材料力学创新实验报告

材料力学创新实验报告（通用9篇）

材料力学创新实验报告 篇1

宁夏建设职业技术学院材料工程系具有三十余年的历史, 担负着为区内外建材行业及相关行业输送专业技术人才的重任。经过多年探索实践, 在专业建设方面积累了一定的经验, 形成了一套符合行业用人需求和适于教学实际的人才培养模式, 具有一定的创新性。

1 人才培养模式创新背景分析

随着建材行业迅速的发展, 行业人才缺乏现象日益凸显;同时, 由于不断采用新技术、新工艺和新装备, 尤其是计算机集散控制技术的应用, 高技能型人才匮乏现象就更加突出。因此, 培养一批有专业理论基础知识和相关工作技能的符合行业发展需求的高技能应用型人才就成为当下高职教育刻不容缓的责任。作为全区重点培养建材行业人才的宁夏建设职业技术学院材料工程系, 为了探索高职教育应用型人才培养的新途径, 自2008年起, 在材料工程技术专业和工业分析与检验专业进行了人才培养模式的改革创新, 收到了良好的效果。

2 人才培养模式创新阶段性成果

2.1 紧盯市场, 增设专业方向

通过对顶岗实习学生的检查实习, 材料工程系对用人单位进行市场调研, 从中了解到, 近年来我区及区外已经建成或正在筹建中的50多家建筑工程检测机构及80多家商品混凝土搅拌站等企业急需人才, 因此, 结合实际教学情况, 在材料工程技术专业中增设混凝土工艺方向, 在工业分析与检验专业中增设建筑工程检测方向, 这样既突出了人才培养的针对性, 又满足了市场对专门人才的需求。

2.2 成立专业建设指导委员会

材料工程系系领导深入宁夏赛马集团、宁夏建材研究院、宁夏瀛海集团及国电英力特中石化集团公司宁夏建材环保分公司等企业进行调研, 与企业领导、技术骨干针对人才培养目标、培养方式、课程设置和教学内容等进行沟通、交流, 听取其意见或建议。同时, 发放《人才培养目标、专业设置、课程设置问卷调查表》, 更广泛地征求生产一线骨干的意见, 确保人才培养方案中的课程设置合理、培养目标定位准确。此外, 学院还聘请企业、行业专家为客座教授, 邀请其进校座谈, 与之联合成立了专业建设指导委员会。

2.3 创新人才培养模式

新人才培养方案更加突出培养应用型技术人才, 进一步加强培养学生动手能力, 让理论与实际更加紧密结合, 实现学生就业时与企业“零对接”, 学生毕业后能随岗就业, 学以致用。创新主要体现在两方面:第一, 人才培养模式调整。由于建材企业工艺技术更新速度快, 设备资金投入大, 校内无法实现与生产现场类似的模拟仿真环境, 所以, 人才培养方案中将原“2.5+0.5”的人才培养模式调整为“2+1”的人才培养模式, 延长学生综合实训和顶岗实习时间, 加强学生动手操作能力, 使其学中做、做中学, 尽快掌握岗位需要的工作能力和操作技能。实习期结束后, 企业根据学生顶岗实习表现, 学生根据自己的意愿, 采取双向选择方式, 企业吸收优秀学生成为正式员工, 实现了学生随岗就业。第二, 充分利用现有设施, 增加实践教学环节。在专业课程设置上, 增设了两周分析化学实训课程, 创新了专业课程教学方法———在课堂教学过程中, 除了利用动画对企业生产工艺过程和设备运行状态进行演示外, 还充分利用企业资源, 将学生带到赛马兰山水泥厂、赛马商品混凝土搅拌站进行现场观摩教学, 让学生亲临现场对课堂讲授的专业知识进行感受, 了解先进的生产工艺技术和设备, 使现场教学与生产实践紧密结合。

从表1可以看出:新人才培养方案中除了增加两个专业方向外, 还大大加强了实践教学环节, 不仅实践教学环节增加了122学时, 校外综合实训及顶岗实习也增加了17周。另外, 新人才培养方案中还体现出相关职业资格证书要求, 将毕业证和职业资格认证教育融入教学过程, 让学生学习完相关专业课程后能参加国家职业资格等级考试, 在学习期间就可以获得“双证书”。

2.4 深化校企合作, 实行订单式培养、定向培养和冠名班培养

现阶段, 校企合作是高职教育培养人才的一种有效途径。近年来, 材料工程系进一步加强校企合作力度, 积极探索与企业深度融合, 就订单式培养、定向培养、冠名班培养方式做了积极有益的实践和探索, 取得了很好的成效。材料工程系先后与宁夏赛马集团、宁夏赛马混凝土公司、宁夏瀛海集团、宁夏英力特公司、宁夏吴忠水泥厂及内蒙百建水泥公司等12家建材企业签订了实习实训教学基地协议书, 建立了综合实训和顶岗实习基地, 为提高学生的岗位技能, 确保学生顺利就业奠定了良好的基础。

2.5 针对岗位需求, 深化教学改革

本着“专业服从于市场, 课程服务于专业”和“基于企业生产过程”及“基于企业岗位任职要求”原则, 构建“基于工作过程”的课程体系。在教学计划制定过程中, 要求专业课程密切结合生产工作流程, 通过“项目导向、任务驱动”的教学模式, 设计合适的任务模块, 引导学生在工作情境中完成学习, 体现出“教、学、做”一体化的课程改革与建设思想。明确培养目标, 根据岗位要求, 确定核心课程、主干课程、支撑课程及相关课程, 在此基础上, 重构理论教学体系, 进一步夯实实践教学体系, 融素质教育于其中, 进而构建出一套新的课程体系。

3 人才培养模式创新成效

材料工程系的人才培养模式创新实验区建设从2011年开始试点改革到如今已初具规模, 前后历时近3年时间, 通过对人才培养模式的不断改革和创新, 学生招生规模从最初的二十余人发展到如今的四百余人, 学生不仅职业素质普遍提高, 而且就业面愈发广阔, 学习的主动性和社会适应性也明显增强, 尤其是动手能力显著提高, 学生就业率已连续几年保持在100%, 就业市场出现供不应求的局面。

4 尚需完善之处

(1) 由于社会普遍对学水泥工艺、混凝土工艺存在偏见, 导致招生困难。 (2) 女生就业难。由于行业特点, 水泥厂、商品混凝土搅拌站和建筑工程检测机构对男生需求远大于女生, 这就导致女生就业难度比男生大的现象。 (3) 学生频繁跳槽。由于我区建材行业发展迅速, 企业对动手能力强、面向生产一线培养的学生的需求量越来越大, 所提供的就业岗位远远高于学生人数, 学生供不应求导致学生挑用人单位, 对就业机会不珍惜。

摘要：宁夏建设职业技术学院材料工程系从市场需求出发, 创新人才培养模式, 已取得明显成效。

关键词：人才培养模式,校企合作,改革,创新

参考文献

[1]董俊义主编.教学及人才培养[Z].石油大学 (华东) 年鉴.1997-1998.

[2]张建功主编.人才培养[Z].内蒙古年鉴, 2002.

实验力学实验报告 篇2

关键词 应变片;静态应变仪;动态应变仪;电桥;拉伸机

中图分类号 G64 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)082-0141-01

1 标定试验

1.1 利用YE29003B应变标定仪标定动态应变仪

1)将YE29003B应变标定仪接入动态应变仪中:接完后相应的接口通道指示灯变暗,选折合适的拱桥电压和增益。本文选取:10V和2K欧姆,通道为3通道。

2)先将YE29003B应变标定仪拨到0欧姆,然后将动态应变仪选定通道电压调零,按下AUTO按钮机器会自动调零,若没有完全为零,可以用螺丝刀调节左边的微调FINE。

3)将YE29003B应变标定仪拨到1000欧姆,调节动态应变仪选定通道电压,并使其成为整数。

4)将YE29003B应变标定仪分别拨到800、600、400、200、0欧姆,记录每组的电压。

5)处理数据、得到回归曲线,由图可知应变与电压的关系。

1.2 模拟标定动态应变仪

本实验是用固定电阻和可变电阻接好电桥,模拟应变。因为应变片的工作原理就是,在某变形点应变片会随之变形,从而自身电阻改变,导致电桥不平衡。如此标定动态应变仪时完全可以用可调电阻代替应变片。

将可变电阻调到59880欧姆,将动态应变仪调零后接入刚调好的可变电阻,再将接入可变电阻后的电压调到整数。

依次调节可变电阻使分别其为74880欧姆、99880欧姆、149880欧姆、299880欧姆,并照如上操作得到五组电压如下表:,然后和YE29003B应变标定仪得出结论比较。

2 弯曲、拉伸试验

2.1 拉伸试验测量弹性模量E,泊松比v

1)应变片的粘贴、连接仪器。因为要测两个量故使用两片应变片,一片测纵向,另一片测横向,贴片贴好后将两片应变片接入YE2538A程控静态应变仪的两个不同通道中,并接成1/4桥电路,其中纵向应变接入通道1,横向应变片接入通道2。

2)试样加载、数据收集。摇动YE6253多功能材料力学试验台的加力手柄,使试样受拉,同时YE2538A程控静态应变仪会显示拉力和应变,选取合适的数据并记录。本文中以拉力为准,大约隔50N到100N记录一组数据。每次记录时先点通道1,记录纵向应变,再点通道2,记录横向应变。

3)数据处理,计算E和v。用Excel处理得到的数据并绘图,由竖向应变-应力图可得弹性模量E。由竖向应变和横向应变可得泊松比v。

2.2 弯曲试验正应力试验

1)试验用三点弯梁、应变片粘贴及电桥接法。本实验所用材料为已粘贴好五片应变片的三点弯曲梁:五片应变片(至上而下)本别测量上表面、中性层与上表面间、中性层、中性层与下表面间、下表面五个位置的应变,故有五片应变片接入YE2538A程控静态应变仪中,每片接入不同的通道中,规定应变片按至上而下的顺序接入通道1至通道5。

2)测量五点应变并与理论作比较。实验前先调零,测试时将拉力规定为某一特定值,本文使用600N,加载后先按通道1,記录上表面应变片的应变,以此类推测得其他点的应变。为消除误差,此过程复测量三次,每次拉力一定,取三组数据平均值。最后与理论值比较,得应变平均值,实际应力值,应力理论值和相对误差=|σ实-σ|/σ。

3 K片的测定

3.1 试验材料及方法描述

本实验用的是截面为18.1*18.1的正方形梁,简支梁表面放一幅梁,中点受集中力并用千分尺测梁中点位移。应变片贴在上下表面,测出梁上下表面的应变量。由《力学CAT基础》推导K片的值。

3.2 K片的推导

根据《力学CAT基础》,纯弯梁应变与应变片电阻率测量装置如下图所示。供货应变片粘贴在梁的纯弯区段内下表面,应变片纵向与梁的轴线方向重合,给定载荷后通过绕度计测量纯弯梁在加力线上的位移f,并由材料力学梁弯曲公式计算出应变片粘贴处梁的应变:

ε纵=fh/(l2+f2+fh)

1)用电阻仪表在贴片前测出应变片的阻值R;

2)将应变片和温度补偿片接入应变仪桥路调零后,按给定载荷P加载到位后测出应变仪的电压输出V;

3)将载荷卸去并使应变仪调零,随后对测量应变片电阻并联一个可调电阻仪,而后调并联电阻值到Rn,使对应应变仪的输出电压仍为V。此时应变片和外并电阻Rn的总电阻为:RRn/(R+Rn);

4)根据1)、3)步得到的电阻数值可以求出电阻变化率为:

ΔR/R=[RRn/(R+Rn)-R]/R=-R/(R+Rn)

5)灵敏系数Κ片的测量结果为:

Κ片=|ΔR/R|/ε纵=|ΔR/R|l2/fh

3.3 测量ε仪、千分表读数f

测出数据千分表读数f,ε仪(µε),ε纵(µε),△R/R,拉力(N)。由ε纵(µε)—△R/R曲线可得K片的大小。

4 COD引伸计标定、测量裂纹长度

4.1 COD引伸计侧线

因COD引伸计的五条输出线是混乱的我们必须对此整理,方法如下:

首先,COD引伸计内部桥路如下:

引线是4条桥线加一条地线,每个电阻120欧姆

如对于1线,将其和其他颜色的先接到欧姆表上若读数为90可知是1、4两端或1、3两端,二若欧姆表上若读数为120可知是1、2两端,这样便知道电桥的内部链接只要将对面的两端接入YE29003A盒中的V+、V—,或IN+、IN—中即可。

4.2 COD引伸计位移与动态应变仪电压的关系

在使用COD引伸计前必须标定引伸计位移与动态应变仪电压的关系,只有这样才可进行下一步试验。

4.3 测量裂纹长度

(本实验使用柔度法来测量裂纹长度,试验在弹性范围内进行,每次试验加载一次并马上卸载同时记录载荷与位移关系。

根据SET柔度公式:a/w=β0+β1µ 其中:β0=1.0056;β1=-2.8744

µ=1/(1+sqrt(E`*BefC));Bef=B-(B-Bn)/B

a是裂纹长度;B为式样的厚度,W为其宽度;测得B=2mm,W=18mm,E是弹性模量,C是测得的柔度即本实验的δ。

将数据代入得:a。

参考文献

[1]蔡立勋.力学CAT.西南交通大学.

工程材料实验报告 篇3

工程材料实验报告

专业：

姓名：，学号： 姓名：，学号： 姓名：，学号：

青海大学机械工程学院

年 月 日

工程材料实验

工程材料综合实验

● 金相显微镜的构造及使用 ● 铁碳合金平衡组织分析 ● 碳钢的热处理 ● 金相试样的制备

● 碳钢热处理后的显微组织分析 ● 硬度计的原理及应用 ● 碳钢热处理后的硬度测试 ● 常用工程材料的显微组织观察

实验一 金相显微镜的构造和使用

一、实验目的

熟悉金相显微镜的基本原理、构造；了解金相显微镜的使用注意事项，掌握金相显微镜的使用方法。

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）金相显微镜的基本原理

2）金相显微镜的构造

3）显微镜使用注意事项

四、实验步骤

五、实验报告

实验二 铁碳合金平衡组织分析

一、实验目的

（1）熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织。

（2）了解铁碳合金中的相与组织组成物的本质、形态及分布特征。

工程材料实验

（3）分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）铁碳合金的平衡组织

2）各种组成相或组织组成物的特征 3）铁素体与渗碳体的区别

四、实验步骤

五、实验报告

实验三 碳钢的热处理

一、实验目的

1）熟悉钢的几种基本热处理操作：退火、正火、淬火、回火

2）了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能的影响。

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）加热温度的选择 2）保温时间的确定 3）冷却方法

四、实验步骤

五、实验报告

实验四 金相试样的制备

一、实验目的

1）了解金相试样的制备过程。2）学会金相试样的制备技术。

工程材料实验

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）取样 2）镶样 3）磨制 4）抛光

四、实验步骤

五、实验报告

实验五 碳钢热处理后的显微组织分析

一、实验目的

观察碳钢热处理后的显微组织

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）钢冷却时所得到的各种组织组成物的形态 2）钢淬火回火后的组织

四、实验步骤

五、实验报告

实验六 硬度计的原理及应用

一、实验目的

1）熟悉洛氏硬度计、布氏硬度计、显微硬度计的原理、构造。2）学会三种硬度计的使用

二、实验设备及材料

三、实验内容

1）洛氏硬度实验原理 2）布氏硬度试验原理 3）显微硬度计的原理

四、实验步骤

五、实验报告

实验七 碳钢热处理后的硬度测试

工程材料实验

一、实验目的

掌握硬度的测试方法

二、实验设备及材料

三、实验内容

测量热处理试样的硬度

四、实验步骤

五、实验报告

实验八 常用工程材料的显微组织观察

一、实验目的

1）观察几种常用合金钢、有色金属、铸铁和金属陶瓷及纤维增强树脂的显微组织。

2）分析这些材料的组织和性能之间的关系及其应用。

二、实验设备及材料

三、实验教学内容

1）几种常用合金钢的显微组织 2）铸铁的显微组织

3）几种常用有色金属的显微组织 4）金属陶瓷及纤维增强树脂的显微组织

四、实验步骤

物理力学实验演示报告 篇4

【实验目的】：

1、通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋于稳定的运动规律。

2、说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。

【实验仪器】：锥体上滚演示仪

【实验原理】：能量最低原理指出：物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。

本实验中在低端的.两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了;相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。

实验现象仍然符合能量最低原理。

【实验步骤】：

1、将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚;

2、将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去;

3、重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。

2、混沌摆

【实验目的】：通过摆的运动演示该力学系统的混沌性质。

【实验仪器】：混沌摆

【实验原理】：一个动力学系统如果描述他的运动状态的动力学方程是线性的，只要初始条件给定，就可预见以后任意时刻的运动状态。

我们的动力学系统描述它的运动状态的动力学方程是非线性的，具有内在的随机性，它的运动状态对初始条件具有很强的敏感性，系统运动的外观表现是随机的，是一种貌似无规律的运动

【实验步骤】：手持轴柄给系统施一力矩，系统开始运动，运动情况复杂，前一时间难于预言后一时刻的运动状态。

重新启动，由于起始冲量矩总有所不同，雇系统的运动情况差别很大、这反映了系统运动的混沌性质。

3、避雷针

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。

4、楞次定律

【实验目的】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。

【实验仪器】楞次定律演示仪，铝环(3个)。

【实验原理】当线圈通有电流时，在铁芯中产生交变磁场，穿过闭合的铝环中的磁通量发生变化。

根据楞次定律，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。

因此与原线圈相斥，相斥的电磁力使得铝环上跳。

【实验操作与现象】

1、闭合铝环的演示打开演示仪电源开关，将闭合铝环套入铁棒内按动操作开关。

当操作开关接通时，则闭合铝环高高跳起，保持操作开关接通状态不变，闭合铝环则保持一定高度，悬在铁棒中央。

断开操作开关时，闭合铝环落下。

把闭合铝环取下，将带孔的铝环套入铁棒内按动操作开关。

当操作开关接通时，则带孔的铝环也向上跳起，但跳起的高度没有闭合铝环高。

2、保持操作开关接通状态不变，带孔的铝环也保持一定高度，悬在铁棒中央某一位置，但还是没有闭合铝环悬的高。

断开操作开关时，带孔的铝环落下。

这是由于带孔的铝环产生的感生电流没有闭合铝环大，所以带孔的铝环没有闭合铝环跳的高。

3、开口铝环的演示把带孔的铝环取下，将开口铝环套入铁棒内按动操作开关。

当操作开关接通时，开口铝环静止不动。

这是由于开口铝环没有形成闭合回路，无感生电流，没有受到电磁力的作用，故静止不动。

4、演示完毕后，关闭

楞次定律演示仪电源。

【注意事项】不要长时间按动操作开关，以免使线圈过热而损坏。

5、阻尼摆与非阻尼摆

【实验目的】演示涡电流的机械效应。

【实验器材】阻尼摆与非阻尼摆演示仪

其中直流电源接线柱;矩形磁轭，作用是当线圈中通有直流电源时，可在磁轭两极缝隙中间产生很强的磁场;支撑架;摆架;非阻尼摆;横梁;阻尼摆;线圈;底座。

直流稳压电源。

【实验原理】处在交变电磁场中的金属块，由于受变化电磁场产生的感生电动势作用，将在金属块内引起涡旋状的感生电流，把这种电流称为涡电流。

金属摆在两磁极间摆动时，由于受切割磁力线运动产生的动生电动势的作用，也将在金属摆内出现涡电流。

根据安培定律，当金属摆进入磁场时，磁场对环状电流的上、下两段的作用力之和为零;对环状电流的左、右两段的作用力的合力起阻碍金属摆块摆进的作用。

当金属块摆出磁场时，磁场对环状电流的左、右两段的作用力的合力则起阻碍金属摆块摆出的作用。

因此，金属摆总是受到一个阻尼力的作用，就像在某种粘滞介质中摆动一样，很快地停止下来，这种阻尼起源于电磁感应，故称电磁阻尼。

若将金属摆制成有许多隔槽的，使得涡流大为减小，从而对金属摆的阻尼作用变的不明显，金属摆在两磁极间要摆动较长时间才会停止下来。

电磁阻尼摆在各种仪表中被广泛应用，电气机车和电车中的电磁制动器就是根据此原理而制造的。

【实验操作与现象】

1、把稳压电源输出的正负极连接到阻尼摆与非阻尼摆演示仪的直流电源接线柱，阻尼摆按图66-1所示接好。

2、打开稳压电源电源开关，先不要打开稳压电源的“输出”开关，即不通励磁电流，让阻尼摆在两极间作自由摆动，可观察到阻尼摆经过相当长的时间才停止下来(不考虑阻力)。

3、再打开稳压电源的“输出”开关，电压指示为28伏，此时在磁轭两极间产生很强的磁场。

当阻尼摆在两极间前后摆动时，阻尼摆会迅速停止下来，说明了两极间有很强的磁阻尼。

解释现象。

4、将带有间隙的类似梳子的非阻尼摆代替阻尼摆作上述2实验，可以观察到不论通电与否，其摆动都要经过较长的时间才停止下来。

为什么?

【注意事项】

1、操作前应把矩形磁轭和支撑架调整到位，确保摆动顺畅。

2、注意不要长时间通电，以免烧坏线圈。

6、通电、断电自感现象

【实验目的】演示通电、断电自感现象，了解产生自感的原因。

【实验器材】通电、断电自感演示仪。

【实验原理】线圈中电流i发生改变时，通过自身回路的磁通量ψ发生变化，从而产生自感电动势。

理论计算表明i?Ldi(67-1)dt称为自感系数(电感)。

由式(67-1)可知，在通电时，因为自感作用使的电流缓慢增加。

当在断电瞬间，因为di相当大，从而产生一个相当高的自感电动势。

dt实验原理图如67-1所示，~220V交流电压经变压器降压、桥式全波整流电容滤波之后输出直流电源E。

由于通电的一瞬间、电感L会产生一个自感电动势。

同样，断电的瞬间，电感也会产生一个自感电动势。

【K1+验操作与现象】

1、通电自感现象首先将K1、K2断开，再接通交流电源，按下K1开关，同时观察灯泡L1L2亮的顺序。

可看到当K1接通的瞬间，灯泡L1先亮，灯泡L2后L1才亮。

这是由于K1接通瞬间，L1直接并接在电源E上，所以接通后，它马上就亮;而L2是与电感L串联之后才并接在电源上的，电感L会产生一个自感电动势，使得L2滞后于L1。

这就充分说明了通电时的自感现象。

为了看的清楚可以反复将K1接通和断开。

2、断电自感现象1、K2断开，接通交流电源，按下K1开关，此时灯泡L1和L2亮着，可顺便观察通电自感现象。

将K2合上，即将L2短路，再把K1断开，即断开直流电源E，同时注意观察。

可以发现在断电的瞬间，L1突然亮了一下，比正常通电时还亮，这就是断电自感现象。

由于，断电的瞬间，电感L也会产生一个自感电动势，并通过L1放电，使得L1发光。

为了观察清楚，可以反复将K1通断。

【注意事项】

1、因为演示板背后电源变压器初级为~220V，切勿触摸，防止触电。

2、演示仪不能承受剧烈振动，防止将灯泡振坏。

7、聚焦实验

【实验目的】演示运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力和磁场对电子束的聚焦作用。

【实验器材】示波管，聚焦线圈，磁场开关，电源开关，灰度调节，位移调节，线圈电源插座。

其中电源电压交流220V，示波管采用8SJ31J示波管，其加速电压为1100V，外型尺寸400280260mm。

【实验原理】当带电粒子沿与磁场B角方向以速度v斜向进入磁场时，磁场对其v?的分运动作用，使之在垂直B的平面内作匀速率圆周运动，磁场对v//的分运动无作用，粒子在沿B方向上作匀速直线运动。

结果带电粒子沿B方向作螺旋线运动。

流体力学实验报告二 篇5

流体力学实验报告

康达效应实验报告 一 发现

康达效应(Coanda Effect)亦称附壁作用或柯恩达效应。流体（水流或气流）有离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时，流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是太大，依据流体力学中的伯努利原理，流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。

这种作用是以罗马尼亚发明家亨利·康达为名。

二

实验

1.实验目的 观察流体流动发现某些问题和现象

2.实验装置 自来水龙头，汤匙，照相机，记录工具

3.实验过程及现

打开水龙头，放出小小的水流，把小汤匙的背放在流动的旁边。

工程实训

水流会被吸引，流到汤匙的背上。这是附壁作用及文土里效应(Venturi Effect)作用的结果。文土里效应令汤匙与水流之间的压力降低，把水流引向汤匙之上。当水流附在汤匙上以后，附壁作用令水流一直在汤匙上的凸出表面流动。

4.现象分析

Coanda 效应指出，如果平顺地流动的流体经过具有一定弯度的凸表面的时候，有向凸表面吸附的趋向。开自来水的时候，如果手指碰到水柱，水会沿着手臂的下侧往下淌，而不是按重力方向从龙头直接往下流。

工程实训

毛细现象实验报告

一 毛细现象

毛细作用，是液体表面对固体表面的吸引力。毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象。毛巾吸水，地下水沿土壤上升都是毛细现象。

在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子。植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管，它能把土壤里的水分吸上来。砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象。

二 实验

1.实验目的 观察流体流动发现某些问题和现象

2.实验装置 自来水，红墨汁，大小玻璃杯各一个，毛巾，不同粗细的吸管三根，照相机，记录工具

3.实验过程及现象

工程实训

1.把浸润液体装在容器里，例如把水装在玻璃烧杯里，由于水浸润玻璃，器壁附近的液面向上弯曲，把不浸润液体装在容器里，例如把水银装在玻璃管里，由于水银本身的表面张力大于水银与管壁之间的附着力，器壁附近的液面向下弯曲。在内径较小的容器里，这种现象更显著，液面形成凹形或凸形的弯月面。

2.毛细现象把几根内径不同的细玻璃管插入水中，可以看到，管内的水面比容器里的水面高，管子的内径越小，里面的水面越高。把这些细玻璃管插入水银中，发生的现象正好相反，管子里的水银面比容器里的水银面低，管子的内径越小，里面的水银面越低。

4.现象分析

材料化学创新实验教学实践与探索 篇6

关键词：创新实验,材料化学,综合能力

0 引言

材料化学与材料物理、材料工程一起构成材料科学的三块基石[1]。材料化学作为一门将材料科学与化学相结合的新兴学科,主要研究材料的制备、加工和性能等方面的化学问题。相较于化学的其他学科分支,材料化学专业具有更明确的应用性质,是20世纪80年代新兴的本科专业[2],内容包含金属材料、无机非金属材料、高聚物材料等。化学是一门理论与实验相结合的课程,同样材料化学课程的建设也离不开相关实验的支撑。近年来,西北大学化学与材料科学学院实验教学示范中心通过对大四本科生开设创新实验课,培养学生对材料化学学科发展前沿的认识与了解,开阔学生的视野,增强学生的实验创新能力,对大四材化专业学生进行更深层次的专业实验培养与教学实践。

目前其材料化学创新实验室已具备基本的材料合成基础设施,配备合成室、准备室、仪器室、高温室,占地200多平方米,拥有多型号马弗炉、球磨机、德国IKA电磁搅拌器、德国赛多利斯分析天平等用于材料合成的仪器,同时国家级化学实验教学示范中心拥有布鲁克D8型XRD粉末衍射仪、S3500型激光粒度仪、台式扫描电镜等测试仪器,为材料化学创新研究提供实验良好的实验合成制备及测试条件。在开课5年多的时间里,材料化学实验课程不断地完善与提高,目前已经涵盖染料太阳能电池、PTC陶瓷材料、MOF多孔材料、纳米材料、高分子材料等的合成制备与性能测试实验,为培养多方面发展的学生提供了良好的实验教学条件,本文对材料化学创新研究实验的开设过程与经验进行简单总结,并就其实验课程教学实践与探索谈一点心得体会。

1 材化创新实验课程准备

1.1 选材新颖,跟随热点,不断发展,拓展学生视野

材料化学创新实验课,重点旨在突出创新,所编辑实验内容,皆为教师的研究课题演变而来,即每个实验都由一个研究课题及其结果进行梳理、编写,取材新颖,联系实际与热点,向学生充分展示材料化学的应用性与发展前景。例如,所开设的染料敏化太阳电池的制作与转化效率测试实验,其内容联系现在研究热点的太阳能电池,让学生了解光电转化机理的同时,学习掌握Ti O2纳晶多孔膜的制备技术以及其在太阳能电池研究上的重要意义。通过实验巩固基础理论与操作的同时,也可拓展学生的知识面,消除学生对本专业学习的茫然性,为学生即将进入继续深造或工作提供新的思路与见解。

与传统的基础实验不同,创新实验课是一门不断创新发展的实验课程,作为材料化学专业的实验支撑内容,实验的编写紧贴其前沿发展方向,故材化实验课程是个动态的实验课,它在充实原有实验的基础上,不断地更新、发展新的实验内容。自开课之初发展至今,创新实验课已经由4个实验内容发展、更新至7个完整实验,涵盖无机材料、高分子材料与纳米材料的合成与性能测试等内容。材化创新实验的开设,在夯实学生的基础性操作的同时,培训学生压片、离心、煅烧等更专业化的实验操作,实验内容的发展与完善,为学生提供了解和学习材料化学研究前沿知识的机会,拓展学生视野,将动手与动脑有力结合,提升学生综合创新能力。

1.2 提前讲解,形成框架,相互结合,调动学习积极性

化学专业的大四学生,在经历基础、综合性的实验培训基础上,对化学实验的学习有了更高层次的要求与理解,针对这些特点,在开课之初,利用两个星期,4个学时的时间,先将材料化学前沿、热点进行讲解,材料化学前沿性与应用性相结合的特点,能够及时抓住学生的注意力,充分调动学生学习该课程的积极性。

随后在介绍实验背景的前提下,将实验设计理念、实验设计的合成内容以及所合成材料的测试进行简单讲解,从而形成一个整体的实验框架,着重强调整个实验过程的系统性,形成提出问题、分析问题、解决问题的一个科研探索过程,来培养学生进行科研工作的基本素养。负责该创新课程的教师为教材编辑老师,熟悉实验来源且立于教学与科研工作一线,能够结合相关化学知识与前沿研究内容进行讲解,为材料化学创新实验课教学实践提供良好的师资保障。如微波辅助水热合成微孔配位聚合物MOF-5实验,在讲解时将配位化学、晶体化学、功能材料等内容与近年来研究热点的微波合成方法相结合,进一步巩固所学理论知识的基础上,为学生讲授新研究成果,大大提高学生的学习兴趣,提高学生综合学习能力。

2 材化创新实验课程实践

2.1 灵活安排,合理分割,掌握节奏,提高实验效率

实验内容衍生自教师的科研课题,具有时间长,连续性高,仪器专业性强等特点。考虑到学生课程的时间分散性,在实验课开始之初,针对实验内容进行有效的归类与分割,同时教师在实验过程中控制好学生的操作进程,掌握实验的节奏,提高实验效率。具体采用以下方式:

①根据实验个数和每周开课时间将学生有效分组,每天安排7组实验操作,进行大循环实验过程[3];

②将两个具有相关性的实验进行交叉串联,如将Ba Ti O3纳米粉的溶胶-凝胶法制备表征与PTC陶瓷材料的制备与测试两项实验相糅合,确保在两周时间内,同时完成两项实验内容;

③将实验过程中的操作等候时间充分利用,如干燥配合物MOF-5等待测试的空隙,可安排进行反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺絮凝剂实验的合成部分;

④对于需要20多学时的创新研究型实验,将实验过程合理分割,如染料敏化太阳电池制作过程中,指导、督促学生抓紧时间,第一次实验时紧凑完成Ti O2多孔膜电极的制备后浸泡入染料溶液中,再一次实验时制备纳米铂黑对电极、组装电池,最后进行电池组装和性能测试。

相比于内容固定、时间长短不一的基础实验课程,创新实验这种灵活多变的安排方式,能够最大限度为学生提供了解学习实验的机会,使得整个创新型实验课程内容更系统、紧凑,提高学生学习效率和时间紧迫感,为学生的进修奠定基础。

2.2 小组开课,加强互动,解析仪器,开拓专业视角

由于仪器偏于专业化,而且配套数量有限,为保证教学质量,材化创新实验开设时,每个实验以2-3人为一个小组。这样在每个实验进行时,保障学生与老师能进行面对面的探讨与交流,这种小班式的开课过程,避免出现不分主次、重复讲解消磨学生过多的实验热情的情况[4]。

创新实验注重培养学生的思辨与综合能力,实验过程中教师鼓励学生自行思考实验所出现的现象与问题,克服传统的实验教学过程中存在的学生只动手不动脑、千篇一律、不敢提问等弊端。待完成材料的合成,先介绍专业性仪器的性能与用途,再进行合成样品的解析。如通过激光粒度仪测量所合成微米和纳米粉体粒径的分布情况;通过对合成材料进行X射线衍射,分析其衍射图谱,核实材料的成分、材料内部的结构;通过扫描电镜测量对所合成材料的形貌-性能相关性进行研究等。通过专业仪器测试,学生学习鉴定、测试、分析新合成材料的方法。材化创新实验教学不仅仅局限于实验操作,更注重学生科研素质的培养,为学生开拓更高的专业性视角,以培养学生进行功能材料的设计、制备性能测试等方面的创新意识与能力。

2.3 虚实结合,注重启发,鼓励思考,培养综合能力

在实验开课过程中,我们发现仍存在程度不一、相对薄弱的现实问题:

①少部分学生在学习、动手实验过程中存在学习目标不清、学习缺乏自主性[5];

②大四学生面临人生岔口时,偶尔出现的学习浮躁性、盲目性等。

面对这些现实性问题,我们在教学过程中尝试进行以下改进:

①结合虚拟仿真实验的建设,借助虚拟仿真软件与设施,进行实验讲解与模拟预习,尤其针对学生现下条件无法完成的虚拟化实验进行介绍,利用专业化而且学生普遍接受的学习软件,达到随时随地可通过电脑甚至手机即可了解和学习该实验课程的目的,以增强学生学习积极性;

②注重启发学生,尤其是遇到不同的实验现象时,循序渐进地对学生进行引导,以寻求解决办法,活跃课堂气氛的同时,给学生提供更多的自主与发挥的空间,若学生提出自己解决问题的方法时,还可安排进行分组对照实验,以提高学生分析、创新的综合能力;

③设置多样化的成绩评定方式,不拘泥于单纯考勤、实验操作、实验报告等评定项目,增加讨论对照实验、实验改进等方面的成绩奖励,对学生能力进行肯定以加强学生的参与感与责任心,提高学生对于该实验课的重视程度,提升学生的综合能力。

3 材化创新实验课程成果

3.1 拓展学生专业实验知识层面,理论联系实际,激发学生学习的兴趣

本创新实验从立题到实验整个过程,将材化课程研究前沿和生活实践相紧密结合,更加强化实验课程的专业性,专业仪器解析功能与培训,开拓学生专业性视角,增强学生对材化知识的运用实践,使学生体验学而致用的实验过程,从而大大激发学生的学习兴趣;

3.2 启发实验创新思维,强化学生实验操作技能,提升学生综合素质

本创新实验课程,除基本实验操作外,增加研究型实验操作,启发学生进行创新性思维,鼓励学生探索、解析实验现象,强调动手与动脑的真正结合,巩固基础实验技能,学习运用更专业性实验操作技能和实验测试解析手段,提高学生整体综合素质;

3.3 巩固相关专业知识,拓宽学生科研思路,提高学生科研素养

本创新实验课联系功能材料、配位化学、结构化学等几门基础专业课,巩固专业知识的同时,为学生进行科学研究做铺垫,包括选题、实验、测试、应用等过程,符合高年级学生追求独立实验的需求,培养学生独立科研能力。

4 结束语

材料化学创新实验是化学专业学生一门重要的实验课程,特别对于材料化学专业的学生而言,这是一门专业支撑性的实验课程。对这门新兴的实验课程,由于没有更多的经验可以借鉴,我们的开课过程也是摸索与完善该实验课的过程。在经历了5年多的学习、努力与总结,该实验课取得了很好的教学效果,对学生综合、创造能力的提升有显著的成效。特别是对于考研和寻求工作的大四化学专业的学生,材化创新实验课程所提供的前沿、热点性实验内容,开阔学生眼界,拓展学生的知识层面,向学生展示材料化学研究的系统性、应用性,对学生今后的学习和工作具有良好启发和能力提升作用。以上是笔者在材化创新实验课程教学中的一些教学经验总结,在今后的工作中还需要不断总结、探索,才能提升自身专业与教学素质,辅助教师将创新实验课程建设更好,以全面提升学生的综合学习能力和专业素养,为培养高素质的创新型人才打造坚实的基础。

参考文献

[1]杨兴钰.材料化学导论.武汉:湖北科学技术出版社,2003.

[2]曾人杰.大学化学,1998,13(4):1-5.

[3]刘斌,杨建辉.大学化学,2015,30(3):51-55.

[4]张荣兰,杨维兴,王骊丽,等.大学化学,2016,31(3):23-27.

材料力学实验教学改革与实践 篇7

关键词：材料力学实验 课程设置 考核方式 学习积极性

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2012）12（b）-0157-01

材料力学是高等院校工科专业的一门重要的专业基础课，而材料力学实验又是该课程的重要组成部分。21世纪，高校教育的目标是培养创新型、应用型人才，实验教学发挥着重要的作用。然而，传统的材料力学实验教学存在很多不足：（1）部分同学和理论课教师“重理论轻实践，重课堂轻实验”；（2）实验课程设置不合理，缺少设计性、综合性实验项目；（3）实验设备陈旧，数量少，学生没有足够的动手机会；（4）教學手段和实验方法变化少；（5）成绩考核方式单一。

针对以上问题，我校材料力学实验中心的老师们结合我校自身的特点，积极进行改革与实践，取得了较好的效果。

1 转变思想，正确认识材料力学实验教学的重要性

材料力学的理论是在实验观察的基础上，经过科学的抽象，实现将真实材料理想化、实际构件典型化、公式推导假设化的学科。但其应用到工程中，与实际是有差异的，理论是否满足实际工程要求，能否保证工程的可靠性，需要通过实验来检验。因此，对材料力学实验的学习，首先应当转变学生对实验课的认识，把实验作为验证、修正、发展理论的必要手段[1]。学生通过操作仪器、观察现象、处理数据及总结分析，加深对理论知识的理解，同时培养科学研究的能力和解决工程实际问题的能力。

2 教学理念的改革：材料力学实验实行独立设课

为了改变材料力学实验学时少、验证性实验多，缺少设计性、综合性实验项目的情况，以及适应完全的学分制管理，我校对材料力学实验教学实行“实验教学环节独立设置、单独考核、单独计算学分”即“独立设课”的办法[2]。在教务管理系统中开发出实验教学管理模块，对独立开设的实验课程实行了网上自主选择实验项目、选定指导教师、确定实验时间的多层次开放式实践教学模式。网络化实验选排课功能的实现，有利于实验教学在时间、内容、对学生的覆盖面等方面，实现多层次的开放，也有利于提高教学管理水平。

3 教学设施设备的改善

为了满足学分制下独立设课的材料力学实验课程的正常实施，学校投入200余万元实验教学专项经费，先后购置了一批材料力学多功能试验台，微机控制式电子万能试验机、扭转机，静态电子应变仪等设备，为工科专业学生开设金属材料的拉压试验、粘贴电阻应变片、电阻应变片接桥方法、圆轴的扭转、纯弯曲正应力、碳钢弹性模量E、μ的测定、压杆稳定性、平面应力状态下主应力的测定、叠梁弯曲、偏心拉伸等实验，完全满足本科教学的要求。此外还专门设置了多媒体教室，还对实验室环境进行了改造，使实验教学的硬件设施有了很大的改观。同时利用开放实验室的资源和开放时间，增加实验的批次，减少实验小组的人数。由原来8人一个小组，减少为3人一组，不但提高了设备的利用频率，也有利于老师指导和考查学生，学生自主意识和动手能力大大提高。

4 教学内容的改革

4.1 结合自身设备和现行标准编写教材

材料力学实验教材建设是实验课程建设的基础，我们首先结合仪器设备自身的特点和现行国家或行业标准，认真编写教材。对实验理论作较全面介绍的同时，充分优化实验教学内容，新增一些生产实际中的综合性、设计性的实验内容。学生课前做好实验目的、实验原理及设备仪器的预习，更多的课上时间可在教师的指导下完成实验项目，激发了学生的主观能动性和独立思考的能力。

4.2 按专业设置实验教学内容，增加综合性设计性实验项目

我们根据培养目标的不同，按不同的专业分别设置了不同的实验学时。如土木专业为16个学时，在金属材料基本的力学性能试验的基础上，还增加了电测法的相关实验、组合变形及压杆稳定等综合性实验，及叠梁弯曲、偏心拉伸等设计性实验。通过实验分析构件在复杂载荷下应力状况，有利于提高学生动手能力和工程实践能力。而机械专业为8学时，我们在侧重金属材料基本力学性能测定的同时，加强学生对大型微机控制式仪器设备工作原理的学习和实际操作能力的锻炼，使学生了解现代工程测试设备和测试方法的数控化，培养学生应用现代技术的能力[3]。

4.3 开发、制作、完善与上述实验相匹配的实验多媒体课件

对于大纲规定的每个实验，我们制作了多媒体教学课件，课前在教室内自动播放，学生通过多媒体课件熟悉实验目的、实验原理、实验设备、实验步骤及注意事项等，课上老师可通过提问的方式，考查学生掌握的情况，并做记录。此外，对每一个实验还留有思考题，学生在实验前通读题目，带着疑问有目的地进行实验，可起到事半功倍的效果，教学质量不断提高。

5 考核方式的完善

实验成绩判定从过去只看实验报告成绩的方式，改革成如下记分模式：（1）学生的出勤率占总成绩的5%；（2）实验过程中，学生对实验原理、实验方法、设备仪器的工作原理和操作方法的熟练程度，进行现场打分作为平时成绩，占总成绩的30%；（3）实验报告占总成绩的65%[4]。考核方式的多样化和公平化，督促学生多动手、动脑，更好地调动了学生的实验积极性。

6 今后改进的方向

材料力学实验经过一系列的改进，学生主动性有所提高，实验教学质量有了明显提高。但仍需在以下几个方面继续努力：（1）由于教学设备的增加、课程设置的内容增加、开放性的增大，也大大增加了实验教师的工作量，对教师的专业素养也提出了更高的要求，还需加强教师队伍建设。（2）应充分利用其多媒体资源，制作一些课件或录像，辅助学生熟悉实验设备和操作步骤。（3）合理利用网络资源，将实验教学课件或实验报告放在网络课堂，增加教学手段的同时，可以通过软件自行批改作业，减轻教师的课业负担。

参考文献

[1] 汤繁华，杨晓华，陈海涛.材料力学实验教学方法的若干改进[J].实验室教学，2011，14（2）：35-37.

[2] 万鸣，古滨，黄利诚，等.材料力学实验独立设课教学改革实践[J].实验科学与技术，2009（4）：98-100.

[3] 吴泽玉，李玉河.刘琰玲，材料力学实验教学改革初探[J].实验技术与管理，2007（10）：361-362.

工程材料与成形技术基础实验报告 篇8

一、金属材料的硬度实验

一、实验类型

验证性

二、实验目的

1、了解硬度测定的基本原理及应用范围。

2、了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。

三、实验仪器与设备

1、HB-3000型布氏硬度试验机；

2、H-100型洛低硬度试验机；

3、读数放大鏡；

四、实验内容：

金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难。另外，硬度与其它机械性能（如强调指标b及塑性指标和）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。

硬度的试验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度，压入法又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。

压入法硬度试验的主要特点是：

（1）试验时应力状态最软（即最大切应力远远大于最大正应力），因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。

（2）金属的硬度与强调指标之间存在如下近似关系。

bKHB

（3）硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常硬度值高，这些性能也就好。在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。

（4）硬度测定后由于仅在金属表面局部体系内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。（5）设备简单，操作迅速方便。

布氏硬度（HB）：

（一）布氏硬度试验的基本原理

布氏硬度试验是施加一定大小的载荷P,将直径为D的钢球压入被测金属表面（如图1-1所示）保持一定时间，然后卸除载荷，根据钢球在金属表面上所压出的凹痕面积F凹求出平均应力值，以此作为硬度值的计量指标，并用符号HB表示。

其计算公式如下：

HBP/F凹

根据压痕面积和球面之比等于压痕深度h和钢球直径之比的几何关系，可知压痕部分的球面积为：

F凹Dh

（1-2）

由于测量压痕直径d要比测定压痕深度h容易，故可将（1-2）式中h改换为d来表示，这可根据图1-1（b）中Oab的关系求出：

12Dh12(D2)(2d2)2

h(DDd)2

2（1-3）

将式（1-2）和（1-3）代入式（1-1）即得：

HBPDh2PD(DDd)22

（1-4）

式中只有d是变数，故只需测出压痕直径d，根据已知D和P值就可计算出HB值。在实际测量时，可由测出之压痕直径d直接查表得到HB值。

（三）布氏硬度试验机的结构和操作

1、HB-3000型布氏硬度试验机的外形结构如图1-2所示。其主要部件及作用如下。

（1）机体与工作台：硬度机有铸铁机体，在机体前台面上安装了丝杠座，其中装有丝杠，丝杠上装立柱和工作台，可上下移动。

（2）杠杆机构：杠杆系统通过电动机可将载荷自动加在试样上。（3）压轴部分：用以保证工作时试样与压头中心对准。

（4）减速器部分：带动曲柄及曲柄连杆，在电机转动及反转时，将载荷加到压轴上或从压轴上卸除。（5）换向开关系统：是控制电机回转方向的装置，使加、卸载荷自动进行。

2、操作程序：

（1）将试样放在工作台上，顺时针转动手轮，使压头压向试样表面直至手轮对下面螺母产生相对运动为止。

（2）按动加载按钮，启动电动机，即开始加载荷。此时因紧压螺钉已拧松，圆盘并不转动，当红色指示灯闪亮时，迅速拧紧紧压螺钉，使圆盘转动。达到所要求的持续时间后，转动即自动停止。

（3）逆时针转动手轮降下工作台，取下试样用读数显微镜测出压痕直径d值，以此值查表即得HB值。洛氏硬度（HR）：

（一）洛氏硬度试验的基本原理

洛氏硬度同布氏硬度一样也属于压入硬度法，但它不是测定压痕面积，而是根据压痕深度来确定硬度值指标。

洛氏硬度测定时，需要先后两次施加载荷（预载荷和主载荷），预加载荷的目的是使压头与试样表面接触良好，以保证测量结果准确。0-0位置为未加载荷时的压头位置，此时压入深度为h1,2-2位置为加上主载荷后的位置，此时压入深度为h2，h2包括由加载所引起的弹性变形和塑性变形，此时压头的实际压入深度为h3。洛氏硬度就是以主载荷所引起的残余压入深度（h=h3-h1）来表示。洛氏硬度的试验规范：

洛氏硬度值的计算公式如下： HRK(h3h1)0.002

（三）洛氏硬度试验机的结构和操作

1、H-100型杠杆式洛氏硬度试验机的结构如图1-4所示，其主要部分及作用如下：

（1）机体及工作台：试验机有坚固的铸铁机体，在机体前面安装有不同形状的工作台，通过手轮的转动，借助螺杆的上下移动而使工作台上升或下降。

（2）加载机构：由加载杠杆（横杆）及挂重架（纵杆）等组成，通过杠杆系统将载荷传至压头而压入试样，借扇形齿轮的转动可完成加载和卸载任务。

（3）千分表指示盘：通过刻度盘指示各种不同的硬度值（如图1-5所示）。

2、操作规程如下：

（1）根据试样预期硬度按表1-2确定压头和载荷，并装入试验机。

（2）将符合要求的试样放置在试样台上，顺时针转动手轮，使试样与压头缓慢接触，直至表盘小指针指到“0”为止，此时即已预加载荷10kgf。然后将表盘大指针调整至零点（HRA、HRC零点为0，HRB零点为30）。此时压头位置即为图1-3中的1-1位置。

（3）按动按钮，平稳地加上主载荷。当表盘中大指针反向旋转若干格并停止时，持续8~4秒（此时压头位置为图1-3中的2-2位置），再顺时针旋转摇柄，直至自锁为止，即卸除主载荷。此时大指针退回若干格，这说明弹性变形得到恢复，指针所指位置反映了压痕的实际深度（此时压头位置相当于图1-3中的3-3位置）。由表盘上可直接读出洛氏硬度值，HRA、HRC读外圈黑刻度，HRB读内圈红刻度。

（4）逆时针旋转手轮，取出试样，测试完毕。

五、实验方法与步骤

1、分成两大组，分别进行布氏和洛氏硬度试验，并相互轮换。

2、在进行试验操作前必须事先阅读并弄清布氏和洛低硬度试验机的结构及注意事项。

3、按照规定的操作顺序测定试样的硬度值（HB和HRC）。

4、注意事项

1）试样两端要平行，表面应平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨，以免影响测试。2）圆柱形试样应放在带有“V”型槽的工作台上操作，以防试样滚动。3）加载时应细心操作，以免损坏压头。

4）加预载荷（10kgf）时若发现阻力太大，应停止加载，立即报告，检查原因。5）测完硬度值，卸掉载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样。

6）金刚钻压头系贵重物件，质硬而脆，使用时要小心谨慎，严禁与试样或其它物件碰撞。

7）应根据硬度试验机使用范围，按规定合理选用不同的载荷和压头，超过使用范围将不能获得准确的硬度值。

实验二 金属相图的观察

一.实验类型

验证性

二.实验目的

了解金属相图在显微镜下的图形

三.实验内容 1．试样制备

要在金相显微镜下对金属的组织进行观察和摄影，必须制备平整、光亮、清洁、无划痕、并用适当的方法显示出真实组织的试样

(1)手工磨样

试样在金相砂纸上由粗到细磨制。磨样时用力均匀，待磨面上旧磨痕消失，新磨痕均匀一致时就更换细一号的砂纸，并且试样转90o再磨。一般磨制到4号（粒度800）砂纸即可。

(2)抛光

本实验采用机械抛光的方法。PG－2金相制样抛光机

在专用的抛光机上进行，抛光织物（如呢料、金丝绒等）固定在抛光盘上，洒以抛光粉悬浮液，试样轻压于旋转的抛光盘上。靠嵌于抛光织物中的抛光粉的磨削作用和滚压作用，得到平整、光亮无划痕的磨面。

(3)化学浸蚀

试样在浸蚀剂作用下，组织中电位低的部分为阳极，电位高的部分为阴极，低电位处于溶解较快而呈现凹陷从而显示出组织特征。碳钢常用3~4%硝酸酒精溶液浸蚀。

2．观察金相显微组织

制好的试样放在显微镜下观察。使用显微镜时，动作轻、速度慢，由低倍到高倍进行观察，结合试样热处理工艺，观察与分析组织。

初中物理创新实验报告 篇9

篇一：初中生物理实验创新 初中生物理实验创新能力培养与学生终生发展的研究 课题研究结题报告

一、课题提出的背景、目的、意义： 新课程总的目标中明确提出：要使学生经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的活动，在实践中可依靠自己的科学素养提高工作效率的意识。因此在学生中开展物理实验探究性学习活动是对课堂上的物理演示实验、学生实验以及物理实践活动的延伸和发展。我从事高中物理教学多年，在教学实践中发现多数孩子进入高中后对物理学习感到很不适应，觉得难度偏大，一时难以适应；而我作为老师觉得孩子们缺乏物理思维，只会拼凑答案。现在有幸从事初中物理教学，从中也找到了一些原因，初中老师更强调学生记忆和直观的观察，而不去理会现象隐藏的实质。如电流表和电压表的学习，初中孩子记住了电流表相当于短路，电压表相当于断路，到高中学习电流表构造原理以及电表的改装时，学生很难接受。还有在学习光的直线传播时，我听了一节市级公开课，老师很动脑筋，在空瓶子里充满烟，在清水里撒一些粉笔灰，用激光笔照射结果孩子们就观察到光的传播径迹，来说明光在气体中在液体中沿直线传播，实际稍想一想就知道光没有射向眼睛而眼睛看到光了，这是光不沿直线传播的例子。孩子们在这样的课堂浸泡了两年，来到高中课堂怎么去培养严谨科学的思维。我校是焦作市马村区知名学校，如何使学生获得物理学习后续发展的能力，为高中学习打下坚实的基础，成为本课题研究的重点。我们课题组成员多方考证后认为造成初高中物理学习脱节的原因有：初中物理学习的物理现象和物理过程，大多是“看得见，摸得着”，而且常常与日常生活现象有着密切的联系。学生在学习过程中的思维活动，大多属于生动的自然现象和直观实验为依据的具体的形象思维，较少要求应用科学概念和原理进行逻辑思维等抽象思维方式。而高中物理教学则是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合，对物理现象进行模型抽象和数学化描述，要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律，研究解决的往往是涉及研究对象（可能是几个相关联对象）多个状态、多个过程，动态复杂的问题，学生接受难度大。鉴于以上的情况，我们提出“初中生物理实验探究能力培养与学生发展的关系的 1 研究”。因为初中阶段正是良好习惯塑造时期，让学生在学习、生活的过程中学会有条理地思考，学会学习，使之获益终身，同时也为高中后续学习提供稳妥的支撑。正值南水北调工程接近尾声，我们学校与河道干渠一墙之隔，而文昌路段干渠工程总深度近100米，毗邻的山门河暗渠工程，是南水北调总干渠河南段范围内洞径最大的一座隧洞，河南段中挖深、挖宽最大的标段。学校安全教育迫在眉睫，我们带领孩子对马村区城区段桥梁结构和山门河暗渠工程进行了考察，既引导学生将物理知识与生活实践相关联，又消除了河道的神秘感和新鲜感，也为通水后的安全教育准备好素材。为提升实验教学质量，培养学生的创新精神和实践能力，根据《焦作市教育局关于开展第十四届全市优秀自制教具暨中小学生科技创新 小制作 小发明展评活动的通知》，我们积极响应，积极准备参加河南省第十四届优秀自制教具暨中小学生科技创新、小制作、小发明展评活动。物理知识来源于实践，特别是来源于各种实际现象，与现实生活及高新技术有着密切的联系。我们让学生从身边熟悉的生活，现象中探究并认识物理规律，同时将学生认识的物理知识和科学研究方法和社会实践用其应用结合起来，这样即可以加深学生对所学规律的理解，又会使学生觉得物理知识非常有用，从而激发也对物理学的浓厚兴趣。根据河南省教育厅《关于开展第十四届全省优秀自制教具暨中小学生科技创新 小制作 小发明展评活动的通知》（教技装【2014】188号文件）和焦作市教育局《关于开展第十四届全市优秀自制教具暨中小学生科技创新 小制作 小发明展评活动的通知》精神，经过学校推荐、县（市）区审核、装备管理中心初评等程序，我们课题组共有3件作品参加市级决赛。为积极推进素质教育，提升教育质量，激励广大中小学生学科学、用科学，2 培养学生科学创新精神和科学实验研究能力，提高学生科学素养，培育实验型、创新型科学人才，根据《2014年关于举办焦作市中小学第四届科学实验创新大赛的通知》。我们课题组充分筹备，积极参加作市中小学第四届科学实验创新大赛马村区的初选。

二、课题研究的主要内容： 1.考察南水北调焦作马村段桥梁和山门河暗渠的结构； 2.组织学生参加河南省优秀自制教具、河南省中小学优秀科技创新、小制作、小发明活动马村区预选赛； 3.调查物理知识在生活中的应用，主要从厨房和汽车两方面进行； 4.组织学生参加河南省优秀自制教具、河南省中小学优秀科技创新、小制作、小发明活动焦作市决赛； 5.组织学生参加焦作市中小学第四届科学实验创新大赛马村区初赛； 6.组织学生网络学习中华古诗文中蕴含的物理知识并进行一次男女生擂台赛。

三、课题研究采取的方法与具体措施： 组织实验探究小组、调查研究、网络学习、勇于实践、集中讨论、评估反馈。