实验11

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实验十一气固相催化反应宏观速率的测定

实验十一气固相催化反应宏观速率的测定

实验十一气固相催化反应宏观速率的测定一.实验目的工业反应器中装填的催化剂,一般都是大颗粒,因而,气固相催化反应过程,实际上包括了表面化学反应与热量质量传递两方面。

研究只与反应特性有关的本征反应速率,必须消除温差与颗粒内浓度差的影响,而宏观反应速率,则与气体流动状况、传热及传质过程密切相关。

测定得到工业颗粒催化剂的宏观反应速率,便可与微观反应速率对比而得到效率因子实验值。

它与计算值比较可鉴别计算模型的优劣,也可直接用于工业反应器设计的模拟放大和操作优化,因而宏观反应速率的测定具有理论研究和实际应用的重要意义。

通过这一实验,达到如下目的:(1)掌握宏观反应速率的测试方法;(2)了解无梯度反应器的性能及操作特点;(3)复习多相催化知识,训练数据处理能力。

二.实验原理与方法当采用工业粒度的催化剂测试宏观反应速率时,反应物系经历外扩散、表面化学反应与内扩散三个主要步骤。

由于外扩散影响在许多反应体系中不太重要且易消除,故气固相催化反应的宏观速率测定结果多为内扩散与化学反应的综合效应。

所谓内扩散,即指反应物分子从颗粒外表面向颗粒微孔内表面深处的扩散和生成物分子从颗粒微孔内表面向颗粒外表面的扩散。

因此,整个催化剂颗粒内从外表面到中心的气相浓度是不同的,颗粒外表面上反应物浓度较高,而颗粒中心反应物浓度最低,形成一个浓度梯度。

生成物的浓度分布与梯度方向刚好相反。

所以,当控制实验处于等温和其它条件相同时,具有内扩散影响的大颗粒催化剂上的宏观反应速率要小于消除了内扩散影响的小颗粒催化剂上的微观反应速率。

常见的气固相催化反应测试用反应器有管式和筐式两类。

管式反应器由于其细长的特点,装填大颗粒催化剂后难以消除壁效应和维持等温条件,故主要用于气固相催化反应本征速率的研究。

宏观反应速率的研究主要在筐式无梯度反应器中进行。

催化剂颗粒置于不锈钢筐内,不锈钢筐置于反应器内腔,反应器整体置于恒温电炉中,如图11-1所示。

图11-1 无梯度反应器示意图操作时,由于置于反应器内腔的浆叶高速旋转,使得反应器内的大量气体做内循环运动,而进口引入流量为V 0、浓度为c A0的少量原料气,出口引入流量为V ,浓度为c Af 的少量循环气。

试验11α粒子散射

试验11α粒子散射

实验1.1 α粒子散射电子被发现以后,人们普遍认识到电子是一切元素的原子的基本组成部分。

但通常情况下原子是呈电中性的,这表明原子中还有与电子的电荷等量的正电荷,所以,研究原子的结构首先要解决原子中正负电荷怎样分布的问题。

从1901年起,各国科学家提出各种不同的原子模型。

第一个比较有影响的原子模型,是J.J.汤姆逊于1904年提出“电子浸浮于均匀正电球”中的模型。

他设想,原子中正电荷与电子间的作用力以及电子与电子间的斥力的作用下浮游在球内。

这种模型被俗称为“葡萄干布丁模型”。

汤姆逊还认为,不超过某一数目的电子将对称地组成一个稳定的环或球壳;当电子的数目超过一定值时,多余电子组成新的壳层,随着电子的增多将造成结构上的周期性。

因此他设想,元素性质的周期变化或许可用这种电子分布的壳层结构作出解释。

汤姆逊的原子模型很快地被进一步的实验所否定,它不能解释α射线的大角度散射现象。

卢瑟福从1904年到1906年6月,做了许多α射线通过不同厚度的空气、云母片和金属箔(如铝箔)的实验。

英国物理学家W.H.布拉格(Bragg, W.H.1862-1942)在1904-1905年也做了这样的实验。

他们发现, 在此实验中α射线速度减慢,而且径迹偏斜了(即发生散射现象).例如,通过云母的的某些α射线,从它们原来的途径约片斜2°,发生了小角度散射,1906年冬, 卢瑟福还认识到α粒子在某一临界速度以上时能打入原子内部,由它的散射和所引起的原子内电场的反应可以探索原子内部结构.而且他还预见到可能会出现较大角度的散射.1910年12月,卢瑟福对大角度散射过程的受力关系进行计算,得出一个新的原子结构设想。

经过反思索、研究,于1911年4月下旬写出论文为靶的金属箔的原子一次碰撞中改变其方向的,因此原子中有一个体积很小、质量很大的带正电荷的原子核,它对带正电荷的α粒子的很强的排斥力使粒子发生大角度偏转;原子核的体积很小,其直径约为原子直径的万分之一至十万分之一,核外是很大的空的空间,带负电的、质量比核轻得多的电子在这个空间里绕核运动,卢瑟福在论文中提出他的原子有核模型可从几个方面验证,盖革和马斯顿1912年所做的实验证实了原子核的存在。

实验探究11呼吸作用的相关实验

实验探究11呼吸作用的相关实验

实验探究11 呼吸作用的相关实验【实验装置】【实验现象】【实验结论】甲瓶温度升高,乙瓶不变种子呼吸作用释放能量..澄清石灰水变浑浊种子呼吸作用释放二氧化碳....甲瓶蜡烛熄灭,乙瓶正常燃烧种子呼吸作用消耗氧气..01实验梳理02实验点拨03典例分析04对点训练05真题感悟1.验证植物光合作用、呼吸作用的常用实验方法(1)滴加碘液,验证光合作用的产物是淀粉..。

(2)选一叶片,部分遮光,验证光合作用的条件是光.。

(3)用氢氧化钠溶液除去二氧化碳,验证二氧化碳....是光合作用的原料。

【典例01】如图所示,瓶子内装有正在萌发的种子,24小时后,把点燃的蜡烛放入瓶中,蜡烛立即熄灭,其原因是()A.种子进行呼吸作用,放出了氧气B.种子进行呼吸作用,消耗了氧气C.种子进行光合作用,放出了氧气D.种子进行呼吸作用,放出了二氧化碳【答案】B【详解】呼吸作用是指细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要的过程。

萌发的种子呼吸作用旺盛,吸收瓶内的氧气,释放出大量的二氧化碳。

因此将燃烧的蜡烛放入装有正在萌发的种子的瓶子里,蜡烛熄灭,其原因是该瓶内萌发的种子进行呼吸作用,把玻璃瓶中的氧气消耗尽了,A、C、D不符合题意,B符合题意。

故选B。

【典例02】如图为相关实验的部分实验装置图。

请认真观察,据图分析并作答:(1)装置甲可以用来验证光合作用释放,此装置必须放置在的环境中。

(2)装置乙可以用来验证产生二氧化碳,实验过程中可观察到的实验现象是澄清的石灰水变。

(3)装置丙中盛有氢氧化钠溶液,目的是验证光合作用原料是。

(4)以上四个装置甲、乙、丙、丁中,实验前要必须进行暗处理的是。

(5)装置丁中,生物兴趣小组的同学发现(填A或B)装置的塑料袋内壁出现许多小水珠。

而另一装置的塑料袋内壁没有观察到小水珠,说明了植物进行此生理作用散失水分的主要器官是。

【答案】氧气有光萌发的种子进行呼吸作用浑浊二氧化碳丙 A叶【详解】(1)甲装置常用来验证植物的光合作用产生氧气,光合作用的条件是光,因此实验过程中应将装置放在光下。

11实验十一槐花的质量检验

11实验十一槐花的质量检验

实验原理二
• 槐花中主要含黄酮类化合物,其代表性化合物为芦
丁。根据中华人民共和国药典2005年版一部,本品 按干燥品计算,含无水芦丁(C27H30O16)槐花不 得少于6.0%;槐米不得少于15.0%。
槲皮素-3-O-芸香糖苷
1. 盐酸-镁粉(或锌粉)反应
为鉴定黄酮类化 合物最常用的颜色反应,反应机理认为是因生 成阳碳离子缘故。 2. 与铝盐反应 黄酮类化合物常可与铝盐、铅盐、 锆盐、镁盐、锶盐、铁盐等试剂反应,生成有 色络合物。与1%三氯化铝或硝酸铝溶液反应, 生成的络合物多为黄色并有荧光,可用于定性 及定量分析。
mg/ml
序号
V(ml)
1
1.0
2
2.0
3
3.0
4
4.0
5
5.0
6
6.0
M (mg)
A510
含量测定
• 从标准曲线上读出供试品溶液中芦丁的重量
(μg),计算即得。
C V 含量% 100% W
思考题
1. 先用乙醚连续回流提取的目的是什么? 2. 本品与镁粉-盐酸反应鉴别的化合物
的类别是什么?反应原理是什么?
实验十 槐花的质量检验
实验目的
1. 了解中药分析检验常用的方法与特点; 2. 熟悉连续回流提取法; 3. 掌握黄酮类化合物的性质、鉴别及比色法含
量测定的方法。
实验原理一
• 槐花 (Flos sopuorae)
为豆科植物槐Sophora japonica L.的干燥花及花蕾。夏季花开放或花 蕾形成时采收,及时干燥,除去枝、梗及杂质。 前者习称“槐花”,后者习称“槐米”。
取本品粉末0.1g,加乙醇10ml,加热5分 钟,滤过。取滤液1ml,加镁粉少量与盐 酸2~3滴,即显樱红色。

大学物理实验 十一线板式电位差计

大学物理实验 十一线板式电位差计
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xx交通学院物理实验中心
【整理仪器】
拆线,整理整齐放在右手边抽屉里 工作电源关闭 检流计关闭 限流电阻RP归零 把仪器按从大到小的顺序排放在十一线板前面 盖上桌布
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电池一定要正
+
极对正极、负
极对负极。
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xx交通学院物理实验中心
【实验内容】
2.定标:E固定10V左右,闭合K1, K2倒向ES, 固 定AD点的位置(2.000m——6.0000m),调节 RP (逐渐靠近法调节电阻), 使IG=0。记录E、 Rp、LAD。 3、测量EX:E、Rp 保持不变,改变AD点到新的位置 (先粗调找范围再细调),使IG=0。记录 LAD 。
xx交通学院物理实验中心
十一线板式电位差计
xx交通学院物理实验中心 xxx
1
xx交通学院物理实验中心
【实验目的】 1.掌握电位差计的补偿原理 2.学会用十一线板式电位差计测量电
池的电动势。
2
xx交通学院物理实验中心
【实验原理】
1.提出问题
高中:用电压表测量电池的电动势Ex,测出的电 压值为
U Ex I r
电路。
问题:怎样才能得到可调电动势的电源E0?---电位差计
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xx交通学院物理实验中心
【实验原理】
3.电位差计测量电动势
电位差计共有三个回路: 上半部分为工作电流回路 (E- RMN-Rp-E)
工作电流回路
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xx交通学院物理实验中心
【实验原理】
E0的获得
插头A:整米改变
LMN=11m
1m
触头D:毫米改变
这就是电位差计测电动势的工作原理。
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xx交通学院物理实验中心

11个在家也能做的科学小实验

11个在家也能做的科学小实验

11个在家也能做的科学小实验,放假长知识!科普书中经常会附有一些“科学小实验”,科普书看得多了,儿子对实验也很向往。

于是,在儿子上中班以后,我就留意给他“动手做实验”的机会。

这些小实验,没有昂贵的科学器材,全部取自生活,这样做也是想让他知道科学并不是高高在上的,科学来源于生活,应用于生活1、水的固态、液态和气态1、接一杯自来水,放冰箱冷冻两小时;2、把冰箱冷冻的水取出,观察水的变化;3、把冰放入锅中煮,观察水的变化;在大人看来再简单不过的“水的三种形态”的实验,孩子全程兴致勃勃。

最后高呼“我把水变没了”,然后他兴致不减地又做了一遍。

做完后,都不用我多说,他便把“水的固态、液态和气态”记牢了。

2、化石和考古在暑假参观上海自然博物馆的时候,儿子巴巴地看着有券的小朋友在挖化石,羡慕不已。

回来后,我便给他买了挖化石的玩具。

儿子大爱,立刻就动手。

没想到的是,儿子整整花了一个星期,才把骨头从石膏模型中全部剔出。

原因是,儿子第一次使用“锤子、凿子和刷子”等工具,没有掌握个中的使用技巧,靠着蛮力乱敲乱打,颇废了一番力气。

在敲出所有骨骼后,还按照图纸把恐龙拼接了起来,顺便把头骨、脊椎骨、尾骨什么的术语也学会了。

在完成这项工作后,儿子不禁感叹:“考古学家挖化石真辛苦啊!”3、密度和浮力这个是受百科全书中“死海”的启发。

在洗澡时,拿出一堆东西,让孩子猜猜哪些会浮起来?哪些会沉下去?猜完后,就开始实践。

然后,从这个引出了“密度”和“浮力”的概念。

通过实验,他记住了“密度大的物体容易沉,密度小的物体会浮在水面上”,“东西能浮在水面上是因为水有浮力”。

孩子比我们想象的更加容易接受这些看似复杂的概念。

类似的还有,鸡蛋,放在淡水中会沉下去;而放在浓度较大盐水中则会浮起来。

为什么呢?因为盐水浮力比淡水大。

做完了这个实验,顺便还给儿子科普了下“海水不易结冰”及“冬天撒盐防止路面结冰”的小知识。

4、根吸水实验在完成学校的扎染作业后,留下大半瓶染料,想着扔了可惜,我便又设计了个简单小实验给儿子做。

11实验十一数量性状的测定

11实验十一数量性状的测定

测量内容 (长度: cm)
测量内容 测量内容(重量: 备 (宽度:cm) g) 注
六、作 业
※ 计算出该数量性状的平均数、方差
和标准差; ※ 交实验报告。
《遗 传 学》省 级 精 品 课 程
遗传学省级精品课程14641三实验原理特征质量性状数量性状基因数目及效应一个或少数几个基因每个基因的效应大而明显几个到多个微效基因每个基因单独的效应较小环境影响不易受环境影响对环境变化敏感性状主要类性状主要类型品种品种外貌等特征外貌等特征生产生产生长等性状生长等性状遗传学省级精品课程变异方式间断性连续性考察水平描述度量研究水平家庭群体分析数量性状的基本统计方法
一个或少数几个基 因,每个基因的效 应大而明显 不易受环境影响 品种、外貌等特征
间断性 描述 家庭
几个到多个微效基因, 每个基因单独的效应 较小 对环境变化敏感 生产、生长等性状
连续性 度量 群体
分析数量性状的基本统计方法: 《遗 传 学》省 级 精 品 课 程 1、平均数 2、方差 3、标准差 4、标准误
四、实验用具
※ 米尺、学生用格尺、天平、记录本等。
五、实验步骤
1、选取一定数目、某数量性状;
2、测量并记录相关数据,填入表格 ; 3、数据整理计算:平均数 、方差 、标准差 ; 4、结论。
《遗 传 学》省 级 精 品 课 程
五、实验步骤
表题目………..
测量 对象 1 2 … n
《遗 传 学》省 级 精 品 课 程
湖州师范学院 生命科学学院生物系
《遗 传 学》省 级 精 品 课 程
一、实验目的
1、练习测量数量性状的方法; 2 、学习用统计学方法处理分析
检测数量遗传性状 。
《遗 传 学》省 级 精 品 课 程

实验十一 研究机械能守恒定律

实验十一  研究机械能守恒定律

图11-3 测量并计算得到结果 图11-2 记录实验数据实验十一 研究机械能守恒定律►实验目的:研究动能和重力势能转化中所遵循的规律。

►实验原理:将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器,测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度,求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能和动能转化时的规律。

►实验器材朗威®DISLab 数据采集器、光电门传感器、DISLab 机械能守恒实验器、铁架台、计算机。

►实验装置如图11-1。

►实验操作一、专用软件1、架设好DISLab 机械能守恒实验器。

如图11-1,将光电门传感器接入数据采集器第一通道。

2、点击教材专用软件主界面上的实验条目“动能势能转换”,打开该软件。

3、测量DISLab 机械能守恒实验器摆锤的直径Δs 及其质量m ,将数据输入软件窗口下方的表格。

4、将磁铁夹固定在DISLab 机械能守恒实验器的A 点,依次将光电门固定在D 、C 、B 点。

固定光电门和磁铁夹时为达到精确定位,需使用测平器(测平器的使用方法参见用户手册)。

5、点击“开始记录”。

在A 点释放实验器的摆锤,摆锤通过光电门传感器的速度就显示在表格中。

6、变更光电门的位置,得出光电门传感器在D 、C 、B 三点时的数据(图11-2)。

7、点击“数据计算”,得到摆锤通过B 、C 、D 各点时的动能、势能和机械能值(图11-3)。

8、根据实验结果,可见在误差范围内,动能势能转化过程中机械能保持不变。

二、通用软件图11-1 验证机械能守恒定律装置图图11-4 通用软件的机械能守恒定律实验数据1、架设好DISLab 机械能守恒实验器。

2、点击教材通用软件主界面上的实验条目“动能势能转换”,打开该软件。

3、增加变量s ,h ,m ;添加公式v=s/t2,Ek=(m*v^2),Ep=m*g*h ,E=Ek+Ep 。

4、将磁铁夹杆水平固定,依次将光电门固定在D 、C 、B 、A 点。

实验十一葡萄糖酸锌的制备

实验十一葡萄糖酸锌的制备
思考题
1、完成本次实验报告
2、了解葡萄糖酸锌的质量分析方法。
课后总结分析
1、硫酸盐的检查
取本品0、5g,,加水溶解使成约20 mL(溶液如显碱性,可滴加盐酸使成中性);溶液如不澄清,应滤过;置25mL比色管中,加稀盐酸2mL,摇匀,即得供试溶液。另取标准硫酸钾溶液2、5mL,置25mL比色管中,加水使成约20mL,加稀盐酸2mL,摇匀,即得对照溶液。于供试溶液与对照溶液中,分别加入25%氯化钡溶液2mL,用水稀释至25mL,充分摇匀,放置10分钟,同置黑色背景上,从比色管上方向下观察、比较,如发生浑浊,与标准硫酸钾溶液制成的对照液比较,不得更浓(0、05%)。
1、葡萄糖酸钙与硫酸锌反应时间不可过短,保证充分生成硫酸钙沉淀。
2、抽滤除去硫酸钙后的滤液如果无色,可以不用脱色处理。如果脱色处理,一定要趁热过滤,防止产物过早冷却而析出。
3、在硫酸根检查试验中,要注意比色管对照管与样品管的配对;两管的操作要平行进行,受光照的程度要一致,光线应从正面照入,置白色背景(黑色浑浊)或黑色背景(白色浑浊)上,自上而下地观察。
(2)葡萄糖酸锌的制备 取0、1mol葡萄糖酸溶液,分批加入4、1g(0、05mol)氧化锌,在60℃水浴中,滴加葡萄糖酸溶液调节溶液的pH值至5、8,搅拌反应2h,此时溶液呈透明状态。过滤,滤液经减压蒸发,浓缩至原体积的1/3,之后加入10mL95%乙醇,放置8h使之充分结晶。然后真空干燥,得白色结晶状葡萄糖酸锌粉末。称重,计算收率,测熔点。
实验十一葡萄糖酸锌的制备实验十一葡萄糖酸锌的制备实验十一葡萄糖酸锌的制备第11次课4学时实验项目实验十一葡萄糖酸锌的制备实验性质验证实验内容掌握利用离子交换树脂柱进行离子交换操作的方
实验性质
验证
实验内容

实验十一 迈克耳逊干涉仪的调节和使用

实验十一 迈克耳逊干涉仪的调节和使用

实验十一迈克耳逊干涉仪的调节和使用1881年美国物理学家迈克尔逊(Michelson)为测量光速,依据分振幅产生双光束实现干涉的原理精心设计了这种干涉测量装置。

迈克尔逊和莫雷(Morley)用它一起完成了在相对论研究中有重要意义的“以太”漂移实验。

迈克尔逊干涉仪设计精巧、应用广泛,许多现代干涉仪都是以它为原型衍生、发展出来的。

一、实验目的1、掌握迈克耳逊干涉仪的调节和使用方法2、调节和观察迈克耳逊干涉仪产生的干涉图,以加深对各种干涉条纹特点的理解3、学会用迈克耳逊干涉仪测光波波长二、实验原理迈克尔逊干涉仪的光路如图11-1所示。

图11-1A和B是材料、厚度完全相同的平行板,A的一面镀上半反射膜,M1和M2为平面反射镜。

M1是固定的,M2和精密丝杆相连,使其可移动,M1和M2后各有几个小螺钉可调节其方位。

光源S发出的光射向A板而分成(1)、(2)两束光,这两束光又经M1和M2的反射,分别通过A的两表面射向观察处O,相遇而产生干涉。

B作为补偿板的作用是使(1)、(2)两束光的光程差仅由M1、M2与A板的距离决定。

由此可见,这种装置使相干的两束光在相遇之前走过的路程相当长,而且其路径是相互垂直的,分得很开,这正是它得主要优点之一。

从O处向A处观察,除看到M1镜外,还可通过A的半反射膜看到M2的虚像M2’,M1与M2镜所引起的干涉,显然与M1、M2’引起的干涉等效。

M1与M2’形成了空气“薄膜”,因M2’不是实物,故可方便地改变“薄膜”的厚度(即M1和M2’的距离),甚至可以使M1和M2’重叠和相交,在某一镜面前还可根据需要放置其他被研究的物体,这些都为其广泛的应用提供了方便。

一个点光源S发出的光束经干涉仪的等效薄膜表面M1和M2反射后,相当于由两个虚光源S1、S2发出的相干光束,如图11-2所示。

图11-2若原来空气膜厚度(即M 1和M 2之间的距离)为h ,则两个虚光源S 1和S 2之间的距离为2h ,显然只要M 1和M 2(即M 2)足够大,在点光源同侧的任一点P 上,总能有S 1和S 2的相干光线相交,从而在P 点处可观察到干涉现象,因而这种干涉是非定域的。

实验十一混沌实验讲义

实验十一混沌实验讲义

实验十一 非线性混沌实验研究非线性科学和复杂系统的研究是二十一世纪科学研究的一个重要方向。

目前主要的研究方法是在给定的参量和初值后,依照一定的决定性关系用计算机按迭代法对其演变进行数值计算。

其相应的研究结论和成果在电子学、数学、物理学、气象学、生态学、经济学等领域得到了广泛应用。

长期以来,人们在认识和描述运动时,大多只局限于线性动力学描述方法,即确定的运动有一个完美确定的解析解。

但是自然界中最常见的运动形式,既不是完全确定的,也不是完全随机的,而是介于两者之间。

在相当多情况下,非线性现象却起着很大的作用。

1963年,美国气象学家Lorenz 在分析天气预报模型时,首先发现空气动力学中混沌现象,该现象只能用非线性动力学来解释。

于是,1975年“混沌”作为一个新的科学名词首先出现在科学文献中。

世界是有序的还是无序的?从牛顿到爱因斯坦,他们都认为世界在本质上是有序的,有序等于有规律,无序就是无规律,系统的有序有律和无序无律是截然对立的。

这个单纯由有序构成的世界图象,有序排斥无序的观点,几个世纪来一直为人们所赞同。

但是混沌和分形的发现,向这个单一图象提出了挑战,经典理论所描述的纯粹的有序实际上只是一个数学的抽象,现实世界中被认为有序的事物都包含着无序的因素。

混沌学研究表明,自然界虽然存在一类确定性动力系统,它们只有周期运动,但它们只是测度为零的罕见情形,绝大多数非线性动力学系统,既有周期运动,又有混沌运动,虽然并非所有的非线性系统都有混沌运动,但事实表明混沌是非线性系统的普遍行为。

混沌既包含无序又包含有序,混沌既不是具有周期性和其他明显对称性的有序态,也不是绝对的无序,而可以认为是必须用奇怪吸引子来刻划的复杂有序,是一种蕴涵在无序中的有序。

以简单的Logistic 映射为例,系统在混沌区的无序中存在着精细的结构,如倒分岔、周期窗口、周期轨道排序、自相似结构、普适性等,这些都是有序性的标志。

所以,在混沌运动中有序和无序是可以互补的。

实验十一 用电流场模拟静电场

实验十一 用电流场模拟静电场

实验十一用电流场模拟静电场在工程技术中,经常会遇到一些不易被测试条件不足的物理量,这时,往往采用模拟法来进行测量。

如对飞行器的性能进行测试,利用运动的相对性原理,把飞行器固定在风洞内进行鼓风,根据模拟飞行器的飞行来测试其有关性能。

模拟法是科学研究的一种方法。

它不直接研究物理现象或过程的本身,而用与这些现象或过程相似的模型和煦来进行研究。

例如用振动台模拟地震对工程结构物强度的影响,用电流场模拟水坝渗流,用光测弹性法模拟工程构件内应力分布等。

以上的模拟称为物理模拟,它们在模拟过程中保持物理现象或过程的本质不变,本实验介绍另一种模拟,称为数学模拟,它是指两个不同本质的物理现象或过程可以用类似的数学方程来描述的模拟。

模拟法本本质上是用一种易于实现,便于测量的物理状态或过程,来模拟不易实现、不便测量的状态或过程,只要这两种状态或过程有一一对应的两组物理量,并且它们所满足的数学形式基本相同。

静电场传递一些带电体对另一些带电体的作用,它是物质存在的一种形式。

一般说来,静电测量要比直流电测量复杂。

尽管稳恒电流场与静电场是本质上不同的物理现象。

但是在一定条件下导电介质中稳恒电流场与静电场的描述具有类似的数学方程,因而可以用稳恒电流场来模拟静电场。

在科学实验中,我们常常需要了解各种电极或带电体周围的静电场。

但在多数情况下很难求出电场分布的解析,大都要采用实验的方法来确定静电场的分布。

本实验仪就是采用模拟法来描绘静电场,即用稳恒电流场模拟描绘静电场。

仿制所要研究的电极,用模拟实验方法研究静电场分布,在电子管、示波管、显像管和电子显微镜等电子束器件的设计和研究中具有实用意义。

一、实验目的1、了解模拟法描绘静电场的理论依据。

2、学会用模拟法研究静电场、在导电纸上描绘静电场分布的方法。

3、描绘几种静电场的等位线、根据等位线画出电力线。

4、加深对静电场、稳恒电流场的了解。

二、实验原理模拟法描绘静电场的理论依据是:带电体在其周围空间所产生的电场,可用电场强度E 和电位U的空间分布来描述。

实验11 流量计标定实验

实验11 流量计标定实验

四、操作步骤
1.熟悉:按事先(实验预习时)分工,熟悉流程,搞清各仪表设备的作 用。 2.检查:水箱内罐满清水,检查泵调节阀是否关闭。 3.开车:启动离心泵(检查三相电及泵是否正常转动)。开启仪表电源。 4.排气:缓缓打开调节阀V1到较大值,打开两个差压传感器上的平衡阀, 排除管路内气体。当看到引压管路无气泡,可关闭差压传感器上的平衡 阀,再关闭管路调节阀V1。
二、基本原理
1.流体在管内Re的测定
Re d u 1/ 4d du 4q 1/ 4d d
式中:ρ、μ— 流体在测量温度下的密度和粘度 [kg/m3]、[Pa·S] d—管内径 d=50mm;q—管内体积流量 [m3/S]
2.孔板流量计
孔板流量计是利用动能和静压能相互转换的原理 设计的,它是以消耗大量机械能为代价的。孔板的开 孔越小、通过孔口的平均流速u0越大,孔前后的压差 ΔP也越大,阻力损失也随之增大。其具体工作原理 及结构图如图1。
七、问题与思考
1.孔板流量计和文丘里流量计的操作原理和特性是什么?流量计的一 般标定方法有哪些? 2.孔板流量计的流量系数C0和文丘里流量计的流量系数Cv与管内Re的 关系怎样? 3.通过C0和Cv与管内Re的关系,比较两种流量计在不同流量下的使用 范围?
பைடு நூலகம்
q—流量[m3 / s] C0 —孔流系数(需由实验标定) A0 —孔截面积[m2 ],孔径d0 31.62[mm],A0 7.8527*10-4[m2 ] p—压差[Pa] —管内流体密度[kg / m3]
孔板流量计在使用前,必须知道其孔流系数C0(一般由厂家给出, 教课书中只是原理性质,只作参考),一般是由实验标定得到的。C0 的大小主要与管道内流体的Re及管道与孔板小孔的截面积比m=A0/A 有关,其中取压方式、孔口形状、加工光洁度、孔板厚度、安装等也

实验十一-偏振现象的观察与分析

实验十一-偏振现象的观察与分析

实验十一偏振现象的观察与分析光波是电磁波,其电矢量的振动方向垂直于传播方向,是横波.由于普通光源各原子分子发光的随机和无序性,光波电矢量的分布(方向和大小)对传播方向来说是对称的,反应不出横波特点,这种光称为自然光.如果限制了某振动方向的光而使光线的电矢量分布对其传播方向不再对称时,这种光称为偏振光.对于偏振现象的研究在光学发展史中有很重要的地位,光的偏振使人们对光的传播(反射、折射、吸收和散射)规律有了更透彻的认识,本实验将对光偏振的基本性质进行观察、分析和研究.·实验目的1.观察光的偏振现象,掌握产生和检验偏振光的原理和方法,学会确定偏振片的透振方向,验证马吕斯定律;2.用反射起偏法测量平面玻璃的布儒斯特角,求得玻璃的折射率;3.了解λ/4波片、λ/2波片的工作原理和作用(任选其中部分内容);·实验仪器光具座,He—Ne激光器,光点检流计,光电转换装置,GPS-Ⅱ型偏振光实验仪(包括偏振片×2,λ/4波片×2,λ/2波片×2,背面涂黑的玻璃片及刻度支架,小孔光阑,白屏).图1 实验仪器(重拍)偏振片及刻度旋转装置:由直径为2cm的偏振片固定在转盘上制成,转盘上指针的位置不一定是偏振片的透振方向.波片及刻度旋转装置:由直径为2cm的波片固定在转盘上制成,转盘上指针的位置不一定是波片的快轴或慢轴的位置.·实验原理从自然光获得偏振光的办法有3种,即利用二向色性的材料制作的偏振片;利用晶体的双折射性质做成的偏振棱镜;利用光学各向同性的两介质分界面上的反射和折射.本实验中所用的偏振片是利用二向色性的材料制作的.一、起偏、检偏与马吕斯定律将自然光变成偏振光的过程称为起偏,检查偏振光的装置称为检偏.按照马吕斯定律,强度为I 0的线偏振光通过检偏器后,透射光的强度为:20cos I I θ= (12-1)式中I 0为入射线偏光的光强,θ为入射光偏振方向与检偏器透振轴之间的夹角.显然,当以光线传播方向为轴转动检偏器时,透射光强度I 将发生周期性变化.当θ=00时,透射光强度最大;当θ=090时,透射光强度最小(消光状态);当00<θ<090时,透射光强度介于最大值和最小之间.因此,根据透射光强度变化的情况,可以区别光的不同偏振状态.实验中让入射光共轴依次通过两个偏振片,旋转检偏器,读出不同θ角下出射光的强度,验证马吕斯定律.二、布儒斯特定律和反射光的偏振当自然光在空气中以某角度入射至折射率为n 的透明介质表面时,若反射线与折射线垂直,则其反射光为完全的线偏振光,振动方向垂直于入射面;而透射光为部分偏振光.此规律称为布儒斯特定律,入射角称为布儒斯特角,如图11-2所示.arctgn i b = (12-2)实验中可通过用振动方向垂直于入射面的线偏光入射,再用检偏器检查反射光是否消光来确定布儒斯特角,求出玻璃材料的折射率n.图11-2 布儒斯特定律示意图三、λ/4波片与λ/2波片波片是从单轴晶体中切割下来的平行平面板,其表面平行于光轴.当一束单色平行自然光正入射到波片上时,光在晶体内部便分解为o 光与e 光.o 光电矢量垂直于光轴;e 光电矢量平行于光轴.而o 光和e 光的传播方向不变,仍都与表面垂直.但o 光在晶体内的速度为0v ,e 光的为e v ,即相应的折射率0n 、e n 不同.设晶片的厚度为l ,则两束光通过晶体后就有位相差()r n n e o -=∆λπϕ2 (12-3)()l n n e -=0λπσ (12-4)式中λ为光波在真空中的波长.πσk 2=的晶片,称为全波片;ππσ±=k 2的称为半波片(λ/2波片);22ππσ±=k 为λ/4片,上面的k 都是任意整数.不论全波片,半波片或λ/4片都是对一定波长而言.在直角坐标系下,以e 光振动方向为横轴,o 光振动方向为纵轴,则沿任意方向振动的平行光,正入射到波片的表面后,其振动便按此坐标系分解为e 分量和o 分量.透过晶片,二者间产生一附加位相差σ,离开晶片时合成光波的偏振性质,决定于σ及入射光的性质.1.偏振态不变的情形:(1)自然光通过任何波片,仍为自然光;(2)若入射光为线偏振光,其电矢量E 平行e 轴(或o 轴),则任何波长片对它都不起作用,出射光仍为原来的线偏振光.2.λ/2波片与偏振光(1)若入射光为线偏振光,且振动方向与晶片光轴成θ角,则经λ/2玻片出射的光仍为线偏振光,但与光轴成负θ角.即线偏振光经λ/2片电矢量振动方向转过了2θ角.(2)若入射光为椭圆偏振光,则经λ/2玻片后,既改变椭圆长(短)轴的取向,也改变椭圆的旋转方向;若入射光为圆偏振光,出射的只是改变了旋转方向的圆偏振光.3.λ/4波片与偏振光(1)若入射光为线偏振光,当θ角为450时,经λ/4波片后的出射光为圆偏振光,其余情况下为椭圆偏振光;(2)若入射光为圆偏振光,则出射光为线偏振光;(3)若入射光为椭圆偏振光,则出射光一般仍为椭圆偏振光,(详见利萨如图11-3).π2图11-3 同频率、振动方向垂直的两振动合成的利萨如图·实验内容与步骤1.定偏振片光轴:把两个偏振片插入光具座,接入光电转换装置及光点检流计,调至共轴.旋转第二个偏振片,使光屏显示消光,此即表示起偏器的透振轴与检偏器的透振轴相互垂直.再从θ=00开始到900每隔100读一个光电流值,用坐标纸作图验证(12-1)式马吕斯定律.2.测量玻璃板的布儒斯特角,求得玻璃的折射率:在上述1的基础上,撤掉检偏器,将装有底座的待测玻璃片插入光具座,共轴调节后,使玻璃板的法线方向与入射光线重合,记录指针的位置.旋转玻璃片所在的平面,用白板跟踪接收反射光.当入射角在某个特定角附近,仔细旋转起偏器,观察接收屏上光强变化,当光强最小时固定起偏器,再微旋玻璃片的方位,找到光强最弱位置;重复上述调整至消光,此时读出光线对玻璃片的入射角即为玻璃板的布儒斯特角;测量5次,根据(12-2)式计算玻璃的折射率.且与标称值作比较,计算标准偏差.3.考察平面偏振光通过λ/2、λ/4波片时的现象:(选做)(1)在两块偏振片之间插入λ/2波片,旋转检偏器一周,观察消光的次数并解释这现象.(2)将λ/2波片转任意角度,这时消光现象被破坏.把检偏器转动一周,观察发生的现象并作出解释.(3)仍使起偏器和检偏器处于正交(即处于消光现象时),插入λ/2波片,使消光,再将转150,破坏其消光.转动检偏器至消光位置,并记录检偏器所转动的角度.(4)继续将λ/2波片转150(即总转动角为30度),记录检偏器达到消光所转总角度.依次使λ/2波片总转角为450,600,750,900,分别记录检偏器消光时所转过的角度.(5)使起偏器和检偏器正交,中间插入λ/4波片,转动λ/4波片使消光.再将λ/4波片转动150,300,450,600,读出相应的光电流,并分析这时从λ/4波片出来光的偏振状态.3.平面偏振光通过λ/2波片时的现象4.平面偏振光通过λ/4波片时的现象1.仔细阅读偏振光实验指导及操作说明书,操作中注意首先做“消除暗电流记录”的测试前准备;每步实验前在光具座上用小孔屏调整光路共轴;2.检测光电流时必须确认表针基本停稳后才可以读数(或指针波动大时估读中间值).偏振光最普遍的来源之一是自然光经电介质表面反射这个无所不在的物理过程.人类生活中来自玻璃、水面等所有表面的反射光和散射光,一般都是部分偏振光.这个规律是马吕斯在1808年开始研究的.巴黎科学院悬赏征求双折射的数学理论,马吕斯就着手研究这个问题.一天傍晚,他站在家中的窗户旁边研究方解石晶体.当时夕阳西照,夕阳从离他家不远的卢森堡宫的窗户上反射到他这里来.他拿起了方解石晶体,通过它观察反射来的太阳的像.使他感到意外的是当转动方解石晶体时,双像中的一个像消失了.太阳下山之后,夜里他继续观察从水面上和玻璃面上反射回来的烛光来核实他的实验.≈56°时消光效果最显著.但在近用一支蜡烛和一片玻璃试一试,把玻璃放在θP掠入射时,两个像都很明亮,无论怎样转动晶体,哪个像都不会消失.马吕斯显然很幸运,站在对着宫殿窗户的一个恰当的角度上.致使他发现了偏振光的规律.普通非晶体材料受到应力时变成各向异性,有双折射.用偏振光的干涉条纹分布的疏密和走向来确定材料的内应力大小.电光开关是指电场使某些各向透明的介质变为各向异性,使光产生双折射,称kerr effect,用电信号控制光信号.光电偏振研究在光调制器、光开关、光学计量、光信息处理、光通信、激光和光电子学器件、晶体性质研究和实验应力分析等技术中有广泛的应用.中学物理课标对偏振及相关内容的要求是:1.通过实验认识光的干涉、衍射、偏振现象以及在生活、生产中的应用;2.用偏振片观察玻璃面反射光、天空散射光的偏振现象;3.用偏振片鉴别普通玻璃和天然水晶,探究这种技术的物理原理.本实验的构思亮点:因为不加布儒斯特窗的半导体激光器发出的光其振动方向与自然光相似,细光束的传播方向集中,使实验操作极大简化,物理思路更加清晰;光具座上可供选择的内容开放,可增加学生的动手动脑兴趣.(零点测量法)操作难点:微电流读数受环境和仪器的影响因素较多,难以准确读数,偏振元件旋转角度最小分度1°,组装粗糙,影响了测量精度.1.本实验为什么要用单色光源照明?根据什么选择单色光源的波长?若光波波长范围较宽,会给实验带来什么影响?2.在确定起偏角时,若找不到全消光的位置,根据实验条件分析原因.3 .三块外形相同的偏振片、1/2波片、1/4波片被弄混了,能否把它们区分开来?需要借助什么元件?若能,试写出分析步骤.4. 在透振方向互相垂直的起偏和检偏两片偏振片中插入1/2波片,使光轴和起偏器的透振方向平行,那么透过检偏器的光是亮还是暗?为什么?将检偏器旋转90度,透出的光亮暗是否变化?5.波片加工精度和激光波长漂移会对1/4波片产生的光程差带来误差.试根据波片对线偏振光产生的位相差和光程差公式,对波片厚度和激光波长作一个半定量的估计一般以1/2波长为限.6.已知什么量?哪个是待测量?如何控制变量?关注检流计的量程并做适当调节.按要求处理实验数据,完成实验报告.7.本实验还有哪些操作难点?针对操作难点,摸索并掌握正确的调节的方法.尝试设计实验,探究圆偏振光、椭圆偏振光的产生和检验方法,并完成实验.。

11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关

11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关

11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关
动能和重力势能的大小与以下因素有关:
1. 物体的质量:动能和重力势能与物体的质量成正比。


量越大,动能和重力势能越大。

2. 物体的速度:动能与物体的速度的平方成正比。

速度越大,动能越大。

重力势能与速度无关。

3. 物体的高度:重力势能与物体的高度成正比。

高度越高,重力势能越大。

动能与高度无关。

4. 重力加速度:重力势能与重力加速度成正比。

重力加速
度越大,重力势能越大。

动能与重力加速度无关。

5. 动能和重力势能的转化:当物体从静止状态开始运动时,动能的增加必然伴随着重力势能的减少。

动能和重力势能
之间存在着转化关系。

6. 摩擦力:摩擦力会对物体的动能和重力势能产生影响。

摩擦力越大,动能和重力势能的损失越大。

7. 空气阻力:空气阻力会对物体的动能和重力势能产生影响。

空气阻力越大,动能和重力势能的损失越大。

8. 弹性势能:当物体发生弹性变形时,动能和重力势能可
能会转化为弹性势能。

9. 光能:当物体与光线相互作用时,动能和重力势能可能会转化为光能。

10. 热能:当物体与其他物体发生碰撞或摩擦时,动能和重力势能可能会转化为热能。

11. 化学能:当物体与化学物质发生反应时,动能和重力势能可能会转化为化学能。

11个有趣的物理小实验

11个有趣的物理小实验

11个有趣的物理小实验1.瓶子赛跑:装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来,因为沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且沙子之间还会有摩擦,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。

2.带电的报纸:展开报纸,把报纸平铺在墙上。

用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。

掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。

把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。

3.铜丝灭火:将铜丝绕成圈,罩在蜡烛的火焰上,这时空气并没有被隔绝,但发现火焰明显变少,甚至熄灭。

原因是铜的传热快,火焰产生的热量迅速被铜吸去,使火焰周围温度骤降,当石蜡油的温度低于其燃点时,火焰熄灭。

4.这只气球会爆炸吗?把一只气球吹足气,系紧口子。

再用一块透明胶布(橡皮膏也可)贴在气球上,拿一根针从贴着透明胶布的地方把气球扎破,你会看到气从针孔处徐徐冒出来,气球却象消了气的车胎一样慢慢地瘪下去。

原来气球扎破时,溢出的空气造成一股压力,橡皮和胶布对这种压力的反应各不相同。

当压缩空气从气球扎破的地方冲出时,橡胶脆而薄,气球皮一下就被撑破了,同时发出很大的破裂声。

透明胶带比较坚固,它可以抵住压缩空气冲出造成的压力,所以气球不会“啪”的一声爆炸。

人们已经把它运用到生产中去了,防爆车胎就是根据这个原理制成的。

5、烧不着的布条:找一块棉布条,用水淋时,在中间部分滴上酒精,然后用手拿着布条的两端,把布条张开,用蜡烛的火焰烧有酒精的部分。

有趣的现象出现了:在棉布条正对火焰的上方升起了火焰,好像火焰穿过了布条。

拿下布条一看,真奇怪,棉布条并没有烧焦。

6.神奇的牙签:把牙签小心地放在水面上。

把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。

牙签会向方糖方向移动。

换一盆水,把牙签小心地放在水面上,现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方,牙签会远离肥皂。

原因是当你把方糖放入水盆的中心时,方糖会吸收一些水分,所以会有很小的水流往方糖的方向流,而牙签也跟着水流移动。

物理化学-实验十一:电导法测定弱电解质的电离常数和难溶盐的溶解度

物理化学-实验十一:电导法测定弱电解质的电离常数和难溶盐的溶解度

实验十一电导法测定弱电解质的电离常数和难溶盐的溶解度Ⅰ、电导法测定弱电解质的电离常数一、实验目的1.掌握电导法测定弱电解质电离常数的原理。

2.掌握用电导率仪测定醋酸电离常数K HAc的方法。

3.通过实验了解溶液的电导(L)、摩尔电导率(λ)、弱电解质的电离度(α)、电离常数(K)等概念及它们之间的关系。

4.学会使用DDS-1lA型电导率仪。

二、实验原理弱电解质如醋酸,在一般浓度范围内,只有部分电离。

因此有如下电离平衡:HAc =H++ Ac-起始浓度 C 0 0平衡浓度C(1-α) CαCα其中C为醋酸的起始浓度,α为电离度,故C(1-α)、Cα各为HAc、H+及Ac-的平衡状态下的浓度。

如果溶液是理想的,在一定温度下,可由质量作用定律得到电离常数(K HAc)为:(1)根据电离学说,弱电解质的α随溶液的稀释而增加,当溶液无限稀释时,α→1,即弱电解质趋近于全部电离。

当温度一定时,弱电解质溶液在各种不同浓度时,。

只与在该浓度时所生成的离子数有关,因此可通过测量在该浓度所生成的离子数有关的物理量,如pH值、电导率等来测定α。

本实验是通过测量不同浓度时溶液的电导率来计算α和K值。

电导,即电阻的倒数,电阻的单位是Ω(欧姆),所以电导的单位为Ω-1 (欧姆)或S(西门子)。

对于金属导体,电导(L)的数值和导体的长度(l)成反比,和导体的截面积(A)成正比。

(2)其中l/A为常数,定义为Q;Lo称为电导率或比电导,其物理意义是长l为lm,截面积A 为lm2的导体的电导,所以它的单位可以写成Ω-1/m或S/m。

对于每种金属导体,温度一定,电导率(Lo)是一定的,因此可以用它来衡量金属导体的导电能力。

但是,对于电解质溶液,其导电机制是靠正、负离子的迁移来完成的。

它的电导率,不仅与温度有关,而且与该电解质溶液的浓度有关,所以若用电导率L。

来衡量电解质溶液的导电能力就不合适了。

这样,就提出了摩尔电导率λ的概念。

它的定义是:含有lmol电解质的溶液,全部置于相距为单位距离(SI单位用lm)的两个平行电极之间,该溶液的电导称为摩尔电导率(λ)。

实验十一配置OSPF路由协议

实验十一配置OSPF路由协议

实验^一配置OSPF各由协议作者: 日期:实验十一配置OSPF路由协议11. 1路由协议OSPF既述OSPF路由协议是一种典型的链路状态路由协议,用于一个自治系统内部•在这个自治系统中,所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个自治系统结构的数据库,其中存放路由域中相应链路的状态信息。

OSPF路由器正是通过这个数据库计算出OSPF路由表的•作为一种链路状态的路由协议,OSPFF将链路状态广播数据包LSA ( Link State Advertisement )传送给区域内的所有路由器,这一点与距离向量路由协议不同。

运行距离向量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给相邻的路由器。

对于OSPF路由协议,度量与网络中链路的带宽等因素相关,也就是说OSPF路由信息不受物理跳数的限制。

另外,OSPF路由协议还支持TOS(Type of Service )路由,因此OSPF适用于大型网络中•1 •区域在RIP协议中,网络是一个平面的概念,并无区域及边界的定义。

在OSPF路由协议中,一个网络或者说是一个路由域可以划分为很多个区域area ,每一个区域通过OSPF边界路由器相连,区域间可以通过路由总结(Summary)来减少路由信息,减小路由表,提高路由器的运算速度。

在OSPF路由协议的定义中,可以将一个自治系统划分为几个区域,我们把按照一定的OSPF路由法则组合在一起的一组网络或路由器的集合称为区域(area ).在OSPF路由协议中,每一个区域中的路由器都按照该区域中定义的链路状态算法来计算网络拓扑结构,这意味着每一个区域都有该区域独立的网络拓扑数据库及网络拓扑图•对于每一个区域,其网络拓扑结构在区域外是不可见的,每一区域内部的路由器对域外的其余网络结构也不了解,这意味着OSPF路由域中的网络链路状态数据广播被区域的边界挡住了,这样有利于减少网络中链路状态数据包在全网范围内的广播,也是OSPF将一个自治系统划分成很多个区域的重要原因。

实验11课程实验总结

实验11课程实验总结

至此,我们顺利完成了本书有关人机交互技术的全部实验。

为巩固通过实验所了解和掌握的相关知识和技术,请就所做的全部实验做一个系统的总结。

由于篇幅有限,如果书中预留的空白不够,请另外附纸张粘贴在边上。

11.5.1 实验的基本内容(1)本学期完成的人机交互技术实验主要有(请根据实际完成的实验情况填写): 1)第1章实验:主要内容是:熟悉人机交互技术的基本概念和主要内容;通过因特网搜索与浏览,了解网络环境中主流的人机交互技术网站,掌握通过专业网站不断丰富人机交互技术最新知识的学习方法,尝试通过专业网站的辅助与支持来开展人机交互技术应用实践。

2)第2章实验:主要内容是:熟悉认知心理学和人机工程学;了解人机交互技术的研究内容;熟悉认知心理学的基本概念和主要内容;熟悉人机工程学的基本概念和主要内容。

3)第3章实验:主要内容是:熟悉硬件人机界面设计;熟悉硬件人机界面设计的基本内容,了解硬件界面设计在人机界面设计中的作用;欣赏著名设计公司的设计成果,熟悉人机界面设计的成果表达,提高自己的鉴赏水平和知识水平,提高对设计的鉴赏能力。

4)第4章实验:主要内容是:理解设计风格和原则;熟悉人机交互的设计风格,掌握人机交互设计的基本原则;了解 Windows “辅助功能选项”的人文设计。

5)第5章实验:主要内容是:熟悉设计管理和游戏界面设计;了解和熟悉人机界面设计过程管理的相关知识;了解和评价游戏软件的人机交互设计,提高自己的评价能力,提高自己对设计水平的鉴赏能力。

6)第6章实验:主要内容是:熟悉直接操纵界面;熟悉直接操纵与虚拟环境的基本概念和内容;了解人机交互设计师的岗位特点和职业要求欣赏手机界面设计的优秀作品。

;7)第7章实验:主要内容是:熟悉网页设计;熟悉企业网页设计的基本内容与要求;实验11课程实验总结2 人机交互技术通过因特网搜索与浏览,欣赏成功网站的设计,分析网站建设需要注意的问题,学习网页设计的成功经验。

8)第8章实验:主要内容是:人机交互界面的创新设计;熟悉人机界面时尚设计的基本内容;熟悉技术进化 S 曲线及其应用与技术预测的作用。

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实验十一《连续冷却转变图(CCT)的测定与绘制》
一.实验目的
1.了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用;
2.了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤;
3.利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点;
4.建立钢的连续冷却转变图(CCT曲线)。

二.实验原理
当材料在加热或冷却过程中发生相变时,若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数,则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上,破坏了膨胀量与温度间的线性关系,从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。

这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法(膨胀分析)。

长期以来,热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。

通过膨胀曲线分析,可以测定相变温度和相变动力学曲线。

钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。

钢中膨胀系数由大到小的顺序为:奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体;比容则相反,其顺序是:马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物(但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。

从钢的热膨胀特性可知,当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时,钢的体积将发生突变。

过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时,钢的体积将膨胀;反之,钢的体积将收缩。

冷却速度不同,相变温度不同。

图1-1为40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线。

不同的钢有不同的热膨胀曲线。

图1-1 40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线
连续钢连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation)曲线图,简称CCT
曲线,系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。

钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺,均是在连续冷却的状态下发生相变的。

因此CCT曲线与实际生产条件相当近似,所以它是制定工艺时的有用参考资料。

根据连续冷却转变曲线,可以选择最适当的工艺规范,从而得到恰好的组织,达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。

连续冷却转变曲线测定方法有多种,有金相法、膨胀法、磁性法、热分析法、末端淬火法等。

除了最基本的金相法外,其他方法均需要用金相法进行验证。

用热模拟机可以测出不同冷速下试样的膨胀曲线。

发生组织转变时,冷却曲线偏离纯冷线性收缩,曲线出现拐折,拐折的起点和终点所对应转变的温度分别是相变开始点及终止点。

将各个冷速下的开始温度、结束温度和相转变量等数据综合绘在“温度-时间对数”的坐标中,即得到钢的连续冷却曲线图(如图2)。

动态热-力学模拟试验机Gleeble3500测定材料高温性能的原理如下:用主机中的变压器对被测定试样通电流,通过试样本身的电阻热加热试样,使其按设定的加热速度加热到测试温度。

保温一定时间后,以一定的冷却速度进行冷却。

在加热、保温和冷却过程中用径向膨胀仪测量均温区的径向位移量(即膨胀量),绘制膨胀量-温度曲线如图1-1所示,测试不同冷却速度下试样的膨胀量-温度曲线。

根据膨胀量-温度曲线确定不同冷却速度下的相转变开始点和结束点,即可绘制CCT曲线。

图 1-2 40CrMoA钢CCT曲线。

三. 实验设备及材料
1.Gleeble3500热模拟机
2.无碳化物贝/马(CFB/M)复相高强钢
四. 实验过程
1.将热电偶焊到试样上;
2.将试样装至仪器上,安装膨胀仪;
3.关闭样品室,关闭真空释放阀门,启动真空阀;
4.按试验要求选择升温速率、最高温度、保温时间、冷却速率等参数进行
编程;
5.按下开始按钮,开始实验;
6.试验结束后,打开真空释放阀门。

五. 实验结果与分析
获得该材料的实验数据如下:
奥氏体化温度910℃; Ac3=807℃;Ac1=769℃;Ms=295℃;Mf=160℃
1. 珠光体转变开始
6747 3495 880 455 198 542 1160 6086 时间/s
温度/℃670 660 600 592 579 530 510 480 2. 珠光体转变结束
时间/s 8348 6450 10261
温度/℃ 620 581 540
3. 贝氏体转变开始
95 160 336 748 1473 6704
时间/s
温度/℃290 333 355 386 410 437
4.贝氏体转变结束
215 447 943 1931 8904
时间/s
温度/℃160 194 212 240 265
绘出在“温度-时间对数”的坐标中的连续冷却曲线图(CCT曲线)
1)冷速曲线
1 2 3 4 5 6 7
冷速(℃/s)7 3.5 1.56 0.7 0.35 0.07 0.035
2)CCT曲线
参考绘出图形。

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