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乙酸乙酯的制备实验报告

乙酸乙酯的制备实验报告(热门14篇)_乙酸乙酯的制备实验报告

发布时间:2024-11-17

乙酸乙酯的制备实验报告(热门14篇)。

▰ 乙酸乙酯的制备实验报告 ▰

一、演示目的

气体放电存在多种形式,如电晕放电、电弧放电和火花放电等,通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。

二、原理

首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电,而球型电极未放电。这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多(尖端电极处),两极之间的电场越强,空气层被击穿。反之越少(球型电极处),两极之间的电场越弱,空气层未被击穿。当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时,其间的电场较弱,不能击穿空气层。而此时球型电极与平板电极之间的距离最近,放电只能在此处发生。

三、装置

一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。

四、现象演示

让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电,而球型电极未放电。接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离,放电在球型电极与平板电极之间发生

五、讨论与思考

雷电暴风雨时,最好不要在空旷平坦的田野上行走。为什么?

一、实验目的及要求:

本实例是要创建边框为1像素的表格。

二、仪器用具

1、生均一台多媒体电脑,组建内部局域网,并且接入国际互联网。

2、安装windows xp操作系统;建立iis服务器环境,支持asp。

3、安装网页三剑客(dreamweaver mx;flash mx;fireworks mx)等网页设计软件;

4、安装acdsee、photoshop等图形处理与制作软件;

5、其他一些动画与图形处理或制作软件。

三、实验原理

创建边框为1像素的表格。

四、实验方法与步骤

1) 在文档中,单击表格“”按钮,在对话框中将“单元格间距”设置为“1”。

2) 选中插入的表格,将“背景颜色”设置为“黑色”(#0000000)。

3) 在表格中选中所有的单元格,在“属性”面版中将“背景颜色”设置为“白色”(#ffffff)。

4) 设置完毕,保存页面,按下“f12”键预览。

五、实验结果:

xxx

六、讨论与结论

本实验主要通过整个表格和单元格颜色的差异来衬托出实验效果,间距的作用主要在于表现这种颜色差异。表格的背景颜色和单元格的背景颜色容易混淆,在实验中要认真判断,一旦操作错误则得不到实验的效果。“表格宽度”文本框右侧的表格的宽度单位,包括“像素”和“百分比”两种,容易混淆,要充分地理解这两种单位表示的意义才能正确地进行选择,否则就不能达到自己想要的效果,设置错误就会严重影响实验效果。

▰ 乙酸乙酯的制备实验报告 ▰

一、实验目的及要求:

本实例的目的是设置页面的背景图像,并创建鼠标经过图像。

二、仪器用具

1、生均一台多媒体电脑,组建内部局域网,并且接入国际互联网。

2、安装windows xp操作系统;建立iis服务器环境,支持asp。

3、安装网页三剑客(dreamweaver mx;flash mx;fireworks mx)等网页设计软件;

4、安装acdsee、photoshop等图形处理与制作软件;

5、其他一些动画与图形处理或制作软件。

三、实验原理

设置页面的背景图像,并创建鼠标经过图像。

四、实验方法与步骤

1) 在“页面属性”对话框中设置页面的背景图像。

2) 在页面文档中单击“”插入鼠标经过图像。

五、实验结果

六、讨论与结论

实验结束后我们可以看到页面的背景变成了我们插入的图像,并且要鼠标经过的时候会变成另一个图像,这就是鼠标经过图像的效果。当然这种实验效果很难在实验结果的截图里表现出来。这个实验的关键在于背景图像的选择,如果背景图像太大不仅会影响网页的打开速度,甚至图像在插入会也会有失真的感觉,因此在插入前对图像进行必要的处理能使实验的效果更好。

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【实验题目】

气垫导轨研究简谐运动的规律

【实验目的】

1.通过实验方法验证滑块运动是简谐运动.

2.通过实验方法求两弹簧的等效弹性系数和等效质量.

实验装置如图所示.

说明:什么是两弹簧的等效弹性系数?

说明:什么是两弹簧的等效质量?

3.测定弹簧振动的振动周期.

4.验证简谐振动的振幅与周期无关.

5.验证简谐振动的周期与振子的质量的平方根成正比.

【实验仪器】

气垫导轨,滑块,配重,光电计时器,挡光板,天平,两根长弹簧,固定弹簧的支架.

【实验要求】

1.设计方案(1)写出实验原理(推导周期公式及如何计算k和m0 ).

由滑块所受合力表达式证明滑块运动是谐振动.

给出不计弹簧质量时的T.

给出考虑弹簧质量对运动周期的影响,引入等效质量时的T.

实验中,改变滑块质量5次,测相应周期.由此,如何计算k和m0 ?

(2)列出实验步骤.

(3)画出数据表格.

2.测量

3.进行数据处理并以小论文形式写出实验报告

(1)在报告中,要求有完整的实验原理,实验步骤,实验数据,数据 处理和计算过程.

(2)明确给出实验结论.

两弹簧质量之和M= 10-3㎏ = N/m = 10-3㎏

i m

10-3㎏ 30T

s T2

s2 m0

10-3㎏ i m

10-3㎏ 20T

s T2

s2 m0

10-3㎏ K

N/m

1 4

2 5

3 6

4.数据处理时,可利用计算法或作图法计算k和m0的数值,并将m0与其理论值 M0=(1/3)M( M为两弹簧质量之和)比较, 计算其相对误差 .

究竟选取哪种数据处理方法自定.书中提示了用计算法求k和 m0的方法.若采用,应理解并具体化.

【注意事项】

计算中注意使用国际单位制.

严禁随意拉长弹簧,以免损坏!

在气轨没有通气时,严禁将滑块拿上或拿下,更不能在轨道上滑动!

▰ 乙酸乙酯的制备实验报告 ▰

实验1

用玻璃杯取高度为h1的常温自来水,然后放在盛有水的平底锅内加热,使杯内水温升高并达到沸点,待冷却至常温后,加入适量生石灰,蒸馏水变成由大量白色颗粒组成的混浊液体,此时白色颗粒很大。静止约15分钟,漂浮白色颗粒大多消失,水底剩有较多的白色颗粒(较小),此时溶液较为透明,水面有少量漂浮物,杯底微热。

实验2

取水方式同实验一。在达到沸点后,加入适量生石灰,发现石灰颗粒立即分解成为微粒(氢氧化钙),并使水混浊。约过5分钟,底部有白色粉末沉淀,上端水渐变清澈,还能看见一些微小颗粒向上运动。大约到25分钟时,下端沉淀为极细腻的白色粉末,温度比实验1同一时间高,溶液清澈透明(比同一时间透明),并且体积越来越多(比实验一同一时间要多),但仍有少量微小粒子不断向上运动。

总结一下实验一,二:

1.从实验2看,冷却时间越长,清澈溶液体积越多,即颗粒(氢氧化钙)完全溶解于水的数量越多。则说明温度越低,氢氧化钙的溶解率越高。在初始温度较高情况下,氢氧化钙溶解率呈单调递减趋势。

2.从实 验2,,1看,导致液体体积,透明度在相对低温情况下都不如2高的原因,在于1其中产生的氢氧化钙在单位时间内少。所以,温度越高,分解率越快。

几句报告外面的话:

1. 水面漂浮物的成因。有三种可能:1,氢氧化钙有想溶于水的意思,但缓慢溶解一些溶不下去了,可能密度变小,于是上升到水面。2,少量颗粒遇热膨胀,密度变小,浮到水面。3,生石灰在与水结合时,由于水不纯的原因,被水拿走了点东西,可又没生成东西,只好抱着残缺的身体去上面生活。

2. 关于氢氧化钙个性论。大多数物体,像糖,搁到水里越受刺激分子越活分,结果就激动起来,找到了新家,跟水合作的生活在另一个世界。但氢氧化钙不一样,人家越是给他搞排场,让他分子激动,他反而越冷静,越喜欢独处的美,于是自己生活不受打扰,悠哉游哉。当然,这些的前提都是他们还是自己。

3. 关于氢氧化钙特殊性质的科学说法(引):

为什么有些固体物质溶解度随温度升高而下降

大多数固体物质溶于水时吸收热量,根据平衡移动原理,当温度升高时,平衡有利于向吸热的方向移动,所以,这些物质的溶解度随温度升高而增大,例如KNO3、NH4NO3等。有少数物质,溶解时有放热现象,一般地说,它们的溶解度随着温度的升高而降低, 例如Ca(OH)2等。

对Ca(OH)2的溶解度随着温度升高而降低的问题,还有一种解释,氢氧化钙有两种水合物〔Ca(OH)2??2H2O和Ca(OH)2??12H2O〕。这两种水合物的溶解度较大,无水氢氧化钙的溶解度很小。随着温度的升高,这些结晶水合物逐渐变为无水氢氧化钙,所以,氢氧化钙的溶解度就随着温度的升高而减小

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一、 钨极氩弧焊原理

氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上,利用氩气对金属焊材的保护,通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池,使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术,由于在高温熔融焊接中不断送上氩气,使焊材不能和空气中的氧气接触,从而防止了焊材的氧化,因此可以焊接铜、铝、合金钢等有色金属。氩弧焊按照电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。

非熔化极氩弧焊工作原理及特点:非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧,在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气),形成一个保护气罩,使钨极端头,电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触,能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头,其力学性能非常好。

二、 钨极氩弧焊特点

1、 能焊接除熔点非常低的铝锡外的绝大多数的金属和合金。

2、 交流氩弧焊能焊接化学性质比较活泼和易形成氧化膜的铝及铝镁合金。

3、 焊接时无焊渣、无飞溅。

4、 能进行全方位焊接,用脉冲氩弧焊可减小热输入,适宜焊0.1mm不绣钢

5、 电弧温度高、热输入小、速度快、热影响面小、焊接变形小。

三、钨极氩弧焊适用范围

钨极氩弧焊,以人工或自动操作都适宜,且能用于持续焊接、间续焊接(有时称为‘跳焊’)和点焊,因为其电极棒是非消耗性的,故可不需加入熔填金属而仅熔合母材金属做焊接,然而对于个别的接头,依其需要也许需使用熔填金属。

钨极氩弧焊是一种全姿势位置焊接方式,且特别适于薄板的焊接—经常可薄至0.005英寸。

钨极氩弧焊的特性使其能使用于大多数的金属和合金的焊接,可用钨极氩弧焊焊接的金属包括碳钢、合金钢、不锈钢、耐热合金、难熔金属、铝合金、镁合金、铍合金、铜合金、镍合金、钛合金和锆合金等等。

铅和锌很难用钨极氩弧焊方式焊接,这些金属的低熔点使焊接控制极端的困难,锌在1663F汽化,而此温度仍比电弧温度低很多,且由于锌的挥发而使焊道不良,表面镀铅、锡、锌、镉或铝的钢和其它在较高温度熔化的金属,可用电弧焊接,但需特殊的程序。

在镀层的金属中的.焊道由于“交互合金”的结果。很可能具有低的机械性质为防止在镀层的金属焊接中产生交互合金作用,必须将要焊接的区域的表面镀层移除,焊接后在修补。

四、 钨极氩弧焊焊机

(一)钨极氩弧焊焊机的组成

1、焊机的部件(焊机、焊枪、气、水、电)、地线及地线钳、钨极。

2、焊机的连接方法

(1) 焊机的一次进线,根据焊机的额定输入容量配制配电箱,空气开关的大小,一次线的截面。

(2) 焊机的输出电压计算方法:U=10+0.04I

(3) 焊机极性,一般接法:工件接正为正极性接法;工件接负为负极性接法。钨极氩弧焊一定要直流正极性接法:焊枪接负,工件接正。

(4) 水源接法、氩气接法。

(二)焊枪的组成(水冷式、气冷式):

手把、连接件、电极夹头、喷嘴、气管、水管、电缆线、导线。

(三)氩气的作用、流量大小与焊接关系、调节方法

1、氩气属于惰性气体,不易和其它金属材料、气体发生反应。而且由于气流有冷却作用,焊缝热影响区小,焊件变形小。是钨极氩弧焊最理想的保护气体。

2、氩气主要是对熔池进行有效的保护,在焊接过程中防止空气对熔池侵蚀而引起氧化,同时对焊缝区域进行有效隔离空气,使焊缝区域得到保护,提高焊接性能。

3、调节方法是根据被焊金属材料及电流大小,焊接方法来决定的:电流越大,保护气越大,活泼元素材料,保护气要加强加大流量。氩气太小,保护效果差,被焊金属有严重氧化现象。氩气太大,由于气流量大而产生紊流,使空气被紊流气卷入溶池,产生溶池保护效果差,焊缝金属被氧化现象。所以流量一定要根据板厚、电流大小、焊缝位置、接头型式来定。具体以焊缝保护效果来决定,以被焊金属不出现氧化为标准。

(四)钨极

1、钨极是高熔点材料,熔点为3400℃,在高温时有强烈的电子发射能力,并且钨极有很大的电流载流能力。

2、 钨极表面要光滑,端部要有一定磨尖 ,同心度要好,这样焊接时高频引弧好、电弧稳定性好,溶深深,溶池能保持一定,焊缝成形好,焊接质量好。

3、 如果钨极表面烧坏或表面有污染物、裂纹、缩孔等缺陷时,这样焊接时高频引弧困难,电弧不稳定,电弧有漂移现象,熔池分散,表面扩大,熔深浅,焊缝成形差,焊接质量差。

4、钨极直径大小是根据材料厚度、材料性质、电流大小、接头形式来决定,

心得体会

本次实验为钨极氩弧焊实际操作。本次试验分别进行不锈钢、低碳钢和铝的焊接。最后进行的是铝焊接,所以印象较深。铝焊接时采用交流电源,电流80A,钨极氩弧焊焊铝时给我印象最深的是噪声太大。采用交流电,工件为阴极的半周里,有很好的阴极破碎作用。钨极为阴极的半周里钨极可以得到冷却,同时发射足够的电子以利于电弧的稳定。所以在焊接铝时常采用交流电源。在焊接过程中我们还采用了直流反接法。直流反接时,钨极不发射电子而是接收电子携带的能量,这个能量足以使钨极融化。在实训过程中也验证了这一点,即使在电弧燃烧很短的情况下,也能看到钨极有明显的烧损。

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物理探究实验:影响摩擦力大小的因素

探究准备

技能准备:

弹簧测力计,长木板,棉布,毛巾,带钩长方体木块,砝码,刻度尺,秒表。

知识准备:

1. 二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就平衡。

2. 在平衡力的作用下,静止的物体保持静止状态,运动的物体保持匀速直线运动状态。

3. 两个相互接触的物体,当它们做相对运动时或有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。

4. 弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动时,拉力的大小就等于摩擦力的大小,拉力的数值可从弹簧测力计上读出,这样就测出了木块与水平面之间的摩擦力。

探究导引

探究指导:

关闭发动机的列车会停下来,自由摆动的秋千会停下来,踢出去的足球会停下来,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了摩擦力。

运动物体产生摩擦力必须具备以下三个条件:1.物体间要相互接触,且挤压;2.接触面要粗糙;3.两物体间要发生相对运动或有相对运动的趋势。三个条件缺一不可。

摩擦力的作用点在接触面上,方向与物体相对运动的方向相反。由力的三要素可知:摩擦力除了有作用点、方向外,还有大小。

提出问题:摩擦力大小与什么因素有关?

猜想1:摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关。

猜想2:摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。

猜想3:摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两种物体间接触面积的大小有关。

探究方案:

用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的摩擦力;改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度;改变木块与长木板的接触面,从而改变接触面积。

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探究过程:

1. 用弹簧测力计匀速拉动木块,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:0.7N

2. 在木块上加50g的砝码,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:0.8N

3. 在木块上加200g的砝码,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:1.2N

4. 在木板上铺上棉布,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:1.1N

5. 加快匀速拉动木块的速度,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:0.7N

6. 将木块翻转,使另一个面积更小的面与长木板接触,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:0.7N

探究结论:

1. 摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,表面受到的压力越大,摩擦力就越大。

2. 摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力就越大。

3. 摩擦力的大小跟物体间接触面的面积大小无关。

4. 摩擦力的大小跟相对运动的速度无关。

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第一部分

一、 嫁接(切接)并栽种嫁接苗

材料和用具:

材料:国槐的根作为砧木,红花刺槐的枝条作为接穗

器材:剪枝钳、芽接刀、绳子(绑接口用)、铁锹

操作步骤:

1、在工人和老师的帮助下每组取回嫁接用的.砧木和接穗,每个小组小员分得一个;

2、削接穗,在红花刺槐接穗的下部芽的背面下方1cm处切削,削掉1/3的木质部,削面应平直,再在削面的背面下端斜削一个小削面,稍削去一些木质部;

3、切砧木,用剪枝钳将国槐根的上部剪平,在砧木直径外侧带木质部垂直下切,切口深度2-3cm;

4、插接穗,插入接穗,使其长削面两边的形成层和砧木切口两边的形成层对准、贴紧,如果砧木粗而接穗细,必须保证有一边的形成层对准。插接穗时上端留白2-3mm;

5、绑缚,用绳子将接口部位绑紧,特别是在上端伤口部位应注意绑严,以免下雨时雨水浸入是木质部腐烂。

6、栽种,小组为单位将嫁接好的红花刺槐的苗木栽种到大田平床中,栽种时注意对其,种好、踩严后浇水。

二、移栽

材料和用具:

材料:嫁接过的红花刺槐、红瑞木

器材:铁锹、开沟器、锄头

操作步骤:

1、休整床面,班级同学合作制作低床,最后使床面低于床边15-20cm,用锄头将床面的土层犁平,方便种植;

2、挖低床的同时一部分人去挖出需要移栽的红瑞木以及嫁接过的红花刺槐;

3、对红瑞木的枝条进行修剪,剪去生长畸形的枝条,留下生长形态较好的枝条;

4、在低床面中间拉两条线,两线相距30cm,沿线栽种红瑞木,横向两株间的距离大约为50cm,整齐栽种40棵。

5、在床面中剩余的部分用开沟器拉出3条沟,在其中种植嫁接好的红花刺槐,横向两株间的距离约为15cm;

6、全部移栽好后踩实、浇水

第二部分

一、参观组培实验室

二、高床播种

材料和用具:

器材:铁锹、锄头、开沟器

操作步骤:

1、在划定好的床面边界内侧距其越20cm处拉一条直线,在该直线和边界线之间挖土,形成一条沿床面的长沟,挖出的土堆放在床面中央;

2、用锄头将床面上的土犁平犁细,使其均匀地分布在床面上,形成一个播种平面;

3、用铁锹休整床面边缘,使其成为一个规则的矩形播种高床;

4、用开沟器在种植床面上竖排拉沟,相邻两沟间相距越5cm(操作时应尽量缩小距离);

5、在开出的沟中均匀地播种种子,并用两侧的土将沟埋上;

6、最后在床面上撒一层薄薄的细土(土层不能过厚,否则种子不能萌发)

第三部分

一、扦插

材料和用具:

材料:红瑞木扦插苗

用具:剪枝嵌、铁锹、锄头、水桶

操作步骤:

1、在分配好的地面上制作低床(方法同之前的低床制作);

2、在制作低床的同时,安排两名小组成员剪红瑞木的扦插苗,剪时在芽下端1cm左右处斜剪,增大剪口面积,一使其在扦插后能吸收更多水分,同时剪口靠近芽,有利于生根。上端应在芽上部2cm左右处剪段,剪口面积应尽量小,以减少水分蒸发量,扦插苗的长度大概在10~15cm;

3、低床制作好后用锄头将床面犁平,往低床中浇水;

4、水完全渗透后在床里拉3条线,以便扦插整齐;

5、两人合作,一人负责在地上插孔,一人将扦插苗插入孔中,注意,要将扦插苗斜着插人,以使其垂直生根,移载时方便取苗,插入深度为扦插苗长度的1/2~2/3;

6、扦插好后,在床面上覆盖上薄膜,将其四周压严。

二、芽接

材料和用具:

材料:山桃(作砧木)、榆叶梅

用具:刀、胶条

第四部分

一、低床播种:

材料和用具:

材料:元宝枫种子

用具:铁锹、锄头、开沟器、尼龙绳

操作步骤:

1、整地,做出低床;

2、用开沟器在低床中竖排拉沟,相邻两沟尽量靠近;

3、在每条沟中播种6粒元宝枫种;

4、将播好种子的沟盖好,然后覆盖一层细土;

二、垄播

材料和用具:

材料:山杏种子

用具:铁锹、小铲子、打孔器

操作步骤:

1、整地,做垄;

2、用小铲子休整垄面及两侧;

3、用打孔器在垄面上打两排孔,两排孔相互错开呈等腰三角形;

4、在每个孔中播种一颗山杏种子,并将孔埋好;

5、在垄面上覆盖一层细土

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主题:血压测量、呼吸运动调节

实验班级:xxxx

实验小组:第三组

实验日期:xxx年5月31日

具体分工:xxx

副手:xxxx

实验数据记录整理:xxx

一、实验目的:

通过对兔子的观察、研究和分析,更好地了解兔子与人类一些相似的生命活动过程,更好地认识生物机体活动规律。

二、实验原理:

正常生理情况下,人和高等动物的动脉血压是相对稳定的。动脉血压的相对恒定对于保持合组织、器官正常的血液供应和物质代谢极为重要,动脉血压的剧烈变化会显著影响各组织、器官的正常活动。动脉血压是心血管功能活动的综合指标。通过改变神经、体液因素或施加药物,观察动脉血压的变化情况,可以间接反映各种因素对心血管功能的自主性调节。

呼吸运动能够有节律地进行,并与机体代谢水平相适应,主要是由于体内外各种刺激,可以通过外周或中枢化学感受器或者直接作用于呼吸中枢,反射性地调节呼吸运动的结果。

三、实验器材:

实验动物:一只健康兔子(2.88Kg)

实验试剂:20%的乌拉坦、肝素、生理盐水、肾上腺素

实验设备:兔箱、电子称、手术灯、兔解剖台、压力换能器、呼吸流量换能器、金属碗、纱布、注射器、气管插管、动脉插管、动脉夹、玻璃分针、止血钳、皮钳、绳子、毛剪、镊子、输液夹、皮剪、眼科剪、托盘金属、托盘陶瓷、一次性静脉输液针.

四、实验步骤

1.实验仪器的准备

首先打开计算机采集系统,通道1接通压力换能器,通道2接通呼吸流量换能器,从系统的“生理学实验”中找出“血压-呼吸的(学生)实验”,使显示器显示压力和呼吸的读数,并调节至合适比率。

2.连接压力传感器和液体传递系统

用注射器向连接动脉插管的导管内推注含有肝素的生理盐水,使之充满液体。

3.动物准备

1)术前准备

a.麻醉:取家兔一只,称重,耳缘静脉缓慢注射20%乌拉坦

(5mL/kg体重)进行麻醉。注射时速度要慢,并注意观察动物情况。当动物四肢松软,呼吸变深变慢,角膜反射迟钝时,表明动物已被麻醉,即可停止注射。

b.固定与剪毛:将动物背位固定于手术台上(如图-2),用剪毛剪将颈部手术区的被毛剪去,即可进行术。

2)手术

a.切开皮肢:在紧靠喉头下缘,沿颈部正中线作一长约5~7cm的皮肤切口,用止血钳钝性分离皮下结缔组织后,夹住少许皮肤并向两侧分开创口。

b.分离气管,颈部迷走、交感、减压神经和颈总动脉。将气管旁肌肉翻开,内面朝上,暴露血管和神经。见到三条平行排列的神经:迷走神经最粗、明亮;交感神经较细,光泽较暗;减压神经最细,用玻璃分针分别沿动脉、神经纵向划开附着的结缔组织膜,游离出一段。动脉尽量游离得长一些。分别穿双线备用,先不结扎。尽量清除掉神经外结缔组织、脂肪组织,但切勿损伤神经和伴行的小血管,以免影响神经的鉴别和实验观察。

3)实施气管插管

将玻璃分针从气管下穿过,顶起气管,在气管下穿双线。用镊子清除气管表面的结缔组织,选择合适位置(避开喉头),用眼科剪在软骨环上横向切开(不要在肌肉上切口,容易出血),开口要大,约气管直径的1/2(不要切断气管),再向下纵向切开0.5cm,形成“T”型切口。将气管插管插入,结扎紧,避免脱出。将玻璃分针取出。连接呼吸流量换能器。

4)实施动脉插管

钝性分离左颈总动脉,靠动物头侧的部分尽可能多分离些,并在其远心端穿线结扎,用动脉夹夹住动脉的近端。在此段血管下穿一条线以备套管插入后结扎用。用眼科剪在尽可能靠远心端处作一斜形切口,约剪开管径的一半,然后把动脉套管经切口向心脏方向插入动脉,用已穿好的丝线扎紧插入动脉的套管前端部分,并以同一丝线在套管的上端(针头与塑料管交连处)缚紧固定,以防套管从插入处滑出。

4.实验观察

1)观察正常血压、呼吸曲线。可以明显地观察到心室射血与主动脉回缩形成的压力变化与收缩压、舒张压的读数。

2)刺激迷走神经。使刺激输出端连接保护电极,轻轻提起迷走神经上的备用线,小心地将神经置于保护电极之上。记录对照血压曲线后,再用中等强度的连续电脉冲信号,通过保护电极,刺激神经。血压明显下降后即可停止刺激,并待血压恢复。如果血压并不下降,可调整刺激强度或刺激频率再行刺激。

3)刺激减压神经,方法同上。

4)刺激交感神经,方法同上。

5)在兔子的耳缘静脉缓慢注射肾上腺素。注射时速度要慢,并注意观察血压、呼吸曲线。

5、处死动物,结束实验。

五、实验结果及数据分析

1、兔的正常活动表现

2、夹闭颈总动脉表现

当夹住劲动脉时,血压上升明显。

原理:当夹闭颈总动脉时,心室射出的血液不能流经该侧颈动脉窦,使窦内压力降低,压力感受器受到刺激减弱,经窦神经上传中枢的冲动减少,降压反射活动减弱,因而心率加快、心缩力加强、回心血量增加(因容量血管收缩)、心输出量增加;阻力血管收缩,外周阻力增加。导致动脉血压升高。

3、刺激迷走神经表现

当刺激迷走神经时,血压下降,心率减慢。

原理:刺激外右侧迷走神经,其末梢释放的Ach:一方面使窦房结细胞在复极过程中K+外流增加,结果使最大复极电位绝对值增大;另一方面,使自动去极速度减慢。这两种因素均使窦房结自律性降低,心率因而减慢,血压降低。刺激强度加大时,甚至可出现窦性停搏,使血压迅速下降的情况。

4、刺激减压神经表现

当刺激减压神经时,血压下降。

原理:当电刺激主动脉神经时:主动脉神经传入冲动增多,使心迷走中枢兴奋、心交感中枢抑制、缩血管中枢抑制,使迷走神经传出冲动增加,交感神经传出冲动减少,而至心率减慢、心缩力减弱、小静脉舒张回心血量减少,心输出量减少;小动脉舒张,外周阻力降低,最终导致血压下降。

5、刺激交感神经表现

当刺激交感神经时,刺激强度加大并且刺激时间延长但是血压上升不明显,只有些微上升。

原理:心交感神经的节前神经元位于脊髓第1-5胸段的中间外侧柱,其轴突末梢释放的递质为乙酰胆碱,后者能激活节后神经元膜上的N型胆碱能受体。心交感节后神经元末梢释放的递质为去甲肾上腺素,与心肌细胞膜上的β型肾上腺素能受体结合,可导致心率加快,房室交界的传导加快,心房肌和心室肌的收缩能力加强。这些效应分别称为正性变时作用、正性变传导作用和正性变力作用。所以血压上升。

6、注射肾上腺素的表现

注射肾上腺素,血压先升高后降低然后逐渐恢复。

原理:静脉注射肾上腺素后,开始浓度较高,对心脏和a受体占优势的血管发生作用,使心跳加快心肌收缩力加强,心输出量增多,皮肤、肾和胃肠等内脏血管收缩,外周阻力增大,所以血压升高。随着血中肾上腺素的代谢,其浓度逐渐降低,对a受体占优势的血管作用减弱,而对B受体占优势的骨骼肌、肝脏、冠脉血管发生作用,使之扩张,同时由于压力感受性反射,引起血压下降,心缩力减弱,最后逐渐恢复正常。

六、小结

本次实验很成功,组中的每个人都做到了各司其职、有条不紊地完成这次实验,在实验的过程中我们没有出现什么

较大的差错,在老师学长的指导下能够准确地完成操作的每一步。虽然之前我们都没有类似的经历,但是我们通过自己努力的观察和学习老师的演示,来模仿实验过程,从而得出自己的实验结果。这样的一场实验之后内心充满成就感。

通过这次实验,我们从兔子的实验中也得到了以下经验:

1、实验中得到的有些数值与理论值不符。可能是由于:操作的失误、仪器不灵敏、记录数据时找的区间不准确等原因导致的。

2、本实验的优点:

A、大家分工合作,王红霞、李元新、王鑫负责麻醉兔子,为兔子做手术找神经和血管。

B、操作时细心认真,实验有条不紊地进行,没有出现大的失误,效率也比较高。

C、基本上找全了所需血管和神经。

3、实验的缺点:

A、大家可能开始不太清楚步骤,盲目性较强,有的操作不知道如何下手。

B、有些操作过于着急,做的不是很好,给后来的操作带来一定的负担。如切割气管时应该在软骨环上切,但我们切得有点向下,所以有一些出血,不过后来及时补救没有造成太大影响。

C、在处理气管中的分泌物时未清理干净,所以在插管后,导致兔子呼吸困难,不停挣扎。

D、在使用仪器测量血压时,标记标得不太适当,可能会影响到数据的记录。

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[实验目的]:硫酸铜大晶体的制作 [实验用品]:

仪器:烧杯,表面皿,铁架台,酒精灯,石棉网,漏斗,量筒,玻璃棒,镊子,三角架。

用品:滤纸,细线。 药品:硫酸铜。 [实验步骤]:

【1】选用纯净胆矾在洁净的烧杯里制作饱和溶液:在50mL的烧杯里盛30mL水,水温:45°C,将硫酸铜加入水中,以玻璃棒不断搅拌,当所加入的硫酸铜完全溶解时,再重复相同的动作,至无法再溶解为止。

【2】过滤:为防止晶体在长成过程中因杂质而受到影响,用滤纸将上述饱和溶液趁热过滤,滤液流入一洗净并用热水加温过的50mL烧杯里。

【3】等待晶种:将过滤好的饱和溶液(注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体)在50mL小烧杯里静置、室温下自然冷却,经一夜,烧杯底出现小晶体。从结晶出来的晶体中选择一块晶形比较好的硫酸铜晶体,作为晶种。

【4】晶体生长:用200mL的烧杯按照【1】、【2】的步骤制作更多的饱和溶液(为了节约、注意步骤【3】剩余的溶液要一并使用)。拣取一颗晶形比较完整的晶体,用细线系住,悬挂在盛饱和硫酸铜溶液的烧杯里(注意:晶核不能碰到烧杯壁或者烧杯底),并加盖,静置在阴凉、灰尘少的地方,等待晶核长大。待晶体不再长大时,取出,测量尺寸。

【5】大晶体的长成:根据晶体的大小,选用合适体积的烧杯,重复【4】的步骤,使晶体长大。烧杯分别根据需要取用体积为500mL、900mL、1000mL的,后因烧杯体积不够大,临时用了体积大约3000mL的玻璃水槽,但水槽深度不够,又找不到合适的玻璃仪器,所以有几天没有做实验。另外因为没有及时清理掉玻璃水槽底的小晶体,大晶体又碰底了,于是粘着了一些小晶体在大晶体上。悬着大晶体的棉线靠近溶液表面的位置也长出了一些小晶体,因为几天没有实验、没有及时清除,导致也长到了大晶体上。后来买到了3000 mL的烧杯,于是将在水槽里培养过的晶体表面附生的一些小晶体溶解掉,放在3000 mL的大烧杯里培养。经过几次实验,大晶体上溶解掉小晶体后留下的

小缺口逐渐长齐了。现在换了5000mL的烧杯继续在培养。

蓝矾晶体制作实验过程记录:

(第1页)

实验过程记录:

(第2页)

实验过程记录:

(第3页)

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1、简述短时记忆广度的测定方法

一、实验原理

1) 概念再现:短时记忆广度即短时记忆(保持时间在1分钟之内的操作性的、正在工作的、活动着的记忆)的容量。其操作定义是按固定顺序逐一呈现一系列刺激以后,刚刚能够立刻再现的刺激系列的长度。

2) 要求:试验过程中所呈现的各刺激之间的时间间隔必须相等,再现的结果必须符合原来呈现的顺序。与感觉阈限的概念相似,所谓“刚刚能够立即再现”即是指50%次能够立即再现。

二、实验方案

1)实验者测定的一般方法:数字记忆广度的方法

① 8位的数字能够通过,9位的数字不能通过,则记忆广度为8.5;② 如将每一系列连续呈现3次,则以3次都能通过的最长系列作为基数,再将其他能通过的刺激系列的长度按1/3或2/3加在基数上,两者之和算作记忆广度。本实验就是用这种方法测量和计算数字记忆广度的。如:3次均能通过的最长系列为7位数,则基数为7,如果8位数系列3次中通过2次,9位数通过1次,10位数一次也未通过,则记忆广度为:7+2/3+1/3=8;

③、如果用恒定刺激法来测量记忆广度,也可以采取直线内插法来计算。 本次实验方案:采用了方法②的测试方案,结果数据中列出了此次测定的数字记忆广度,以及每一水平(数字个数)列出做对的遍数,如果全对,则为3,如果全不对,则为0(此时实验结束)。 2)具体实现:

主试指导被试认真阅读指示语,搞清楚识记的方法和输入答案的方法。

在输入答案时,数与数之间不能有空格,如有错误可按倒退键(Back Space)删除,重新输入,输完后按回车键表示确认。

数字与数字之间的间隔是750ms,每个数字呈现250ms,从3位数字开始,然后4、5、6…,直到同一位数字系列的3遍都错了为止或达到12位数字。

三、实验结果

短时记忆广度值:9.33

测验耗时:391秒 [参数表]

数字呈现时间(毫秒)=250 数字间隔时间(毫秒)=750 两组数字间隔时间(毫秒)=1000

四、结论

1) 从实验的设计方面:每组设计三个长数对实验者进行测试,降低了实验的随机性,可靠性有保证;同时采用控制变量法,使得每次数据的出现频率保持在一个合理的数值上,提高了实验的科学性。

2) 从图片及结果分数分析得出:随着每次数字的增加,尤其是到8位以后,短时记忆的能力明显下降,到第11个时就完全记不住了,说明了短时记忆的瞬间性、可扩展性低的特点。

3) 所遇问题:在记忆数据的同时难以判断每次会出现的数字有几个,导致难以抓住计数的规律而出现记忆错误的现象。

2、什么是选择反应时,选择反应时中涉及了哪些心理加工的成分

一、实验原理

1)概念再现:反应时即从刺激呈现到做出反应之间所经历的时间称为反应时,一个完整的反应过程,其分为:简单、选择、辨别反应时,唐德斯将它们分别命名为:a、b、c反应时。它的过程由五部分组成:(1)感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动的时间;(2)神经冲动由感受器到大脑皮质的时间;(3)大脑皮质对信息进行加工的时间;(4)神经冲动由大脑皮质传至效应器的时间;

(5)效应器作出反应的时间。

选择反应时:又称b反应时,指的是在测试中呈现的刺激为两个或多个,要求被试对不同的刺激做出不同的反应。

二、实验方案

本实验测量视觉和听觉选择反应时。视觉刺激有两个,分别是红圆和绿圆。要求被试看到红圆按Q键反应,看到绿圆,按P键反应。听觉刺激有两个,分别是低音和高音。要求被试听到高音按P键,听到低音按Q键。反应错时,反应时记为0,且该次反应不计入最后平均值内。两个刺激随机呈现,各20次,准备信号后2秒呈现刺激,以40次反应中的正确反应的反应时均值为选择反应时,并给出错误次数(建议错误次数大于7次的数据不予采用)。

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采用乙醇—水溶液的精馏实验研究

学校:漳州师范学院

系别:化学与环境科学系

班级:

姓名:

学号:

采用乙醇—水溶液的精馏实验研究

摘要:本文介绍了精馏实验的基本原理以及填料精馏塔的基本结构,研究了精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况,测定了全回流和部分回流条件下的理论板数,分析了不同回流比对操作条件和分离能力的影响。

关键词:精馏;全回流;部分回流;等板高度;理论塔板数

1.引言

欲将复杂混合物提纯为单一组分,采用精馏技术是最常用的方法。尽管现在已发展了柱色谱法、吸附分离法、膜分离法、萃取法和结晶法等分离技术,但只有在分离一些特殊物资或通过精馏法不易达到的目的时才采用。从技术和经济上考虑,精馏法也是最有价值的方法。在实验室进行化工开发过程时,精馏技术的主要作用有:(1)进行精馏理论和设备方面的研究。(2)确定物质分离的工艺流程和工艺条件。(3)制备高纯物质,提供产品或中间产品的纯样,供分析评价使用。

(4)分析工业塔的故障。(5)在食品工业、香料工业的生产中,通过精馏方法可以保留或除去某些微量杂质。

2.精馏实验部分

2.1实验目的

(1)了解填料精馏塔的基本结构,熟悉精馏的工艺流程。

(2)掌握精馏过程的基本操作及调节方法。

(3)掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。

(4)掌握精馏塔性能参数的测定方法,并掌握其影响因素。

(5)掌握用图解法求取理论板数的方法。

(6)通过如何寻找连续精馏分离适宜的操作条件,培养分析解决化工生产中实际问题的能力、组织能力、实验能力和创新能力。

2.2实验原理

精馏塔一般分为两大类:填料塔和板式塔。实验室精密分馏多采用填料塔。填料塔属连续接触式传质设备,塔内气液相浓度呈连续变化。常以等板高度(HETP)来表示精馏设备的分离能力,等板高度越小,填料层的传质分离效果就越好。

(1)等板高度(HETP)

HETP是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。它的大小,不仅取决于填料的类型、材质与尺寸,而且受系统物性、操作条件及塔设备尺寸的影

响。对于双组分体系,根据其物料关系xn,通过实验测得塔顶组成xD、塔釜组成xW、进料组成xF及进料热状况q、回流比R和填料层高度Z等有关参数,用图解法求得其理论板NT后,即可用下式确定:HETP=Z/NT

(2)图解法求理论塔板数NT

精馏段的操作线方程为:yn+1= Rxn+xD R?1R?1

上式中, yn+1---精馏段第n+1块塔板伤身的蒸汽组成,摩尔分数;

xn---精馏段第n块塔板下流的液体组成,摩尔分数;

xD---塔顶馏出液的液体组成,摩尔分数;

R---泡点回流下的回流比;

L'提馏段的操作线方程为:ym+1=xm-Wxw L'?WL'-W

上式中, ym+1---提镏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;

xm---提镏段第m块塔板下流的液体组成,摩尔分数;

xW---塔釜的液体组成,摩尔分数;

L′--提镏段内下流的液体量,kmol/s;

W----釜液流量, kmol/s;

cpF(ts?tF)qxF加料线(q线)方程为:y=x-,其中q=1+ q?1q?1rF

上式中,q---进料热状况参数;

rF---进料液组成下的汽化潜热,kJ/kmol;

ts---进料液的泡点温度, ℃;

tF---进料温度,℃;

---进料液组成,摩尔分数;

L回流比R为:R= DFcxpF---进料液在平均温度(tS-tF)/2的比热容,kJ/(kmol.℃);

上式中, L---回流流量,kmol/s;

D---馏出流量,kmol/s

① 全回流操作

在精馏全回流操作时,操作线在y-x图上为对角线,如下图1所示,根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论塔板数。

全回流时理论板数的确定 图2.部分回流时理论板数的确定

② 部分回流操作

部分回流操作时,如上图2,图解法的主要步骤为:

A.根据物系和操作压力在y-x图上作出相平衡曲线,并画出对角线作为辅助线;

B.在x轴上定出x=xD、xF、xW三点,依次通过这三点作垂线分别交对角线于点a、f、b;

C.在y轴上定出yC= xD /(R+1)的点c,连接a、c作出精馏段操作线; D.由进料热状况求出q线的斜率q/(q-1),过点f作出q线交精馏段操作线于点d;

E.连接点d、b作出提馏段操作线;

F.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯,当梯级跨过点d时,就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯,直至梯级跨过点b为止;

G.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数(包含再沸器),跨过点d的那块板就是加料板,其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。

2.3实验装置流程示意图

1-塔釜排液口;2-电加热管;3-塔釜;4-塔釜液位计;5-θ填料;6-窥视节;7-冷却水流量计;8-盘管冷凝器;9-塔顶平衡管;10-回流液流量计;11-塔顶出料流量计;12-产品取样口;13-进料管路;14-塔釜平衡管;15-旁管换热器;16-塔釜出料流量计;17-进料流量计;18-进料泵;19-产品、残液储槽;20-料槽液位计;21-料液取样口。

2.4实验操作步骤

2.4.1全回流槽操作

(1)配料:在料液桶中配制浓度20%(酒精的质量百分比)的料液。取料液少许分析浓度,达到要求后把料液装入原料罐中。

(2)打开仪器控制箱电源、仪表开关,仪表开始自检,完毕,按功能键调整显示界面到所需工作界面。

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活动名称:石子画

活动目标:

1. 根据自己的意愿进行创作,提高想象力,动手能力及创作能力。

2. 拓展想象的空间,运用拼摆的技能进行创作。

活动准备:

1、 各种石子若干。

2、 橡皮泥。

3、 幼儿用书“小石子”

4、 水彩笔。

活动过程:

一、 出示石头,尝试拼摆,激发幼儿兴趣

1、从不同角度观察石头,进行石头的创意想象

今天,小石子来和咱班小朋友们做游戏。

(1) 教师出示一块石头,引导幼儿观察。

教师:小朋友们来看看这块石头像什么?

(2) 教师再出示一块石头,引导幼儿再看一看,这块石头又像什么?

那么把两块石头拼一起又像什么呢?

2、出示幼儿用书中操作卡上的石头,幼儿尝试操作拼摆

教师:你们的想法真棒!老师这里有一些小石子卡片,我们来摆一摆,看看谁有创意。

二、 出示ppt,欣赏石子组画。

(1)你们的拼摆作品真有创意,老师这里也有一些作品,我们来看一看!

(2)教师:“你们刚才都看到了什么?你们是怎么看出来的?”

三、 出示真实石头,幼儿拼摆发现连接方法。

1、出示真实石头,提出拼摆要求。

(1)先想好自己想要拼什么图形,需要几块,再来选择适宜形状的石头。

(2)不要争抢,别人拿了你想要的,就换一块也可以。

2、幼儿操作,教师巡回指导。

3、部分幼儿拼摆完成,选择一名幼儿的作品进行点评。

(1)教师:看看他的作品真有创意,可是我想拿给大家看却拿不起来怎么办呢?幼儿讨论。

(2)幼儿说出各种工具,教师进行试验,发现橡皮泥粘贴最方便。

4、运用橡皮泥进行石子粘贴并添画,教师巡回指导。

四、 作品分享。

教师:大家可以互相看一看别人的作品是什么东西哦!

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一、实验目的

(1)加深对基尔霍夫定律的理解。

(2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。

二、实验原理及说明

基尔霍夫定律是集总电路的基本定律,包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。

基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系,无论电路元件是线性的或是非线性的,时变的或是非时变的,只要电路是集总参数电路,都必须服从这个约束关系。

(1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于零,即∑i=0。通常约定:流出节点的支路电流取正号,流入节点的支路电流取负号。

(2)基尔霍夫电压定律(KVL)。在集总电路中,任何时刻,沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零,即沿任—回路有∑u=0。在写此式时,首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,取“+”号;电压参考方向与回路绕行方向相反者,取“一”号。

(3)KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路,而与电路中的元件的性质和参数大小无关,不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等,定律均适用。

三、实验仪器仪表

四、实验内容及方法步骤

(1)验证(KCL)定律,即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中,任选一个节点,测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向,记入附本表1-1~表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。

(2)验证(KVL)定律,即∑u=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中任选一网孔(回路),测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向,对应记入表格并进行验证。参考电路见图1-3。

五、测试记录表格

表1-1 线 性 对 称 电 路

表1-2 线 性 对 称 电 路

表1-3 线 性 不 对 称 电 路

表1-4 线 性 不 对 称 电 路

表1-5 线 性 不 对 称 电 路

注:1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。

2、U、I、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。

指导教师签字:________________ 年 月 日

六、实验注意事项

(1)自行设计的电路,或选择的任一参考电路,接线后需经教师检查同意后再进行测量。

(2)测量前,要先在电路中标明所选电路及其节点、支路和回路的名称。

(3)测量时一定要注意电压与电流方向,并标出“+”、“一”号,因为定律的验证是代数和相加。 (4)在测试记录表格中,填写的电路名称与各参数应与实验中实际选用的标号对应。

七、预习及思考题

(1)什么是基尔霍夫定律,包括两个什么定律? (2)基尔霍夫定律适用于什么性质元件的电路?

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【预习重点】

(1)杨氏模量的定义。

(2)利用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法。

(3)用逐差法和作图法处理实验数据的方法。

【仪器】

杨氏模量仪(包括砝码组、光杠杆及望远镜-标尺装置)、螺旋测微器、钢卷尺。

【原理】

1)杨氏模量

物体受力产生的形变,去掉外力后能立刻恢复原状的称为弹性形变;因受力过大或受力时间过长,去掉外力后不能恢复原状的称为塑性形变。物体受单方向的拉力或压力,产生纵向的伸长和缩短是最简单也是最基本的形变。设一物体长为L,横截面积为S,沿长度方向施力F后,物体伸长(或缩短)了δL。F/S是单位面积上的作用力,称为应力,δL/L是相对变形量,称为应变。在弹性形变范围内,按照胡克(Hooke Robert 1635—1703)定律,物体内部的应力正比于应变,其比值

(5—1)

称为杨氏模量。

实验证明,E与试样的长度L、横截面积S以及施加的外力F的大小无关,而只取决于试样的材料。从微观结构考虑,杨氏模量是一个表征原子间结合力大小的物理参量。 2)用静态拉伸法测金属丝的杨氏模量

杨氏模量测量有静态法和动态法之分。动态法是基于振动的方法,静态法是对试样直接加力,测量形变。动态法测量速度快,精度高,适用范围广,是国家标准规定的方法。静态法原理直观,设备简单。

用静态拉伸法测金属丝的杨氏模量,是使用如图5—1所示杨氏模量仪。在三角底座上装两根支柱,支柱上端有横梁,中部紧固一个平台,构成一个刚度极好的支架。整个支架受力后变形极小,可以忽略。待测样品是一根粗细均匀的钢丝。钢丝上端用卡头A夹紧并固定在上横梁上,钢丝下端也用一个圆柱形卡头B夹紧并穿过平台C的中心孔,使钢丝自由悬挂。通过调节三角底座螺丝,使整个支架铅直。下卡头在平台C的中心孔内,其周围缝隙均匀而不与孔边摩擦。圆柱形卡头下方的挂钩上挂一个砝码盘,当盘上逐次加上一定质量的砝码后,钢丝就被拉伸。下卡头的上端面相对平台C的下降量,即是钢丝的伸长量δL。钢丝的总长度就是从上卡头的下端面至下卡头的上端面之间的长度。钢丝的伸长量δL是很微小的,本实验采用光杠杆法测量。

3)光杠杆

光杠杆是用放大的方法来测量微小长度(或长度改变量)的一种装置,由平面镜M、水平放置的望远镜T和竖直标尺S组成(图5—1)。平面镜M竖立在一个小三足支架上,O、O′是其前足,K是其后足。K至OO′连线的垂直距离为b(相当于杠杆的短臂),两前足放在杨氏模量仪的平台C的沟槽内,后足尖置于待测钢丝下卡头的上端面上。当待测钢丝受力作用而伸长δL时,后足尖K就随之下降δL,从而平面镜M也随之倾斜一个α角。在与平面镜M相距D处(约1~2m)放置测量望远镜T和竖直标尺S。如果望远镜水平对准竖直的平面镜,并能在望远镜中看到平面镜反射的标尺像,那么从望远镜的十字准线上可读出钢丝伸长前后标尺的读数n0和n1。这样就把微小的长度改变量δL放大成相当可观的变化量δn=n1-n0。从图5—2所示几何关系看,平面镜倾斜α角后,镜面法线OB也随之转动α角,反射线将转动2α角,有

在α很小的条件下tgα≈α;tg2α≈2α

于是得光杠杆放大倍数

(5—2)

在本实验中,D为1m~2m,b约为7cm,放大倍数可达30~60倍。光杠杆可以做得很精细,很灵敏,还可以采用多次反射光路,常在精密仪器中应用。

图5—2 光杠杆原理

4)静态拉伸法测金属丝杨氏模量的实验公式

由式(5—2)可得钢丝的伸长量

(5—3)

将式(5—3)以及拉力F=Mg(M为砝码质量),钢丝的截面积S=1/4πd2(d为钢丝直径)代入式(5—1),于是得测量杨氏模量的实验公式

【实验内容】

(1)检查钢丝是否被上下卡头夹紧,然后在圆柱形卡头下面挂钩上挂上砝码盘,将钢丝预紧。

(2)用水准器调节平台C水平,并观察钢丝下卡头在平台C的通孔中的缝隙,使之达到均匀,以不发生摩擦为准。

(3)将光杠杆平面镜放置在平台上,并使前足OO′落在平台沟槽内,后足尖K压在圆柱形卡头上端面上。同时调节光杠杆平面镜M处于铅直位置。

(4)将望远镜一标尺支架移到光杠杆平面镜前,使望远镜光轴与平面镜同高,然后移置离平面镜约1m处。调节支架底脚螺丝,使标尺铅直并调节望远镜方位,使镜筒水平对准平面镜M。

(5)先用肉眼从望远镜外沿镜筒方向看平面镜M中有没有标尺的反射像,必要时可稍稍左右移动支架,直至在镜筒外沿上方看到标尺的反射像。

(6)调节望远镜目镜,使叉丝像清晰,再调节物镜,使标尺成像清晰并消除与叉丝像的视差,如此时的标尺读数与望远镜所在水平面的标尺位置n0相差较大,需略微转动平面镜M的倾角,使准线对准n0,记下这一读数。

(7)逐次增加砝码(每个0.36kg),记录从望远镜中观察到的各相应的标尺读数ni′(共7个砝码)。然后再逐次移去所加的砝码,也记下相应的标尺读数ni″。将对应于同一Fi值的ni″和ni′求平均,记为ni(加、减砝码时动作要轻,不要使砝码盘摆动和上下振动)。 (8)用钢卷尺测量平面镜M到标尺S之间的垂直距离D和待测钢丝的原长L。从平台上取

下平面镜支架,放在纸上轻轻压出前后足尖的痕迹,然后用细铅笔作两前足点OO′的连线及K到OO′边线的垂线,测出此垂线的长度b。

(9)用螺旋测微器测量钢丝不同位置的直径,测6次。

【数据处理】

(1)设计数据表格,正确记录原始测量数据。

(2)用逐差法计算δn。

(3)根据实验情况确定各直接测量量的不确定度。

(4)计算出杨氏模量E,用误差传递关系计算E的不确定度,并正确表达出实验结果。 (5)用作图法处理数据:

式(5—4)可改写成

率k中求出E值。

,用坐标纸作出n~M关系图,并从其斜.

【思考题】

(1)杨氏模量的物理意义是什么?它的大小反映了材料的什么性质?若某种钢材的杨氏模量E=2.01011Nm-2,有人说“这种钢材每平方米截面能承受2.01011N拉力”,这样说对吗?

(2)在用静态拉伸法测量杨氏模量的实验中,由于受力伸长过程缓慢,因而是在等温条件下进行的。而在动态法(例如音频振动法)测量时,由于拉伸、恢复、压缩、再拉伸的过程进行得极快,试样与周围环境来不及进行热交换,所以是在绝热条件下进行的。一般静态法比动态法测得的杨氏模量约低2%,你能解释其原因吗?

(3)光杠杆的放大倍数取决于2D/b,一般讲增加D或减小b可提高光杠杆放大倍数,这样做有没有限度?怎样考虑这个问题?

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