы:

Групповая форма - организация постоянных групп из 4-6 человек с одинаковой или разной успеваемостью. Продолжительность групповой работы 5-7 минут.

Бригадная форма - формирование временных групп для выполнения учебных задач:

• Кооперативно-групповая (каждая группа выполняет часть общего задания);

• Дифференцированно- групповая (задания распределяются между обучающимися с разными учебными возможностями).

Парная форма - главное при организации парной учебной деятельности взаимообучение и взаимоконтроль. Все обучающиеся в группе получают редкую (в традиционной системе) возможность говорить, обмениваться мнениями. Такое взаимодействие способствует тому, что обучающиеся не могут уклониться от выполнения учебных заданий.

Отрабатывая речевой этикет, сначала диалог веду я и подготовленный обучающийся в двух вариантах (правильный и неправильный). Выбирается правильный вариант и потом два обучающихся ведут между собой диалог по образцу.

Варианты организации работы в малых группах.

• Работа в парах

• Работа в тройках

• 2+2=4

• Работы в малых группах

В каждой группе выбирается спикер, секретарь, координатор, тайм-аутер, аналитик, презентатор. Малые группы создаю через: словесные распределения ; по цветным листочкам; по предложениям самих обучающихся, имеющих опыт сотрудничества в группах.

Применение групповых и парных методов обучения позволяют мне повышать качество образования.

Тема: Физические свойства металлов и сплавов. Механические свойства металлов. Виды деформаций.

Цели занятия:

Образовательная: Содействовать усвоению следующих понятий: электрическое сопротивление, магнитный гистерезис, магнитная индукция, магнитная проницаемость, деформация. Показать зависимость между физическими свойствами металлов и возможностью их применения. Подвести обучающихся к понимании различных видов деформации. Подготовить обучающихся к восприятию материала о физических свойствах металлов и сплавов. Содействовать углублению знаний о механических свойствах металлов. Обучать умению осуществлять планомерный поиск ответов на поставленные вопросы.

Развивающая: Развивать стремление сопрягать ранее полученные знания по материаловедению с новым материалом. Способствовать развитию умения адекватно оценивать и критически осмысливать аргументы оппонента. Развивать умения и навыки решения учебных задач.

Воспитательная: Обеспечить трудовое воспитание обучающихся. Содействовать устранению недостатков воспитания обучающихся . Воспитывать интерес к предмету, культуру общения, дружелюбие, взаимопонимание.

Методическая цель: внедрение инновационных технологий обучения («технология кооперативного обучения»- способ работы в малых группах, когда обучающиеся сами несут ответственность за образовательный процесс. Каждый достигает своих учебных целей лишь в том случае, если другие члены группы достигают своих.)

Технология: технология кооперативного обучения

Цель данной технологии: сделать каждого обучающегося индивидуально сильнее в его собственной позиции, самореализация каждого участника образовательного процесса.

Методы и приемы обучения: работа в малых группах, проектная деятельность. коллективное выполнение заданий, метод использования современных технических средств, метод создания ситуации творческого поиска.

Формируемые компетенции:

1.Учебно- познавательные:

• Умение ставить познавательные задачи, цели;

• Анализировать, находить причины явлений, обозначать свою позицию по отношению к изучаемой проблеме;

• Формулировать выводы;

• Умение использовать имеющиеся знания по обществознанию в стандартных и нестандартных ситуациях;

• Умение планировать учебную деятельность с целью достижения прогнозируемого результата;

• Осуществление анализа собственной деятельности, способность к самооценке, рефлексии;

2.Компетенции личностного самосовершенствования:

• Формирование культуры мышления и поведения

• Освоение различных видов деятельности в рамках саморазвития;

3.Информационные компетенции:

• Овладение навыками работы с учебным раздаточным материалом; различными источниками информации;

• Умение ориентироваться в информационных потоках, уметь выделять в них главное, необходимое;

• Владение навыками работы с персональным компьютером для решения учебных задач;

• Самостоятельный поиск, извлечение, систематизация, анализ и представление различной информации согласно поставленной задаче.

4.Коммуникативные компетенции:

• Навыки работы в группе;

• Уважение иной точки зрения;

• Умение ценить совместную работу;

• Умение выступать перед аудиторией;

• Умение аргументировано доказывать свою точку зрения;

• Умение корректно вести учебный диалог.

5.Здоровьесберегающие компетенции:

• Знать и уметь применять правила техники безопасности в учебной ситуации

Тип занятия: комбинированное.

Место проведения: учебная аудитория

Время: 90 минут

Дидактическая база занятия:

• Презентация по теме.

• Компьютер, мультимедийный проектор.

• Индивидуальные карточки.

• Видеофильмы: «Тепловое расширение металла», «Магнитные свойства алюминия», «Изучение магнитных свойств», «Тепловые свойства металла», «Электрические свойства металла»,»Упругая и остаточная деформация» «Влияние на механические свойства стали»

Межпредметные связи:

• Физика

• Химия

• Информатика

Хронокарта занятия:

1.Организационная часть - 5 мин.

2.Контроль исходного уровня знаний - 20 мин.

3.Изучение нового материала - 45 мин.

4.Закрепление - 10 мин.

5.Подведение итогов, рефлексия - 5 мин.

6.Задание на дом - 5 мин.

Итого: 90 мин.

Ход занятия:

1.Организационная часть:

Преподаватель:

1.Приветствует обучающихся

2.Обращает внимание на внешний вид обучающихся

3.Обращает внимание на санитарное состояние учебной аудитории.

4.Проверяет готовность обучающихся к занятию.

5.Отмечает отсутствующих (через доклад старосты).

2.Контроль исходного уровня. Тема: Введение. Назначение и история развития материаловедения. Общие понятия о металлах и сплавах. Внутреннее строение металлов и сплавов. Кристаллические решетки металлов: типы и строение. Процесс кристаллизации. Пластическая деформация.

1.Словарный диктант: металл, сплав, компоненты, фаза, структура, ликвация, перекристаллизация, наклеп, рекристаллизация, конода.

Металлы- непрозрачные вещества, обладающие специфическим металлическим блеском, пластичностью, высокой тепло- и электропроводностью.

Сплавы- сложные вещества, получаемые сплавлением или спеканием двух или более компонентов.

Компоненты- простые вещества, образующие сплав.

Фаза- однородная часть сплава, обладающая одинаковым химическим составом, строением и имеющая границы раздела с другими фазами, при переходе через которые свойства сплава резко меняются.

Структура- количество фаз, их форма и размер, а также взаимное расположение.

Ликвация- неравномерное распределение химического состава по объему сплава.

Перекристаллизация- изменение типа кристаллической решетки, происходящее при полиморфном превращении.

Наклеп- изменение структуры и свойств металлического материала, вызванное пластической деформацией.

Рекристаллизация- процесс интенсивного зарождения и роста равноосных зерен при повышении температуры.

Конода- горизонталь до пересечения с линиями диаграммы, ограничивающими двухфазную область в которой лежит заданная точка при проведении анализа состояния сплава.

2.Фронтальный опрос.

• Перечислите основные свойства металлов. Объясните их природу на основе электронного строения металлов.

• Какое строение имеют металлы? Чем отличаются кристаллические вещества от аморфных?

• Что называется полиморфизмом?(полиморфным превращением)

• Что такое анизотропия? Чем объясняется анизотропия кристаллов?

• Что называется модифицированием? Какова его цель?

• В чем отличие в строении идеального и реального металлов?

• Назовите типы сплавов и условия их образования.

• Что такое конода, какие задачи решаются с ее помощью?

• Какие методы упрочения сплавов вам известны? Охарактеризуйте их. Что такое перекристаллизация? Как меняются структура и свойства сплавов в результате дисперсного твердения?

• Что такое наклеп? Как меняется структура и свойства металлов при наклепе?

• Что такое рекристаллизацией? Как определяется температура рекристаллизации?

3.Задания в тестовой форме. (приложение 1)

1.Способность металла образовывать разные типы кристаллических решеток

А. анизотропия

Б. текстура

В.полиморфизм

2.Различие свойств по разным кристаллографическим направлениям называется

А. анизотропия

Б. текстура

В.полиморфизм

3. Ориентированное расположение элементов, составляющих материал, характеризующих рисунок его внутренних слоев или поверхности.

А. анизотропия

Б. текстура

В.полиморфизм

4. Тугоплавкие частицы, которые являются искусственными центрами кристаллизации

А. модификаторы

Б. компоненты

В. дефекты

5. Простые вещества, образующие сплав

А. модификаторы

Б. компоненты

В. дефекты

6. Неравномерное распределение химических элементов в объеме металла

А. ликвация

Б.дендрит

В.усадочная раковина

7.Образование полости, окруженной наиболее загрязненной частью металла

А. ликвация

Б.дендрит

В.усадочная раковина

8. Древовидный кристалл

А. ликвация

Б.дендрит

В.усадочная раковина

9. Изменение типа кристаллической решетки, происходящее при полиморфном превращении

А. перекристаллизация

Б. наклеп

В. рекристаллизация

10. Изменение структуры и свойств металлического материала, вызванное пластической деформацией

А. перекристаллизация

Б. наклеп

В. рекристаллизация

11. Приобретение структуры и свойств, которые металл имел до наклепа

А. перекристаллизация

Б. наклеп

В. рекристаллизация

12. Сложные вещества, получаемые сплавлением или спеканием двух или более компонентов

А. Сплавы

Б. Металлы

В. Компоненты

13.Однородная часть сплава, обладающая одинаковым химическим составом, строением и имеющая границы раздела с другими фазами, при переходе через которые свойства сплава резко меняются

А. Фаза

Б. Структура

В. Сплав

14.минимальный объем дающий представление об атомной структуре металла в целом, его повторение в пространстве называют

А.Элементарная кристаллическая решетка

Б.Период решетки

В. Координационное число

Г. Атомный радиус

15. Расстояние между центрами двух соседних частиц (атомов, ионов) в элементарной ячейке решетки называется

А.Период решетки

Б. Координационное число

В. Атомный радиус

16.Количество атомов, находящихся на самом близком расстоянии от любого выбранного атома в решетке называется

А.Период решетки

Б. Координационное число

В. Атомный радиус

17.Половина межатомного расстояния между центрами ближайших атомов в кристаллической решетке элемента при равновесных условиях называется

А.Период решетки

Б. Координационное число

В. Атомный радиус

18. Какая из структур не является элементарной ячейкой?

19. Сколько атомов в данной ячейке?

20. Представлены три элементарные ячейки различных металлов.
Какой материал наименее пластичен?

21. В каком направлении движется краевая дислокация?

111. Изучение нового материала

1. Формирование целей и задач урока.

Преподаватель: Чтобы правильно выбрать материал для изготовления различных деталей машин и инструментов, необходимо знать свойства материалов.

-На какие виды делятся все свойства металлов и сплавов?(Все свойства металлов и сплавов делятся на физические, химические, механические и технологические).

-Исходя из того, что вы уже услышали, как вы думаете, о чем пойдет речь на уроке? (о свойствах металлов и сплавов)

-Какие учебные задачи нам предстоит решить, какие компетенции сформировать?

«Мозговой штурм» в течении 1 минуты определите для себя и заполните таблицу: что вы уже знаете, а что хотите узнать.

Знаю

Хочу узнать

-И что умеете, а чему хотите научиться?

Умею

Хочу научиться

-Давайте познакомимся с компетенциями, которые нам необходимо сформировать. Откройте свои методички и выберите компетенции, которые мы можем сформировать на данном занятии.

Преподаватель: Наше занятие будет проходить в форме работы «малых групп». Мы уже с вами имели опыт работы в исследовательских группах. Еще раз напоминаю вам о том, что вы имеете право переходить из одной группы в другую. Поэтому прошу вас организоваться и представить сейчас нам ваших модераторов.

Обязанности модераторов группы:

• Определять задания между членами группы;

• Оценивать правильность ответов и формулируемых вопросов соперников;

• Следить за порядком на рабочих местах и соблюдением правил безопасности;

• Заполнять оценочные листы группы.

2. Сообщение темы: Тема: «Физические свойства металлов и сплавов. Механические свойства металлов. Виды деформаций»

План:

1.Физические свойства металлов.

2.Механические свойства материалов и методы их определения.

3.Виды деформаций.

1 вопрос: Физические свойства металлов.

Физические свойства металлов определяются их строением- наличием свободных электронов или электронного газа, которое и определяет высокие электро- и теплопроводность.

К физическим свойствам относятся электрические, магнитные и тепловые свойства:

1. удельный вес,

2. температура плавления (плавкость),

3. тепловое расширение,

4. теплопроводность,

5. электропроводность,

6. способность намагничиваться и др.

Удельным весом называется вес 1 см³ данного вещества, выраженного в граммах. Так как 1 г представляет собой вес 1 см³ чистой воды при температуре 4°, то удельным весом можно назвать также отношение веса данного металла к весу воды, взятой в том же объеме.

Плавкостью называется способность металлов расплавляться, т. е. переходить из твердого в жидкое состояние при определенной температуре, которая называется температурой плавления. Температура плавления. В зависимости от температуры плавления металл подразделяют на следующие группы: легкоплавкие (температура плавления не превышает 600 ^oС) - цинк, олово, свинец, висмут и др.; среднеплавкие (от 600 ^oС до 1600 ^oС) - к ним относятся почти половина металлов, в том числе магний, алюминий, железо, никель, медь, золото; тугоплавкие ( более 1600 ^oС) - вольфрам, молибден, титан, хром и др.

Тепловое расширение - это способность различных тел, включая и металлы, расширяться, т. е. изменять объем и линейные размеры при нагревании и охлаждении. Степень увеличения или уменьшения первоначального размера металла при изменении температуры на один градус характеризуется коэффициентом линейного расширения.

Теплопроводность материала характеризует его способность передавать тепловую энергию ото одной части к другой, если между ними возникает разница температур. В отношении теплопроводности металлы располагаются в том же порядке, как и в отношении электропроводности: лучшие проводники электрического тока являются вместе с тем и лучшими проводниками тепла, и наоборот.

Видеофильм «Тепловое расширение металла». «Теплопроводность металлов», «Сверхпроводимость»

Электропроводностью называется способность металлов проводить электрический ток. Электропроводность металлов обычно измеряется обратной этому свойству величиной удельного электросопротивления, т. е. сопротивления, которое оказывает току проводник из данного материала длиной 1 м, сечением 1 мм2.

Электросопротивляемостью называется способность металлов сопротивляться прохождению через них электрического тока.

Видеофильм «Электрические свойства металла»

Некоторые металлы и сплавы обладают магнитными свойствами. Способность металла намагничиваться оценивается величиной, называемой магнитной непроницаемостью. По магнитным свойствам материалы делятся на два класса: магнитно- неупорядоченные( к которому относятся диамагнитные и парамагнитные материалы- в них элементарные магнитные моменты расположены хаотически) и магнитно- упорядоченные( к которому относятся ферромагнитные материалы- в них элементарные магнитные моменты расположены упорядоченно).

Видеофильмы «Изучение магнитных свойств», «Магнитные свойства алюминия», «магнитные свойства кобальта и никеля», «Эксперимент воздействия света на магнитное поле».

Плотность. Это - одна из важнейших характеристик металлов и сплавов. по плотности металлы делятся на следующие группы:

• легкие (плотность не более 5 г/см³) - магний, алюминий, титан и др.:

• тяжелые - (плотность от 5 до 10 г/см ³) - железо, никель, медь, цинк, олово и др. (это наиболее обширная группа);

• очень тяжелые (плотность более 10 г/см ³) - молибден, вольфрам, золото, свинец и др.

Отражательная способность. Это - способность металла отражать световые волны определенной длины, которая воспринимает человеческим глазом как цвет.

Для решения поставленных учебных задач группе необходимо разбиться на 3 подгруппы. Каждая подгруппа получает источники информации из учебных пособий, интернет ресурсов. (Приложение).Каждая подгруппа, анализируя информацию в текстах. Каждая подгруппа, анализируя информацию в текстах должна составить схему, отражающую структуру свойств.

1. Работа в подгруппах.

Задание. Прочитать текст инструктивной карты и выполнить задания.

Инструктивная карта.

• Прочитайте задание;

• Выделите понятие;

• Дайте определение этому понятию;

• Продумайте и представьте примеры, иллюстрирующие это понятие;

• Сделайте вывод;

• Представьте результат в форме слайда;

• Обдумайте его представление.

• Анализ работы в подгруппах. Подгруппы представляют результаты самостоятельной деятельности. Остальные сравнивают, вносят дополнения, исправления.

• Обсуждение результатов работы групп

-Результаты работы представляются следующим образом:

-руководитель первой группы зачитывает вопрос и представляет ответ, к которому пришли исследователи в течение отведенного для работы времени;

-следующая минута- обсуждение всеми участниками исследования выполненного задания;

-результат оформляется на листе формата А4 в виде материала для слайда и передается руководителю интернет- группы.

-В том же режиме работают 2-я и 3-я подгруппы.

-Интернет- группа за то же время, используя возможности интернета должна приготовить макет презентации, а затем, по мере поступления результатов работы каждой группы, наполнять макет презентации содержанием так, чтобы в итоге получить готовую презентацию по теме.

Есть ли вопросы по выполнению задания?

2 вопрос. Механические свойства материалов и методы их определения.

Задание для обучающихся внутри групп одинаковое: они готовятся к объяснению учебного материала.

Каждый участник группы получает карточку с заданием:

1. Прочитать указанный текст.

2. Выделить в прочитанном главное: сведения, понятия, термины, факты и пр., которые необходимо будет в дальнейшем сообщить по возвращению в свою группу «учеников».

3. Предложить наилучший способ объяснения прочитанного.

4. Сформулировать вопросы, которые вам могут быть заданы по ходу объяснения.

1. Оформить выполненное задание в форме таблицы.

Информация (сведения)

для объяснения

Способ передачи информации

(объяснения)

Ожидаемые

вопросы

Основные понятия, термины, идеи, факты

Схема, таблица, кластер, тезисы,

простой план, развернутый план,

логическая цепочка понятий и др.

Совместная работа обучающихся в группе организуется следующим образом:

- обсуждение прочитанного;

- принятие решения о том, что необходимо объяснить;

- принятие решения о том, каким способом будет излагаться материал.

Преподаватель контролирует работу групп, предлагает обучающимся использовать разнообразные способы передачи информации.

Механическими свойствами называется совокупность свойств, характеризующих способность металлических материалов сопротивляться воздействию внешних усилий (нагрузок).

К механическим свойствам можно отнести: прочность, твёрдость, пластичность, упругость, вязкость, хрупкость, усталость, ползучесть и износостойкость.

Механические свойства металлов являются основной характеристикой, поэтому на заводах созданы специальные лаборатории, где производятся различные испытания с целью определения этих свойств.

Механические испытания делят на :

- статические, при которых нагрузка, действующая на образец, остаётся постоянной или возрастает крайне медленно;

- динамические (ударные);

- испытания при повторных или знакопеременных нагрузках.

Механические свойства материалов, в основном, определяются при испытании образцов на растяжение. Растягивающая нагрузка постепенно увеличивается и, регистрируется значение нагрузки и соответствующее ей удлинение образца. Для того чтобы сравнить результаты, полученные при испытании образцов различной длины, используются понятия напряжений и деформаций.
Напряжение,  = P/A [Н/м2=Па] Где P - сила, приложенная к образцу; A - площадь поперечного сечения образца.

Деформация,  = l/l_o • 100% [%]

где l = l - l_o; l - текущая длина образца; l_o - первоначальная длина;

Видеофильм «Механические свойства материалов», «Механические свойства жидких металлов»

Основные механические свойства материала могут быть определены из диаграммы напряжение-деформация, полученной при испытании на растяжение.
Для определения предела текучести материала по диаграмме напряжение-деформация необходимо:

1. Найти точку 0.002 = 0.2 % на оси деформаций

2. Нарисовать линию, параллельную участку упругого деформирования.

3. Значение напряжения, соответствующее пересечению данной линии и кривой напряжение-деформация, и есть предел текучести материала.

Предел прочности определяется как максимальное значение напряжения, достигнутое при испытании на растяжение.

Пластичность материала может быть описана следующими характеристиками:

Относительное удлинение = (l_f - l_o)/l_o • 100%

Относительное сужение площади поперечного сечения = (A_f - A_o)/A_o • 100%, где индексы o и f соответствуют начальному и конечному (после разрыва) значениям этих величин.

3вопрос. Виды деформаций.

Листовой материал и заготовки из него могут быть покороблены по краям и в середине, иметь изгибы и местные неровности в виде вмятин и выпучин различных форм. При рассмотрении деформированных заготовок можно заметить, что вогнутая сторона их короче выпуклой. Волокна на выпуклой стороне растянуты, а на вогнутой сжаты.

Рисунок 7.1.1 Виды деформации металла

Деформацией называется изменение размеров и формы тела под действием приложенных сил. Тело деформируется под действием приложенных к нему внешних сил или различными физико-механическими процессами, например, вследствие температурного воздействия или изменением объема отдельных кристаллитов при фазовых превращениях.

Виды деформации твердых тел

Видеофильм «Типы деформации»

Деформация растяжения - вид деформации, при которой нагрузка прикладывается продольно от тела, то есть соосно или параллельно точкам крепления тела.

Проще всего растяжение рассмотреть на буксировочном тросе для автомобилей. Трос имеет две точки крепления к буксиру и буксируемому объекту, по мере начала движения трос выпрямляется и начинает тянуть буксируемый объект. В натянутом состоянии трос подвергается деформации растяжения, если нагрузка меньше предельных значений, которые может он выдержать, то после снятия нагрузки трос восстановит свою форму.

Схема растяжения образца

Деформация растяжения является одним из основных лабораторных исследований физических свойств материалов. В ходе приложения растягивающих напряжений определяются величины, при которых материал способен:

1. воспринимать нагрузки с дальнейшим восстановлением первоначального состояния (упругая деформация)

2. воспринимать нагрузки без восстановления первоначального состояния (пластическая деформация)

3. разрушаться на пределе прочности

Данные испытания являются главными для всех тросов и веревок, которые используются для строповки, крепления грузов, альпинизма. Растяжение имеет значение также при строительстве сложных подвесных систем со свободными рабочими элементами.

Деформация сжатия - вид деформации, аналогичный растяжению, с одним отличием в способе приложения нагрузки, ее прикладывают соосно, но по направлению к телу.

Сдавливание объекта с двух сторон приводит к уменьшению его длины и одновременному упрочнению, приложение больших нагрузок образовывает в теле материала утолщения типа «бочка».

Схема сжатия образца

В качестве примера можно привести тот же прибор что и в деформации растяжения немного выше.

Деформация сжатия широко используется в металлургических процессах ковки металла, в ходе процесса металл получает повышенную прочность и заваривает дефекты структуры. Сжатие также важно при строительстве зданий, все элементы конструкции фундамента, свай и стен испытывают давящие нагрузки. Правильный расчет несущих конструкций здания позволяет сократить расход материалов без потери прочности.

Деформация сдвига - вид деформации, при котором нагрузка прикладывается параллельно основанию тела.

В ходе деформации сдвига одна плоскость тела смещается в пространстве относительно другой. На предельные нагрузки сдвига испытываются все крепежные элементы - болты, шурупы, гвозди. Простейший пример деформации сдвига - расшатанный стул, где за основание можно принять пол, а за плоскость приложения нагрузки - сидение.

Схема сдвига образца

Деформация изгиба

Деформация изгиба - вид деформации, при котором нарушается прямолинейность главной оси тела. Деформации изгиба испытывают все тела подвешенные на одной или нескольких опорах. Каждый материал способен воспринимать определенный уровень нагрузки, твердые тела в большинстве случаев способны выдерживать не только свой вес, но и заданную нагрузку. В зависимости от способа приложения нагрузки при изгибе различают чистый и косой изгиб.

Схема изгиба образца

Значение деформации изгиба важно для проектирования упругих тел, таких, как мост с опорами, гимнастический брус, турник, ось автомобиля и другие.

Деформация кручения

Деформация кручения - вид деформации, при котором к телу приложен крутящий момент, вызванный парой сил, действующих в перпендикулярной плоскости оси тела. На кручение работают валы машин, шнеки буровых установок и пружины.

Схема кручения образца

Пластическая и упругая деформация

В процессе деформации важное значение имеет величина межатомных связей, приложение нагрузки достаточной для их разрыва приводит к необратимым последствиям (необратимая или пластическая деформация). Если нагрузка не превысила допустимых значений, то тело может вернуться в исходное состояние (упругая деформация). Простейший пример поведения предметов, подверженных пластической и упругой деформацией, можно проследить на падении с высоты резинового мяча и куска пластилина. Резиновый мяч обладает упругостью, поэтому при падении он сожмется, а после превращения энергии движения в тепловую и потенциальную, снова примет первоначальную форму. Пластилин обладает большой пластичностью, поэтому при ударе о поверхность оно необратимо утратит свою первоначальную форму.

За счет наличия деформационных способностей все известные материалы обладают набором полезных свойств - пластичностью, хрупкостью, упругостью, прочностью и другими. Исследование этих свойств достаточно важная задача, позволяющая выбрать или изготовить необходимый материал. Кроме того, само по себе наличие деформации и его детектирование часто бывает необходимо для задач приборостроения, для этого применяются специальные датчики называемые экстензометрами или по другому тензометрами.

Видеофильм «Упругая и остаточная деформация», «Исследование зависимости силы упругости от степени деформации пружины»

IV . Закрепление нового материала.

1.Задание. Дорисуйте «башмачки» к «лапкам паучка» . Укажите в них физические свойства металлов.

2.Фронтальный опрос:

• Какие методы определения твердости материалов используют в промышленности?

• Почему определение твердости получило наибольшее распространение в промышленности?

• Какие характеристики металлов определяют в испытаниях на расширение?

• Что такое ударная вязкость и каким способом ее определяют?

• Как определяют удельное электрическое сопротивление?

У. Подведение итогов:

Преподаватель:

1.Отмечает, все ли обучающиеся в равной степени справились с заданием.

2.Анализирует работу обучающихся

3..Определяет степень достижения целей, задач занятия.

4.Останавливается на вопросах, которые надо доработать.

Самоанализ работы обучающихся:

Обучающимся предлагается рефлексивная карта, на основании которой они анализируют свою работу на уроке и выставляют себе отметку, вписывая в карту свою фамилию в соответствующей колонке.

- Какие знания вы приобрели сегодня на уроке? Какие компетенции формировали? Что нового узнали для себя? Что вас озадачило, удивило, огорчило?

-Как вы оценили свою работу на уроке?

Заполнение рефлексивной карты обучающегося(см. урок №1)

Преподаватель оценивает обучающихся с мотивацией.

У1.Домашнее задание.

1.А.М.Адаскин. Материаловедение (металлообработка): учеб. Пособие для нач. проф. Образования\-6-е изд., стер.- М.: издательский центр «Академия» стр.42-56

2.Заполнить глоссарий терминов.

3. Подготовить презентации «Методы определения механических свойств металлов»