『壹』 小學生如何自製雨量器
小學生做一個雨量器。
首先找一個直筒型的透明杯子,杯子不能太小,而且底部是要平的,不能有凹凸。然後以毫米為單位,利用刻度尺在紙條上寫好刻度,在紙條的背面貼上雙面膠;再取一條比紙條稍大的透明膠帶將畫有刻度的紙條貼至杯子,紙條上的零刻度線一定要對准杯子的底平面。
這樣,一個簡易雨量器就完成了。
做完雨量器後,又進行了降水量測試的實驗,用噴壺模擬降雨。5分鍾後降水量是38.2毫米,屬於大雨。通過這次試驗,還知道24小時內降雨0.1~9.9毫米是小雨,10.0~24.9毫米是中雨,25.0~49.9毫米是大雨,50.0~99.9毫米是暴雨,100.0~249.9毫米的是大暴雨,當降水量大於等於250.0毫米時就是特大暴雨了。
因此,在製作雨量器時不能做得太小,如果碰到下大暴雨的話就無法測量了。
『貳』 怎樣使用自製雨量器測量一場雪的降水量
准備好所有測量降水量的設備,我國氣象台測量雨量的設備,是嚴格按照降雨量定義,經過對比計算後,設計出來的雨量器,裡面安裝了漏斗和收集雨水的玻璃瓶。
『叄』 小發明小製作
絨線娃娃
五顏六色的絨線娃娃美麗可愛,因為是你的巧手和愛心給了她們美麗的形象,她們也會是你最好的朋友。
1.材料和工具:各色絨線、棉花或彈力絮、絹花花瓣、各色即時貼、紐扣、綢帶、雙面膠、剪刀。
2.取皇�尷擼�硭澈笤謚屑湓�桓�擼�飧�咄�幣彩切�蟻摺?BR> 3.絨線束在扎緊處對折,兩邊慢慢展開,把一小團棉花包在裡面。
4.確認棉花完全包在絨線裡面後,在下部用絲帶扎緊(用雙面膠粘絲帶),娃娃的腦袋和身體就分出來了。
5.取一小段絨線,兩端扎緊,這是娃娃的手。
6.把絨線娃娃的身體從中間分開,放進娃娃的手。
7.將身體再度合上後,用絲帶扎緊手的下方。
8.用絨線編一根小辮子,當然,你喜歡她是什麼樣的發型和顏色,她就可以是什麼樣子的。
9.用娃娃頭頂中間的懸掛線把辮子紮好。
10.把絹花花瓣和一粒紐扣依次穿過懸掛線,覆在娃娃頭頂上,那可是她的帽子哦。
11.在即時貼上剪出眼睛和嘴巴,粘在娃娃的臉上。
12.這就是做好的絨線娃娃,她們可掛在你的床頭或台燈、書包上天天陪伴你。
測測今天下了多少雨
又下雨了,望著窗外的雨景,你是否突然很想知道有多少雨水落在了農田、小河、街道上?平時,收聽天氣預報時,常常會聽到:「據某氣象站測量,今天的降雨量為多少毫米……那麼,什麼是降雨量?降雨量是如何測得的呢?
從天空降落到地面上的雨水,未經蒸發、滲透、流失而在水平面上積聚的水層深度,我們稱為降雨量(以毫米為單位),它可直觀地表示降雨的多少。目前,氣象台(站)測定降雨量的常用儀器是雨量筒和量杯。雨量筒的直徑一般為20厘米,內裝一個漏斗和一個瓶子。量杯的直徑為4厘米,將雨量筒中的雨水倒在量杯中,根據杯上的刻度就可知道當天的降雨量了。
如果你手邊沒有雨量筒,那也不用擔心,利用一些常見的器皿,你完全可以自製一個,效果也相當不錯。取一個口徑為20厘米的瓷碗,在其底部鑽一個比玉米粒稍大的小洞,然後將瓷碗放在一個無蓋的罐子上(罐內有一玻璃瓶,瓶口與碗底的小洞相接)。這樣,簡易雨量筒就做好了。簡易雨量筒做好後,便可將它放在離地70厘米的高處承接雨水。雨停後,用秤稱出瓶中的水重,30克水相當於1毫米的降雨量。
從天而降的雨水,是陸地上的水的一個很重要來源,如未受污染的話,它的水質幾乎可與蒸餾水相媲美。現在有些地方已安裝了雨水收集器,收集起來的雨水稍加處理後,即可用來澆灌綠地、清洗車輛、沖刷馬路等。對如何充分利用「天落水」,你是否也有自己的高招呢?
會「吞吐」火焰的喇叭
取一隻易拉罐,把開罐的一端全部剪掉,在離罐底約2cm處開一個小孔。再取一張硬質紙(或馬糞紙)捲成喇叭形,將喇叭的吹氣口塞進易拉罐的小孔內,相接處用百得膠粘牢固定,不能漏氣,因為這關繫到實驗的成敗(易拉罐上的小孔邊用刀刮幾下,使其表面粗糙,容易膠牢)。<BR><BR> 實驗(一):點燃蠟燭,將火焰靠近喇叭口,把易拉罐快速按進盛有水的容器中,可看到蠟燭的火焰向外偏,好像火焰從喇叭里吐出來似的(圖一)。<BR><BR> 實驗(二):將易拉罐慢慢按入水中至一定深度後,迅速將易拉罐向上提拉,會看到喇叭把蠟燭的火焰吞進去的榫埃ㄍ二)?BR><BR> 其物理原理是:一定量的氣體,在溫度不變的條件下,其壓強與體積成反比。快速向下按時,罐內氣體被壓縮,壓強增大,大於外界氣壓時,罐內的氣體會從喇叭里吹出,火焰向外偏;反之快速向上提拉,內氣壓小於大氣壓,蠟燭火焰被吞進喇叭。
七星瓢蟲
原材料:裝中成葯的球形葯盒;紅、黑兩色的水彩筆或顏料均可;大頭針。
1.將葯盒洗凈,去掉葯味,晾乾,取半個待用;
2.用紅色的水彩筆或紅色顏料、塗料將半個葯盒塗勻;
3.將塗好顏色的半個葯盒放在風扇下吹乾。用黑色水彩筆或黑色顏料在紅的底色上畫點,並在一處的邊緣畫一個半圓形作為頭部(具體畫法見圖),以這個半圓為起點,在葯盒的正中間畫一條稍粗一點的黑線;
4.將2枚大頭針插在頭部兩側,作為瓢蟲的頭須。這樣,一隻可愛的七星瓢蟲就做好了。
能向上滾動的雙錐體
1.材料:剪成圓形的厚紙(直徑以15厘米以內為宜)、剪刀、膠水、一雙筷子或兩根長一些的細棍子、一本大書、一本小書。
2.將圓形厚紙對半剪開,以圓心為頂點捲成兩個圓錐體,用膠水粘牢。
3.將兩個圓錐體底部相接粘在一起成為一個雙錐體。
4.把一本大書和一本小書相隔一定距離背朝上放在桌上,在書上架兩根筷子或細棍子,讓較高的一頭比較低的一頭略為撇開一些。這時你把雙錐體放在筷子靠近小書的一端,你會驚奇地發現它會沿著軌道向上坡滾動!
這其中的原理是:
雙錐體的重心在兩端的連線和中間圓心的交點上,由於筷子是撇開放的,如果你仔細觀察雙錐體的兩頭,它們其實是向下滾動的,表面上看來雙錐體的終點比起點高,但它的重心始終在往下走。記住,除非有外力作用,重力會一直讓物體向地心運動,可不要被迷惑哦。
稱空氣的天平
製作材料:紙、膠水、蠟燭、細線.
製作步驟:
1.先裁好2張長34厘米,寬15厘米的紙條,每張都照圖分成五部分,其中右邊窄的部分2厘米寬,其餘四等分。
2.按照分線將紙條折成一個方桶形,2厘米寬的窄部作為粘合條。
4.將方桶形上部兩邊的中端按進,粘合,中間再粘進一根20厘米長的細線,下段按折線仍舊撐成方桶形。這就是天平的稱袋。
5.裁一條25厘米長的紙條,捲成細棍,這是天平的稱桿。
6.將兩個稱袋口向下系在秤稈的兩邊,稱桿的中間再繫上細線,仔細調整好平衡。
7.把燃著的蠟燭放在一個稱袋的下面(當心不要把稱袋燒著),稱袋立刻開始升高。而另一個稱袋則開始下降。這說明暖空氣要比冷空氣輕!為什麼呢?因為熱空氣與冷空氣相比,它的相對密度較小,所以就比冷空氣輕,熱氣球就是根據這樣的原理製造出來的。
會跑的「小豬」
課余時間,自己動手做個「會跑的小豬」,可有意思了。
材料L:硬紙板、黃泥、橡皮筋、線繩、顏色、漿糊、剪刀。
方法:①照圖1樣,在硬紙板上畫好圖形,剪下,在「0」處打孔,在虛線處折疊。
②用黃泥(最好是橡皮泥)做個「泥輪」。
③在「泥輪」的左右兩個孔內穿插入一根單股橡皮筋,並在兩邊打結固定橡上筋。
④在「泥輪」上固定一條線繩,把線繩穿繞在輪子的中間若干圈,把線頭從中間的孔內穿出。
玩時,先從上邊提起線繩,此時,豬的重量會把輪拉得向後旋轉,而「泥輪」兩側的橡皮筋則反向旋緊;然後,把硬紙板做的小豬放到桌子上,並放下線繩。藉助橡皮筋的動力,小輪會向前旋轉,「小豬」則自動地向前跑步了。
自動旋轉的紙
准備一小張長方形的薄紙片(3厘米長、1厘米寬),一根長縫衣針。
將紙按照它的橫直兩條中線各對折一次。再把紙展開,將兩條摺痕的交點放到豎著的針尖上(針先插在軟木上固定,針尖朝上),讓針尖恰好頂著這一點,並使紙片在針尖上保持平衡。將兩手掌相互摩擦,提高手掌心的溫度,然後將手掌慢慢放到紙片旁(如下圖所示)。
注意,手要輕輕移過去,不要讓手移動時的風將紙片吹落,此時,可見紙片旋轉起來。起初較慢,漸漸快起來。如果將手悄悄拿開,紙片立刻停止旋轉;把手移近,紙片又旋轉起來。
是什麼神秘的力量使紙片旋轉的呢?
原來,由於人手各部分的溫度不同,手指端的溫度總比掌心低;因此,接近掌心的地方,就會造成比較強的上升氣流,它對紙片所加的力也比手指端大,該力能使紙片旋轉。
海綿剪塑小雞
利用海綿的零星角料,根據它的形狀,結合動物的外型性,開動腦筋,採用剪、貼、染的方法,就能創作出一件小巧玲瓏的小動物作品。下面以製作小雛雞為例:
一、製作材料
海綿一塊,水彩顏料,小珠子兩顆,百得膠。
二、製作方法
1.把海綿剪割成長方體,在長方體上,畫出小雞的身、頭、腳(腳可以大一點)、嘴大體輪廓。(圖一)。
2.看準所畫廓(留有一定餘地),大膽地剪出它的側面形狀(圖二)。
3.在小雞的前後方向,修剪出的頭、身、腳形態,並剪出雞翅(剪得不要太深)。在修剪時,要注意保持雞能立直(圖三)
4.從整體形態出發,對局部進行細致的剪修,清除大的剪刀口。
5.根據自己的喜愛,可整體染色或局部上色。待干後,粘貼上裝飾珠子作為眼睛(圖四)。如果有幾塊不同形狀的海綿,可依照上面的方法,設計幾種不同姿態的雛雞。一群活潑可愛的小雞會令你愛不釋手
神奇的紙橋
1.實驗材料:兩個杯子、一些卡片紙、一個重物(比如肥皂)、裁紙刀、固體膠。
2.將兩個杯子分開放在兩邊,上面平放一張卡片紙,這是一座簡易紙橋。
3.試一試,看它能承受多大的重量?結果,剛放上重物就垮了。
4.將這張紙以1厘米為間隔折疊起來成瓦楞形,新的橋面完成了。
5.重新搭好紙橋,看,這回重物放上去穩穩當當了。
6.將卡片紙裁成許多細紙條,分別捲成圓柱體。
7.把這些圓柱體並排粘在一起,你看到的是另一種橋面。
8.這樣的紙橋也非常堅固,有很大的承重能力。
實驗原理:一張平面的紙很薄,小受力厚度導致小承受力。而把紙折疊成瓦楞形或捲成圓柱體後,受力厚度大大增加,承受力也就大得多。在橋梁和建築等受力構造中,經常用到這樣的結構,又輕巧又牢固,也比實心的構造節約了很多材料。想一想,還有什麼結構,也能達到這樣的效果?
雞蛋噴氣船
1.實驗材料:雞蛋、卡紙、粗鐵絲、蠟燭頭、吸管、雙面膠、剪刀、鉗子。
2.裁一張長25厘米,寬15厘米的卡紙,照圖樣畫上折疊線,它將被做成船身。
3.按折疊線將船身折起。
4.在船的兩頭多出的卡紙上粘雙面膠,向內折進,粘好。
5.剪一個船舵�
6.在船尾中部剪一條豎縫,插上船舵,在船的中部穿兩根粗鐵絲,間隔3厘米,鐵絲中部略彎成弧形。
7.在雞蛋的一頭扎一個小洞,另一頭並排扎兩個小洞,從一個小洞口往雞蛋裡面吹氣,讓雞蛋裡面的東西從另一頭流出。
8.將吸管剪成4厘米長的兩根(噴氣管),插在雞蛋一頭的兩個洞內,深度為1厘米左右,然後用蠟封好。
9.從雞蛋另一頭灌入水(注意水位應在噴氣管以下)後,用雙面膠將口子封住,這就是一個小鍋爐。
10.現在再做爐子!在船底(2根鐵絲中間)放上蠟燭頭,並點燃,蠟燭下面可以墊一個瓶蓋。
11.把雞蛋鍋爐放在粗鐵絲上,噴氣管水平向後。過一會兒,水便沸騰了,一股蒸氣從噴氣管噴出來,小船在水中前進了!要是把它的舵偏轉一定角度,小船就會在水裡起勁地兜圈子。
實驗原理:水沸騰後不斷產生的蒸氣只能從噴氣管向後排出,於是產生一種向後作用的力,而這種力對於小船有一種向前的反作用力,於是小船就向前開了。這符合牛頓第三定律,每一個作用力,都有一個相等的反作用力。
乒乓娃娃
1.讓我們再來做一個可愛的娃娃,她也是用我們身邊的那些廢舊小物品製成的,只要想像力加上你的小巧手,乒乓娃娃就是你的最愛。
材料和工具:浴球、各色卡紙、乒乓球、絨線、絨球、絨條、可以做眼睛的細小物品、雙面膠、剪刀。
2.在乒乓球中間剪一個直徑1.5厘米的洞。
3.用卡紙剪一塊上端寬5.5厘米,下端寬10厘米,長11厘米的梯形,在一條斜邊上貼雙面膠,和另一條斜邊粘合,形成柱體,最後用剪刀把上下端剪平,這就是娃娃的身體。
4.在浴球上剪一小片尼龍網,包在柱體上後用雙面膠粘住。
5.把柱體上端插入乒乓球上的洞里,娃娃的腦袋就和身體連在一起了。
6.剪一條10厘米長的絨條,用雙面膠粘在身體的背後,再彎過來做成娃娃的手。
7.用絨線編一條小辮子。
8.用雙面膠把辮子粘在乒乓娃娃的腦袋上,在柱體底端粘上兩個絨球做腳,在乒乓臉上粘上眼睛和嘴巴。
9.剪一條相當於乒乓球周長的卡紙條,用雙面膠粘在乒乓娃娃的腦袋上,作為帽子,並用手指把上端捏扁。
10.在帽子的中部和頂端分別粘一條和一段雙面膠,把彩色絨球一個個粘上去,作為帽子的飾物,如果你願意的話,還可以用絨布給她剪一個小領結粘在脖子上。你看,乒乓娃娃在對你笑呢。
賀歲小掛件
過年了,同學們大概都收到很多壓歲錢吧,你有沒有想過裝壓歲錢的賀歲包也能變成一件美麗喜慶的小掛件呢?
1.材料和工具:賀歲包12個、中國結1個、絲線(細繩)一根、膠帶紙,雙面膠。
2.先將每一個賀歲包對折,然後,再將四角折起至中間摺痕處。
3.在每個折角底部貼上雙面膠。
4.圈起絲線並打個結,膠帶紙的一頭穿過絲線,並粘住絲線,另一頭粘在一個賀歲包的里側(緊靠摺痕處)。這樣,懸掛絲線就固定好了,注意不要露出膠帶紙。
5.把4個粘有絲線的賀歲包,折角對折角粘在一起,這是掛件的頂部。
6.另取一個折好的賀歲包,像粘懸掛絲線一樣把中國結粘在里側。再把包括它在內的4個賀歲包,折角對折角粘在一起,這是掛件的底部。
7.現在掛件的頂部和底部各還有8個折角沒有粘,那麼就把剩下的四個賀歲包也折角對折角粘在它們的中間吧。
8.底部和頂部通過四個賀歲包連接後,掛件就完成了,好看嗎?
會吼叫的小盒子
一、實驗材料:一個紙(木或鐵)盒、一支鉛筆、一段繩子、一塊松香、彩筆、膠水、白紙。
二、把繩子拴在鉛筆的中間。
三、用松香擦繩子,就像擦樂器的弓弦一樣,使它變澀。
四、在盒子的一邊開一魴】祝���喲┕�】祝�Ρ柿粼諍凶擁睦錈妗?BR> 五、在盒子外麵包上白紙,用膠水粘好。
六、在盒子上畫上獅子或者其他擁有大嗓門的傢伙,尾部要剛好和繩子的出口對齊。
七、用一隻手握住盒子,另一隻手的食指和拇指去捋繩子,呀,你聽到了獅子的吼叫聲……實驗原理:
繩子的摩擦聲傳給盒子後,其四壁都會產生震動並發出響聲。用不同形狀,不同材料的盒子來做這個實驗,發出的聲音都會不一樣,有時響聲可高得令人驚駭。弦樂器的發聲就是利用了這個原理,例如小提琴、大提琴等。
橡皮筋古箏
1.材料和工具:空木盒或硬紙盒一個、三合板或結實些的硬紙板一塊、桷皮筋若干、剪刀。
2.把三合板或硬紙板剪成直角三角形,斜邊上每隔1至2厘米剪一個小缺口。
3.把剪好的直角三角形粘在空木盒中間,把橡皮筋拉長套在盒子和斜邊缺口上。
4.撥動橡皮筋,試試看,你能否彈奏出1-2-3-4-5-6-7……調整橡皮筋的松緊即可調整音階。
吉祥掛件
新學期開始了,同學們又快樂地相聚在一起。在課余時間里,試著做幾個小掛件,留給自己,或送給老師和同學,寄託一份真誠的心願。
1.材料和工具:金色紙(也可用其他彩色紙代替)、中國結、KT吹塑板(也可用彩色卡紙代替)、細木條、細線、雙面膠、裁紙刀、剪刀。
潛望鏡
同學們,你若能擁有一個潛望鏡,就能很清楚地看到遠處的東西,比如被高個子擋住還可以像潛水艇能在水下觀察海面上的情形一樣。很有趣是吧,現在就讓我們來做一個。
1.先准備的製作材料:厚卡紙、兩面10×7.5厘米的小鏡子、剪刀、雙面膠、三角尺、小刀、鉛筆。
2.將厚卡紅裁成31×40厘米大小,按圖所示在卡紙上面畫線,四條平行線是隔7.5厘米,左邊打「×」的正方形為7.5×7.5厘米大小,右下角的正方形也是同樣大小,中間畫一個4厘米直徑的圓。
3.將打「×」的正方形和右下角的圓形剪去,將四條平行線分別向內折,在最邊上1厘米的窄邊上貼上雙面膠,將卡紙粘成長柱體,剛才剪去的正方形和圓形成了兩個方向相反的小窗口。
4.取出小鏡子里的玻璃,在四邊貼上雙面膠。
5.將兩塊玻璃分別和不窗口成45度角粘在長柱體內部,注意粘好後兩塊玻璃的位置應該是平行的。注意,窗口和柱體內部間不應被堵住。
6.將剪下來的正方形用雙面膠粘在長柱體的頂部,小潛望鏡就做好了,你能用它看到很多意想不到的東西。實驗原理,由於光線兩次被鏡面反射,同時在潛望鏡鏡身(長柱體)中得到傳輸,所以你的潛望鏡身做得有多長,你的視線就能延伸多長。
用「隱形」墨水寫字
在冒險小說中,你時常可以讀到用「隱形」墨水寫的秘密信件或藏寶圖……書中的主人公如何歷經艱險去揭密。今天我們來學習如何寫這種絕密信件……
1.普通的白紙、鋼筆、檸檬。
2.將一個檸檬切成兩半,這就是你的「隱形」墨水。
3.把鋼筆用力按進檸檬果肉里,使筆尖侵透檸檬汁。但不要太多,否則會滴下來。
4.用這種特殊墨水在紙上寫你的「絕密信」。寫字時要用些力,讓筆畫粗些。用粗筆尖寫出的字效果最好。
5.檸檬汁很快幹了,你寫的字就什麼也看不見了。
6.用打火機慢慢烘烤寫過字的紙。一定要小心,不要把紙燒著,否則你寫的就永遠不見了!在加熱過程中,看不見的字跡逐漸變成棕色字顯現出來,這封信就可以讀了!
小電話
1.實驗材料和工具:紙杯(或空罐頭盒)2隻、一段長繩、彩色紙、剪刀、雙面膠、能夠當眼睛的小圓珠。
2.小電話的兩個話筒都是可愛的卡通小夥伴,我們先來讓它們活起來。首先用綠色紙剪一隻小青蛙的「零部件」———前肢、後腿、眼睛等。
3.把這些零部件粘到一隻紙杯上使其成為一隻小青蛙。
4.你還可以用這個辦法做一隻小狗或其它什麼你喜歡的小動物,粘貼到另一隻紙杯上。
5.在兩個紙杯(現在已變成了卡通話筒)的杯底正中央各打一個小孔。
6.將一根長繩(長度需在10米以上)的兩端分別穿入杯底的小孔中,然後打個大結。
7.小電話做成後,把小電話的一個話筒放到耳邊,然後請你的朋友拿著另一個話筒,站到距你10米遠的地方(如果繩子的長度在10米以上的,那就要站到距你更遠一些的地方。即:繩子的長度,就是兩者之間的間距),對著話筒唱歌或說話。繩子要拉緊,而且不能接觸到別的東西。
8.你和你的朋友雖然相隔10米遠,但你也能清楚地聽到他的聲音。實驗原理:你的朋友唱歌、說話的聲音,會使紙杯(話筒)的杯底振動,振動沿繩子傳導到你耳邊的紙杯,又引起振動,接著又引起旁邊空氣的振動,於是,你就能清楚地聽到你朋友的聲音。(這比你們相隔同樣距離用同樣音量直接說話要清楚得多,因為聲音在固體中傳播的效果要好於在空氣中傳播。)
聽話和不聽話的雞蛋
一、實驗材料:幾個雞蛋、一些沙子、蠟燭、記號筆或水彩筆、彩色紙。
二、取兩個雞蛋,分別在小的一頭戳個洞,倒空裡面的蛋青蛋黃並將空蛋殼曬干。
三、在空蛋殼的裡面分別裝上約占總體積1/4~1/3的沙子。
四、拿出其中一個裝好沙子的蛋殼,你會為這個雞蛋的聽話而驚奇。你把這個雞蛋擺成什麼姿勢它就保持什麼姿勢,看,它可以像個雜技演員一樣穩穩地站在小葯瓶口上。你還可以讓它在各種斜面上保持平衡,但表面不能太滑。如果把上面的口子封住,它還能小頭朝下倒立。但是為了讓它保持住你擺好的姿勢,你最好把它擺好後輕輕敲幾下,讓裡面的沙子處在水平狀態。
五、拿起另一個裝好沙子的蛋殼,讓其直立並輕輕敲幾下讓沙子處在水平狀態,點燃蠟燭讓蠟油滴在沙子上以固定沙子的位置。
六、這就做成了一個不聽話的雞蛋。不管你把它擺成什麼姿勢,它總要回到自己原來的姿勢。如果你用彩色紙給它做頂小帽子,再畫上一張可愛的臉譜,它就成了個有趣的不倒翁。實驗原理:雞蛋原來的重心在中間,你就很難讓它「聽話」或「不聽話」。裝上沙子後,雞蛋的重心就在沙子上了。在沙子沒有被固定前,隨著雞蛋姿勢的改變,沙子即雞蛋的重心始終位於該姿勢的雞蛋的下部,雞蛋下重上輕即保持了該姿勢的平衡。而當沙子被固定於直立狀態的雞蛋的下部,同樣由於重心的原理使其成了不倒翁。
蠟燭上的蛇形風車
一、製作材料:大頭針、空膠卷盒、蠟燭、細塑料吸管、鉛筆、卡紙、剪刀。
二、在卡紙上畫螺旋線,末端畫成一個蛇的頭形。
三、根據圖形,沿線剪開,須在中間戳一個小孔,要剛好能穿過一根細塑料吸管,這就是蛇形風車。
四、現在開始做腳架。首先在鉛筆的橡皮頭上插一個大頭針,然後剪一小截細塑料吸管並把一頭封死,套在大頭針上成為套帽。
五、在空膠卷盒的頂部開一個圓孔,垂直插入鉛筆。
六、蛇形風車中間的小孔穿過套帽,風車就完成了。
七、在風車的下方點燃蠟燭,你會看到這條蛇開始轉動。如果把風車放到火爐或暖氣上方任何地方,也有同樣的效果。為什麼會出現這樣的現象呢?因為暖空氣比冷空氣輕,上升暖空氣可推動風車轉動。日常生活中,房間里,上升的暖空氣一直上升,沿天花板流到窗口,在窗口處受到冷卻又下降到地板上,遇熱又上升……滑翔機沒有發動機,但時常有一種叫做熱障(上升暖氣流)的溫暖空氣上升,它可使滑翔機上升。
『肆』 小學生如何自製雨量器
用一個圓柱形透明容器
然後在側面標上毫米
不用體積單位是因為
大小不一的容器,
接到的雨水體積也會不一樣
難道說當時的降雨量有兩個了?
『伍』 怎麼做滴水實驗都有哪些步驟
具體方法如下:
1、首先我們需要准備一個帶有刻度的量杯,然後打開水龍頭,將水龍頭調至沒有擰緊的狀態。如下圖所示:
『陸』 如圖所示,是模擬大自然中雨的形成的實驗裝置圖.(1)組裝實驗裝置時,要根據______(酒精燈/酒精燈及其
(1)組裝實驗裝置時,要根據酒精燈及其火焰高度,先固定好鐵圈,然後再依次專固定好其他器材.
(2)點燃屬酒精燈給燒杯中的水加熱,當水沸騰時,往瓶口的上方傾斜放置一金屬盤,一段時間後,觀察到金屬盤的底部出現小水珠,這是因為水蒸氣由於降溫而發生了液化.
(3)要使金屬盤的溫度變低,可加入冰塊.冰塊熔化吸熱,使金屬盤變冷,可使實驗效果更加明顯.
(4)實驗時,握金屬盤的手明顯感覺到金屬盤的溫度升高,說明水蒸氣液化要放熱,蒸饅頭時就是利用水蒸氣液化放熱使饅頭成熟的.
故答案為:(1)酒精燈及其火焰;鐵圈;(2)小水珠;降溫;液化;(3)冰塊;(4)升高;③.
『柒』 人工降雨彈的做法
1、如何人工降雨
把天上的水實實在在地降到地面上來,不讓它白白跑過去,這就是人工降雨,但更為科學的稱謂是人工增雨,有空中、地面作業兩種方法。
空中作業是用飛機雲中播撒催化劑。地面作業是利用高炮、火箭從地面上發射。炮彈在雲中爆炸,把炮彈中的碘化銀燃成煙劑撒在雲中。火箭在到達雲中高度以後,碘化銀劑開始點燃,隨著火箭的飛行,沿途拉煙播撒。飛機作業一般選擇穩定性天氣,才能確保安全。一般高炮、火箭作業較為廣泛。
2、人工降雨的條件
人工降雨是要有充分的條件的。一般自然降水的產生,不僅需要一定的宏觀天氣條件,還需要滿足雲中的微物理條件,比如:0℃以上的暖雲中要有大水滴;0℃以下的冷雲中要有冰晶,沒有這個條件,天氣形勢再好,雲層條件再好,也不會下雨。然而,在自然的情況下,這種微物理條件有時就不具備;有時雖然具備但又不夠充分。前者根本不會產生降水;後者則降雨很少。此時,如果人工向雲中播撒人工冰核,使雲中產生凝結或凝華的冰水轉化過程,再藉助水滴的自然碰並過程,就能使降雨產生或使雨量加大。催化劑在雲中起的作用,打個不太確切的比方說,就好像是鹽鹵點豆腐,使本來不會產生的降水得以產生,已經產生的降水強度增大。
3、人工降雨對人無害
人工降雨的原理是讓積雨雲中的水滴體積變大掉落下來,高炮人工降雨就是將含有碘化銀的炮彈打入有大量積雨雲的4000至5000米高空,碘化銀在高空擴散,成為雲中水滴的凝聚核,水滴在其周圍迅速凝聚達到一定體積後降落。碘化銀由炮彈輸送到高空,就會擴散為肉眼都難以分辨的小顆粒。
和巨量的水滴相比,升上高空的碘化銀只是滄海一粟,太多了不僅不會增雨反而會把積雨雲「嚇跑」,所以,在如此懸殊的情況下,人們絕不會感覺到碘化銀的存在。
此外,炮彈彈片在高空爆炸後會化成不足30克,甚至只有兩三克的碎屑降落地面,其所落區域都是在此之前實驗和測算好了的無人區,不會對人體造成傷害,同時,人工降雨已有一段歷史,技術較為成熟,所以對人工降雨人們不必心存疑慮。
『捌』 10個適合孩子在家做的小實驗
10個適合孩子在家做的小實驗:
1、人工降雨實驗
所謂的人工降雨實驗,就是在不斷沸騰的熱水壺上方放一個盛滿冰塊的碗。冷熱交鋒之下,水蒸氣會快速凝結成小水滴滴落,形成人工降雨。
2、色素降雨實驗
這個實驗所需要的原材料非常簡單:透明敞口瓶或杯子,可食用色素,泡沫洗手液水。先往透明瓶子中加入大半杯水,再擠入一些泡沫洗手液,覆蓋住整個水面。再將色素滴入,就能看到色素成柱狀從水面降落。
這個效果與降雨類似。泡沫類似雲朵的效果,色素類似灰塵或水滴的效果,只有色素在泡沫中積累到一定量了,才會穿透泡沫降落到水裡。這個實驗的效果特別直觀好看,孩子可喜歡玩啦!
3、冰塊實驗
冰塊實驗也是孩子特別愛玩的,盛夏的時候玩冰塊可太爽了,可愛多經常會主動要求我倒一碗水放冰箱冷凍室結冰,供他觀察和玩耍。
4、虹吸實驗
虹吸實驗的材料也非常簡單,只需要一根吸管,兩個水杯即可。
5、製造彩虹
要在陽光充足的地方,讓陽光照在水滴或水霧上,由於彩虹只在背對陽光的時候能看見,所以要背對陽光,向與太陽相反的方向看。當彩虹出現時,背景昏暗的地方,彩虹更加清晰。
6、會爬的水
這個實驗與虹吸實驗有些類似,但可玩性更強。主要利用的是面巾紙的吸水性,做這個實驗之前,可以問問孩子,在我們的生活當中,哪些是吸水材料,哪些是不吸水的材料。吸水材料有抹布,紙巾,毛筆等,不吸水的材料有塑料,鋼鐵等。
7、雪花實驗
雪花挺常見的,尤其是冬天,每天早晨出門時,總能看到車上,草坪上,玻璃上有一層白白的霜裝物質,用肉眼湊近了細看,我們可以看到部分雪花的形狀,玻璃窗的觀察效果尤其明顯。
8、凈水實驗
《水的世界》是與水相關的實驗套裝,裡面恰好就包含了凈水實驗的材料,和我們所學的知識點匹配度極高。很適合家庭自製凈水裝置,觀察水的凈化過程。
9、結晶鹽畫
我們用鹽,白糖,油,石頭與水攪拌,看看哪些是可溶性物質,哪些是不可溶性物質。同時水不能無限容納某種溶質,加得多了,會達到飽和狀態,無法再溶解溶質。
10、桔子潛艇
把橘子放進水杯里,橘子會漂浮在水面上。把橘子皮剝掉,再丟進水裡,橘子就會沉到水底。
『玖』 土石混合體邊坡人工降雨模擬試驗研究
周中1 傅鶴林1 劉寶琛1 譚捍華2 龍萬學2
(1.中南大學土木建築學院 湖南 長沙 410075
2.貴州省交通規劃勘察設計研究院 貴州 貴陽 550001)
摘要 降雨入滲是誘發土石混合體邊坡失穩的主要因素之一,此類問題一直受到人們的關注,但對此問題的研究不夠系統和深入。為了對降雨入滲誘發下土石混合體滑坡的失穩機理有較深入的了解及研究邊坡性狀隨時間變化的一些重要特性,在上瑞高速公路貴州段選取了一個典型的土石混合體邊坡進行人工降雨模擬試驗和原位綜合監測。監測成果表明:降雨入滲影響下土石混合體邊坡的滑動變形區為坡面以下0~4m之間,變形量以坡面最大,從坡面到坡體深部逐漸減小;在實施降雨的前2h,平均入滲百分率為86%,之後,入滲率由於地表徑流的增加而隨時間逐漸減少,一段時間(6h)之後,入滲率降到一個相對穩定值(50%);降雨入滲造成土體中孔隙水壓力增加,致使邊坡土體的抗剪強度由於有效應力的減少及土體吸水軟化而降低,降雨入滲的這一雙重效應可能是降雨誘發土石混合體邊坡失穩的主要原因之一。
關鍵詞 邊坡 土石混合體 人工降雨模擬試驗 降雨入滲 現場監測
隨著我國基本建設的蓬勃開展,國家建設戰略重點向西部地區轉移,工程建設不可避免地要遭遇包括殘坡積物、崩坡積物和沖洪積物組成的鬆散堆積介質,其物質成分以土夾礫石或塊石以及礫石或塊石夾土等土石混合體為主,物質結構雜亂無章、分選性差、粒間結合力差、透水性強。它既不同於一般的岩體,又不同於一般的土體,而是介於土體與岩體之間的特殊地質體,稱為土石混合體[1]。土石混合體邊坡是按邊坡的物質組成來劃分的,與土質邊坡和岩質邊坡屬於同一個劃分層次,在全國乃至世界各地都有著廣泛地分布[2]。對於土質滑坡和岩質滑坡機理國內外已作過許多研究,並取得了成套的研究成果。對於以土夾石為主的土石混合體滑坡,由於它具有物質組成的復雜性、結構分布的不規則性以及試樣的難以採集性等獨特的性質,給我們的研究帶來了極大困難,取得的研究成果很有限[3],因此很有必要就土石混合體滑坡進行專門的研究分析。
大量統計表明,土石混合體邊坡失穩的主要誘發因素是降雨[4,5]。貴州省三穗縣三凱高速公路平溪特大橋3#墩上方的大滑坡就是在2003年4月及5月初連續的強降雨的誘發下發生的典型土石混合體滑坡,造成35人喪生。降雨影響下邊坡失穩的問題一直受到人們的關注[6~8],但對此問題的研究不夠系統和深入。為了揭示降雨誘發下土石混合體滑坡的形成演化規律,2005年4月,選取上瑞高速公路貴州段晴隆隧道出口典型土石混合體邊坡進行人工降雨模擬試驗和原位綜合監測。試驗過程中,配合原位綜合監測,分析土石混合體邊坡在降雨入滲作用下的形成條件、變形位移特徵及破壞滑移規律,為今後更好地防範或治理此類地質災害提供理論依據。
1 試驗場地
1.1 試驗場地的確定
正在建設的上海至瑞麗高速公路是一條聯系我國東西的大動脈。2005年4月2日,在對上瑞公路貴州鎮寧至勝境關公路綜合考察的基礎上根據鑽孔地質資料、邊坡的外部形態及周圍環境選定晴隆隧道口K85 +650 -690 堆積層地段,作為人工降雨試驗場地。首先清除區域內的植被及其他雜物,然後按1∶2.5的坡度刷坡。為了防止大氣降雨及周圍土體內的水滲透到試驗區內影響試驗的精確性,下雨時,試驗區用彩條布覆蓋。
1.2 土體性質
為了弄清試驗區土體的基本物理性質及邊坡土層的工程地質特性,進行了基本物理力學試驗及專門的鑽孔勘察。其物理力學性質指標見表1。顆粒分析試驗共做15 組,土樣的平均顆粒級配曲線繪制於圖1,圖中平均級配的特徵值為:粘粒(<0.005mm)含量為0.95%,粉粒(0.05~0.005mm)含量為8.88%,礫石(>5mm)含量為47.49%。不均勻系數Cu為12.31,說明土樣中包含的粒徑級數較多,粗細粒徑之間差別較大,顆粒級配曲線的曲率系數Cc為1.59,級配優良。
表1 天然狀態土的基本物理指標
圖1 天然狀態土的顆粒級配曲線
鑽孔勘察資料顯示試驗區上覆地層主要為第四系殘坡積層(Qdl+el),厚10~30m,平均深20m,為碎石土層,局部夾亞粘土,結構鬆散、稍濕。基岩為上二疊統龍潭組(P2l)煤系地層,由泥質粉砂岩、炭質泥岩、粉砂質泥岩組成。試驗區位於山體中部,水文地質條件簡單,主要靠大氣降水補給,受季節影響較大。試驗區內地下水主要為基岩裂隙水,地下水埋藏較深,勘察期間,鑽孔內未見地下水。本次試驗開挖深度為6m,滑動面均在5m之內,因此,試驗土層均為地下水位以上的土石混合體。試驗區工程地質剖面圖見圖2。
圖2 工程地質剖面圖
①原地面線;②刷坡後的地面線(試驗區);③強風化帶下限;
Qdl+el—第四系殘坡積層;P2l—上二疊統龍潭組煤系地層
2 儀器的布置及埋設
試驗區面積為10m×10m,坡比為1∶2.5,埋設儀器後的試驗區如圖3所示。試驗區一共鑽孔9個,其中3個鑽孔用來安裝測斜管,6個鑽孔用來安裝孔隙水壓力計,共安裝了12個孔隙水壓力計、3個測斜管。試驗區的左右兩側開挖寬0.3m,深0.5m的隔離帶,並用高1m的白鐵皮將試驗區左右兩側與周圍土體隔離,以免雨水滲入周圍土體。試驗區的下部修建寬0.5m,深1m的集水渠,並引出可能的滑動區域外與集水槽相連。集水渠除靠近坡體的一面外其餘各面採用水泥護面,以免雨水流失。集水槽為長、寬、深均為2m的方形槽,為防止雨水的滲漏,集水槽需用水泥護壁。試驗區右上方開挖一個5m×4m×2m的蓄水池,先用磚砌,並用水泥護壁。圖4為監測點平面布置圖,圖5為L1縱斷面測點布置圖。
圖3 埋設儀器後的試驗區
圖4 監測點平面布置圖
數據單位為m
圖5 L1 縱斷面測點布置圖
數據單位為m
2.1 坡面裂隙監測
坡面裂縫測量採用簡單的測量方法,在進行地表巡視時,用鋼捲尺對滑坡體主要裂縫寬度進行測量。
2.2 測斜監測
測斜裝置由測斜管、測斜儀、數字式測讀儀三部分組成。量測時將測斜儀伸入測斜管,並由引出的導線將測斜管,亦即滑坡體滑移量值瞬時反映在測讀儀上。本試驗中測斜儀採用美國 Sinco 公司生產的100 型測斜儀,靈敏度8s,精度 ± 6mm/30m,量程0~± 53°。測斜管採用金壇市綠盛土工材料廠生產的高精度ABS測斜管,外徑70mm,內徑59mm,接頭外徑80mm,每節長2m。在邊坡不同位置共埋設3個測斜管,埋設於圖3所示的Ⅰ點,埋設深度11 m。
2.3 孔隙水壓力監測
土體的孔隙水壓力感測器是由金壇土木工程儀器廠生產的KYJ-30 型振弦式孔隙水壓力計量測的,其量程是0~200kPa,KYJ-30 型振弦式孔隙水壓力計適用於鑽孔法安裝,測量建築物內的孔隙(滲透)水壓力,並可同步測量埋設點的溫度。同時配置ZXY-2型振弦頻率測定儀一台,測量范圍:頻率f=500~5000Hz,頻率模數顯示值F=f2×10-3,測量精度:± 0.008Hz,解析度:± 0.1Hz,靈敏度:接受信號≥300μV,持續時間≥500ms,連續振盪的工作方式,功耗極小,使用簡便。
在邊坡不同位置共埋設12個孔隙水壓力計,於圖3中L1和L3斷面的每個鑽孔內埋設2個孔隙水壓力計,L1列孔隙水壓力測孔的深度為4m,孔隙水壓力探頭的埋深為1m和3m。L3列孔隙水壓力測孔的深度為5m,孔隙水壓力探頭的埋深為2m和4m。
2.4 降雨強度地表徑流監測
試驗區內總的降雨量由人工降雨模擬裝置主供水管上的流量表記錄,再將每單位時段的降雨量除以試驗區面積100m2,即可求出單位時段的降雨強度。地表徑流由試驗區下方的集水渠收集到集水槽中,再由水泵回收到試驗區上方的蓄水池內,單位時段的地表徑流量由與水泵相連的流量表量測。
3 人工降雨模擬
3.1 自製人工降雨模擬裝置
參照中國科學院水利水土保持研究所研製的 SR 型野外人工降雨模擬裝置[9],自製一個專門的人工降雨模擬裝置。本裝置由水泵、水表、控制閥、水壓表、噴頭、主管、支管、兩通管、三通管及四通管組成。主管和支管由長為1m或2m的短管經兩通管、三通管或四通管組裝而成。通過調節進水管和回水管上的控制閥可以產生30~120mm的降雨強度。人工降雨模擬裝置的覆蓋范圍為10m×10m,其示意圖見圖6。
圖6 人工降雨裝置示意圖
數據單位為m
3.2 人工降雨模擬試驗的監測周期及頻率
待埋設儀器與周圍土體協調穩定後,測定各儀器的初始讀數,人工降雨模擬試驗的起止時間為2005年4月25日15:00 至2005年4月29日10:00。每小時的降雨強度為60mm/h,每降雨2h停1h,在停雨期間進行各項監測的讀數。每3h記錄一次各測點的孔隙水壓力、坡面裂隙、深部位移、實際的降雨強度及地表徑流量。若觀測到邊坡將要失穩,適當加大觀測密度。
4 試驗結果分析
4.1 坡面裂隙監測
試驗期間,坡面位移不大,2005年4月30日16:30 發現邊坡後緣張拉微裂隙,寬1~2mm,長3m。
4.2 測斜監測
將各孔的測斜數據整理分析並繪製成圖,以ZK3孔為例加以說明。圖7為ZK3的水平方向的累計合位移隨孔深的變化圖,從圖中可以看出位移變形區基本上發生在地表以下0~2.5 m 的范圍內,位移隨深度的增加而減小,坡面變形最大,最大合位移達到7.67 mm。
圖7 ZK3 水平合位移隨孔深的變化
圖8為ZK3的特徵點水平合位移及累計降雨強度關系曲線。從圖中可以看出特徵點位移隨著累計降雨強度的增加逐漸加大,並且,這種變形為從坡面到坡內逐漸減小的鬆弛形變形,0.5m處的位移相當於1.5m處位移的2倍,而4m處基本沒有位移,數值上的微小變化是由測量誤差引起的。
圖8 ZK3 特徵點水平位移及累計降雨強度
圖9為各測點孔口的累計合位移及累計降雨強度的關系曲線,從圖中可以看出隨著累計降雨強度的增加土體位移逐漸加大,以坡中處的位移最大,坡腳次之,坡頂最小。ZK1—ZK3孔口處的最大合位移分別為3.36 mm、10.37 mm和7.67 mm。
圖9 各測點孔口的水平位移及累計降雨強度
4.3 孔隙水壓力監測
圖10為R2斷面處的孔隙水壓力隨時間的變化曲線圖,其中B1,B2,B3,B4 表示R2斷面埋深分別為1m,2m,3m,4m的孔隙水壓力。從圖中可以看出,在降雨入滲初期,土體的滲透性較強,孔隙水壓力較低。隨著降雨的進行,孔隙水壓力急劇增大,並達到穩定值。從圖中我們還可以發現1m、2m處的孔隙水壓力趨近於0,3m、4m處的孔隙水壓力平均為16.2kPa和19.2kPa,相當於1.65m和1.96m水柱壓力。原因是試驗採用的降雨強度較大,土體吸水飽和後滲透性降低的情況下,排水不暢,形成暫時的滯水層,滯水層在4m左右,這一結論也得到了測斜成果的驗證,此處的滑面位於坡面下3.5m。滯水層的存在對土石混合體邊坡的穩定極為不利。首先,滯水層的形成導致了土體中孔隙水壓力的增加,有效應力降低,從而導致土體抗剪強度降低;其次,滯水層的形成使得原來非飽和土體充分吸水軟化,也導致了土體抗剪強度的降低。降雨入滲的這一雙重效應可能是降雨誘發土石混合體邊坡失穩的主要原因之一。
圖10 R2 斷面處的孔隙水壓力隨時間的變化曲線
圖11為同一深度處(3m)的孔隙水壓力隨時間的變化曲線圖,A3,B3,C3分別表示坡頂、坡中、坡腳處埋深為3m的孔隙水壓力。從圖中可以看出,孔隙水壓力從坡頂到坡腳逐漸增大,坡腳處的孔隙水壓力最大,坡頂處的孔隙水壓力基本為0。
圖11 同一深度處(3m)的孔隙水壓力隨時間的變化曲線
4.4 降雨強度及地表徑流監測
圖12中的曲線表示降雨期間的每小時平均降雨入滲百分率與時間的關系,是根據降雨強度和地表徑流的量測結果計算得到的。可以看到,在實施降雨的前2h,平均入滲率為86%,2h之後,入滲率由於地表徑流的增加而隨時間逐漸減少。6h之後,入滲率降到一個相對穩定值(50%),實施人工模擬降雨6h後,有一半的降雨變成了地表徑流。降雨入滲率的降低可能是由於邊坡土體吸水飽和使原來張開的裂隙閉合的結果。
4.5 潛在滑動面形狀
測斜監測的深度為從測斜管管口至邊坡內部11m,所監測的滑面深度也是由管口到滑面處的距離,而管口距坡面也有一定的距離,實際的滑面深度應當減去測斜管露出地面的部分,ZK1—ZK3滑動面位置分別為坡面以下4.2m,3.2m和2.2m。將測斜監測到的滑面位置同滑坡前緣錯開裂隙和後緣張拉裂隙結合起來即可確定滑面位置,L2斷面滑面位置及形狀如圖13所示。
圖12 每小時平均降雨量(入滲量)及降雨入滲百分率
圖13 L2斷面滑動面形狀
數據單位為m
5 結論
一個現場監測體系相當於一個足尺的試驗裝置,其監測結果對於研究和把握滑坡滑移演化規律、災變機理和行為以及邊坡安全狀態具有重要的科學和現實意義。通過土石混合體邊坡的人工降雨模擬試驗和原位綜合監測得到以下認識:
(1)土石混合體邊坡在降雨入滲影響下多發為淺層鬆弛型破壞,滑動變形區為坡面以下0~4m之內;變形量以坡面最大,從坡面到坡體深部逐漸減小。
(2)在實施降雨的前2h,平均入滲百分率為86%,之後,入滲率由於地表徑流的增加而隨時間逐漸減少。一段時間(6h)之後,入滲率降到一個相對穩定值(50%)。降雨入滲率的降低是由於邊坡土體吸水飽和使原來張開的裂隙閉合的結果。
(3)在強降雨作用下,邊坡土體吸水飽和,土體內孔隙部分閉合,滲透性降低,排水不暢,在滑動面附近形成暫態的滯水層。滯水層的存在對土石混合體邊坡的穩定極為不利。首先,滯水層的形成導致了土體中孔隙水壓力的增加,有效應力降低,從而導致土體抗剪強度的降低;其次,滯水層的形成使得原來非飽和土體充分吸水軟化,也導致了土體抗剪強度的降低。降雨入滲的這一雙重效應可能是降雨誘發土石混合體邊坡失穩的主要原因之一。
(4)試驗區內的土石混合體邊坡在將近4晝夜的時間內接受了4500mm的降雨,大大超過了實際可能出現的降雨強度,且平均入滲率達到50%,但是該斜坡僅僅出現了變形,並未產生滑塌破壞,說明堆積層斜坡發生破壞的條件不僅僅是降雨,還與坡率及地質條件有關。
參考文獻
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[9]陳文亮,唐克麗.SR型野外人工模擬降雨裝置.水土保持研究,2000,(12):106~110
『拾』 如何在下雨天用自製的雨量測量雨量
可樂瓶 剪刀 尺子 筆 膠帶
把可樂瓶剪掉上面那一半把上面想漏斗一樣的那部分倒插入下面那一部分,用尺子測出瓶子周長再在側壁畫上刻度,截中間一部分像環帶一樣粘在地上把自製的測量器放在裡面接雨就行了.