Ⅰ 实验五 承压水模拟演示
一、实验目的
1. 熟悉有关承压水的基本概念。
2. 增强对承压水的补给、排泄和径流的感性认识。
3. 练习运用达西定律的基本观点分析水文地质问题。
二、实验内容
1. 分析承压含水层补给与排泄的关系。
2. 承压水开采时流网的变化。
3. 观测天然条件下泉流量的衰减曲线。
4. 设计性实验: 演示稳定开采条件下承压水流网的变化特征。
三、实验仪器和用品
1. 承压水演示仪 (见图Ⅰ5-1) 。仪器的主要组成部分及功能如下。
1) 含水层: 用均质石英砂模拟。
2) 隔水层: 用隔水有机板模拟。
3) 断层泉: 承压含水层主要通过泉排泄,在泉水排出口,用秒表和量筒测量流量。
4) 模拟井 (虚线部分为滤水部分) : 中间 b 井和开关连通,通过开关可以控制 b井的抽 (注) 水量。
5) 模拟河水位变动: 承压含水层接受河流补给,通过调整稳水箱 (升降阀) 的高度控制补给承压含水层的河水水位。
6) 底板测压点: 隔水底板安装测压点,测压点与测压板连接,可以测得任一测压点的测压水头。
2. 秒表。
3. 量筒 (500 mL,50 mL,25 mL 各 1 个) 。
4. 直尺 (长度 50 cm) 。
5. 计算器等。
6. 蠕动泵 (用于模拟抽水) 。
图Ⅰ5-1 承压水演示仪装置实体图
四、实验步骤
1.熟悉承压水演示仪的装置与功能。
2.测绘测压水位线。抬高稳水箱,使河水保持较高水位,以补给含水层;待测压水位稳定后,分别测定河水、a、b、c三井和泉的水位;在图Ⅰ5-2上绘制承压含水层的测压水位线。自补给区到排泄区水力梯度有何变化?为什么会出现这些变化?
3.测绘平均水力梯度与泉流量的关系曲线。测定步骤2中的泉流量、河水位(H1)、泉点水位(H8),计算平均水力梯度(I),记入表格“实验五承压水模拟演示实验记录表”中。
分两次降低稳水箱,调整河水位(但仍保持河水能补给含水层)。待测压水位稳定后,重复步骤3,将测量数据记入实验记录表。
4.b井抽水,测定泉流量及b井抽水量。为了保证b井抽水后,仍能测到各井水位,抽水前应抬高河水位(即抬高稳水箱)。待测压水位稳定后测定泉流量,记入实验记录表。b井抽水,待测压水位稳定后,测定各点水头,标在图Ⅰ5-3上,画出b井抽水时的承压含水层平面示意流网;同时测定泉流量及b井抽水量并记入实验记录表。从测定结果分析,抽水后泉流量的减量是否与b井抽水量相等?为什么?
5.测绘泉流量随时间的衰减曲线。停止b井抽水(关闭抽水井开关),待水位稳定后,停止河流补给(将供水箱降低至承压含水层底部),测量泉流量随时间的变化(按时间段测量),将测量结果记入实验记录表。
五、实验成果
1.提交实验报告表,即承压水模拟演示实验记录表。
2.在图Ⅰ5-2上绘制承压水测压水位线。
3.在图Ⅰ5-3平面图上绘出b井抽水时的承压含水层平面示意流网。
4.绘制泉流量随时间的变化曲线(实验五用纸)。
六、思考题
分析回答承压含水层自补给区(河流)到排泄区(泉)过水断面的变化特征。
七、设计性实验内容(供参考)
利用承压水模拟演示仪进行稳定开采条件下承压水流网的变化特征实验,观察承压水流网的变化,测量并记录实验结果。
图Ⅰ5-2 承压水演示用剖面图
图Ⅰ5-3 承压水演示用平面图
水文地质学基础实验实习教程
实验五 承压水模拟演示实验记录表
实验五用纸
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Ⅱ 大学物理演示实验报告,要求自主设计可以体现物理原理的实验的或者小发明,不能太过于简单,也不用太复杂
大物实验?你们班应该有课件,当时我们直接抄的课件,现在找不到了?
Ⅲ 投影气动仪物理演示实验报告怎么写(大学物理演示实验)
和写实验报告差不多吧……
写些原理(这个可以写到500以上,一般原理都很复杂啊,叹……)然版后锁用到的物理权公式的分析,然后写实验步骤中的注意事项,然后是实验结果的报道和误差大致的来源,之后消除误差的方法。
写完这些绝对超过2000字!
Ⅳ 实验台设计报告
://col.njtu.e.cn/zskj/3002/Tm/dynamics/ch03/ch030605.html
相对刚体运动的任意点的加速度
图3-23 动点P 的加速度
如图3-23所示,一刚体在参考基的参考平面(xr-yr)上作平面运动。参考基的基点为O ,刚体连体基的基点为C。刚体在运动时,基点C对基点O的矢径为,基点C的加速度矢量为。连体基相对于参考基的角速度矢量为,角加速度矢量为。对于动点P,为基点O指向点 P 的矢径, 为该点的绝对加速度。
将式(3.6-3) 两边在上 对时间求二阶导数,
(3.6-11)
由于动点P对动基有相对运动,由(3.3-17')知
(3.6-12)
将其代入(3.6-11),考虑到式(3.6-1)与 (3.6-2),有
(3.6-13)
定义
(3.6-14)
为动点P的科氏加速度。它是由科里奥利(G.G. Coriolis)于1835年首先提出的。科氏加速度是动基的转动与动点相对运动相互耦合引起的加速度。科氏加速度的方向垂直于角速度矢量和相对速度矢量(见图3-23)。 它的模为
(3.6-15)
考虑到式(3.5-29),式(3.6-7) 可改写为
(3.6-16)
对于上式可作如下的叙述:动点的绝对加速度为该点的相对动基的相对加速度、科氏加速度与它对应的牵连点的牵连加速度之矢量和。
刚体系运动学矢量瞬时分析方法
如果将刚体上的给定点P认为是动点的特殊情况,则该点相对于动基的相对速度与相对加速度始终均为零,由式(3.6-14),此点的科氏加速度也为零。动点速度矢量式(3.6-10),即
将退化为给定点速度矢量式 (3.5-16)。动点加速度矢量式(3.6-16),即
将退化为给定点加速度矢量式 (3.5-31)。所以动点速度矢量式与加速度矢量式,涵盖了给定点的情况,具有普遍意义。
动点速度矢量式建立了动点相对于定基的绝对速度、相对于动基的相对速度与该点在动基上牵连点的平移牵连速度与转动牵连速度4个矢量的关系。矢量式 中一个矢量在几何上含模与方向两个信息,故该矢量式建立了8个信息量间的关系。通过它只能解决其中2个未知的信息量。动点的加速度矢量式,建立了动点相对于定基的绝对加速度、相对于动基的相对加速度、哥氏加速度以及该点之牵连点的平移牵连加速度、转动牵连向心加速度与转动牵连切向加速度6个矢量的关系。考虑到转动牵连向心加速度与转动牵连切向加速度矢量相互垂直,故该矢量式建立了11个信息量间的关系。通过它也只能解决其中2个未知的信息量。因此,在已知动基的运动的情况下,两矢量式可以解决动点的绝对运动与其相对运动间的关系。如在例3.6-2中求点P的绝对速度,例3.6-3中求点A的相对速度,在例3.6-4中求点P的绝对速度与加速度等。当动点的绝对运动与其相对运动间的关系为已知的情况下,矢量式也可以解决有关动基运动的问题。如例3.6-3中求套筒的转动角速度,在例3.6-4中求杆AB的转动角速度与角加速度等。
从另一个角度,如果有两个动基与一个公共定基,那么对于同一个点,利用两矢量式可以建立某动点(或给定点)关于动基1与公共基的运动学关系,也可以建立该点关于动基2与公共基运动学关系。通过动点在公共基下的绝对速度与加速度为唯一的原理,将在两个刚体(动基)的运动学间建立起一种关系(见图3-24)。这是刚体系运动学矢量瞬时分析方法的基础。是上述两矢量式的重要的应用。下面看几个例子。
图3-24 动基间的运动学关系
3.6-5
3.6-6
从以上两个例子可以看到,刚体系矢量瞬时分析方法的关键是合理地选取兴趣点。因为速度与加速度矢量式中都只能解决其中的两个未知量,所以选取兴趣点的原则是尽可能减少速度与加速度矢量式中的未知信息。通过运动的定性分析,寻找那些对于两个动基或定基的运动比较清楚的点作为兴趣点。在实际的问题中有的兴趣点的物理意义很明确,如例3.6-5的点A,有的需要根据上述的原则仔细分析才能找到如例3.6-6的点O。兴趣点的选取不是唯一的,但会影响求解的复杂性。
Ⅳ 急,求一篇大一物理演示实验报告!
简单操作:
1、闭合铝环的上跳演示
将电源插座插入电源,打开电源开关,将铝环套入铁棒内按动操作开关。当开关接通则铝环高高跳起,当保持操作开关接通状态不变,则铝环保持一定高度,悬在铁棒中央;当断开操作开关,则铝环落下。
2、带孔铝环的演示
重复上述步骤,然后将带孔的铝环套入铁棒内,按动操作开关。当开关接通瞬间,铝环上跳,但高度没有不带孔的铝环高;保持操作开关接通状态不变,铝环则保持某一高度不变,悬在铁棒中央某一位置,但没有不带孔的铝环悬的高;当把操作开关断开后,铝环落下。
3、开口铝环的演示
重复上述步骤,然后将开口铝环套入铁棒内按动操作开关,开口铝环静止不动。
实验原理:
本实验利用通电线圈及线圈内的铁芯所产生的变化磁场与铝环的相互作用,演示楞次定律。铁芯为φ26 X 450的软铁棒,线圈为有机玻璃骨架、φ0.7mm高强度漆色线绕制而成。
当线圈中突然通电流时,穿过闭合的小铝环中的磁通量发生变化,根据楞次定律可知,闭合铝环中会产生感生电流、感生电流的方向和原线圈中的电流方向相反。因此与原线圈相斥,相斥的电磁力使铝环上跳。
注意事项:
上述实验现象反映了楞次定律的内容。当线圈通有电流时,将在铁芯中产生交变磁场,套在铁芯中的铝环将产生感生电流,感生电流的方向与线圈中的电流方向相反,因此与线圈相斥,使得铝环上跳;当带孔的铝环重复上述实验时由于感生电流没有不带孔的铝环大,所以它没有不带孔的铝环跳的高;当开口铝环重复上述实验时,由于开口铝环形不成闭合回路,无感生电流,没有受到电磁力的作用,所以静止不动。
Ⅵ 初中物理演示实验设计方案
(1)用一根细线拴好小石块系在钢尺的一端A,用另一根细线系在钢尺的某一专适当位置O,手属提细线将钢尺悬挂,钢尺恰好在水平位置平衡,(测出A、O两点间的距离l,读出A到钢尺中点B的距离L)
(2)把小石块浸没在盛有湖水的水杯中,将钢尺的悬挂点向远离A端移动到另一适当位置O’,使钢尺再次在水平位置平衡,(测出A、O’两点间的距离l’)
(3)河水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算小石块密度的表达式为
G1×l=G2×(L-l)
(G1-F浮)×l’=G2×(L-l’)
G1×l:(G1-F浮)×l’=(L-l):(L-l’)
G1=ρ石gV石
F浮=ρ水gV排=ρ水gV石
ρ石gV石×l:(ρ石gV石-ρ水gV石)×l’=(L-l):(L-l’)
ρ石×l:(ρ石-ρ水)×l’=(L-l):(L-l’)
ρ石=ρ水(l’L-l’l)/(l’L-lL)
Ⅶ 什么是实验设计报告
实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。
应用写作给出的定义如下
科技实验报告是描述、记录某个科研课题过程和结果的一种科技应用文体。撰写实验报告是科技实验工作不可缺少的重要环节。虽然实验报告与科技论文一样都以文字形式阐明了科学研究的成果,但二者在内容和表达方式上仍有所差别。科技论文一般是把成功的实验结果作为论证科学观点的根据。实验报告则客观地记录实验的过程和结果,着重告知一项科学事实,不夹带实验者的主观看法。
定义
编辑
实验报告是在科学研究活动中人们为了检验某一种科学理论或假设,通过实验中的观察、分析、综合、判断,如实地把实验的全过程和实验结果用文字形式记录下来的书面材料。实验报告具有情报交流的作用和保留资料的作用。[1]
种类
编辑
按科目分类
因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告,物理实验的报告就叫物理实验报告。
常见的曲线图
应用记录仪器描记出的曲线图,这些指标的变化趋势形象生动、直观明了。
在实验报告中,可任选其中一种或几种方法并用,以获得最佳效果。
讨论
根据相关的理论知识对所得到的实验结果进行解释和分析。如果所得到的实验结果和预期的结果一致,那么它可以验证什么理论?实验结果有什么意义?说明了什么问题?这些是实验报告应该讨论的。但是,不能用已知的理论或生活经验硬套在实验结果上;更不能由于所得到的实验结果与预期的结果或理论不符而随意取舍甚至修改实验结果,这时应该分析其异常的可能原因。如果本次实验失败了,应找出失败的原因及以后实验应注意的事项。不要简单地复述课本上的理论而缺乏自己主动思考的内容。
另外,也可以写一些本次实验的心得以及提出一些问题或建议等。
结论
结论不是具体实验结果的再次罗列,也不是对今后研究的展望,而是针对这一实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结,是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。
Ⅷ 油槽流线演示实验报告
我以前写的,完全满足你的要求.
Ⅸ 跪求大学物理演示实验报告——光学
这是以前我们写的 你看看可不可以
用透射光栅测定光波波长
08物理 杨贵宏
云南省红河学院物理系 云南 蒙自 661100
摘 要:这篇文章讲述了怎样利用透射光栅测量光波波长,以及测量时的细节,测量前的实验准备。
关键词:光栅,主极大,次极大,分光计,单色光,复色光
引言:
我们的生活离不开阳光,通常我们认为阳光是一种单色光[1](单一波长的光)。其实,笼罩在我们周围的光线本身是复色光(由两种或两种以上的单色光组成的光线),他是由不同波长波线的单色光组成的。
广义的说,具有周期性的空间结构或光学性能(如透射率、折射率)的衍射屏,统称光栅。光栅的种类很多,有透射光栅和反射光栅,有平面光栅和凹面光栅,有黑白光栅和正弦光栅,有一维光栅,二维光栅和三维光栅,等等。此次实验所使用的光栅是利用全息照相技术拍摄的全息透射光栅光栅的表面若被污染后不易清洗,使用时应特别注意[2]。
分光计是一种能精确测量角度的光学仪器,常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密,控制部件较多而且复杂,所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整,以便测量出准确的结果。
分光计主要由五个部件组成:三角底座,平行光管、望远镜、刻度圆盘和载物台。图中各调节装置的名称及作用见表1。
分光计基本结构示意图
表1 分光计各调节装置的名称和作用
代号 名称 作用
1 狭缝宽度调节螺丝 调节狭缝宽度,改变入射光宽度
2 狭缝装置
3 狭缝装置锁紧螺丝 松开时,前后拉动狭缝装置,调节平行光。调好后锁紧,用来固定狭缝装置。
4 平行光管 产生平行光
5 载物台 放置光学元件。台面下方装有三个细牙螺丝7,用来调整台面的倾斜度。松开螺丝8可升降、转动载物台。
6 夹持待测物簧片 夹持载物台上的光学元件
7 载物台调节螺丝(3只) 调节载物台台面水平
8 载物台锁紧螺丝 松开时,载物台可单独转动和升降;锁紧后,可使载物台与读数游标盘同步转动
9 望远镜 观测经光学元件作用后的光线
10 目镜装置锁紧螺丝 松开时,目镜装置可伸缩和转动(望远镜调焦);锁紧后,固定目镜装置
11 阿贝式自准目镜装置 可伸缩和转动(望远镜调焦)
12 目镜调焦手轮 调节目镜焦距,使分划板、叉丝清晰
13 望远镜光轴仰角调节螺丝 调节望远镜的俯仰角度
14 望远镜光轴水平调节螺丝 调节该螺丝,可使望远镜在水平面内转动
15 望远镜支架
16 游标盘 盘上对称设置两游标
17 游标 分成30小格,每一小格对应角度 1’
18 望远镜微调螺丝 该螺丝位于图14-1的反面。锁紧望远镜支架制动螺丝 21 后,调节螺丝18,使望远镜支架作小幅度转动
19 度盘 分为360°,最小刻度为半度(30′),小于半度则利用游标读数
20 目镜照明电源 打开该电源20,从目镜中可看到一绿斑及黑十字
21 望远镜支架制动螺丝 该螺丝位于图14-1的反面。锁紧后,只能用望远镜微调螺丝18使望远镜支架作小幅度转动
22 望远镜支架与刻度盘锁紧螺丝 锁紧后,望远镜与刻度盘同步转动
23 分光计电源插座
24 分光计三角底座 它是整个分光计的底座。底座中心有沿铅直方向的转轴套,望远镜部件整体、刻度圆盘和游标盘可分别独立绕该中心轴转动。平行光管固定在三角底座的一只脚上
25 平行光管支架
26 游标盘微调螺丝 锁紧游标盘制动螺丝27后,调节螺丝26可使游标盘作小幅度转动
27 游标盘制动螺丝 锁紧后,只能用游标盘微调螺丝26使游标盘作小幅度转动
28 平行光管光轴水平调节螺丝 调节该螺丝,可使平行光管在水平面内转动
29 平行光管光轴仰角调节螺丝 调节平行光管的俯仰角
实验原理:
图1中给出几条不同缝数缝间干涉因子的曲线.为了便于比较,纵坐标缩小了 它们有以下特点:
(1)主极强峰值的大小、位置和数目
当 ( )时, , ,但它们的比值 ,这些地方是缝间干涉因子的主极大(多缝衍射图样中出现一些新的强度极大和极小,其中那些较强的亮线叫主极大,较弱的亮线叫次极大)。 意味着衍射角满足下列条件:
(1)
(1)式说明,凡是在衍射角满足(1)式的方向上出现一个主极大,主极大的强度是单缝在该方向强度的 倍。主极强的位置与缝数N无关。主极强的最大级别|k|<d/λ。
(2)零点的位置、主极强的半角宽度和次极强的数目
当Nβ等于π的整数倍但β不是π整数倍时,sinNβ=0,sinβ≠0,这里是缝间干涉因子的零点。零点在下列位置:
sinθ=(k+m/N)λ/d (2) 其中k=0,±1,±2,…;m=1,…,N-1.
所以每个主极强之间有N-1条暗线(零点),相邻暗线间有一个次极强,故共有N-2个次极强。
半角宽度公式为: △θ=λ/Nd•cosθk。 (3)
主极强的半角宽度△θ与Nd成反比,Nd越大,△θ越小,这意味着主极强的锐度越大。反映在幕上,就是主极强亮纹越细。
上面我们只分析了缝间干涉因子的特征,实际的强度分布还要乘上单缝衍射击因子.在图1中所示 缝间干涉因子上乘以图1所示的单缝衍射因子,就得到图2[(a),(b),(c)]中所示的强度分布.从这里可以看出,乘上单缝衍射因子后得到的实际强度分布中各级说极强的大小不同,特别是刚好遇到单缝衍射因子零点的那几级主极强消失了,这现象叫做缺级.
在给定了缝的间隔d之后,主极强的位置就定下来了,这时单缝衍射因子并不改变主极强的位置和半角宽度,只改变各级主极强的强度.或者说,单缝衍射因子手作用公在影响强度在各级主极强间的分配.
如图3所示,设S为位于透镜L1物方焦面上的细长狭缝光源,G为光栅,光栅上相邻狭缝两对应之间的距离d 称为光栅常量,自L1射出的平行光垂直地照射在光栅G上。透镜L2将与光栅法线成θ角的衍射光会聚于其像方焦面上的Pθ点,由(1)式的光栅分光原理得
(3)
上式称为光栅方程.式中θ是衍射角,λ是光波波长,k是光谱级数(k=0、±1、±2…)。衍射亮条纹实际上是光源加狭缝的衍射像,是一条锐细的亮线。当k=0时,在θ=0的方向上,各种波长的亮线重叠在一起,形成明亮的零级像。对于k的其它数值,不同波长的亮线出现在不同的方向上形成光谱,此时各波长的亮线称为光谱线。而与k 的正、负两组值相对应的两组光谱,则对称地分布在零级像的两侧。因此,若光栅常量d为已知。当测定出某谱线的衍射角θ和光谱级k,则可由(1)式求出该谱线的波长λ;反之,如果波长λ是已知的。则可求出光栅常量d 。
实验进行步骤:
1.实验时分光计调节,
(1)粗调。
A,旋转目镜手轮,尽量使叉丝和绿十字清晰。
B,调节载物台,使下方的三只螺钉的外伸部分等高,使载物台平面大致与主轴垂直(目测)。
C,调整望远镜光轴俯仰调节螺钉,使望远镜光轴尽量调成水平(目测)。
粗调应达到的要求:在载物台上放一个三棱镜。当三棱镜的一个光学面与望远镜光轴接近垂直时,应可以看到反射回来的十字像,十字像一般与分划板上的交点并不重合,至此粗调完成。
(2)细调。
A,使分光计望远镜适应平行光(对无穷远调焦),望远镜、准直管主轴均垂直于仪器主轴,准直管发出平行光。
B,使望远镜对准准直管,从望远镜中观察被照亮的准直管狭缝的像,使其和叉丝的竖直线重合,固定望远镜。参照图3放置光栅,点亮目镜叉丝照明灯(移开或关闭夹缝照明灯),左右转动载物平台,看到反射的“绿十字”,调节b2或b3使“绿十字”和目镜中的调整叉丝重合。这时光栅面已垂直于入射光。
用汞灯照亮准直管的狭缝,转动望远镜观察光谱,如果左右两侧的光谱线相对于目镜中叉丝的水平线高低不等时(如图3),说明光栅的衍射面和观察面不一致,这时可调节平台上的螺钉b1使它们一致。最终使 光栅面衍射面应调节到和观测面度盘平面一致。
2. 测光栅常量d:只要测出第k可级光谱中的波长λ已知的谱线的衍射角 ,就可以根据(3)式求出d值。
(1).调节分光计按(1)步骤
(2).调节光栅位置
(3).用汞灯照亮准直管,转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。
(4). 将望远镜转向光栅的另一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。
(5).重复第4、5步两次,得到3组数据。
3.光谱级数k由自己确定,由于光栅常量d已测出,因此只要未知波长的第k级谱线的衍射角 ,就可以求出其波长值 。
以知波长可以用汞灯光谱中的绿线( nm),也可以用钠灯光谱中二黄线 )之一。
3. 测量未知波长
(1). 用汞灯照亮准直管,转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。
(2).转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准以知波长的第k级谱线的中心,记录两游标值;将望远镜转向光栅的另一侧,同上测量,同一游标的两次读熟之差是衍射角 的两倍。
(3).重复第1、2步两次,得到3组数据。
实验数据:见实验数据记录表
实验数据记录表
表二 测光栅常量d实验数据
测量次序( )
1
2
3
表三 测量未知波长实验数据
测量次序( )
1
2
3
实验结果:
1.测量光栅常量
根据 ,由表二得到 的平均值
= (1)
由光栅原理 ,
因此有
又因为在此实验中 ,绿光的波线 nm,衍射角的平均值 ,因此得d的平均值
(nm) (2)
2.测量蓝紫光的波长
根据 ,由表三得到 的平均值
= (3)
由于 ,得到
又因为在此实验中 ,光栅常量 nm,衍射角的平均值 ,因此得 的平均值
(nm) (4)
参考文献:
[1],赵凯华.新概念物理教程——光学.高等教育出版社,2004
[2],进清理, 黄晓虹主编. 基础物理实验.浙江大学出版社2006
[3],杨述武主编,王定兴编. 普通物理实验(光学部分).高等教育出版社,1993