小学四年级温度变化对岩石作用实验
一：名称：温度变化对岩石的破坏作用
二：目的：探究温度对岩石的影响
三：器材：酒精灯，火柴，镊子，小块岩石，烧杯，冷水，抹布
四：步骤：1：检查实验用品是否齐全
2：点燃酒精灯
3：用镊子夹住一小块岩石在酒精灯上灼烧大约2分钟，然后立即把它放入冷水中，观察现象
4：反复做几次，观察现象并记录
5：得出实验结论
6：整理实验器材。
五：现象：表面出现裂缝，越来越大，甚至一块块掉碎石屑
六：结论：温度变化对岩石有破坏作用
答疑：岩石为啥出现裂缝和碎屑？
岩石的里外受热不同，热胀冷缩不均匀造成的
第三章2岩石的破坏准则
,. 五、岩石的破坏准则 对岩石试样的室内及现场试验，可获得岩石试样的强度指标，但对复杂应力状态下的天然岩体，又是如何判断其破坏呢？因此，就必须建立判断岩石破坏的准则（或称强度理论）。 岩石的应力、应变增长到一定程度，岩石将发生破坏。用来表征岩石破坏条件的函数称为岩石的破坏准则。 岩石在外力作用下常常处于复杂的应力状态，许多试验指出，岩石的强度及其在荷载作用下的性状与岩石的应力状态有着很大的关系。在单向应力状态下表现出脆性的岩石，在三向应力状态下具有延
,. 性性质，同时它的强度极限也大大提高了。
,. 许多部门和学者从不同角度提出不同的破坏准则，目前岩石破坏准则主要有：最大正应力理论 最大正应变理论 最大剪应力理论（H.Tresca） 八面体应力理论 莫尔理论及库伦准则 格里菲思理论（Griffith） 伦特堡理论（Lundborg） 经验破坏准则
,. 1、最大正应力理论 这是较早的一种理论，该理论认为岩石的破坏只取决于绝对值最大的正应力。即岩石内的三个主应力中只要有一个达到单轴抗压或抗拉强度时，材料就破坏。 适用条件： 单向应力状态。对复杂应力状态不适用。 写成解析式： 0))()((22322 2221=---R R R σσσ 0))()((223222221≥---R R R σσσ 破坏
,. 2、最大正应变理论 该理论认为岩石的破坏取决于最大正应变，即岩石内任一方向的正应变达到单向压缩或拉伸时的破坏数值时，岩石就发生破坏。 则破坏准则为 u εε≥max 式中 m ax ε——岩石内发生的最大应变值； u ε——单向拉、压时极限应变值； 这一破坏准则的解析式为（由广义虎克定律）
岩石的破坏准则汇总
岩石的破坏准则 岩石的破坏准则 对岩石试样的室内及现场试验，可获得岩石试样的强度指标，但对复杂应力状态下的天然岩体，又是如何判断其破坏呢？因此，就必须建立判断岩石破坏的准则（或称强度理论）。 岩石的应力、应变增长到一定程度，岩石将发生破坏。用来表征岩石破坏条件的函数称为岩石的破坏准则。 岩石在外力作用下常常处于复杂的应力状态，许多试验指出，岩石的强度及其在荷载作用下的性状与岩石的应力状态有着很大的关系。在单向应力状态下表现出脆性的岩石，在三向应力状态下具有延 1
岩石的破坏准则 2 性性质，同时它的强度极限也大大提高了。
岩石的破坏准则 许多部门和学者从不同角度提出不同的破坏准则，目前岩石破坏准则主要有：最大正应力理论 最大正应变理论 最大剪应力理论（H.Tresca） 八面体应力理论 莫尔理论及库伦准则 格里菲思理论（Griffith） 伦特堡理论（Lundborg） 经验破坏准则 3
岩石的破坏准则 4 1、最大正应力理论 这是较早的一种理论，该理论认为岩石的破坏只取决于绝对值最大的正应力。即岩石内的三个主应力中只要有一个达到单轴抗压或抗拉强度时，材料就破坏。 适用条件： 单向应力状态。对复杂应力状态不适用。 写成解析式： 破坏
岩石的破坏准则 5 2、最大正应变理论 该理论认为岩石的破坏取决于最大正应变，即岩石内任一方向的正应变达到单向压缩或拉伸时的破坏数值时，岩石就发生破坏。 则破坏准则为 式中 m ax ε——岩石内发生的最大应变值； u ε——单向拉、压时极限应变值； 这一破坏准则的解析式为（由广义虎克定律）
教科版-科学-四年级下册-教科版科学四年级下册4.3《岩石的组成》教学设计
《岩石的组成》教学设计 一、科学教育理论指导 课程标准在课程性质中明确指出：小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。在基本理念中指出：科学学习要以探究为核心，探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境下，借助其他人的帮助指导，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。综合上述观点，小学生科学素养的提升是在科学探究过程中不断对原有认知结构重新建构的过程。基于这一理念指导，本课将采取“探索——建构——发散”的教学模式，在学生已有的经验上，通过一定的科学方法认知，从而建构起科学知识的框架。 二、地球与宇宙领域教学内容与教学方法梳理 1．教学内容 《岩石的组成》是教科版小学科学四年级下第四单元《岩石和矿物》单元的第3课。《岩石和矿物》单元隶属于地球与宇宙科学领域，其科学知识内容来自“地球是太阳系中一颗很有特色的行星”这一主要概念中的“不同的岩石有不同的特征和特性”的一分解概念。本单元教学也是小学生初次对构成地球固体物质的探究。对于激起孩子的兴趣有着至关重要的作用。 在本课中，教材安排了两个内容“美丽的花岗岩”和“常见的岩石”。通过观察花岗岩，认识到岩石是由矿物组成的。教科书选择花岗岩是因为花岗岩是一种比较常见的岩浆岩，矿物颗粒比较粗，主要矿物成分长石、石英、云母颜色、形态不一样，容易区分。所以花岗岩是指导学生理解岩石是矿物集合而成的典型材料。从而将关注点从岩石引到矿物上。通过课文资料阅读初步了解不同矿物在形态、性质方面有着差异，在生产和生活中有不同的用途。从而引发学生对岩石的组成——矿物的关注。为下面两节观察矿物特性的教学做准备。 2．教学方法 《科学（3~6年级）课程标准》指出：科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样经历科学探究的过程，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。在这一理念指导下，结合本课特点，采取实验探究法、小组讨论法、全班交流等教学方法。给全体学生提供充分的科学探究机会，让学生在观察、提问、猜想、设计、实验、表达、交流的探究活动中，体验科学探究的过程，
岩石破坏准则
2.1岩石破坏强度准则 岩石的破坏主要与外荷载的作用方式、温度及湿度有关。一般在低温、低围压及高应变率的条件下，岩石表现为脆性破坏，而在高温、高围压、低应变率作用下，岩石则表现为塑性或者塑性流动。对于较完整的岩石来说，其破坏形式可以分为：1)脆性破坏；3)延性破坏。图2-1给出了不同应力状态下岩石破裂前应变值、破坏形态示意图和典型的应力-应变曲线示意图。 图2-1岩石破坏形态示意图 从图2-1中可以看出岩石破裂种类繁多、岩石破坏过程中的应力、变形、裂纹产生和扩展极为复杂，很难用一种模型进行描述，很多学者针对不同岩石破坏特征提出多种不同岩石的强度破坏准则。本节主要对已有的岩石强度破坏准则进行总结，找出它们各自的优缺点。 2.1.1最大正应力强度理论 最大正应力强度理论也称朗肯理论，该理论是1857年提出的。它假定挡土墙背垂直、光滑，其后土体表面水平并无限延伸，这时土体内的任意水平面和墙
的背面均为主平面（在这两个平面上的剪应力为零），作用在该平面上的法向应力即为主应力。朗肯根据墙后主体处于极限平衡状态，应用极限平衡条件，推导出了主动土压力和被动土压力计算公式。 考察挡土墙后主体表面下深度z 处的微小单元体的应力状态变化过程。当挡土墙在土压力的作用下向远离土体的方向位移时，作用在微分土体上的竖向应力sz 保持不变，而水平向应力sx 逐渐减小，直至达到土体处于极限平衡状态。土体处于极限平衡状态时的最大主应力为s1=gz ，而最小主应力s3即为主动土压力强度pa 。根据，当主体中某点处于极限平衡状态时，大主应力1σ和小主应力3σ之间应满足以下关系式： 粘性土： 213...2tan tan 454522c ??σσ??????=-++ ? ???? ?（1） 无粘性土 231.tan 452 ?σσ? ??=- ?? ? （2） 该理论认为材料破坏取决于绝对值最大的正应力。因此，作用于岩石的三个正应力中，只要有一个主应力达到岩石的单轴抗压强度或岩石的单轴抗拉强度，岩石便被破坏。 因此，朗肯强度破坏准则可以表示为：c σσ≥1，或者t σσ-≤3 式中，1σ为岩石受到的最大主应力，MPa ；3σ为岩石受到的最小主应力，MPa ；c σ为岩石单轴抗压强度，MPa ；t σ为岩石抗拉强度，MPa 。 朗肯强度破坏准则只适用于岩石单向受力及脆性岩石在二维应力条件下的受拉状态，处于复杂应力状态中的岩石不能采用这种强度理论。 2.1.2最大正应变强度理论 岩石受压时沿着平行于受力方向产生张性破裂。因此，人们认为岩石的破坏取决于最大正应变，岩石发生张性破裂的原因是由于其最大正应变达到或超过一定的极限应变所致。根据这个理论，只要岩石内任意方向上的正应变达到单轴压缩破坏或单轴拉伸破坏时的应变值，岩石便被破坏。
岩石力学
第一章岩石物理力学性质；1.构成岩石的主要造岩矿物有哪些？；答：岩石中主要造岩矿物有：正长石、斜长石、石英、；2.为什么说基性岩和超基性岩最容易风化？；答：基性和超基性岩石主要是由易风化的橄榄石、辉石；3.常见岩石的结构连接类型有哪几种？各有什么特点；答：岩石中结构连接的类型主要有两种，分别是结晶连；结晶连接指矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起；4.何谓岩石中的 第一章岩石物理力学性质 1.构成岩石的主要造岩矿物有哪些？ 答：岩石中主要造岩矿物有：正长石、斜长石、石英、黑云母、白云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解石、白云石、高岭石、磁铁矿等。 2.为什么说基性岩和超基性岩最容易风化？ 答：基性和超基性岩石主要是由易风化的橄榄石、辉石及斜长石组成，所以非常容易风化。 3.常见岩石的结构连接类型有哪几种？各有什么特点？ 答：岩石中结构连接的类型主要有两种，分别是结晶连接和胶结连接。 结晶连接指矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。这类连接使晶体颗粒之间紧密接触，故岩石强度一般较大，抗风化能力强；胶结连接指岩石矿物颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起，这种连接的岩石，其强度主要取决于胶结物及胶结类型。 4.何谓岩石中的微结构面，主要指哪些，各有什么特点？ 答：岩石中的微结构面（或称缺陷）是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合之间微小的若面及空隙。包括矿物的解理、晶格缺陷、晶粒边界、粒间空隙、微裂隙等。
矿物解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶防线分裂成光滑平面，解理面往往平行于矿物晶体面网间距较大的面网。 晶粒边界：由于矿物晶粒表面电价不平衡而引起矿物表面的结合力，该结合力源小于矿物晶粒内部分子、原子、离子键之间的作用力，因此相对较弱，从而造成矿物晶粒边界相对软弱。微裂隙：指发育于矿物颗粒内部及颗粒之间的多呈闭合状态的破裂痕迹线。具有方向性。粒间空隙：多在成岩过程中形成晶粒之间、胶结物之间微小的空隙。 5.自然界中的岩石按地质成因分类，可以分为几大类，各大类有何特点？ 答：按地质成因分类，自然界中岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。 岩浆岩按照岩浆冷凝成岩的地质环境不同又可分为深成岩、浅成岩和喷出岩。其中深成岩常形成巨大的侵入体，有巨型岩体，大的如岩盘、岩基，其形成环境都处在高温高压之下，形成过程中由于岩浆有充分的分异作用，常常形成基性岩、超基性岩、中性岩及酸性、碱性岩等，其岩性较均一，变化较小，岩体结构呈典型的块状结构，结构多为六面体和八面体，岩体颗粒均匀，多为粗-中粒结构，致密坚硬，空隙少，力学强度高，透水性弱，抗水性强；浅成岩成分与相应的深成岩相似，其产状多为岩床、岩墙、岩脉等小侵入体，岩体均一性差，岩体结构常呈镶嵌式结构，岩石常呈斑状结构和均粒-中细粒结构，细粒岩石强度比深成岩高，抗风化能力强，斑状结构则差一些；喷出岩有喷发及溢流之别，其结构比较复杂，岩性不一，各向异性显著，岩体连续性差，透水性强，软弱结构面发育。 沉积岩是由风化剥蚀作用或火山作用形成的物质，在原地或被外力搬运，在适当条件下沉积下来，经胶结和成岩作用而形成的。其矿物成分主要是粘土矿物、碳酸盐和残余的石英长石等，具层理构造，岩性一般具有明显的各向异性，按形成条件和结构特点，沉积岩可分为：火山碎屑岩、胶结碎屑岩、粘土岩、化学岩和生物化学岩等。 变质岩是在已有岩石的基础上，经过变质混合作用形成的。因其形成的温度、压强等变质因素复杂，其力学性质差别很大，不能一概而论。 6.表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？
四年级科学下册第四单元岩石
四岩石和矿物 1 各种各样的岩石 学习目标 ·科学概念 1、诱发学生对岩石的原有认识，建立岩石的初步概念；岩石是各种各样的，在颜色、花纹、软硬、轻重、颗粒大小、手感等方面有各自的特点。 2、岩石可以按照不同的特点分成不同的类别。 3、不同的分类标准其分类的结果也可能不同。 ·过程与方法 1．学生能够以个人参与或小组参与为形式，获得在附近寻找岩石的亲身经历。2．在课堂中能够综合运用感官对岩石进行直接的观察,让孩子经历观察岩石特点的活动过程,获得观察岩石的基本方法及技能。并能描述自己观察的岩石。3．能以岩石的某种特点为分类标准给岩石分类。 ·情感态度与价值观 1．养成良好的实验习惯，愿意与他人合作并交流。 2．让孩子获得丰富的研究岩石的愉悦情感。 学习重点：用一些标准给岩石分类。 学习难点：通过观察岩石，能想出不同的分类方法。 学习准备： 可以在课前布置学生以个人或小组为形式，收集各种各样的岩石。 学习过程： 第一课时 一、引入 1、岩石是地球的主要组成部分，到处可见。你平时在哪些地方看到过岩石？ 2、呈现目标，任务导学。生明确学习目标。 二、探究过程 1、交流展示：开个石头展览会 师：你的岩石是从哪里找到的？请简单介绍你的寻找经历。 让学生先在小组内进行交流，再到全班进行汇报交流。
2、互动探究，合作求解：观察“我的岩石” 师：你们的岩石真有特色，我也带了一些岩石，你们想知道它们是怎样的吗？师：你们准备怎样观察？ 生：用眼睛看形状、颜色、花纹；手摸的感觉；用鼻子闻气味；…… 生：对他的观察方法和观察结果进行补充或质疑。 教师引导并板书： （1）用眼睛可以观察岩石的什么？ （颜色、形状、条纹或花纹、斑点、大小等） （2）用手怎样观察？（摸）摸可以感觉到岩石的什么？（光滑粗糙程度）（掂）可以掂一掂它是轻还是重。（轻重） （指甲划）看划痕是怎样的 （3）用鼻子闻气味？怎么闻？（靠近点、磨擦、轻轻敲打后再闻……） 3、强化训练，当堂达标：完成“我的岩石”观察记录 （1）师：在观察岩石的同时，我们还要做什么？ 要求记录：是用什么方法对岩石进行观察的？观察到了岩石的哪些特征？（2）教师巡视指导 （3）整理观察工具和岩石标本，组长指挥小组内部交流观察发现。 4、问题指向，预习先行：“我的岩石”观察描述 师：谁先来说说自己的观察发现！ 学生汇报 师：你们知道他观察的是哪块岩石吗？ 第二课时 三、给岩石分类 1、指导分类方法。 师：你们能对它们进行分类吗？又将按照怎样的标准分呢？ 生：按颜色、形状、光滑不光滑…… 2、给岩石分类。 师：请大家在分类时思考以下三个问题： （1）我们是按什么标准分的？将岩石分成了哪几类？
教科版-科学-四年级下册-《岩石的组成》教案
《岩石的组成》教案 教学目标： 科学概念 学生通过放大镜和自己的观察认识花岗岩主要是由石英、云母、长石三种矿物组成，从而了解到岩石是由一种或几种矿物组成的。 过程与方法 学生利用放大镜观察花岗岩的结构，并了解石英、云母、长石三种矿物的特征，并比较它们的特征。 通过阅读资料，能够了解一些矿物的形态特征和用途，从而为如何观察和描述矿物做好准备。 情感态度与价值观 培养对矿物观察研究的兴趣。 认识到矿物与岩石是组成地壳的重要物质，与人类关系密切。 认识到认真、细致的观察、比较、记录、描述是十分重要的。 教学重点： 通过观察花岗岩，认识到岩石是由矿物组成的。 教学难点： 观察花岗岩中三种矿物的形态，并把它们和这三种单独的矿物晶体进行比较，从中发现它们之间的联系。 教学准备： 花岗岩（或岩石标本盒）、放大镜、刻刀、教学课件。 教学过程： 一、以趣导入 1．猜猜它是谁 师：上节课我们共同认识了几种常见的岩石，这节课我们接着研究岩石（板书：岩石），下列图片中都用到了一种岩石，猜猜看它究竟是什么岩石？ （师多媒体出示生活中的岩石图片，学生观看。） 生：花岗岩。 师：对，这种美丽漂亮的岩石就是花岗岩。随着人们生活水平的不断提高，花岗岩在生
活中的用处将越来越大。 2．了解花岗岩在生活中的应用，发现它的美丽和坚硬 人们为什么这么喜欢花岗岩呢？ 生：因为花岗岩太美了。 师：是的，花岗岩是太美了，人们喜欢它。当然，人们喜欢它还有第二个理由是花岗岩非常坚固，你看（多媒体出示金字塔照片），这是一张4500年前古埃及法老胡夫最大的金字塔照片，金字塔塔顶是用9块花岗岩砌的，每块重达50吨，其它的石头都风化了，而花岗岩却完好如常。 二、观察美丽的花岗岩 1．观察美丽的花岗岩 师：面对这么美丽、坚固的花岗岩，你们有什么问题没有？ 生：提出问题（预设：花岗岩由什么组成的？教师可随机板书）。 师：你观察的花岗岩里主要有几种颜色的颗粒组成？每种颗粒有什么特点？你还有什么发现？ 学生观察，并填写观察记录表。 提示：可以用小刻刀刻划一下，体验花岗岩的硬度。刻划时小心刻划，注意安全。 2．交流反馈花岗岩的信息 虽然花岗岩有各种各样的颜色，但是，它们主要都是由三种矿物组成的。这三种矿物是怎样的呢？（石英、长石和云母。） 3．师生共同认识云母、长石、石英。
东北大学岩石力学讲义第二章岩石破坏机制及强度理论.
第二章 岩石破坏机制及强度理论 第一节 岩石破坏的现象 在不同的应力状态下，岩石的破坏机制不同，常见的岩石破坏形式有以下几种 一、拉破坏：岩石试件单向抗压的纵向裂纹，矿柱，采面片帮。特点出现与最大应力方向平行的裂隙。 二、剪切破坏：岩石试件单向抗压的X 形破坏。从应力分析可知，单向压缩下某一剪切面上的切向应力达到最大引起的破坏。 (a ) (b )
三、重剪破坏：即沿原有的结构面的滑动、重剪破坏 主要的机制：岩体受剪切作用或者受拉应力的作用、三向受压情况下多数为剪切应力的作用，侧向压力较小时可能是拉神破坏，实际工程中可能是不同机制的组合，但侧向应力较大时，可以认为剪切应力是岩石重剪破坏的主要破坏机制。 从岩石破坏的现象看，从小到几厘米的岩块到大的工程岩体，破坏形式雷同，并可归纳为两种，拉断与剪坏，因此有一定的规律可寻。 对岩石破坏的研究： 在单向条件下可以从实验得到破坏的经验关系。但是三向受力条件下，不同应力的组合有无穷多种，因此无法仅仅依靠实验得到破坏的经验关系，因此在一般应力状态，对岩石破坏的研究需要结合理论分析和试验研究两个方面。现代关于岩石破坏的理论分析一般归结为、寻求破坏时的主应力之间的关系 123(,)f σσσ= 研究的方法有：理论分析；2、试验研究；3、理论研究结合试验研究。 第二节 岩石拉伸破坏的强度条件 一、最大线应变理论 该理论的主要观点是，岩石中某个面上的拉应变达到临界值时破坏，而与所处的应力状态无关。强度条件为 c εε≤ (2-1) c ε—拉应变的极限值，ε—拉应变。
若岩石在破坏之前可看作是弹性体，在受压条件下σ1>σ2>σ3下， 3ε是最小主应力。按弹性力学有3 3E E σμ εσσ= -12（+），即33E εσμσσ=-12（+）。若3ε<0则产生拉应变。由于E >0，因此产生拉应变的条件是 3σμσσ-12（+）<0，3μσσσ12（+）> 若3ε=0ε<0则产生拉破坏，此时抗拉强度为0t E σε＝?0t E σε＝。 按最大线应变理论30εε≥破坏，即 312()t σμσσσ-+≥ (2-2) 式中0ε是允许的拉应变。 二、格里菲斯理论 格里菲斯理论的主要观点是：材料内微小裂隙失稳扩展导致材料的宏观破坏。 格里菲斯理论的主要依据是：1）、任何材料中总有各种微小微纹；2）、裂纹尖端的有严重的应力集中，即应力最大，并且有拉应力集中的现象；3）、当这种拉应力集中达到拉伸强度时微裂纹失稳扩展，导致材料的破坏。 格里菲斯理论的来源：由玻璃破坏得到的启示。 格里菲斯理论的基本假设为： 1、岩石的裂隙可视为极扁的扁椭圆裂隙； 2、裂隙失稳扩展可按平面应力问题处理； 3、裂隙之间互不影响。 按格里菲斯理论，裂纹失稳扩展条件为 1）、当1330σσ+>时，满足 21313()8()0t σσσσσ-++= (2-2)
小学四年级科学《岩石的组成》说课稿
四年级科学下册《岩石的组成》说课稿 幽兰镇中心小学万军各位评委：大家好！ 今天我说课的内容是教科版小学科学四年级下册第四单元第3课《岩石的组成》。 教材分析： 本课是在前两课学生已初步对岩石的形态进行观察、比较、分类的基础上，以花岗岩为例指导学生认识岩石是由矿物组成的，并通过课文资料初步了解不同的矿物在形态、性质方面有着差异，从而引发学生对岩石的组分——矿物的关注，为下面的两节观察矿物特性的教学做好准备。 教学目标： 根据以上分析，我把本课的教学目标确定如下： 科学概念： 1、花岗岩主要由石英、长石和云母三种矿物组成。 2、岩石都是由一种或几种矿物组成的。 3、不同的矿物具有不同的形态特征。 过程与方法： 1、放大镜观察花岗岩的结构，以及石英、长石和云母三种矿物的形态特征，并比较它们的特征。 2、资料了解一下矿物的形态特征。
情感态度价值观： 培养学生对矿物观察研究的兴趣，认识到认真、细致的观察、比较、记录、描述是十分重要的。 教学重难点： 根据教学内容的设计和学生的认知特点，我把本课的教学重难点确定如下： 教学重点：观察花岗岩，认识到岩石是由矿物组成的。 教学难点：观察花岗岩中三种矿物的形态、并把它们和三种矿物晶体进行比较，从中发现它们之间的联系。 教学方面： 本课教学，我的主导教学方法是“引探—合作”教学，并同时综合运用观察法，实验法，讨论法等多种教学方法来组织课堂教学。学生根据材料独立进行探究，能充分发挥手、脑、眼的功能，仔细观察、独立思考、认真参与课堂教学，自己去获得信息、经历过程。 教学过程： 根据以上分析和预设，打算把本课的教学过程分为：谈话导入；观察花岗岩；观察研究物；拓展延伸四个环节来展开。 （一）谈话导入 教师谈话：上节课，我们已经知道了花岗岩是由几种不同颜色的颗粒组成的。你想过没有，不同的岩石颜色为什么会有那么大的差异呢？ 学生说说自己的理由。教师揭示课题：今天，我们就来学习岩石
岩体的变形与破坏的本构关系
第三章岩体的变形与破坏 变形：不发生宏观连续性的变化，只发生形、体变化。 破坏：既发生形、体变化、也发生宏观连续性的变化。 1．岩体变形破坏的一般过程和特点 （1）岩体变形破坏的基本过程及发展阶段 ①压密阶段（OA段）： 非线性压缩变形—变形对应力的变化反应明显； 裂隙闭合、充填物压密。 应力-应变曲线呈减速型（下凹型）。 ②弹性变形阶段（AB段）： 经压缩变形后，岩体由不连续介质转变为连续介质； 应力-应变呈线性关系； 弹性极限B点。 ③稳定破裂发展阶段（BC段）： 超过弹性极限（屈服点）后，进入塑性变形阶段。 a．出现微破裂，随应力增长而发展，应力保持不变、破裂则停止发展； b.应变：侧向应变加速发展，轴向应变有所增高，体积压缩速率减缓（由于微破裂的出现）；
④不稳定破裂发展阶段（CD段）： 微破裂发展出现质的变化： a.破裂过程中的应力集中效应显著，即使是荷载应力保持不变，破裂仍会不断地累进性发展； b. 最薄弱部位首先破坏，应力重分布导致次薄弱部位破坏，直至整体破坏。“累进性破坏”。 c. 应变：体积应变转为膨胀，轴向及侧向应变速率加速增大； ※结构不均匀；起始点为“长期强度”； ⑤强度丧失、完全破坏阶段（DE段）： 破裂面发展为宏观贯通性破坏面，强度迅速降低， 岩体被分割成相互分离的块体—完全破坏。 （2）岩体破坏的基本形式 ①张性破坏（图示）； ②剪切破坏（图示）：剪断，剪切。 ③塑性破坏（图示）。 破坏形式取决于：荷载条件、岩体的岩性及结构特征； 二者的相互关系。 ①破坏形式与受力状态的关系： a.与围压σ3有关： 低围压或负围压—拉张破坏（图示）； 中等围压—剪切破坏（图示）； 高围压（150MN/m2=1500kg/cm2）—塑性破坏。 的关系： b.与σ 2 σ2/σ 3 <4（包括σ 2 =σ3），岩体剪断破坏，破坏角约θ=25°； σ2/σ 3 >8（包括σ 2 =σ1）：拉断破坏，破坏面∥σ1，破坏角0°; 4≤σ2/σ3≤8：张、剪性破坏，破坏角θ=15°。 ②破坏形式与岩体结构的关系： 完整块体状—张性破坏； 碎裂结构、碎块结构—塑性破坏； 裂隙岩体—取决于结构面与各主应力之间的方位关系。
四年级科学下册(认识几种常见的岩石)
2、认识几种常见的岩石 教学目标： 1．学生利用感官的观察和借助工具的观察获得岩石构造的感性知识；知道岩石和遇酸反应中的不同特征；根据岩石的特征鉴别岩石的种类。 2、能用多种方法观察岩石，让孩子经历观察岩石特点的活动过程,获得观察岩石的基本方法及技能。并能根据岩石的特征鉴别岩石的种类。 3、通过进一步研究和观察岩石，学生对岩石产生浓厚的兴趣。在观察过程中不断能激发学生积极思维。 教学重点： 1．通过对岩石进一步的观察，知道岩石的特征并能鉴别它们的种类。 教学难点： 根据岩石的特征鉴别岩石的种类。 教学准备： 学生收集大量的岩石（在第一课中已经分类），教师提供典型的三类岩石代表。放大镜，小刀，榔头，钳子、滴管、稀盐酸等。 教学过程： 一、引入 上节课我们给岩石开了个展览会，发现有的岩石用手摸上去觉得比较粗糙，有闻起来有点气味、还有的称了一下比较重。还知道了在
生产和生活中被人们广泛应用的页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、大理岩、花岗岩等常见的岩石，那么这些岩石有什么特点呢？ 二、探究过程 1、进一步观察岩石 师：除了上节课我们采用的方法外，我们还可以用什么方法来观察这些岩石？ （1）学生交流反馈。（放大镜、互相撞击等） （2）师引导学生从颜色、形状等方面进行观察，还可从它们的构造和组成来观察。观察中可以从岩石上弄下一些颗粒。 （3）岩石遇酸反应的实验 讲解：我们还可以通过另一个实验来认识岩石，这个实验是将一种叫“盐酸”的化学药品滴一两滴在岩石上，观察岩石有什么反应，会有什么现象发生。（教师边讲边演示滴盐酸的方法） 提示：在学生实验前，向学生进行安全教育：盐酸是一种腐蚀性比较强的化学物质，如果不小心滴到皮肤上和衣物上，会腐蚀皮肤和衣物，如果不小心滴到了手上，请马上到水龙头去用水清洗。往岩石上滴稀盐酸一定要用滴管，每块岩石只滴1-2滴；为了安全，稀盐酸最好装在滴瓶里，且稀盐酸的量不要过多。 （4）学生观察实验，并记录在岩石观察记录表中。 （5）汇报交流观察结果，教师指导。 2、怎样识别它们？ （1）通过我们对岩石的进一步观察，知道了以上不同编号的岩
新版教科版四年级下册科学3-3 岩石的组成 教案
3.岩石的组成 【教材简析】 岩石是由一种或多种矿物有规律组合而成的集合体。这节课学生将从岩石组成的角度加深对岩石的认识。通过对花岗岩的组成成分的观察，引出了石英、长石、云母三种矿物，进而通过对其颜色、条痕、透明度、光泽的观察、比较与描述，知道了三种矿物的特性，初步学会岩石矿物的观察方法。这种观察并能简单进行记录的能力的建立，是在学生掌握了石英、长石、云母三种矿物特征的信息，并对三种矿物特征对比、归纳中实现的。 【学情分析】 通过前面几课的学习，四年级的学生对于岩石已有了基础性的认识。在上节课的学习中，对三种岩石进行了细致观察，知道了其各自的特征。他们知道一些观察岩石需要的特殊观察方法：用放大镜观察、手电光的反光程度、划刻表面硬度。与此同时对于学生而言，矿物既熟悉又陌生。熟悉是因为他们的生活中离不开各种矿物，也听说过常见矿物的名称。但是，他们并不了解矿物是岩石的组成部分，也没有对矿物进行过观察。本节课中，学生将借用前面岩石观察的方法，对花岗岩的三种组成矿物进行反复的探究。 【教学目标】 科学概念目标 ·岩石都是由一种或几种矿物组成的。 ·花岗岩主要由石英、长石和云母三种矿物组成。 ·不同矿物具有不同的形态特征。 ·颜色、条痕、透明度和光泽是识别矿物的重要依据，矿物的条痕比它的外表颜色更可靠。 科学探究目标 ·会用放大镜观察花岗岩的组成。 ·能够用科学方法观察矿物的颜色和条痕、透明度和光泽等特征。 ·能用科学词汇描述矿物的特征，并能够做好记录。 科学态度目标 ·培养对矿物观察研究的兴趣。 ·认识到认真、细致的观察、比较、记录、描述是十分重要的。
科学、技术、社会与环境目标 ·认识到矿物和岩石是组成地壳的重要物质，与人类关系密切。 ·认识到矿产资源是大自然留给我们人类的宝贵资源。 【教学重难点】 重点：能够用科学方法观察矿物的颜色和条痕、透明度和光泽等特征,并能够用科学词汇描述矿物的特征做好记录。 难点：能够用科学方法观察矿物的颜色和条痕、透明度和光泽等特征,并能够用科学词汇描述矿物的特征做好记录。 【教学准备】 教师：一段音频（可在计算机上播放）、教学课件。 学生：花岗岩、石英、长石、云母等常见岩石和矿物标本或图文资料。放大镜，白色的无釉瓷板，手电筒，金属，丝绸，泥土，实验记录单（以小组为单元，材料充足，可2人一组）。 【教学过程】 一、聚焦：岩石与矿物的关系（预设3分钟） [材料准备：四张照片。] 1.上节课，我们对几种常见的岩石进行了细致地观察。岩石都是由矿物组成的。有些岩石由多种矿物组成，有些仅由一种矿物组成。 2.PPT展示四张不同矿物图片，帮助学生区分矿物与岩石的区别。老师明确，岩石是由一种或多种矿物有规律组合而成的集合体。（预设：通过这个展示学生明确岩石与矿物的关系） 3.揭示课题：今天这节课来研究岩石中的花岗岩是什么组成的？这些成分是什么？（板书：岩石的组成，） 二、探索：花岗岩成分组成（预设25分钟） （一）观察花岗岩的组成（5分钟） [材料准备：每组2把放大镜、1块花岗岩、学生气泡图。] 1.出示花岗岩，提问：组成花岗岩有几种颗粒，它们分别是什么样的？教师引入对矿物颗粒的科学观察。（提示学生多注意观察花岗岩的断面。引导学生细致观察） 2.学生相互合作，先用肉眼观察，再利用放大镜仔细观察。交流后出示“花岗岩组成”的图表，教师可以先让学生上台来说一说看到的矿物情况。
岩石的破坏准则
岩石的破坏准则 对岩石试样的室内及现场试验，可获得岩石试样的强度指标，但对复杂应力状态下的天然岩体，又是如何判断其破坏呢？因此，就必须建立判断岩石破坏的准则（或称强度理论）。 岩石的应力、应变增长到一定程度，岩石将发生破坏。用来表征岩石破坏条件的函数称为岩石的破坏准则。 岩石在外力作用下常常处于复杂的应力状态，许多试验指出，岩石的强度及其在荷载作用下的性状与岩石的应力状态有着很大的关系。在单向应力状态下表现出脆性的岩石，在三向应力状态下具有延专业文档供参考，如有帮助请下载。． 性性质，同时它的强度极限也大大提高了。 专业文档供参考，如有帮助请下载。． 许多部门和学者从不同角度提出不同的破坏准则，目前岩石破坏准则主要有：最大正应力理论 最大正应变理论 最大剪应力理论（H.Tresca） 八面体应力理论 莫尔理论及库伦准则 格里菲思理论（Griffith） 伦特堡理论（Lundborg） 经验破坏准则
1、最大正应力理论 这是较早的一种理论，该理论认为岩石的破坏只取决于绝对值最大的正应力。即岩石内的三个主应力中只要有一个达到单轴抗压或抗拉强度时，材料就破坏。 或??R??R?tc13适用条件：单向应力状态。对复杂应力状态不适用。写成解析式： 222222???)?R)(R0(R??)(?312 222222???)?R0RR(?)(?)(?破坏312专业文档供参考，如有帮助请下载。． 2、最大正应变理论 该理论认为岩石的破坏取决于最大正应变，即岩石内任一方向的正应变达到单向压缩或拉伸时的破坏数值时，岩石就发生破坏。 则破坏准则为 ???u max式中——岩石内发生的最大应变值；?axm——单向拉、压时极限应变值；?u这一破坏准则的解析式为（由广义虎克定律）专业文档供参考，如有帮助请下载。． ?????)?(?????31211R?????????)(????????? 3221u E E?????????)??(????3321R或RR —c t222222??????0()(?))(???u21u3u推出：??????222222????????????R?(???[R[)]?(??)]R0[?(??)]31131322?)))R破坏232321131实验指出，该理论与脆性材料实验值大致符合，对塑性材料不适用。专
四年级科学下册第二单元岩石
四年级科学下册 第二单元试题 学校班级姓名等级一、我会填： 1、岩石在自然界中，受到气温变化、水流冲刷、风吹日晒、（） 等因素的影响，会发生破碎，这种现象叫做岩石的（）。2、常见的岩石有（）、砂岩、页岩、（）、大理岩等。3、滴盐酸后冒泡的岩石是（）和（）。 4、花岗岩中含有三种不同的矿物，白色的是（），肉红色或黄褐色 的是长石，黑色的是（）。 5、在石灰岩上滴加盐酸后，冒的泡是（）。 6、（）是用来观察物体细节的简单仪器。二、我会选： 1、下列岩石中，遇盐酸冒泡且硬度较大的是（）。A、石灰岩B、页岩C、花岗岩D、大理岩 2、下列岩石中，可以用来雕刻工艺品的岩石是（）。A、花岗岩B、大理岩C、石灰岩D、砂岩 3、手指甲刻画没有刻痕，铜钥匙刻画有刻痕的岩石（）。 A、较软 B、很硬 C 、较硬 D 、非常硬4、用盐酸检验岩石时，必须用（）取盐酸。 A、铝勺 B、铁勺 C、直接倒在岩石上 D、滴管5、( )可以用来烧制石灰、水泥，同时还是玻璃的原料。A、砂岩B、页岩C、石灰岩D、大理岩6、.制作岩石标本的步骤是：（） （1）做标签（2）采集岩石（3）分类编号（4）砸新断面，洗净晾干A、（1）—（2）—（3）—（4）B、（2）—（4）—（3）—（1）C、（2）—（1）—（3）—（4） 三、我会判断： 1、常见的岩石中，页岩是用来雕刻、磨制各种工艺品的最好材料。（） 2、风化会使高山逐渐夷为平地。（） 3、有的岩石遇盐酸冒泡，有的不冒泡。（） 4、岩石经过风化之后就会产生裂缝，最后变成了碎石或细沙。（） 5、不同的岩石在生产、生活中的应用是不同的。（） 6、溶洞里的岩石大多都是大理岩。（）四、生活中的科学：一辆装载盐酸的车经过一座桥时洒了一部分，桥上的岩石直冒泡。这座 大桥是用哪种岩石建造的？为什么？ 五、有问必答： 用镊子夹住一块岩石在酒精灯火焰上加热一会儿，然后把这块岩石浸入冷水中，接着再加热，再浸入冷水中。反复几次，观察会有什么变化？为什么会有这样的变化？ 六、自然探秘： 认识自然界的岩石时，主要从哪些方面进行研究？请写出你的研究方法。第二单元《各种各样的岩石》 一、我会填：（10分） 1、植物生长风化 2、花岗岩石灰岩 3、石灰岩大理岩 4、石英云母 5、二氧化碳 6、放大镜 二、我会选：（12分） 1、A 2、B 3、C 4、D 5、C 6、B 三、我会判断：（6分）1、×2、√3、√4、√5、√6、×四、生活中的科学：（4
教科版四年级科学下册《岩石的组成》教学设计
第四单元岩石和矿物 第3课时岩石的组成 ·科学概念 学生通过提供的工具和自己的观察认识常见的几种矿石。知道岩石是由一种或几种矿物组成的。 ·过程与方法 学生利用工具，多种途径发现岩石的成分。通过对岩石的观察，收集记录岩石的一些性状。通过阅读资料，能够确定一些描述矿物特征的标准。 ·情感态度与价值观 学生对研究身边的矿物有浓厚的兴趣，将生活中的发现利用所学知识检索定位。 教学重点：观察几种常见岩石，了解岩石的组成。 教学难点：能描述常见的矿物。 教学准备：花岗岩、云母、长石、石英、小刀、放大镜、阅读资料。 教学过程： 一、引入 上节课我们知道了花岗岩是由几种不同颜色的颗粒组成的，那么这几种颗粒是什么样的？它们又是什么呢？今天这节课来研究岩石的组成。
二、探究过程 1、研究花岗岩 师：请大家拿出花岗岩，仔细观察花岗岩，我们进行小组间的竞赛，比一比那个小组发现花岗岩的秘密多。 （1）学生进行观察活动，师巡回指导。(准备：放大镜) （2）汇报交流。小组派一代表，参加其他组的讨论研究，交流发现所得。 （3）教师提供云母、长石、石英矿物标本。 投影图片：云母、长石、石英标本 （4）学生利用放大镜仔细观察，它们各有什么样的特点？ 学生交流、汇报：云母有闪亮的薄片；长石有肉红色颗粒；石英有白色透明颗粒。 （5）利用提供的矿物标本再次鉴定花岗岩的成分。 比较：花岗岩中的什么物质与这三种矿物中的哪一种矿物最为接近？ （6）学生再次观察并进行汇报。 小结：石英、长石和云母都是自然界的矿物。矿物在自然界中很少单独存在，通常都是几种混杂在一起组成岩石。花岗石就是由石英、长石、云母组成的。 2、常见的矿物 教师提供一些矿物标本，学生试着观察，进行描述两块不同的矿物标本。(描述中要求学生不是比较它们的异同，而是分别描述他们
第三章 2 岩石的破坏准则
五、岩石的破坏准则 对岩石试样的室内及现场试验，可获得岩石试样的强度指标，但对复杂应力状态下的天然岩体，又是如何判断其破坏呢？因此，就必须建立判断岩石破坏的准则（或称强度理论）。 岩石的应力、应变增长到一定程度，岩石将发生破坏。用来表征岩石破坏条件的函数称为岩石的破坏准则。 岩石在外力作用下常常处于复杂的应力状态，许多试验指出，岩石的强度及其在荷载作用下的性状与岩石的应力状态有着很大的关系。在单向应力状态下表现出脆性的岩石，在三向应力状态下具有延
性性质，同时它的强度极限也大大提高了。
许多部门和学者从不同角度提出不同的破坏准则，目前岩石破坏准则主要有：最大正应力理论 最大正应变理论 最大剪应力理论（H.Tresca） 八面体应力理论 莫尔理论及库伦准则 格里菲思理论（Griffith） 伦特堡理论（Lundborg） 经验破坏准则
1、最大正应力理论 这是较早的一种理论，该理论认为岩石的破坏只取决于绝对值最大的正应力。即岩石内的三个主应力中只要有一个达到单轴抗压或抗拉强度时，材料就破坏。 适用条件：单向应力状态。对复杂应力状态不适用。 写成解析式： 破坏
2、最大正应变理论 该理论认为岩石的破坏取决于最大正应变，即岩石内任一方向的正应变达到单向压缩或拉伸时的破坏数值时，岩石就发生破坏。 则破坏准则为 式中 ε——岩石内发生的最大应变值； m ax ε——单向拉、压时极限应变值； u 这一破坏准则的解析式为（由广义虎克定律）
R —R t或R c 推出： 实验指出，该理论与脆性材料实验值大致符合，对塑性材料不适用。
四年级科学下册第二单元岩石
第二单元试题 学校班级姓名等级一、我会填： 1、岩石在自然界中.受到气温变化、水流冲刷、风吹日晒、（） 等因素的影响.会发生破碎.这种现象叫做岩石的（）. 2、常见的岩石有（）、砂岩、页岩、（）、大理岩等. 3、滴盐酸后冒泡的岩石是（）和（）. 4、花岗岩中含有三种不同的矿物.白色的是（）.肉红色或黄褐色 的是长石.黑色的是（）. 5、在石灰岩上滴加盐酸后.冒的泡是（）. 6、（）是用来观察物体细节的简单仪器.二、我会选：1、下列岩石中.遇盐酸冒泡且硬度较大的是（）. A、石灰岩B、页岩C、花岗岩D、大理岩2、下列岩石中.可以用来雕刻工艺品的岩石是（）. A、花岗岩B、大理岩C、石灰岩D、砂岩3、手指甲刻画没有刻痕.铜钥匙刻画有刻痕的岩石（）. A、较软 B、很硬 C 、较硬 D 、非常硬4、用盐酸检验岩石时.必须用（）取盐酸. A、铝勺B、铁勺 C、直接倒在岩石上 D、滴管5、( )可以用来烧制石灰、水泥.同时还是玻璃的原料. A、砂岩B、页岩C、石灰岩D、大理岩6、.制作岩石标本的步骤是：（）（1）做标签（2）采集岩石（3）分类编号（4）砸新断面.洗净晾干A、（1）—（2）—（3）—（4）B、（2）—（4）—（3）—（1） C、（2）—（1）—（3）—（4） 三、我会判断： 1、常见的岩石中.页岩是用来雕刻、磨制各种工艺品的最好材料.（） 2、风化会使高山逐渐夷为平地.（） 3、有的岩石遇盐酸冒泡.有的不冒泡.（） 4、岩石经过风化之后就会产生裂缝.最后变成了碎石或细沙.（） 5、不同的岩石在生产、生活中的应用是不同的.（） 6、溶洞里的岩石大多都是大理岩.
（）四、生活中的科学：一辆装载盐酸的车经过一座桥时洒了一部分.桥上的岩石直冒泡.这座 xx是用哪种岩石建造的？为什么？ 五、有问必答： 用镊子夹住一块岩石在酒精灯火焰上加热一会儿.然后把这块岩石浸入冷水中.接着再加热.再浸入冷水中.反复几次.观察会有什么变化？为什么会有这样的变化？ 六、自然xx： 认识自然界的岩石时.主要从哪些方面进行研究？请写出你的研究方法.第二单元《各种各样的岩石》 一、我会填：（10分） 1、植物生长风化 2、花岗岩石灰岩 3、石灰岩大理岩 4、石英云母 5、二氧化碳 6、放大镜 二、我会选：（12分） 1、A 2、B 3、C 4、D 5、C 6、B 三、我会判断：（6分） 1、× 2、√ 3、√ 4、√ 5、√ 6、×四、生活中的科学：（4分） 这座大桥是用石灰岩建造的.因为石灰岩遇盐酸冒泡并且较硬.五、有问必答：（8分） 岩石会出现裂缝或破裂的现象.（2分） 因为岩石受热膨胀.遇冷收缩.整块岩石各部分的膨胀程度、收缩的程度不一样.导致岩石内部结构发生变化.所以产生裂缝.就会破裂.（6分）六、自然探秘：（10分）
东北大学岩石力学讲义第二章岩石破坏机制及强度理论
精品文档 第二章岩石破坏机制及强度理论 岩石破坏的现象第一节 在不同的应力状态下，岩石的破坏机制不同，常见的岩石破坏形式有以下几种：岩石试件单向抗压的纵向裂纹，矿柱，采面片帮。特点出现与最大应力一、拉破坏方向平行的裂隙。
) (b) (a 形破坏。从应力分析可知，单向压缩下某一剪二、剪切破坏：岩石试件单向抗压的X 切面上的切向应力达到最大引起的破坏。
精品文档． 精品文档 三、重剪破坏：即沿原有的结构面的滑动、重剪破坏 主要的机制：岩体受剪切作用或者受拉应力的作用、三向受压情况下多数为剪切应力的作用，侧向压力较小时可能是拉神破坏，实际工程中可能是不同机制的组合，但侧向应力较大时，可以认为剪切应力是岩石重剪破坏的主要破坏机制。 并可归纳从小到几厘米的岩块到大的工程岩体，破坏形式雷同，从岩石破坏的现象看，为两种，
拉断与剪坏，因此有一定的规律可寻。对岩石破坏的研究：不同应力的组合在单向条件下可以从实验得到破坏的经验关系。但是三向受力条件下，对岩石破因此在一般应力状态，有无穷多种，因此无法仅仅依靠实验得到破坏的经验关系，坏的研究需要结合理论分析和试验研究两个方面。现代关于岩石破坏的理论分析一般归结为、寻求破坏时的主应力之间的关系???)(,?f321、理论研究结合试验研究。、试验研究；3研究的方法有：理论分析；2 岩石拉伸破坏的强度条件第二节 一、最大线应变理论岩石中某个面上的拉应变达到临界值时破坏，而与所处的应力该理论的主要观点是，状态无关。强度条件为(2-1) ???c—拉应变的极限值，—拉应变。??c 精品文档． 精品文档 ?是最小主应力。σ下，σ>σ>若岩石在破坏之前可看作是弹性体，在受压条件下3123??????3，E>0<0则产生拉应变。由于，即。若按弹性力学有?????）?（?+）E?（?+32312133EE因此产生拉应变的条件是 ????????）>（（?++）<0，312132??????t?E＝＝。若则产生拉破坏，此时抗拉强度为= <0