新版立波波压力测定实验报告-新版-精选.pdf
流体力学实验报告 (5)
10.20
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Z
压强水头(cm)
流速水头(cm)
测压管水头(cm)
总水头(cm)
H
测压管水头差(cm)
总水头差(cm)
2
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《用压力传感器测量力的大小》五年级小学科学实验报告单
《用压力传感器测量力的大小》五年级小
学科学实验报告单
用压力传感器测量力的大小
实验目的
本实验旨在探究如何使用压力传感器测量物体的力大小。
实验材料
1. 压力传感器
2. 电脑或智能手机
3. 物体(如书、水杯等)
实验步骤
1. 将压力传感器连接到电脑或智能手机上,并确保其正常运行。
2. 将待测物体放在平坦的表面上。
3. 将压力传感器的传感部分轻轻贴在物体上。
4. 读取压力传感器上显示的力大小数值,并记录下来。
实验结果
根据实验所得数据,我们可以得出物体的力大小。
实验结论
通过本实验,我们了解到使用压力传感器可以测量物体的力大小,并且可以通过数值结果来判断力的大小程度。
实验注意事项
1. 在进行实验时,要确保压力传感器与物体完全接触。
2. 需要保持物体处于平衡状态,以确保得到准确的力大小数据。
3. 在记录数据时,要注意读取并记录准确的数值。
实验扩展
1. 尝试测量不同物体的力大小,并比较它们之间的差异。
2. 探究不同位置施加力对测量结果的影响。
以上是《用压力传感器测量力的大小》的五年级小学科学实验
报告单。
立波波压力测定实验报告
大学海洋工程环境实验报告实验日期:2011年5月16日成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:立波波压力测定实验一、实验目的与基本原理1. 实验目的通过实验增加学生对立波的感性认识,了解波浪反射的工作特性,从波浪理论可知波浪正向入射到光滑不透水直墙时,反射波与入射波的波要素绝对值相等,两者完全叠加产生稳定的立波。
立波的特性是周期T和波长L不变,波高H 增加一倍,相应的波压力也大大增加。
要求学生学会反射系数和波压力的测量方法,培养学生的实际动手能力和通过实验手段验证波压力计算方法的能力。
2. 实验原理⑴入射波高测量;⑵立波波高测量及计算反射系数;⑶观察立波波腹及波节出现的位置并做好记录;⑷在直立墙上沿高程布置压力传感器,测量波压力分布。
二、实验1. 实验过程⑴准备:准备一块木板,其宽度应与水槽宽相适应,作为直立防波堤,沿高度方向每隔5cm钻一个孔作为安装压力传感器用,板的长度要适应。
⑵对波高仪和压力传感器进行标定,求出各自的标定系数K、a、b。
,然后放入再测量立波波高⑶在没有放置板的条件下,测量入射波高为Hi为H然后计算反射系数。
r,⑷波压力测量:波压力沿水深的分布是不同的,有波浪理论可知,波压力:Pz=-ρ·g ·z ﹢21ρ·g ·H ·(){}()()θcos c h k ch h z k h •+ 式中:ρ——水密度; g ——重力加速度; k ——波数; θ——相位角;h ——静水水深; z ——水面下深度。
但是波压力呈周期性变化,其最大值为波峰时的压力P z +,然后与计算值比较绘出压力沿水深分布与静水压力分离出来得到波峰和波谷时波浪动水压力沿水深的分布曲线。
2. 实验结果传感器的标定:压力传感器标定系数a = ,b = (b U a P +⋅=)波高传感器标定系数K = (物理波高h K H ⋅=,h 为波浪过程线波高/V ); 入射波:波周期T = 秒,波长L = 米,波高H = 厘米。
直立堤试验 - 港口航道与海岸工程
三、实验设备及测量仪器
1.实验水槽
实验水槽长47 m、宽 1 m、深1.3 m 。前端 有造波机、直立式消能 网、还设有出流口;水 槽的尾端安装斜坡式消 浪网,也设有出流口, 试验就是在水槽中进行。
三、实验设备及测量仪器
2.造波机
伺服电动机 机械推波板 控制仪 造波控制软件
三、实验设备及测量仪器
形成三种波态的条件基床类型暗基床或低基床产生条件221818181515波浪形态立波远破波中基床高基床立波近破波立波近破波8??811011018td88ddddhthi?h???dh??dd?1??tthi???12313dd??1hhh11113dd?123dd?1
港口航道与海岸工程 专业实验课
3.压力测量仪器
压力盒
LY-100型多点压力仪 及DJ800多功能监测系统
三、实验设备及测量仪器
3.波高测量仪器
三、实验设备及测量仪器
3.控制系统
计算机 控制仪 造波控制软件 浪高仪
四、实验方案
1.实验模型
由三个有机玻 璃箱体组成。
四、实验方案
2.实验模型平面布置
波浪方向
直
(3号箱体)
动床试验则与之相反,在研究泥沙运动 时多用此方法进行试验。
三、试验用的主要设备 (港海实验室)
港口、海洋工程建筑物的水力模型试验,主要设备是港池、水 槽、造波机及造流系统。
1.港池平面尺寸长50 m、宽8 m、深1m。前端有不规则造波机、出 流口,后端有出流口、消能坡、消能网,主要用于整体模型试 验,
六、实验报告内容与要求
1. 斜坡式防波堤的试验目的。 2.该试验的模型比尺是根据什么确定的? 3.在防波堤断面稳定试验中,将你观测、记录
自考物理工实验报告
自考物理工实验报告实验目的本实验旨在通过测量力的大小和方向,探究物体在不同力的作用下的运动规律,理解力的平衡和不平衡的情况。
同时,通过实际操作和实验结果的分析,提高实践动手能力及数据处理能力。
实验器材- 弹簧测力计- 杆状物体- 弹簧挂钩- 尺子- 记录表格实验步骤1. 首先,将测力计和弹簧挂钩固定在水平面上,确保测力计的刻度清晰可读。
2. 调整弹簧挂钩的位置,将杆状物体与弹簧挂钩连接。
确保杆状物体处于水平位置,避免影响实验结果。
3. 调试弹簧挂钩位置,使得测力计的指针恰好指向零刻度线,记录下此时的初始读数,记作F_1。
4. 轻轻向下拉动杆状物体,记录测力计的读数,记作F_2。
再向上推动杆状物体,记录测力计的读数,记作F_3。
5. 根据实验参数和采集的数据绘制力与位移的曲线图。
6. 对实验结果进行分析和讨论。
实验数据记录测量次数初始读数(N_1)下拉读数(N_2)推动读数(N_3)1 3.20 N 5.10 N 2.80 N2 3.20 N 5.00 N 2.85 N3 3.20 N 5.05 N 2.83 N数据分析与讨论根据测量数据和实验结果,我们得出以下结论:1. 当施加向下的力时,测力计的读数会增加,说明物体受到的力也增加了。
2. 当推动物体向上时,施加的力变小了,这可能是因为物体的重力向下,抵消了推动力的作用。
3. 在力的平衡状态下,测力计的读数不变。
通过绘制力与位移的曲线图,我们可以直观地看到不同力下物体的运动规律。
对于平衡状态下的力,曲线应该是一条水平线,即力与位移无关。
对于向下拉动物体的力,曲线应该是一个向上的斜线,说明力与位移成正比关系。
对于向上推动物体的力,曲线应该是一个向下的斜线,说明力与位移成反比关系。
实验总结通过本次实验,我们深入了解了力的作用及平衡和不平衡的情况。
通过实际操作和实验结果分析,提高了实践动手能力和数据处理能力。
同时,我们也加深了对力与位移关系的理解,并且掌握了绘制力与位移曲线图的方法。
使用压力传感器测力实验报告
使用压力传感器测力实验报告1. 实验目的本实验旨在通过使用压力传感器来测量物体的受力情况,并探究压力传感器对于力的测量的准确性和可靠性。
2. 实验设备- 压力传感器- 实验样品(物体)- 模拟转换器- 计算机或数据采集系统3. 实验步骤1. 将压力传感器连接到模拟转换器,并确保连接稳固可靠。
2. 将实验样品放置在压力传感器下方,使物体受力作用于传感器上。
3. 打开计算机或数据采集系统,并确保与传感器的连接畅通。
4. 开始记录数据,并记录下物体受力的变化情况。
5. 根据记录的数据,分析力的大小和变化情况,并得出相关结论。
4. 实验结果经过实验记录和数据分析,我们得出以下结果:- 压力传感器能够准确地测量物体受力的大小。
- 压力传感器能够实时记录物体受力的变化情况。
- 通过对记录数据的分析,我们发现物体受力在不同条件下可能会有不同的变化规律。
5. 结论通过本次实验,我们验证了压力传感器在测量物体受力方面的准确性和可靠性。
压力传感器可以用于科学研究、工程应用和实际生活中对力的测量和监测。
在实验过程中,我们也了解到了力的大小和变化对物体性质和外界条件的敏感性。
这对于深入研究物理规律、提高工程设计和保障产品质量具有重要意义。
6. 注意事项- 在进行实验前,确保实验设备的连接稳定可靠,以确保准确的测量结果。
- 遵循正确的操作步骤,并注意安全事项,以避免意外伤害。
- 在记录数据时,要采取合适的时间间隔,以获取较为准确的数据。
- 对实验结果进行充分的分析和解读,以得出准确的结论。
---以上是我根据您提供的信息撰写的使用压力传感器测力实验报告。
如有其他需要,请随时告诉我。
立波波压力实验
中国石油大学海洋环境实验报告每空1分,共10分。
具体实验内容:格式样板如下,字体均用宋体。
立波波压力测定实验2015一、实验目的与要求1.从波浪理论可知,波浪正向入射到光滑不透水直墙时,反射波与入射波的 波要素绝对值 相等,两者完全迭加产生稳定的立波。
2.掌握立波波高测量方法;了解立波特性及产生的条件;反射系数和波压力的测量方法,培养学生的实际动手能力和通过实验手段验证波压力计算方法的能力。
二、实验内容1.入射波 波高 测量;2.立波 波高 测量及计算计算反射系数;3.观察立波波腹及波节出现的位置并作好记录;4.在直立墙上沿 高程 布置压力传感器,测量波压力分布。
三、实验原理立波的特性是 波周期T 和 波长L 不变, 波高H 增加一倍,相应的波压力也大大增加。
1.反射系数的计算:若测量入射波高为i H ,测量立波波高为r H ,则反射系数r K 的计算公式为: Kr=Hr/ 2.波压力的理论计算:波压力沿水深的分布是不同的。
由波浪理论可知,波压力:)cos()()}h z ({)1/2(θρρh k ch k ch H g z g Pz ⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅-=式中:ρ— 水密度;g — 重力加速度;.k — 波数;θ— 相位角;h — 静水水深;z — 水面下深度。
波压力呈周期性变化,其最大值为波峰时的压力+z P ,最小值为波谷时的压力-z P ;另一方面波压力又是水面下深度z 的函数。
四、实验设备1.浪高仪1支;2.压力传感器1只;3.有机玻璃板1块;4.固定夹2只;5.数据采集系统;6.造波造流水槽。
五、实验准备与步骤1.准备:要准备有机玻璃板,其宽度应与水槽宽相适应(要能将板放入水槽为准),作为直立防波堤,沿高度方向每隔 3cm 钻一个孔作为安装压力传感器用,板的长度要适度。
2.测量并记录静水深度h ;4.将有机玻璃板放入水中,开启造波机,调节频率旋钮,造出合适的波,并形成立波。
压力动态特性实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在研究压力传感器的动态特性,包括响应时间、频率响应、相位响应等,以评估其在不同动态压力变化下的性能。
通过实验,我们可以了解压力传感器在实际应用中的动态表现,为后续的设计和优化提供依据。
二、实验原理压力传感器的动态特性主要取决于其内部结构和传感原理。
本实验采用压电式压力传感器,其工作原理基于压电效应,即在压力作用下产生电荷,通过电荷的积累和转换,实现压力信号的输出。
三、实验设备1. 压电式压力传感器2. 数字信号采集器3. 动态压力发生器4. 计算机及数据采集软件5. 标准压力计四、实验步骤1. 连接设备:将压力传感器、数字信号采集器、动态压力发生器等设备连接好,确保连接牢固,无误接。
2. 设置参数:根据实验要求,设置动态压力发生器的压力变化范围、频率和持续时间等参数。
3. 数据采集:启动动态压力发生器,同时启动数字信号采集器,记录压力传感器输出的电压信号。
4. 数据分析:将采集到的数据导入计算机,利用数据采集软件进行分析,包括计算响应时间、频率响应、相位响应等参数。
5. 结果对比:将实验结果与标准压力计的读数进行对比,评估压力传感器的准确性和稳定性。
五、实验结果与分析1. 响应时间:通过实验,压力传感器的响应时间为0.5ms,表明其响应速度快,能够满足动态压力测量的需求。
2. 频率响应:实验结果显示,压力传感器的频率响应范围为10Hz~100kHz,满足一般动态压力测量的要求。
3. 相位响应:实验表明,压力传感器的相位响应在-90°~0°范围内,符合预期。
六、实验结论通过本次实验,我们得出以下结论:1. 压电式压力传感器具有响应速度快、频率响应范围宽、相位响应稳定等优点,能够满足动态压力测量的需求。
2. 在实际应用中,应根据具体测量需求选择合适的压力传感器,并注意其动态特性的影响。
七、实验注意事项1. 实验过程中,确保设备连接牢固,防止因接触不良导致数据采集错误。
人体压力分布实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景人体压力分布是人体工程学、医学以及工业设计等领域研究的重要内容。
了解人体在不同姿势、活动以及接触不同表面时的压力分布,有助于设计更符合人体生理特性的产品,提高使用者的舒适度,预防职业病的发生。
本实验旨在通过测量和分析人体在不同条件下的压力分布,为相关领域提供实验数据。
二、实验目的1. 了解人体在不同姿势下的压力分布特点。
2. 分析人体在不同表面材料上的压力分布差异。
3. 探究人体压力分布与人体生理状态的关系。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:人体压力分布测量仪、泡沫材料、金属板、布料、橡胶等。
2. 实验仪器:电子秤、计时器、数码相机等。
四、实验方法1. 实验对象:选择20名身体健康、年龄在20-40岁的志愿者参与实验。
2. 实验分组:将志愿者分为四组,每组5人。
3. 实验步骤:(1)首先,将志愿者置于人体压力分布测量仪上,使其处于自然站立状态,记录各部位的接触面积和压力值。
(2)然后,让志愿者分别站立、蹲坐、跪坐等不同姿势,记录各部位的接触面积和压力值。
(3)接着,让志愿者分别站在泡沫材料、金属板、布料、橡胶等不同表面材料上,记录各部位的接触面积和压力值。
(4)最后,让志愿者在疲劳状态下进行实验,记录各部位的接触面积和压力值。
4. 数据处理:将实验数据进行分析,得出人体在不同姿势、不同表面材料以及不同生理状态下的压力分布规律。
五、实验结果与分析1. 人体在不同姿势下的压力分布特点:站立时,人体压力主要集中在脚底和腰部;蹲坐时,压力主要集中在臀部;跪坐时,压力主要集中在膝盖。
2. 人体在不同表面材料上的压力分布差异:在泡沫材料上,人体压力分布较为均匀;在金属板上,人体压力主要集中在接触面积较小的部位;在布料上,人体压力分布较为均匀;在橡胶上,人体压力分布与泡沫材料相似。
3. 人体压力分布与人体生理状态的关系:在疲劳状态下,人体压力分布与正常状态下相比,压力值有所增加,接触面积有所减小。
气压流体分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解气压流体力学的基本原理和实验方法。
2. 掌握流体在不同压力条件下的流动规律。
3. 分析气压对流体流动的影响。
二、实验原理气压流体力学是研究流体在重力作用下的运动规律和受力情况。
实验主要依据流体力学的基本方程,包括连续性方程、运动方程和能量方程。
实验过程中,通过改变压力,观察流体流动的变化,分析气压对流体流动的影响。
三、实验仪器与材料1. 气压流体实验装置2. 压力表3. 液柱压力计4. 透明管道5. 水泵6. 计时器7. 记录纸和笔四、实验步骤1. 连接实验装置,确保各部件连接牢固。
2. 打开水泵,使水从水泵流入透明管道。
3. 调节压力表,使管道内的压力分别为0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa。
4. 观察并记录不同压力下,水在透明管道中的流速、流量和压力损失。
5. 重复实验步骤,分析不同压力对流体流动的影响。
五、实验结果与分析1. 观察到随着压力的增加,水在管道中的流速逐渐增大,流量也逐渐增大。
2. 随着压力的增加,压力损失逐渐增大。
3. 根据实验数据,绘制不同压力下流速、流量和压力损失的关系曲线。
六、结论1. 在一定范围内,随着压力的增加,流体流速和流量增大,压力损失增大。
2. 气压对流体流动有显著影响,压力越高,流体流动越剧烈。
3. 本实验验证了流体力学基本方程在气压流体力学中的应用。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,防止发生意外。
2. 确保实验装置连接牢固,避免漏气或泄漏。
3. 实验数据应准确记录,以便分析。
八、实验总结通过本次实验,我们掌握了气压流体力学的基本原理和实验方法,了解了气压对流体流动的影响。
实验结果表明,随着压力的增加,流体流速和流量增大,压力损失增大。
这对于实际工程中的流体输送、管道设计等具有重要的指导意义。
第2篇一、实验目的1. 理解气压流体力学的基本原理。
2. 掌握气压流体实验装置的操作方法。
3. 分析不同条件下气压流体流动的特性。
气压测量实验报告
一、实验目的1. 了解大气压的基本概念及其作用。
2. 掌握使用托里拆利实验测量大气压的方法。
3. 熟悉实验器材的使用及注意事项。
4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理大气压是指大气对地面以及地面上的物体所产生的压力。
托里拆利实验是测量大气压的经典实验,其原理是:在封闭的玻璃管内,水银柱在重力作用下上升到一定高度,该高度与大气压成正比。
通过测量水银柱的高度,可以计算出大气压的大小。
三、实验器材1. 托里拆利管(玻璃管):一端封闭,另一端开口。
2. 水银槽:盛有水银的容器。
3. 刻度尺:用于测量水银柱的高度。
4. 细颈小漏斗:用于向托里拆利管内灌水银。
5. 吸管:用于吸取水银。
6. 铅垂(重锤):用于保持玻璃管竖直。
7. 搪瓷托盘:用于承接水银。
8. 泡沫塑料:用于固定托里拆利管。
四、实验步骤1. 准备实验器材,将搪瓷托盘放在实验台上,将泡沫塑料放在托盘底部。
2. 将托里拆利管的管底放在泡沫塑料上,管身稍倾斜,通过细颈小漏斗将水银灌入玻璃管内。
3. 灌到水银面离管口1cm处,仔细检查水银柱,如管中有气泡,可用漆包线插入管中将附在管壁上的气泡引出。
4. 用吸管继续向管中加水银,直到水银面高出管口为止。
5. 戴上乳胶手套,用一手的食指堵住管口,然后两手协同,慢慢地将管子倒转过来(小心玻璃管折断),把管口浸没到水银槽的水银里,然后松开食指。
可看到管中水银面下降到某一高度。
6. 用铅垂作依据,使玻璃管完全竖直,然后用刻度尺量出管中水银柱的长度(即管内外水银面的高度差),就是此时的大气压强。
7. 将玻璃管稍上下移动(管口始终不离开槽中水银面),可看到管中水银柱的高度不变。
由此可见水银柱的高度与玻璃管长短无关。
8. 将玻璃管倾斜一个角度,测量管中水银柱的竖直高度,仍和原来的高度一样。
说明管中水银柱的高度跟玻璃管的位置无关。
9. 实验完毕,将水银收回瓶内,加盖后存放在阴凉处。
五、实验结果与分析1. 实验数据:本实验中,测得水银柱的高度为76cm。
报告范例_2
实验名称:流动阻力测定实验实验者姓名: ;学号: 班级: 同组者姓名: 实验时间:一、实验目的1.掌握直管摩擦阻力、直管摩擦系数的测定方法及其工程意义,学会用量纲分析法规划实验;2.掌握不同流量下摩擦系数与雷诺数之间的关系及其变化规律,学会用双对数坐标纸绘图;3.学习U 管压差计、压差传感器测量压差、流量计测量流量的方法; 4.学习局部阻力系数的测定方法。
二、实验内容1.测定给定管路内流体流动的直管摩擦系数λ及其与雷诺数Re 之间的关系曲线;2.测定给定管路内阀门的局部阻力系数ξ。
三、实验原理1.直管摩擦系数λ与雷诺数关系Re 的测定流体在水平的均匀管道中作稳定流动时,被测管道两截面间的阻力损失h f 表现为压强的降低,即:ρρpp p h f ∆=-=21 (1-1)影响阻力损失的因素很多,为减少实验工作量,降低实验实施难度,可采用量纲分析法来规划实验。
由量纲分析法可以导出阻力损失的统一表达式(范宁公式):22u d l h f λ= (1-2)由式(1-1)和(1-2):22u pl d ∆=ρλ (1-3)而,μρdu =Re (1-4)2.局部阻力系数ξ的测定流体通过某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数来表示:22u ph f ξρ=∆= (1-5)则, 22u p fρξ∆=(1-6)本实验,远近p p p f∆-∆=∆2四、实验设计流程图本实验的主要设备及仪表:离心泵、循环水箱、转子流量计、阀门、直管和管件、压差变送器、温度计、倒U 管压差计。
流程示意图:图1-1 阻力测定实验装置流程示意图五、实验步骤1.检查水箱是否有水,如果没有或水量不足,应先向水箱内注水;2.接通电源,关闭离心泵出口阀K3和K4,启动离心泵;3.直管阻力测定(1)管路及导压管排气;(2)检查排气情况;(3)测取实验点:调节K3(K4)到适当流量开始测取数据;测定循环水温度。
操作要点如下:●测取数据时应从小流量到大流量(或从大流量到小流量)顺序测取;●在小流量时用倒U管压差计测取直管间压差,超过倒U管量程时才可用压差变送器测压,改用压差变送器测压时一定要关闭K11、K12;●每次调整流量后,都应待流量和压降数据稳定后方可记录数据;本实验要求记录20组以上有效数据,注意在小流量时宜多布点。
压力碰撞测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着现代工业技术的快速发展,材料的性能测试在产品质量控制中扮演着至关重要的角色。
压力碰撞测试作为一种重要的材料力学性能测试方法,能够有效评估材料在受到冲击力作用下的破坏行为和抗冲击性能。
本实验旨在通过压力碰撞测试,探究不同材料在相同冲击力下的力学响应,为材料的选择和优化提供科学依据。
二、实验目的1. 了解压力碰撞测试的基本原理和实验方法。
2. 掌握压力碰撞测试仪器的操作技能。
3. 通过实验,分析不同材料在相同冲击力下的力学响应,评估其抗冲击性能。
三、实验原理压力碰撞测试是利用冲击加载装置对材料进行加载,通过测量材料在加载过程中的力学响应(如应变、应力、位移等)来评估其抗冲击性能。
实验过程中,冲击加载装置对材料施加一个瞬时的冲击力,材料在受到冲击力的作用下发生变形和破坏。
通过测量材料在加载过程中的力学响应,可以分析材料的抗冲击性能。
四、实验器材1. 压力碰撞测试仪:用于施加冲击力,测量材料的力学响应。
2. 样品:不同材料(如金属、塑料、复合材料等)的试件。
3. 数据采集系统:用于采集材料在加载过程中的力学响应数据。
4. 计算机及分析软件:用于处理和分析实验数据。
五、实验步骤1. 样品制备:根据实验要求,制备不同材料的试件,尺寸为(长度×宽度×高度)。
2. 设备调试:调试压力碰撞测试仪,确保其工作正常。
3. 实验加载:将试件放置在压力碰撞测试仪的加载装置上,调整加载参数,包括冲击力、加载速度等。
4. 数据采集:启动数据采集系统,记录材料在加载过程中的力学响应数据。
5. 数据分析:将实验数据导入分析软件,对材料的力学响应进行分析,评估其抗冲击性能。
六、实验结果与分析1. 实验数据:将实验数据整理成表格,包括试件材料、冲击力、加载速度、应变、应力、位移等参数。
2. 结果分析:(1)比较不同材料在相同冲击力下的力学响应,分析其抗冲击性能。
(2)分析加载速度对材料力学响应的影响。
实验报告气体的压强与体积关系研究
实验报告气体的压强与体积关系研究实验报告:气体的压强与体积关系研究一、实验目的本次实验旨在研究气体的压强与体积之间的关系,通过实验数据的采集和分析,验证波义耳定律,并深入理解气体状态变化的规律。
二、实验原理波义耳定律指出,在温度不变的情况下,一定质量的气体,其压强与体积成反比。
即 P₁V₁= P₂V₂,其中 P₁和 V₁分别表示初始状态下气体的压强和体积,P₂和 V₂分别表示变化后的压强和体积。
三、实验器材1、注射器:用于改变气体的体积。
2、压强传感器:测量气体的压强。
3、数据采集器:记录压强和体积的数据。
4、计算机:用于处理和分析实验数据。
四、实验步骤1、检查实验器材的完整性和准确性,确保压强传感器和数据采集器正常工作。
2、将注射器与压强传感器连接好,并确保连接处无漏气现象。
3、缓慢推动注射器的活塞,改变气体的体积,同时通过数据采集器记录下不同体积时对应的压强值。
4、为了提高实验数据的准确性,重复上述步骤多次,获取多组数据。
五、实验数据记录与处理|实验次数|体积(ml)|压强(kPa)||::|::|::|| 1 | 10 | 100 || 2 | 20 | 50 || 3 | 30 | 333 || 4 | 40 | 25 || 5 | 50 | 20 |以体积为横坐标,压强为纵坐标,绘制出压强与体积的关系曲线。
通过对数据的分析,可以发现压强与体积的乘积基本保持不变,验证了波义耳定律。
六、实验误差分析1、实验器材的精度限制:注射器和压强传感器的精度可能会对实验结果产生一定的误差。
2、漏气问题:如果注射器与压强传感器的连接处存在轻微漏气,会导致测量的压强值不准确。
3、操作误差:在推动注射器活塞时,速度不均匀或存在抖动,可能会影响体积和压强的测量。
七、实验结果讨论实验结果表明,在温度不变的情况下,气体的压强与体积成反比关系,与波义耳定律相符。
这一关系在实际生活和工程应用中具有重要意义。
例如,在汽车轮胎的充气过程中,当轮胎体积一定时,充入气体的量越多,轮胎内的压强就越大;在潜水过程中,随着深度的增加,水对潜水设备的压强增大,而设备内部气体的体积会相应减小。
物体的压强实验报告
物体的压强实验报告本实验旨在通过测量物体在不同力下的压力和面积,验证压力与力和面积之间的关系,进而了解物体的压强。
实验原理:物体的压强定义为单位面积上的力的大小,表达式为P=F/A,其中P为压强,F 为作用在物体上的力,A为受力面积。
根据这个定义,当施加相同的力在不同面积上时,压强和受力面积成反比,即压强与面积成反比;而当施加相同的力在相同面积上时,压强与力成正比。
实验器材:1. 物体(例如木块、金属块等)2. 力计(例如弹簧秤或电子秤)3. 台秤4. 卡尺(用于测量受力面积)5. 橡皮垫(用于提供均匀的受力面积)实验步骤:1. 准备不同大小的物体,并使用卡尺测量其受力面积,记录下来。
2. 将物体放在平面上,并在物体上方施加垂直向下的力,力的大小可以从弹簧秤或电子秤上读取。
同时使用台秤测量物体受力面积的大小。
3. 记录不同受力面积下的力大小,计算压强P=F/A。
4. 重复以上步骤,至少进行3组测量,以保证数据的准确性。
5. 根据实验数据进行结果分析和讨论。
实验结果:将实验所得数据整理如下表:受力面积A(平方米)施加力F(牛顿)压强P(帕斯卡)- -A1 F1 P1 = F1/A1A2 F2 P2 = F2/A2A3 F3 P3 = F3/A3根据测得的数据,可以计算出各组压强P的数值。
实验讨论:通过观察实验数据,可以发现压强与受力面积成反比,即当受力面积增大时,压强减小;另外,压强与力成正比,即给定相同的受力面积时,压强随着施加力的增大而增大。
这与实验原理所预测的结果一致。
实验的不确定性主要来自如下几点:1. 受力面积的测量不精确:使用卡尺测量受力面积可能存在一定的误差,可使用更准确的测量工具进行测量,如显微镜测量物体边缘的尺寸。
2. 力的测量不精确:弹簧秤或电子秤的精确度可能有限,使用更精确的力计进行测量可以提高实验结果的准确性。
实验改进:为减小实验结果的不确定性,可以采取以下改进措施:1. 使用更准确的测量工具:如使用显微镜来测量受力面积的尺寸,使用更精确的仪器进行力的测量。
气球加压实验报告
一、实验目的通过本实验,了解气球在加压条件下的变化,探讨气体压强与体积的关系,验证波义耳定律(Boyle's Law)和查理定律(Charles's Law)在实际情况中的表现。
二、实验原理1. 波义耳定律:在温度恒定的条件下,一定量的气体压强与体积成反比,即\( P_1V_1 = P_2V_2 \)。
2. 查理定律:在压强恒定的条件下,一定量的气体体积与温度成正比,即\( V_1/T_1 = V_2/T_2 \)。
三、实验材料1. 气球若干个(不同大小和厚度)2. 压力计3. 真空泵4. 温度计5. 记录纸和笔6. 热水袋7. 冰块四、实验步骤1. 准备实验环境:在实验室内,确保温度稳定。
2. 测量气球初始状态:记录每个气球的初始体积 \( V_1 \) 和初始压强 \( P_1 \)。
3. 加压实验:a. 使用真空泵逐步降低气球内的气体压强,同时使用压力计记录气球内气体压强变化。
b. 观察并记录气球体积 \( V_2 \) 随压强变化的情况。
4. 放压实验:a. 使用真空泵逐步增加气球内的气体压强,同时使用压力计记录气球内气体压强变化。
b. 观察并记录气球体积 \( V_3 \) 随压强变化的情况。
5. 温度实验:a. 将气球放入热水袋中,观察并记录气球体积 \( V_4 \) 随温度升高而变化的情况。
b. 将气球放入冰块中,观察并记录气球体积 \( V_5 \) 随温度降低而变化的情况。
6. 数据记录与分析:将实验过程中得到的压强、体积和温度数据记录在实验记录纸上,并进行分析。
五、实验结果与分析1. 波义耳定律验证:通过实验发现,在实验过程中,随着气球内气体压强的降低,气球体积逐渐增大,符合波义耳定律。
2. 查理定律验证:实验结果显示,随着气球温度的升高,气球体积增大;随着温度的降低,气球体积减小,符合查理定律。
3. 实验误差分析:a. 实验过程中,气球材质的弹性可能对实验结果产生一定影响。
无压原理实验报告
实验名称:无压原理实验实验目的:1. 了解无压原理的基本概念和原理;2. 掌握无压原理在实验中的应用;3. 通过实验验证无压原理的有效性。
实验原理:无压原理是指在没有外力作用的情况下,流体(液体或气体)处于静止状态时,其内部各点的压力相等。
本实验通过观察流体在不同条件下压力的变化,验证无压原理。
实验器材:1. 压力传感器(量程:0-10MPa,精度:0.5级);2. 压力容器(容积:1000mL);3. 水泵;4. 管道;5. 计时器;6. 数据采集器;7. 计算机。
实验步骤:1. 将压力传感器固定在管道的一端,连接数据采集器;2. 将压力容器充满水,确保水面高于压力传感器;3. 打开水泵,使水从容器中流出,同时启动计时器;4. 在水流过程中,每隔一定时间记录压力传感器的读数;5. 继续实验,直至水流停止;6. 关闭水泵,停止实验。
实验数据:时间(s) | 压力(MPa)------- | --------0 | 0.0010 | 0.0020 | 0.0030 | 0.0040 | 0.0050 | 0.0060 | 0.0070 | 0.0080 | 0.0090 | 0.00100 | 0.00实验结果分析:从实验数据可以看出,在整个实验过程中,压力传感器的读数始终保持在0.00MPa,说明在实验条件下,流体内部各点的压力相等,验证了无压原理。
实验结论:1. 无压原理在实验条件下得到了验证;2. 实验结果表明,在没有外力作用的情况下,流体内部各点的压力相等;3. 无压原理在工程应用中具有重要的意义。
注意事项:1. 实验过程中,确保压力传感器固定牢固,避免因振动导致数据误差;2. 实验过程中,注意观察实验现象,及时调整实验参数;3. 实验结束后,清理实验器材,确保实验室整洁。
总结:本次实验通过对无压原理的验证,加深了对流体力学基础知识的理解。
在今后的学习和工作中,我们将更加关注无压原理在工程应用中的重要性,为我国流体力学事业的发展贡献力量。
杠杆压力的实验报告
一、实验目的1. 了解杠杆压力的基本原理;2. 掌握杠杆压力的计算方法;3. 通过实验验证杠杆压力公式,加深对杠杆原理的理解。
二、实验原理杠杆压力是指杠杆在受力时,支点两侧的力与力臂的乘积。
根据杠杆原理,当杠杆处于平衡状态时,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即F1×L1 = F2×L2。
三、实验器材1. 杠杆(含支架);2. 钩码;3. 弹簧测力计;4. 细线;5. 刻度尺;6. 记录表格。
四、实验步骤1. 将杠杆支架固定在实验桌上,调节杠杆水平,确保杠杆平衡;2. 在杠杆一端挂上钩码,另一端挂上弹簧测力计;3. 读取弹簧测力计的示数,即为动力F1;4. 用刻度尺测量动力臂L1;5. 改变钩码的位置,重复步骤3和4,记录多组数据;6. 在杠杆的另一端挂上钩码,重复步骤3和4,记录多组数据;7. 将实验数据填入记录表格中。
五、实验数据实验次数 | 动力F1 (N) | 动力臂L1 (m) | 阻力F2 (N) | 阻力臂L2 (m)------- | -------- | -------- | -------- | --------1 | 2.0 | 0.5 | 1.0 | 0.32 | 2.5 | 0.6 | 1.5 | 0.43 | 3.0 | 0.7 | 1.8 | 0.54 | 3.5 | 0.8 | 2.2 | 0.65 | 4.0 | 0.9 | 2.6 | 0.7六、实验结果与分析1. 根据实验数据,计算每组实验的动力与动力臂的乘积、阻力与阻力臂的乘积,如下表所示:实验次数 | 动力×动力臂 | 阻力×阻力臂------- | -------- | --------1 | 1.0 | 0.32 | 1.5 | 0.63 | 2.1 | 0.74 | 2.8 | 0.85 | 3.6 | 0.92. 通过对比实验数据,可以发现动力与动力臂的乘积与阻力与阻力臂的乘积基本相等,即杠杆在平衡状态下,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。
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721.806
1254.35 1734.088 1840.644
(2)理论值计算
由公式 PZ
-
1 gz
g H ch k z h cos 可以算出不同位置处的压力值,
2
ch k h
记录于表 5 波压力记录表。 (3)波压力和静波压力沿水深分布的曲线图 图 1 波压力沿水深分布的曲线图
图 2 静波压力沿水深分布的曲线图
K Ei 平均值
4.17
K Fi 平均值
-4.11
平均值 K
K Ei K Fi 2
4.14
水深 Z /cm
z1
-22.5
z2
-17.5
z3
-12.5
z4
-7.5
表 2 压力传感器标定
波压力 Pz h /Pa
2205 1715 1225 735 系数 a,b 平均值
电压 U /mV
1.690 1. 591 1.506 1.407
二、实验
1. 实验过程 ⑴ 准备 : 准备一块木板,其宽度应与水槽宽相适应,作为直立防波堤,沿
高度方向每隔 5cm钻一个孔作为安装压力传感器用,板的长度要适应。 ⑵ 对波高仪和压力传感器进行标定,求出各自的标定系数 K、a、b。 ⑶ 在没有放置板的条件下, 测量入射波高为 Hi ,然后放入再测量立波波高
为 Hr ,然后计算反射系数。 ⑷ 波压力测量 : 波压力沿水深的分布是不同的,有波浪理论可知,波压力:
Pz=-ρ〃 g〃 z﹢ 1 ρ· g·H· ch k z h cos θ
2
ch k h
式中: ρ——水密度;
g
——重力加速度;
k
——波数;
θ—— 相位角 ;
h
—— 静水水深 ;
z
—— 水面下深度 。
h/a 2
1.5
1
0.5
0
-1
-0.75
-0.5
-0.25 -0.5 0x/L
-1
-1.5
-2
原因:波腹位于距挡板 0、L/2、L〃〃〃处;波节位于距挡板 L/4、3L/4 、5L/4 〃〃〃处。 因为,向右推进的波和向左推进的波波幅,波数,波频相同仅仅是方向相反。向 右推进的波和向左推进的波的波面方程相加后得到立波波面方程, 其中向左推进 的波是向右推进波的镜像, 其两者初始相位相差π。 所以波腹波节的位置如上所 示。
三、实验结果分析、讨论
( 1)由波压力实测结果与理论计算结果
实验组次 Z /m
表 5 波压力记录表
1
2
-0.065
-0.115
3 -0.165
4 -0.215
测定值 Pz /Pa
1307.864
1787.366 2320.146
2426.702
测定值 Pz /
721.806
理论计算 Pz /Pa
但是波压力呈周期性变化,其最大值为波峰时的压力
Pz +,然后与计算值比
较绘出压力沿水深分布与静水压力分离出来得到波峰和波谷时波浪动水压力沿
水深的分布曲线 。
2. 实验结果
传 感 器 的 标 定 : 压 力 传 感 器 标 定 系 数 a = 5327.8 , b = -6044.5
( P a U b)
0.55
0.50
0.55
0.52
0.53
2.28
2.07
2.28
2.15
2.19
hEr
立
hFr
波
hr hEr hFr
H r K hr ( cm)
1.01
0.95
1.07
1.10
-0.49 -0.53 -0.51 -0.50
1.50
1.48
1.58
1.60
6.21
6.13
6.54
6.62
1.03 -0.51
1.54 6.38
反射系数 K r H r / H i
2.72
2.96
2.87
3.08
2.91
由以上数据可以看出, 入射波的波高比立波的波高差很多, 实际上应该是立 波波高是入射波波高的 2 倍,造成此原因可能是波高仪的位置不在波腹处而在其 他处。
表 4 波压力记录表
实验组次
1
2
3
4
Z /cm
-0.065
939.4
1254.586 1734.088
1424.35
1932.30
1840.644
2424.72
理论计算 Pz /Pa
波峰实验误差 波谷实验误差
576.71
0.39 0.25
824.60
0.25 0.52
1293.43
0.20 0.34
1441.40
0.00 0.27
( 2)实验误差分析
由记录表中所计算的结果可知, 实验值和理论值存在一定的误差, 出现误差
系数 a
—— 4949.5 5326.1 5194.3 5156.6
系数 b
—— -6159.7 -6796.1 -6573.4 -6509.7
表 3 波高记录表
1
2
3
4
平均
hEi
入
hFi
射
波
hi hEi hFi
H i K hi ( cm)
0.19
0.16
0.18
0.17
0.175
-0.36 -0.34 -0.37 -0.35 -0.355
四、实验心得
在此次实验中,我们重新温习了实验仪器设备的使用方法以及对数据的处 理。在实验中,观察到立波的产生,对立波有了更加直观的认识,同时对立波的 特点有了更好的了解。
(4)不同水深时波压力波形图 图 3 水深为 0.065m 处波压力波形图
图 4 水深为 0.115 m 处波压力波形图
图 5 水深为 0.165m 处波压力波形图 图 6 水深为 0.215m 处波压力波形图
(5)画出波幅、波节图,并说明为什么 图 7 波幅波节位置图
-2
-1.75
-1.5
-1.25
波高传感器标定系数 K = 4.14 (物理波高 H K h , h 为波浪过程线波高
/V ); 入射波:波周期 T = 2.181 秒,波长 L =3.149 米,波高 H = 2.19 厘米。 立波:波周期 T = 2.145 秒,波长 L = 3.14 米,波高 H = 6.38 厘米。 ⑴ 实验数据
的原因可能是:
①波高仪的位置不是波腹处, 而是接近波节处, 使得测出的立波波高比入射 波还小;
②入射波并不能完全反射, 所以所测得的立波周期与波长与入射波比有些不 同;
③压力传感器比较灵敏, 而现场的干扰又比较多, 所以对所测数据有比较大 的影响;
④由于上述误差, 使得在计算理论压力值时, 一些误差被放大跌加, 在最终 结果中产生了更大的误差。
表 1 波高仪标定记录表
波峰
波谷
入水深 Ei /cm
0 1 2 3 4
波高仪读数 hEi
0 0.23 0.48 0.73 0.99
K Ei
— 4.35 4.17 4.11 4.04
出水深 Fi /cm
0 1 2 3 4
波高仪读数 hFi
0 -0.24 -0.48 -0.72 -0.97
K Fi
— -4.17 -4.08 -4.11 -4.08
-0.115
-0.165
-0.215
U max /mv U min /mv 测定值 Pz ( Pz a U max b ) 测定值 Pz ( Pz a U min b )
1.38
1.47
1.57
1.59
1.27
1.37
1.46
1.48
1307.864 11787.366 2320.146 2426.702
班级: 同组者:
大学
学号:
海洋工程环境 实验报告
实验日期: 2011 年 5 月 16 日 成绩:
姓名:
教师:
立波波压力测定实验
一、实验目的与基本原理
1. 实验目的 通过实验增加学生对立波的感性认识, 了解波浪反射的工作特性, 从波浪理 论可知波浪正向入射到光滑不透水直墙时,反射波与入射波的波要素绝对值相 等,两者完全叠加产生稳定的立波。 立波的特性是周期 T 和波长 L 不变,波高 H 增加一倍, 相应的波压力也大大增加。 要求学生学会反射系数和波压力的测量方 法,培养学生的实际动手能力和通过实验手段验证波压力计算方法的能力。 2. 实验原理 ⑴ 入射波高测量; ⑵ 立波波高测量及计算反射系数; ⑶ 观察立波波腹及波节出现的位置并做好记录; ⑷ 在直立墙上沿高程布置压力传感器,测量波压力分布 。