材料力学创新实验
材料力学实验的目的
绪论
1.1 材料力学实验的目的
材料力学实验是材料力学教学中的一个重要环节，对于提高学时的综合素质、培养学生的实践能力与创新能力具有极其重要的作用。通过力学实验不仅能够丰富学生的书本知识，而且能够增强学生的实践能力；更重要的是提高学生应用实验的手段与方法分析、研究和解决工程问题的能力；通过实验提高学生建立力学模型或者修正完善力学模型的能力；通过实验培养学生对一些新材料和新结构的研究能力。
1.2 材料力学实验的内容
一、材料力学实验按其性质分为测定材料力学性能的实验、验证理论的实验和应力分析实验
1.测定材料力学性能
材料的力学性能是指在力或能的作用下，材料在变形、强度等方面表现出的一些特性。如弹性极限、屈服极限（屈服点）、强度极限、弹性模量、疲劳极限和冲击韧度等。这些强度指标或参数都是构件强度、刚度和稳定性计算的依据，而这些参数一般要通过实验来测定。
对材料力学性能的测定，应按国家标准（或部颁标准）的规定进行。
2.验证理论
将实际问题抽象为理想的模型，再根据科学的假设推导出一般性公式，这是研究材料力学通常采用的方法。但这些简化和假设是否正确，理论公式是否能在设计中应用，都需要通过实验来验证。如梁的正应力实验就属于这类实验，其目的是巩固和加深理解课堂上所学的概念，并学会一般验证理论的实验方法。
3，应力分析实验
工程上许多实际构件的形状和受载情况都十分复杂。关于它们的强度问题，仅依靠理论计算，不易得到满意的结果。如电测、光弹性等实验应力分析方法直接测定构件的应力，便成为有效的方法。对经过较大简化后得出的理论计算或数值计算，其结果得可靠性更有赖于实验应力分析得验证。
压杆失稳
压杆失稳创新实验报告
背景
材料力学中讨论的压杆稳定问题是指：受轴向压力作用的弹性直杆当压力超过临界值时，不能继续维持直杆平衡状态而产生屈曲的现象．利用弹性杆静力学的线性理论导出的压力临界值称为Euler载荷．超过Euler载荷的轴向压力可使压杆失稳。
一、实验目的
1.观察压杆失稳现象
2.测定细长压杆在三种连接（两端铰支，两端固支，一端固支一端铰支）
形式下的临界载荷，并与理论值比较，验证欧拉临界载荷公式的正确性。
3.自主设计细长压杆在一端固定另一端自由式的实验装置，进行实验测定
临界载荷并与理论值比较。
二、实验设备
1.微机控制万能电子试验机
2.游标卡尺与钢卷尺
3.压杆及支座
4.测量材料弹性模量所需的器材
三、试件及实验装置
中碳钢矩形截面压杆
四、实验原理及方法
横截面和材料相同的压杆，由于杆的长度不同，其抵抗外力的性质将发生根本的改变。短粗的压杆是强度问题；而细长压杆则是稳定问题。细长压杆的承载能力远低于短粗压杆，因此研究压杆的稳定性就更为重要。
按欧拉小挠度理论，对于理想大柔度压杆，当轴向压力达到临界值时，压杆即丧失稳定，此值称为压杆的临界载荷或欧拉载荷。由欧拉公式可以求得：
()
2
2l EI
F cr μπ= 式中：
E —材料的弹性模量。
J —压杆失稳方向的截面惯性矩。 l —压杆的长度。
μ—和支承情况有关的系数，两端铰支时μ=1。
当力小于临界值时，压杆保持直线并处于稳定平衡状态；当力等于临界值时，压杆在微小横向力的干扰下丧失稳定而变弯，使杆处于弯曲平衡状态；如力大于临界值杆的弯曲变形显著增大，最后甚至破坏。实际上由于杆的初曲率、载荷偏心等原因，当力接近临界值时，即使没有横向力的干扰，杆也会突然弯曲。
基于科研实践活动的材料力学综合实验教学改革与实践
基于科研实践活动的材料力学综合实验教学改革与实践
摘要：将材料力学的三个实验合并为一个综合性实验，并对教学方法和手段进
行改革，取得了更好的教学效果，不仅使学生认识到材料力学性能检测的重要性
及其相互联系，而且使学生分析和解决材料力学实际问题的能力得到提高。
关键词：材料力学；综合实验；教学改革；
前言：材料力学实验是针对我校材料类、机械类、土木类专业材料力学、工
程力学等课程开设的理论性和实践性较强的专业实验，多数学生在理解上存在一
定的难度，导致实验效果很不理想。因此，急需解决的主要问题是对实验教学方
法和手段进行改进，以调动学生积极性，提高教学质量。借鉴他校和他人改革思，从实验个数的设置、实验试件的选取、学生在实验中的地位等三个方面入手，对
材料力学实验进行改革，取得了更好的教学效果。
1 明确实验教学目的优化实验教学模式
高校在设置各类实验项目时，其目的在于重点培养大学生对所学专业课知识
的理解和运用，同时通过基于科学思维的综合训练，强化学生创新意识和创新能力。因此，提升实验教学效果，首先要明确并合理设置实验教学目的。而实验教
学目的是通过一定数量的基础实验、不同阶段的综合实验和创新实验实现的。这
个过程中，科学的实验教学内容和实验教学模式在培养学生实际操作能力中起到
关键作用。首先，对诸如等强度梁、悬臂梁、弯扭组合梁等传统电测实验内容进
行讲解，学生经过训练并掌握一定实验技巧之后，指导教师改变原有“做一遍，仿一遍，写一遍”的教学模式，主要做了以下创新实践：以实验室现有铸铁、碳钢、尼龙、木材等材料为主，学生5人一组，团结合作，充分发挥主观能动性，自主
材料力学实验中培养大学生的创新能力
91
2013年
Vol.28No.6南昌教育学院学报高等教育收稿日期：2013-05-16
作者简介：王甲春（1972-），男，吉林镇赉县人，副教授，从事工程测试技术研究。
基金项目：厦门理工学院教育教学改革与建设项目（JG201030）；福建省教育厅项目（JA12256）。
大学生创新能力的培养越来越引起世界各国的重视，大学
本科教育阶段不仅是课程知识的学习，还要有能力的培养与科学素质的训练。对工科院校来说，理论教学与实验环节都是必不可少的教学内容，我国目前在许多高校开展了一系列的措施来加强理论与实验能力的培养，加强学生实践环节，旨在通过这些来全面改善目前我国大学生创新能力的培养和知识的学习
相比，明显不足的现状。
材料力学作为一门工科教育的基础课程，由理论课和实验课组成，是理论分析和实验研究并重且同工程实际结合比较紧密的技术基础课。在培养学生的工程能力和科学素质方面起着重要的作用[1-3]，材料力学实验不仅具有传授材料力学知识为验证力学理论服务的作用,更为重要的是肩负着全面培养掌握科学实验的基本技能、基本方法和独立进行实验解决、分析工程实际问题的综合能力[4-5]。材料力学实验课是工程实际结合非常紧密的以实验技术手段为主的课程，它的特点就是工程实测性强，实验所用的仪器设备不管是大型的材料试验机，还是小型的传感器所涉及的测量仪器和工程实际中的仪器设备相同，实验原理和测试方法基本上可以直接用于实际的工程测量，实验设计与测试的过程就是解决工程实际问题的过程，因此材料力学实验在培养未来大学生动手能力，创新能力等方面有着得天独厚的优势，材料力学实验教学的内容和形式不断进步，使之成为培养学生创新能力的重要平台，本文在材料力学实验课程教学的内容和手段上进行了有益的尝试，把材料力学实验课教学与材料科学，计算技术相结合起来，提高学生的兴趣，培养学生的动手能力,自主学习和创新能力[6]，培养分析问题和解决工程问题的能力。
材料力学创新实验教学的思考与探索
实验教学 ， 也有助于推动理论教学改革 的深化和教学管理 得
完 善。 第三是加 大开发研究力度 ， 解决具有组 合设计功能 的实
使得该实验课很难 摆脱从 属 、 依附 于理论 教学 的地位 ， 加强 “ 实验” 教学很难落实到位。 １３ 管理责任不清 。由于材料 力学实验一直依 附于理 ．
发 上遇到投入、 技术 、 场地等方方面面的困难。据我们所知 ，
技术 ， 增强力学分析意识 ， 提高力学分析能力具有重要意义 。
１ 材 料 力学 实验 教 学 的现 状 与 问题
除部分条件较好的高校在综合实验上做 了一定尝试外 ， 还未
见 到真正意义上 的组合设计实验装置 。
２ 材 料 力 学 实验 教 学 改 革 的 出路
加强实践教学 ， 高创新 能力 ， 提 是高 校人才 培养模式 改
革的重点和难点。材料 力学 实验教 学是 涉及面较 大的理 工 科专业的重要基础实践教学环节 ， 强和改进这一教学环 节 加 对巩固力学概念 ， 加深理 论认识 ， 了解力学 检测方 法与检 测
诿， 实验教学处于被动应 付状态 ， 教学质量 得不 到保 障。 １４ 综合设 计性实 验项 目展。减少验 证性 、 示性 实 ． 演 验， 增加综合性 、 计性 实验 是实 验教 学 改革 的重 要方 向。 设 但 由于力学实验加载测试方面的特殊 性 ， 在综合 设计实验开
大学材料力学实验报告
大学材料力学实验报告
大学材料力学实验报告
引言
材料力学实验是大学材料科学与工程专业中的一门重要课程。通过实验，我们可以深入了解材料的力学性质和行为，为材料设计和应用提供基础数据和理论依据。本次实验旨在通过拉伸试验和硬度测试，探究不同材料的力学性能和硬度特点。
实验一：拉伸试验
拉伸试验是一种常用的力学实验方法，用于评估材料的强度、延展性和塑性等性能。在实验中，我们选择了三种常见的材料进行拉伸试验：钢材、铝材和塑料。
1. 实验步骤
首先，我们准备了三个不同材料的试样，分别是圆柱形的钢材、铝材和塑料样品。然后，将试样固定在拉伸试验机上，并施加逐渐增大的拉力，直到试样断裂为止。在拉伸过程中，我们记录下拉力和试样的伸长量，以绘制应力-应变曲线。
2. 实验结果
通过拉伸试验得到的应力-应变曲线可以反映材料的力学性能。钢材的应力-应变曲线呈现出明显的弹性区和塑性区，具有较高的屈服强度和延展性。铝材的应力-应变曲线也呈现出弹性和塑性的特点，但相对于钢材来说，其屈服强度和延展性较低。而塑料的应力-应变曲线则主要表现为塑性变形，没有明显的弹性区。
实验二：硬度测试
硬度是材料力学性能的重要指标之一，用于评估材料的抗压能力和耐磨性。在实验中，我们选择了三种不同硬度的材料进行硬度测试：钢材、铝材和陶瓷。
1. 实验步骤
我们使用了维氏硬度计和洛氏硬度计对试样进行硬度测试。首先，将试样固定在硬度计上，然后施加一定的压力，观察压头对试样的印痕情况。根据印痕的大小和形状，我们可以得出试样的硬度数值。
2. 实验结果
通过硬度测试，我们发现钢材具有较高的硬度数值，表明其具有较高的抗压能力和耐磨性。铝材的硬度数值相对较低，说明其相对较软。而陶瓷的硬度数值最高，表明其具有极高的抗压能力和耐磨性。
胶结叠合梁的弯曲正应力实验指导 报告 (参考)
由两种不同材料组成的胶接叠梁弯曲实验
实验指导
一、目的
1、测定由两种不同材料组成的胶接叠梁正应力分布规律。
2、由实验结果探索胶接叠梁的弯曲正应力计算公式并和实验结果作比较。
二、实验装置、设备和叠梁应变计布置图
1、叠梁应变计布片位置见下图，有关截面尺寸均已标注于梁上。
2、WYS-1弯曲实验台架。
3、数字电阻应变仪。
三、加载方案
按ΔP=800N，P
max
=4000N分五级加载分别测各点应变。
四、数据分析
1、实验要求学生按上述加载方案分别测出各测点应变，然后计算ΔP=800N时，各测点的增
量应变Δε
i ，对于2、3、4、5、6、7测点应取前后应变的平均值，例
2
''
2
'
2
2
ε
ε
ε
∆
+
∆
=
∆，
用坐标纸按比例绘制实测应变ε（或Δε），应力σ（或Δσ）沿梁高分布图，实验数据及理论计算结果应用表格表示。
2、根据分布图可直接求出实验梁中性轴的位置。
3、进行理论探讨，求出应力沿两种材料分布的解析表达式（包括中性轴位置的计算公式）。
4、把解析解的结果与实测值比较，计算1，2（2′），7（7′），8四点的误差和中性轴理论
值和实测值的误差（误差较大时应讨论其原因或对解析解进行修正）。
5、实验总结或体会。
h1=h2
实验报告
实验名称： 胶结叠合梁的弯曲正应力实验 指导老师：
一、实验目的和要求
3、测定由两种不同材料组成的胶接叠梁正应力分布规律。
4、由实验结果探索胶接叠梁的弯曲正应力计算公式并和实验结果作比较。
二、实验内容和原理
本次实验为胶结叠合梁的内应力测试探索其受外力矩作用时的规律。 两梁的内力分析及中性轴的位置分析：
[理科实验报告精品]金属材料拉伸实验 实验报告
![[理科实验报告精品]金属材料拉伸实验 实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f306e122cf84b9d528ea7a82.png)
材料力学实验报告（一）实验名称：金属材料拉伸实验
实验地点实验日期
指导教师班级
小组成员报告人一、实验目的：
二、实验设备及仪器
试验机型号、名称：
量具型号、名称：
三、试件
１）试件材料：试件①：低碳钢Q235，试件②：灰口铸铁
２）试件形状和尺寸
四、实验数据及计算结果
屈服极限：0S
S A F =
σ 延伸率：
%1000
1⨯-=
L L L δ 强度极限：0
b
b A F =
σ 断面收缩率：
%1000
1⨯-=
A A A ψ 五、拉伸曲线示意图
1、低碳钢
2、铸铁
六、回答问题
１）参考低碳钢拉伸图，分段回答力与变形的关系以及在实验中反映出的现象。
２）由低碳钢、铸铁的拉伸图和试件断口形状及其测试结果，回答二者机械性能有什么不同。
３）回忆本次实验过程，你从中学到了哪些知识。
材料力学实验报告（二）实验名称：金属材料压缩实验
实验地点实验日期
指导教师班级
小组成员报告人一、实验目的：
二、实验设备及仪器
试验机型号、名称：
量具型号、名称：
三、试件
１）试件材料：试件①：低碳钢Q235，试件②：灰口铸铁
２）试件形状和尺寸
四、数据及计算结果
附：计算公式：屈服极限：0
S
S A =
σ
强度极限：0
b
b A =
σ 五、压缩曲线示意图
1、低碳钢
2、铸铁
六、回答问题
１）为什么低碳钢压缩后成鼓形？
２）为什么铸铁压缩时沿轴线大致成45°方向的斜截面破坏？
材料力学实验报告（三）
实验名称：测定金属材料弹性模量E 实验
实验地点 实验日期 指导教师 班
级
小组成员
报告人
一、实验目的：
二、实验设备及仪器
试验机型号、名称： 引伸计型号、名称：
三、 试件
１）试件形状草图：
材料力学实验
材料力学实验
材料力学实验是材料科学与工程中非常重要的一部分，通过实验可以了解材料的性能和行为，为材料的设计、制备和应用提供重要的参考。本文将从材料力学实验的基本原理、常用实验方法和实验注意事项等方面进行介绍。
首先，材料力学实验的基本原理是通过施加外力或加载，观察材料的变形和破坏过程，从而得到材料的力学性能参数。常用的力学性能参数包括弹性模量、屈服强度、断裂强度、延伸率等。这些参数对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。
在材料力学实验中，常用的实验方法包括拉伸实验、压缩实验、弯曲实验、硬度测试等。拉伸实验是最常用的一种实验方法，通过在材料上施加拉力，观察材料的拉伸变形和破坏过程，得到材料的拉伸性能参数。压缩实验和弯曲实验则是用来研究材料在压缩和弯曲载荷下的性能。硬度测试是通过在材料表面施加一定载荷，测量材料的硬度值，从而间接得到材料的强度。
在进行材料力学实验时，需要注意一些实验细节和注意事项。首先，要选择合适的实验样品，并保证样品的制备质量和几何尺寸符合要求。其次，在实验过程中要严格控制加载速度和加载方式，避免因为加载速度过快或不均匀而导致实验结果的误差。另外，还需要注意实验环境的影响，如温度、湿度等因素对材料性能的影响，需要进行相应的修正和控制。
总之，材料力学实验是材料科学与工程中非常重要的一部分，通过实验可以得到材料的力学性能参数，为材料的设计、制备和应用提供重要的参考。在进行材料力学实验时，需要严格遵守实验原理和方法，并注意实验细节和注意事项，以保证实验结果的准确性和可靠性。希望本文的介绍对于材料力学实验有所帮助，也希望大家能够在材料力学实验中取得理想的成果。
材料力学实验教学的改革与创新
学改革 ，几年来 ，我们参照教育部 《 高等学校基础课实验教学示范中心建设标准》 ，认真借鉴兄弟院
校同类实验室的建设经验 ，结合本校的办学特点 ，对材料力学实验教学改革进行 了大胆尝试 ，取得了 比较显著的成绩 ，根本上改变 了工程力学实验室设备落后 、技术力量薄弱的面貌 ，满足了实验教学的
Ｗ Ｅ ｉ ｏ ｇ ，ＧＡ ｊｎ—ｌ ｎ ，Ｓ Ｎ Ｘｉｏ—ｍｅ Ｎ Ｌ —ｈ ｎ Ｏ ｉ ｉ ｇ ａ ＨＥ ａ ｌ ’
【 Ｅｇ ｅｉ ａｉ ｅｅ ｂ Ｓ ｏ ｒ ｉ ｔｅ ｎ Ｃ ｉ ｎｎ ｒｇＪｘｇ ｎ ｅｉ，ｉｉ ｈｉｇ １ ０） ａ ｎｎｅｎ Ｔ ｉｎＣｎｒ ． ｃ ｏｏＡｃｔ ｕ ｄ ｉ ｇｅ ｎ，ｉｉ ｉｒｔ Ｊｘ ｇ ｅａ ４ １ － ｉ ｒｇ ｒｎｇ ｔ， ｈ ｌｆ ｈｅ ｒａ ｖ Ｅ ｉｅ ｃ ｌ ｉ ａｎ Ｕ ｖ ｓ ａｎ Ｚ ｊｎ ３ ０ ｙ
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第１ ８卷第 ６期 ２０ ０ ６年 １ １月
Ｖ０ ＿ ８ Ｎ ， ２ ０ ． １ ｌ１ ｏ ６ ０ ６ １
嘉兴学院学报 Ｊｕｎ ｌｆＪ ｘ ｇＵ ｉ ｒｔ ｏｒａ ｏ ａｉ ｎ ｅ ｉ ｉ ｎ ｖ ｓｙ
・１ ６・
材 料 力学 实验 教 学 的改革 与创 新
ｊｃ ｗ ｉ ｅｅ ｐｄｗｔ ｅｅｐｒ ｅｔｅｃｉｇｔ ｅ ｅ．Ｉ ｈ ｎ ， ｔｎｒｄ ｃｓ ｈ ｏｔｎｓ ｆ ｏ ｒ ｅｔ ｅｔ ｈｃ ｉ ｄ ｖｌ ｅ ｉ ｔ ｘ ｅ ｍ ｎ ｔ ｈｎ ｇｔ ｒ ｎｔｅｅｄ ｉ ｉ ｏｕｅ ｅｃｎｅｔ ｏ ｍｅｐｏ ｃｓ ｈｓ ｏ ｈｈ ｉ ａ ｏ ｈ ｔ ｔ ｓ ｊ
《材料力学》课程思政案例
《材料力学》课程思政案例
一、课程介绍
《材料力学》是一门重要的工程学科，是土木工程、机械工程等专业的必修课程。本课程主要研究各种工程材料的力学性能和变形规律，为工程设计提供理论依据。在教学过程中，注重培养学生的工程意识和实践能力，同时结合思政元素，培养学生正确的价值观和人生观。
二、思政元素融入方式
1. 爱国主义教育
在讲解材料力学的发展历程时，穿插介绍我国古代土木工程中的材料力学应用，如古代桥梁的结构设计、建筑材料的力学性能研究等。通过这些案例，激发学生的民族自豪感和自信心，培养爱国主义情怀。
2. 诚信教育
在讲解材料力学实验时，强调实验数据的真实性和准确性，培养学生严谨的科学态度和诚信品质。通过案例分析，让学生了解不诚信的行为带来的后果，引导学生树立正确的价值观和人生观。
3. 团结协作精神
在讲解材料力学问题求解时，注重培养学生的团队协作精神。通过分组讨论、合作探究等方式，让学生学会倾听他人意见、尊重他人观点、共同解决问题。通过实践活动，让学生体会团结协作的重要性。
4.创新创业意识
在讲解新材料、新技术在材料力学中的应用时，鼓励学生关注行业动态，培养创新创业意识。通过案例分析，让学生了解创新创业的成功案例，激发
学生的学习热情和创造力。
三、实施方案
1. 教学内容设计：在教学内容中充分融入思政元素，注重知识传授与价值观培养的结合。在实验、案例分析等环节中突出思政元素，加强学生的情感体验和思想教育。
2. 教学方法：采用课堂讲授、小组讨论、案例分析、实践活动等多种教学方法，增强学生的学习积极性和参与度。通过师生互动、生生互动，引导学生思考、感悟和践行思政元素。
材料力学实验教学的创新与探索
成实验课的萎缩 ， 往往造成学生对 于实验课 的不重视 ， 认为它不
重要 。如果能够将 Ｃ语言分为理论和实验作为两门独立 的课程
来设置 ， 于实验课也设一定的学分与学时要求 ， 对 要求学生在期 末考核时必须 同时达标 ， 这样可以提高学生对实验的重视程度 ， 也 可 以加 强 学 生 的动 手 实践 能 力 。 第一作者 简介 ： 胡倩文 ， ，９ ２年 ５月生 ，０ ４年毕业 于 女 １８ ２０
改等方面 ， 与老规范相 比都存在较大的差异 ， 目前材料力学基 但 本实验内容很多院校仍然按 老规 范讲解 ， 因此 在力学性能定义 、 符号等表达方式方面相当混 乱 ，实验方法和实验结果与新 规范
本实验质量得到了全面提升 ， 一批新开发的综合型 、 设计 型实验 逐渐走 向成熟 ， 并取得了阶段性成果。但是 ， 在改革过程 中， 还暴
改革 的力度 ， 使课程更加符合学生 、 学校和社会的需要。
参考文献 ［ ］ 谭浩强． １ ｃ语言程序设计 ［ ． Ｍ］ ２版． 北京 ： 清华 大学出版社 ，
２ ｏ ： ４ ０ ２４ ．
［ ］ 曹衍龙 ． ２ ｃ语言实例解析精粹 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 人民邮电出版社 。 ２０ ：９ ２ ． ０ ５ １— ２ （ 责任编辑 ： 戚米莎 ）
ＨＵ Ｑｉｎｗｅ ａ－ ｎ
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ： ｈ ｓｐ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｅ ｃ ｉ ｇ ｓｔ ａ ｉｎ ｏ ｎ ｕ ｇ ｒ ｇ ａ Ｔ ｉ ａ ｅ ｎ ｌ ｚ ｓｔ ｒ ｓ ｎ ａ ｈ ｎ ｉ ｔ ｆ ｌ ｇ ａ ｅ ｐ ｏ ｒ ｍｍｉｇ ｉ ｉｈ ｒ ｏ ａ ｉｎ ｌ ｏ ｌｇ ｈ ｔ ｕ ｏ Ｃ ａ ｎ ｈ ｇ ｅ ｃ ｔ ａ ｉ ｅ ｎ ｖ ｏ ｃ ｅ
材料力学实验报告
材料力学实验报告
摘要：
在材料力学实验中，我们通过测量和分析金属材料的弹性模量和抗拉强度，深入了解了材料的力学性能和应力应变关系。实验结果表明，金属材料在受力作用下呈现出较高的强度和刚性，具有良好的工程应用前景。
关键词：材料力学、弹性模量、抗拉强度、应力应变关系
引言：
材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏行为的学科，对于材料的性能评估和工程应用具有重要意义。弹性模量和抗拉强度是描述材料力学性能的重要指标，通过实验测量和分析可以获得准确的数据，为工程设计和材料选取提供依据。
实验目的：
1.掌握金属材料弹性模量和抗拉强度的测量方法；
2.熟悉材料在受力作用下的应力应变关系。
实验仪器和材料：
1.金属材料试样；
2.弹簧测量装置；
3.万能试验机。
实验步骤与结果：
1.弹性模量的测量实验：
实验首先采用弹簧测量装置将金属材料试样固定，通过加力和测力计测量试样的应力和相应的应变值。通过绘制应力-应变曲线，确定斜率即可得到弹性模量。实验结果显示金属材料的弹性模量为XXXGPa。（图表略）
2.抗拉强度的测量实验：
实验使用万能试验机对金属材料进行拉伸测试，记录不同力下的试样长度并计算应力和应变值。通过绘制应力-应变曲线，可以确定抗拉强度和屈服点，实验结果显示金属材料的抗拉强度为XXXMPa。（图表略）
讨论与分析：
1.弹性模量反映了材料在弹性阶段的刚度，实验中测得的弹性模量表明金属材料具有较高的刚性，适用于承受较大载荷和应力的工程应用。
2.抗拉强度是材料在抗拉应力作用下破裂前的最大承载能力，实验结果显示金属材料具有较高的抗拉强度，能够满足工程设计的要求。
《材料力学实验》大班科学教案
《材料力学实验》大班科学教案大班科学教案
一、教学目标
1.理解材料力学基础知识，学会常见材料的力学行为和性质
测试方法；
2.掌握实验数据的处理和分析方法，进一步提高实验设计和
报告撰写能力；
3.培养实验操作技能和团队合作精神，提高实验认真细致及
实验安全意识。
二、教学内容
1.材料的机械试验方法和设备介绍；
2.实验中常见材料的力学行为与性质测试；
3.实验数据处理和分析方法；
4.实验设计和报告撰写规范。
三、教学过程
1.材料机械试验方法和设备介绍
了解试验设备的构成、原理和工作方式，熟悉实验室的安全操作规程，了解实验中的常见安全事故及对策。
2.实验中常见材料的力学行为与性质测试
通过对材料的拉伸、压缩、剪切等力学行为的测试，了解材料破坏机理的基本规律和特征。在实验中，可以使用的材料包括金属材料、塑料、橡胶、混凝土等。
3.实验数据处理和分析方法
在实验过程中，需要认真记录实验数据，并用计算机对数据进行处理和分析。需要学习使用常用的计算机统计和分析软件，如Excel、Matlab等，并掌握数据的可视化展示方法。
4.实验设计和报告撰写规范
在实验前，需要认真制定实验设计方案，并根据实验结果和分析撰写实验报告。需要掌握实验报告的格式规范、内容要求和论证方式。
四、教学方法
1.讲授与实验相结合的教学方法；
2.学生自主探究与教师指导相结合的教学方法。
五、教学效果评估
1.实验操作技能和实验数据分析与处理能力方面：根据实验
成果和报告，进行评分，同时将实验和分析报告与教学大纲和教学目标进行对比，评估学生的水平；
2.实验认真细致及实验安全意识方面：评估学生在实验过程
《材料力学》课程思政建设实践探索
《材料力学》课程思政建设实践探索
《材料力学》是材料科学与工程专业的重要课程之一，它涉及了材料的性能、结构和力学特性等方面的知识。随着教育教学改革的不断深入和高等教育思政工作的不断加强，如何将思政教育与《材料力学》课程教学有效结合起来，促进学生综合素质的提升和价值观的培育成为了当下的热点问题。本文将从《材料力学》课程思政建设的实践探索角度进行分析和讨论。
一、思政与《材料力学》课程的结合
1. 强化基础理论，培育学生的科学精神。
2. 强化实践教学，培养学生的工程伦理。
在《材料力学》课程中，实验教学是非常重要的一部分，通过实验可以使学生更加直观的了解材料的力学特性，加深对理论知识的理解。我们可以在实验教学中设置一些伦理教育的环节，引导学生在实验中注重安全与环保，讲究实验数据的真实性和准确性，培养学生的工程伦理，使他们在今后的工作中具备良好的职业操守和社会责任感。
3. 强化工程案例，引导学生积极探索社会问题。
《材料力学》课程内容广泛，与工程实践紧密相关。在教学中，我们可以引导学生通过工程案例的分析，了解不同材料在实际工程中的应用，探讨其中存在的问题和挑战。还可以邀请一些工程实践经验丰富的工程师或相关专业人士来进行交流，向学生介绍工程实践中的挑战和解决办法，帮助学生树立正确的社会责任感和工程价值观，使他们更加积极的投入到社会实践中，为解决社会问题做出贡献。
1. 建设“思政课堂”，培养学生的人文关怀。
除了在课程教学中融入思政教育的内容外，我们还可以在校园中建设“思政课堂”，开展一些思政教育的特色活动。比如组织学生走进社区、走进企业，开展调研和社会实践活动，让学生亲身感受社会的多样性和复杂性，培养学生的人文关怀和社会责任感，使他们在学习专业知识的更加关注社会问题，关心他人，成为有担当的新时代青年。
专题12 力学创新型实验题(原卷版)-2023年高考物理实验题专项突破
专题12力学创新型实验题
1.力学发展型实验以教材原实验为背景，稍微改变原有的实验目的，或测量与原实验密切关联的新物理量(如摩擦力F f 、空气阻力、动摩擦因数μ等)，或探究与原实验密切相关的新关系（如滑动摩擦力与斜面倾角的关系等）。
2.创新型实验的解答有三个要点
①充分参考教材原实验的原理、器材、步骤及数据处理方法，遵循正确、安全、准确的基本实验原则。②立足实验要求、选用相关力学规律分析原理，如力的合成与分解、直线运动、平抛运动或圆周运动规律、牛顿运动定律、功能关系等。③加强探究性思考，运用物理方法科学设计。
典例1：（2022·河北·高考真题）某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k ，原长为L 0，钩码的质量为m 。已知弹簧的弹性势能表达式为212
E kx ，其中k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g 。
（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L 。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T （在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A 点）。从打出A 点到打出F
点时间内，弹簧的弹性势能减少量为______，钩码的动能增加量为______，钩码的重力势能增加量为______。
（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是______。
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弯曲正应力公式的验证
组长：冯文超 13010428 组员：高振洲13010402 贾庆同13010404
实验背景：梁作为一种建筑中常见的支撑机构，对它的研究对于人们的生活安全和质量有着极其重要的意义，而对平面弯曲时梁横截面上的正应力的分布研究更是重重之重。自然而然弯曲正应力公式对于梁的研究是不可获缺的一部分。
实验目的：测定纯弯曲时梁横截面上正应力的分布，并与理论值进行比较，验证弯曲正应力公式。
实验内容：本实验采用双点弯曲实验，加载后，两点之间发生纯弯曲。
贴片方案：梁的高度为h，宽度b，跨度为4L，接桥方式为半桥单臂、构件外补偿的方式：
加载方案：采用增量法加载，即每级载荷下测定五点的应变值，每级载荷400N（每边200N）
理论计算：根据贴片方可知，梁的C-D断之间在荷载作用下将发生纯弯曲变形。由弯曲正
应力公式z I MY i =理论σ，可以得到梁不同高度的理论值。梁的弯矩图如下：
在荷载作用下，通过应变仪测出C-D 断横截面上不同高度处各点的应变值、由胡克定律可得： ιιεσE =实
即可求出各点处的实验应力值.
数据处理:
数据表格如下：
z
i I MY i =
理论σ ιιεσE =实
绘出理论ισ与实ισ的应力分布图及误差计算：
误差计算:%100⨯-=理论
实理论σσσi e 预期目标：在误差允许范围内，理论值与实际值相等。
实验中可能存在的问题：
误差产生的可能原因：电阻应变片的精度、使用时调零和标定不准确，载荷显示误差，尺寸测量误差，材料特性误差。
实验中弯曲正应力的大小是否受材料弹性模量E 的影响。
实验对应变片的栅长有无要求。