27 材料与制造工艺 二、材料的性能逐字稿 高中 · 通用技术 · 地质社版 · 必修 技术与设计1

admin302024-01-03 13:40:49

老师

同学们好,我是北京师范大学附属实验中学的王子晴老师。本节课的内容是材料与制造工艺的第一课时,我们来看这一组椅子的图片。虽然都是椅子,但由于使用材料的不同,给人带来的视觉感受也不同,材料除了影响外观以外,也直接影响产品的性能、成本等。因此,选择合适的材料是确定设计方案的重要环节之一。

老师

想为产品选择合适的材料,首先需要了解材料。以下是我们生活中常用的物品,你能将制造他们所用的材料列出来吗?除了这些,你还知道哪些材料?好?相信同学们能说出很多,比如像玻璃、木材、金属、塑料等等,材料的种类繁多,那这么多的材料,我们如何进行分类呢?先来看一下老师给大家展示的这几种材料,木材、竹材以及棉。那它们三个有什么共同的特点?没错,这三个材料都是自然界中存在的,像这样不改变材料在自然界中保持的状态或只施加低度加工的材料,我们就称为天然材料。你还能说出其他的天然材料吗?没错,像大理石、花岗岩、粘土、动物皮毛等都是天然材料。

老师

与天然材料相对的就是加工材料,这种材料需要经过人为加工或合成后才能使用,像塑料、橡胶、尼龙、玻璃、金属等都属于加工材料。还有一类材料叫做复合材料,这种材料运用了先进的材料制备技术,将两种或两种以上不同性质的材料组份优化组合,具有良好的综合性能。复合材料又分为结构复合材料和功能复合材料这两类,像玻璃纤维或碳纤维与树脂复合而成的材料就是结构复合材料,像导电橡胶就是功能复合材料。刚刚我们已经学习了材料的分类,下面给大家 30 秒的时间完成连连看这个小练习,为上面这 3 种材料找到对应的材料类别。好,我们一起来看一下。

老师

第一个铝合金,它是金属,因此我们刚才说过它属于对加工材料。第二个混凝土,它是由水泥、沙石头与水搅拌而成,非常坚固,属于复合材料。第三个沙子,它是自然界中存在且无需加工的材料,所以属于天然材料。接下来我们再来了解一种新材料,就是智能材料,智能材料是一种能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。常见的智能材料有形状记忆材料、电流变异和压电材料。下面我们就通过形状记忆材料来感受一下智能材料的魅力。形状记忆材料在某一温度范围内易变形,而当温度跃升到某一数值后,变形可自行恢复。像图中的区别针还有弹簧,常温下能够任意变形,而加热后又能恢复到初始的状态。同学们可以想一想形状记忆材料能用在什么地方。由于其温变特性,形状记忆材料

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