技术与设计1材料及其性质

第四节怎样挑选材料资料：日本72级地震与四川80级地震之比较组图汶川地震后一片狼藉日本地震后房屋仍然完好请看下面一组数字：一：死亡人数

中国：死亡接近7万。失踪接近2万。（这是国家的统计，具体真还不知道到底统计全了没？）

日本：死亡10人。失踪0人。

二：建筑物受损情况

中国：几百万套房屋跨塌（这次我在地震的几天后听收音机听到，当时是500多万套，但后来增加到多少我也不知道，成为危房的那就更多了）

日本：暂还没听到有房屋跨塌的报道

结构：“地狭人多的日本有很多高层建筑。为了抵御地震的破坏，日本的高层建筑普遍采用了一种地震隔绝的技术。”这种技术，就是在建筑的底部安装弹性橡胶垫，或者摩擦滑动承重座缓冲装置来抵抗地震。材料：另一重要因素是日本建筑在选材上也格外讲究，比如在欧洲、中国经常被当作主要建筑材料的砖瓦，现在在日本建筑上几乎已经找不到踪影。“1923年的关东大地震证明砖结构房屋不抗震。从那以后开始，砖结构建筑在日本几乎不再被使用，取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构。”建筑业专家认为，这种结构的建筑既安全抗震，又节省能源。建造房屋多为高抗震的木结构及轻钢结构分析原因一次性杯子做灯具图片欣赏同学们，假如老师要求大家制作一个灯笼，请问你们是首选使用什么材料制作？观赏性更高的宫灯采用了铁丝、木条、绸布、丝布等材料这些灯的制作使用了更多或更复杂的材料。一、材料及其性质

（一）材料的分类按材料的化学成分分钢铁、有色金属、特殊金属1、金属材料2、无机非金属材料陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料等耐火材料宝石天然石头3、高分子材料

塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等4、复合材料（各类合金，玻璃纤维等）学生活动1：材料归类根据下列材料（或产品所用材料）的化学成分将其归类：金属材料（A）、无机非金属材料（B）、高分子材料（C）、复合材料（D）1、磨砂玻璃（）2、钢化玻璃（）3、有机玻璃（）4、橡皮筋（）5、橡皮擦（）6、铝合金（）7、秦始皇兵马佣（）8、美国自由女神雕像（）BBCCCABD（二）材料的特性力学（机械）性能：材料在不同载荷和环境作用下的变形行为及抵抗变形和破坏的能力。物理性能：指从物理学观点表征材料的热学、电学、磁学和光学等性能。化学性能：指材料抵抗各种介质的化学作用而反映出来的性能。学生活动2：设计实验，比较所给不同材料的性能。1234比较的性能弹性：是允许很大变形但是不破的能力透光性：材料透过光线的能力拉伸强度：是将材料在拉力上施以静态拉力，使其破坏（断裂）时的单位面积力。公式为：Sb=Fb/S导电性：材料传导电流的能力叫做导电性。可以用电阻率来表示。被比较的材料普通玻璃有机玻璃普通玻璃磨砂玻璃纸巾打印纸锡纸打印纸工具无手电筒无电池、灯泡、电线实验结果思考：1）根据实验结果，你觉得材料的性能与什么有关？材料，性能。2）观看“铸剑”图片，你觉得材料的性能与什么有关？能改变材料的性能。结合以上两点。再联系材料的分类方和金刚石与石墨的性能比较，你觉得材料的性能本质上由什么决定的？有机玻璃普通玻璃打印纸锡纸材料的成分不同各异加工加热材料的热处理工艺成分、分子结构二、材料的加工锯：锯断、切断刨或磨：加工平面钻：钻孔铸造：复杂零部件的直接成型三、标准件与元器件（一）标准件定义：具有统一的形状、尺寸、公差和技术要求等的零件或部件。优点：节约设计力量；有利于先进工艺技术的使用；有效地提高生产资料，降低生产成本缺点：有时会使产品缺乏个性（二）元器件集成IC、三极管电容器定义：在电子和电器产品中，因某一功能部件被广泛、大量使用，人们出于使用方便、简化制作过程和节约成本的需求，单独设计和生产了这种零部件。在我们的身边有很多电器，这些电器里用到了各种各样的电子元器件，有同学看过吗？能举例说明吗？想一想：四、材料选择与资源保护原则：合理、合适多使用元器件和标准件尽可能地选取再生、可再生和储藏量丰富的资源学生活动3：结合你原有知识和前面所学材料相关知识问题讨论。第一组：老师小时候用水桶多是铁制成的，为什么现在大多采用塑料制成，而不采用铁、木材呢？第二组：为什么以前商店、商贩提供的免费购物袋多是塑料制成的，而不是纸的？为什么现在商店、商贩不再提供免费塑料购物袋而是提倡自备环保购物袋？第三组：为什么现在一次几天水杯大多采用纸、塑料制成，而不用铁、玻璃、陶瓷呢？第四组：为什么麦当劳的桌椅采用等材料制成，而广州老字号“南信甜品店”内的桌椅采用木、石材料制成？小结材料的种类选择材料是设计过程要考虑的重要因素，选择材料是设计过程要考虑的重要因素，是建立在材料分类、材料成型的加工、材料的性能等材料科学和材料工程知识基础上，除考虑特性，还要考虑加工、价格以及是否环保等。根据上面材料完成环保节能台灯制作设计表。（讲述本小组设计，及创意。）台灯设计要考虑的问题很多，首先要明确设计要求。下面是我校LED节能台灯设计所考虑的设计要求:功能要求：具有阅读照明的功能,能正常使用，符合学生的学习照明要求；技术要求：阅读照明要求照度>600L勒克司；生活照明要求照度>150L勒克司，此要求为针对少量灯数量不够或降低设计要求的学生用；材料要求：金属、塑料、木材等板、管、线材，最好选用废旧边料或半成品材料，绿色环保。外观要求：具有一定的装饰造型、美观、实用；使用方便，开关选择、位置合理；耐用性：结构坚固、稳定，灯座、灯罩及灯架连接牢固，耗电量小，1节五号旧电池也能用；安全性能：使用低压直流电源，采用高亮度发光二极管，绿色环保；成本要求：低于15元人民币；作业：铸剑返回

四、技术试验及其作用（一）技术试验定义：从技术的角度对材料、元器件及整机（产品）进行测试和检验（二）作用：是开展技术设计及进行设计优化的重要依据是进行技术革新、技术发明、科学探究的重要途径，更是揭露问题的关键将失误降到最低程度，可改进、完善和优化设计（三）技术试验的方法和步骤阅读课本P981、技术试验的方法（苏教版）优选试验法（对比实验）模拟试验法（1）汽车碰撞试验（模拟现实中的撞车事故）（2）通过缩小或放大比例来模拟所设计的现场效果虚拟试验法（计算机仿真实验）强化试验法（通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法）移植试验法五、技术试验的种类（阅读P99）根据应用的范围不同进行分类：农业试验工业试验国防试验科学技术试验2、根据目的的不同进行分类：性能试验通过改变所给的条件，测试试验对象的状态变化并分析其原因，明确试验对象的性能或性能故障如：延伸拉力测试；破坏测试；拉压管子测试拉断力测试硬度测试优化试验（对比试验）预测试验（通过老化试验预测零件老化后的结果）信息试验（通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果）练习：1、小王看中了一款汽车，在阅读了说明书后，他对试驾车进行了速度、刹车、转弯等几方面的测试，他的这种试验类型属于（）A、性能试验B、预测试验C、优化试验D、信息试验A2、为了测试汽车的安全性，把假人安在汽车里做碰撞试验，这属于（）A、模拟试验法B、虚拟试验法C、优选试验法D、移植试验法A3、某市铸管厂承接了一项供水的生产任务，为了保证产品的质量，维护本厂的信誉，提高产品的知名度，对所生产的水管进行质量检测，利用注水加压的方法检测水管的强度，这种试验属于下列哪一种（）A、预测试验B、性能试验C、优化试验D、信