斜面实验

2024-06-06

斜面实验（共11篇）

斜面实验篇1

摘要：目的设计一种新的神经缝合方式-神经外膜斜面缝合技术,并对其疗效进行初步的实验研究。方法选取SD大鼠32只,根据术后取材时间的不同,随机分成2、4、6、8周四个时间组,每组8只,左侧行神经外膜斜面缝合,右侧行90°角神经外膜缝合,分别于术后2、4、6、8周时作神经电生理检查及组织学检查。结果神经外膜斜面缝合侧与90°角神经外膜缝合侧比较,诱发电位潜伏期缩短,波幅升高,有髓神经纤维数均增多。经配对t检验,P值均<0.05;四个时间组之间比较,随着时间的延长,运动诱发电位的潜伏期缩短,波幅升高,有髓神经纤维数升高。结论周围神经损伤后,在神经缺损<2.5 cm时,行神经端端吻合时,以神经外膜斜面缝合为宜,其神经再生速度、质量均优于传统的90°角神经外膜缝合。

关键词：周围神经,神经再生,缝合角度

周围神经损伤后,如何通过改进操作方法来增加神经再生速度,一直是众多学者从事基础研究的热点。周围神经损伤后作神经端侧缝合、自体或异体神经移植修复神经缺损的报道已屡见不鲜,但关于神经外膜斜面缝合修复周围神经缺损尚鲜见报道。

1 资料与方法

1.1 动物与分组

取SD大鼠(北华大学基础医学院动物部提供)32只,体重在200～250 g,均为雄性,根据术后取材时间的不同,随机分成2、4、6、8周四个时间组,每组8只。

1.2 手术方法

大鼠用1%硫苯妥钠(0.5 ml/100 g)2 ml腹腔麻醉后,俯卧位固定,剔除大鼠后外侧毛发,用碘酒、酒精消毒,铺巾。在大鼠大腿后外侧方切口,由股外侧肌间隙进入,暴露分离坐骨神经主干。显露并在同一水平相同位置(胫神经和腓总神经分叉上约0.8 cm处)切断双侧坐骨神经:(1)左侧为神经外膜斜面缝合组:在10倍显微镜下,用显微剪刀修整神经断端,使神经断面与神经纵轴成45°角,用10-0无创伤缝合线缝合神经外膜;(2)右侧为90°角神经外膜缝合组:在显微镜下,用显微剪刀垂直剪断神经干,修整神经断端,用10-0无创伤缝合线缝合神经外膜;术后大鼠常规饲养。

1.3 检验项目与方法

术后2、4、6、8周,大鼠在腹腔麻醉下进行下述项目的检测。

1.3.1 肌电图检查

显露双侧坐骨神经及小腿三头肌,刺激电极置于缝合口近端约1.0 cm,记录电极插入腓肠肌中,用Esaota Phasis肌电图仪检测,记录其运动诱发电位,比较其潜伏期及波幅变化。

1.3.2 有髓神经纤维数测定

神经肌电图检查完毕后,在显微镜下取坐骨神经缝合口远4 mm神经干一段,用中性福尔马林固定,作HE染色和快蓝髓染色,计数有髓神经纤维数。

1.4 统计学处理

实验数据均以均数±标准差()表示,左右侧比较采用t检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

大鼠术后左右两侧后肢均瘫痪,2周时,左侧有肌力表现,3周后左右侧肌力均逐渐恢复。

以神经外膜斜面缝合侧与传统的90°角神经外膜缝合侧比较,前者的诱发电位潜伏期缩短,波幅增高,有髓神经纤维计数均增加。经配对t检验,在术后4周、6周、8周t值均>2.571,P值均<0.05,提示在神经修复早期,两种修复方法无显著差异,在神经修复中后期神经外膜斜面缝合侧的神经再生速度、质量均优于传统的90°角神经外膜缝合侧。见表1～表3。

四个时间组之间相比较,随着时间的延长,运动诱发电位的潜伏期缩短,有髓神经纤维计数均升高。

3 讨论

周围神经损伤是目前发生率很高的疾病,周围神经损伤后伤残症状严重,痊愈的可能性较小,直接影响着患者的生活质量。因此,如何促进周围神经损伤的再生,最大限度地恢复其功能,一直是神经修复的基础和临床研究的热点。

在修复周围神经损伤的众多途径中,无论是组织工程技术、激光技术、细胞移植技术还是基因工程技术,临床疗效均不确定,有的还处于实验研究阶段,只有显微外科技术的疗效已为临床认可,采用显微外科技术进行缝合才是修复周围神经损伤的最佳选择[1]。

修复神经的缝合方法有外膜缝合和束膜缝合,到底是外膜缝合还是束膜缝合,一直是争议的焦点。大量研究表明,外膜缝合与束膜缝合,在临床效果上并无明显的差异[2]。神经外膜缝合法具有损伤小,操作简单方便,容易掌握,手术时间短等优点。束膜缝合法虽可克服缝合口部位束间偏位、扭曲、重叠,但操作复杂,易损伤束间血管及束丛,且难鉴别感觉束和运动束[3]。只有在低位水平的神经干才有价值采用束膜缝合法。为此,朱盛秋[4]提出分段选用神经缝合方法。神经外膜缝合同神经束膜缝合相比,减少了瘢痕发生的可能性,有利于再生轴突的通过,因此,笔者选择神经外膜缝合作为研究方向。

临床工作中经常遇到撕脱伤、挫裂伤患者,造成神经损伤较重,为避免清创时神经缺损较大,笔者在修整神经断端时,采用神经外膜斜面缝合,术后患者神经恢复相对较快,在此基础上笔者对大鼠坐骨神经设计了神经外膜斜面缝合方法,来研究神经斜面缝合对大鼠周围神经再生的影响。实验表明(如表1、2、3所示),以传统的90°角神经外膜缝合侧与神经外膜斜面缝合侧比较,前者的诱发电位潜伏期延长,波幅降低,有髓神经纤维计数均减少。经配对t检验,t值均>2.571,P均<0.05,提示传统的90°角神经外膜缝合侧的神经再生速度、质量均低于神经外膜斜面缝合侧。

本实验模型设计具有以下几个特点:(1)采用了同体对照,清除了不同个体之间的差异;(2)动力神经一致,都是坐骨神经的端端吻合;(3)吻合口张力一致,不论是传统的90°角神经外膜缝合,还是神经外膜斜面缝合,笔者都在相同水平切断坐骨神经,保证神经缝合口张力的一致性。由于以上特点,本实验模型使同一个体的双侧坐骨神经在相同条件下作神经外膜缝合,其结果具有很强的可比性。

实验结果显示,神经外膜斜面缝合组的神经再生速度、质量及靶肌肉获得的神经再支配均较90°角神经外膜缝合组优越。究其原因考虑以下几点:(1)神经损伤后,修复目的是恢复其连续性,目前缝合技术较多,修复的研究工作涉及桥梁性作用、趋化作用和微环境[5]。微环境泛指神经纤维以外与神经束膜之间范围,其中包括许多复杂的内容。神经外膜斜面缝合使神经束组生长不在同一断面上,其所造成的吻合口微环境更趋于原始解剖环境[6]。每个束组吻合口均有神经束膜床提供丰富的血运营养,其中高浓度的雪旺氏细胞分离出的分子量为67 KD等蛋白成分对神经元的存活有效,同时有利于有髓鞘的形成及维持轴突的良好微环境。(2)传统的90°角神经外膜缝合,使所有神经纤维束组均集中在同一水平,每一束组吻合口没有束膜床提供支撑及营养,微环境处于紊乱态。再加上神经断端的血液积聚、固缩、机化,固定了原已紊乱的微环境,势必影响后来的神经再生,而且中枢与周围神经之间的自身生理电均在相同水平阻断,不构成对吻合口的刺激再生作用。(3)90°角神经外膜缝合时,垂直剪断神经干,其横断面神经截面积为πD2/4,而神经外膜斜面缝合时,呈a角斜行剪断神经干,其横断面神经截面积为πD2/4/cosa(0<cosa<1),增加了神经断端的接触面积,使变性受损的远端发挥了更大的诱导作用。另外,神经外膜、神经束膜、神经束内均有不同等级的血管网,神经斜面缝合增加了神经断端的接触面积,有利于维持神经生长束床的血运,维持神经生长的原始内环境,势必促进神经的再生。

在临床工作中,经常遇到大量由各种外伤造成的神经损伤,常常会使神经断端产生不规则创面,行神经斜面缝合,极大地降低了神经缺损的发生率,减轻缝合后张力的发生,从而有利于损伤神经的再生。

周围神经再生是促进因素和抑制因素相互作用的结果,寻找既能促进神经再生、又能去除抑制因素的周围神经修复方法将起到事半功倍的效果。因此,在周围神经损伤时,行神经斜面缝合修复的同时,辅以口服促神经生长药物及低频脉冲电疗等康复手段,必是一种促进神经再生的有效方法。

参考文献

[1]朱家恺.周围神经损伤的显微外科修复.中华创伤骨科杂志, 2001,3(3):1-5.

[2]陈晓东.周围神经损伤与修复.创伤外科杂志,2004,6(6): 478-480.

[3]朱家恺.周围神经损伤的显微外科治疗.现代康复,2000,11(4): 1604-1606.

[4]朱盛修,王惠敏.周围神经损伤座谈会纪要.解放军医学杂志, 1985,10(5):401.

[5]钟世镇.周围神经基础研究的进展.中华手外科杂志,1997,13 (1):1-3.

[6]李大村.不同断面神经束组吻合对周围神经再生影响的实验研究.实用手外科杂志,2000,14(4):224.

斜面实验篇2

一、情景导入：

师：最近老师买了一辆新的电动车，看，漂亮吗？是啊，老师每天骑着这辆漂亮的车上下班也非常的开心，可是老师一下班就会很苦恼，是这样的，老师家里的储藏室的台阶有点高，往储藏室放电动车的时候很费劲，你能帮老师想想办法，解决这个难题吗？生：

师：你为什么这样想？生：

师:你真是观察生活的有心人!（在地面和台阶之间形成了一个斜坡）教师边摆边说，木板斜搭之后与地面有一定的坡度,就形成了一种简单的机械——斜面。老师边画边说，这是地面，这是物体的高度，这是斜搭的木板，其中，（指着）木板与地面之间的夹角，称作斜面的坡度。斜面里究竟蕴含着很多科学奥秘呢?这节课我们就共同来研究。(板书课题:斜面)

二、实验探究实验

（一）：斜面可以省力

师：斜面有什么作用呢？省力，但是我们可不能光凭感觉，要怎么办？

师：那斜面到底省不省力呢？那么我们怎么办？对，设计实验来验证一下斜面是不是省力？

2、师：老师给大家准备了很多实验器材，在每个小组的桌子上都放着：测力计，斜面，钩码，想一想：怎样设计实验来验证斜面是不是省力呢？下面请小组的同学讨论一下你们的实验方案，比一比哪个小组设计的实验最科学、最严谨。（小组的同学讨论一下）

3、师（拍手）：设计好了吗？哪个同学想说一下你设计怎样的实验来验证呢？

生：用弹簧测力计垂直提起钩码，看看弹簧测力计上的读数是多少，然后再搭起一个斜面，再用弹簧测力计缓缓沿着斜面拉起钩码，再看看测力计上的读数是多少，比较两次测力计的读数，验证斜面是否省力。

师：很好，谁还有补充，你们真厉害，还会设计对比实验呢？在这个实验中，哪个条件相同？哪个条件是不同的？

生：相同的条件是拉动的物体是钩码，不同的条件是在斜面上一次，垂直着拉动一次。

师：边演示边说（用测力计测同一个物体）不同（第一次竖直提升这个钩码，第二次的时候是沿着斜面提拉钩码）到底他们的读数是怎样的？等会你要仔细的观察哟！师：你认为做这个实验要注意什么？生说：正确使用测力计，“调零”“平视”（测力计的使用很重要，它关系到我们实验结果的准确性）

师：同学们说了很多，老师补充几点：（课件出示：

1、正确使用测力计；

2、测量在斜面上的拉力的时候，要匀速拉着物体上升，边拉边读出数

3、小组同学要分工合作，及时做好实验记录。）听明白了吗？请同学们根据你们设计的实验方案开始实验，并将结果记录到实验记录单一中。

生：开始试验。（巡视指导帮助学生并提示均匀用力缓缓的拉）

师：（拍手）老师发现，同学们在研究的过程中都非常的投入，这是科学探究必须具备的一种态度。也相信同学们在探究中一定有许多发现，哪个同学想来说一下你们小组的研究成果以及发现。（生说师填板书垂直提、斜着拉以及数据）生：竖直提升钩码的力是2N,在斜面上拉钩码的力是：N,我们发现了斜面可以省力。师：这个小组汇报的非常完整哪个小组能像这个小组一样来汇报吗？

师：同学们请看黑板，通过大家汇报的这些数据你发现了什么？（同学们竖直提升钩码的力都是2牛，而在斜面上拉钩码的力都低于2牛，同学们的发现很一致，）这说明了什么？（板书：斜面能省力）

（二）：不同坡度的斜面实验

师：同学们再来仔细观察黑板上这些数据（挥手指一遍），你又发现了什么？师：不要放过每一个小小的发现，也许这里面藏着很大的学问。师：（在垂直拉钩码时，测出的数据都是2N,但是在沿斜面拉的时候测出的数据怎么样？）你的观察力可真敏锐，同学们看出来了吗？老师给你们的是相同的钩码，六个小组竖直提测出的数值都是2牛，测量结果非常的准确，而沿斜面拉动重量相同的钩码，每个小组汇报的数值怎么这么的不同呢？师：你认为这可能与什么有关？（大胆的猜想一下）

师：著名的科学家牛顿有句名言：没有大胆的猜想，就不可能有伟大的发现。谁能猜想一下。生：

师：你认为与每个小组所搭的斜面的坡度有关，老师再来搭个斜面，（画在黑板上）大家看，这2个斜面坡度不同，坡度A比坡度B要（生说：小），那请你猜想一下，坡度越小越省力，还是坡度越大越省力呢？

生：坡度越小越省力。

师：你能解释一下你的想法吗？猜想是科学探究的翅膀，可猜想不是凭空乱想嗷，师：那到底是不是坡度小的省力呢？我们怎么办？对，再用实验来验证，实践出真理，那设计怎样的实验才能验证我们的猜想呢？哪个同学想来说一说怎样设计实验来验证呢？生：搭两个坡度不同的斜面，分别沿斜面拉3次，记录数值，求平均值。

师：奥，真厉害，能受到上一个实验的启发，你们又设计了一个对比实验，大家真会思考和推理。（感谢你给我们带来了一种不同的方法，等一会你可以按你的方法试一下，好吗？）为了更好的观察和记录分析，我们可以搭两个坡度不同的斜面来做实验，老师提示一点为了让测量结果才更明显，你选择的两个坡度相差应该大一点。而且要固定好斜面再拉，听明白了吗？注意把结果记录到实验记录单

（二）中。师：同学们做的又快又好，我们来交流？一组?（依次汇报）板书

师：你们发现了什么？看，你们真了不起，真像一位位小科学家，在短短的时间，我们就完成了两次实验，不仅验证了斜面能省力，而且发现了斜面省力的规律：是什么？（生说）坡度越小越省力。（板书）师：同学们再来观察和思考，如果上升相同高度时，坡度大小和斜面的长短有什么关系？（指图示意）太聪明了，他说出了简单机械的一个特点，省力的不省距离，要想省力，坡度就要（小），斜面的长度就越（长）了，真棒！师(竖大拇指)。

三、应用拓展

师：斜面作为一种简单机械可以省力，给我们带来了很大的方便，因此，它在我们生活中的应用非常广泛，你能举出一些生活中运用斜面的例子吗？

师：老师搜集了很多生活中运用斜面的图片，想看吗？（斧子，劈，剪刀，楼梯，盘山公路，引桥等）盘山公路和大桥的引桥就是以长长的爬坡来减小坡度，达到省力的目的。

师：现实中的斜面并不都是一个简单的斜坡，人们会创造性的把斜面变形或隐藏起来使用。

师：（投影并说明）拉链也应用了斜面省力的原理吗？斜面在哪儿？看这儿，当向下拉拉链时，（演示拉链）会在两侧产生很大的分力，就像斧子劈柴一样，将链齿分开。

师：（出示图片）螺丝钉，如果把它上面的螺纹展开，会是什么形状？（学生猜）

师：（出示图片）螺纹与钉长构成了一个斜面，看老师制作的模型，（展开螺丝钉模型）我们将螺丝钉沿螺纹往木头里拧时，实际上是沿着斜面往里拧，所以比较省力。师：怎么样，是不是非常的神奇？师：比较这两个螺丝钉的螺纹有什么不同？

当平抛遇上斜面篇3

1 利用已有斜面，解决平抛运动问题

若原题中已经有了斜面，根据题意，尝试分解速度或位移，利用斜面的倾角在直角三角形中解决问题.

3 斜面上的类平抛运动

例5 如图7所示，有一倾角为30°的光滑斜面，斜面长L为10 m，一小球从斜面顶端以10 m/s的速度在斜面上沿水平方向抛出.求：（g取10 m/s2）

（1）小球沿斜面滑到底端时的水平位移x.

（2）小球到达斜面底端时的速度大小.

解析小球抛出后，合力为mgsinα，沿斜面向下，并与初速度垂直，小球做类平抛运动.

4 克服思维“惯性”，解决平抛运动问题

例7 （2008年江苏卷）如图9所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度v0运动.设滑块运动到A点的时刻为t=0，距A点的水平距离为x，水平速度为vx.由于v0不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是

斜面实验篇4

静脉输液和静脉注射疗法不仅成为现代医学极为有效的措施,更是现代临床治疗中的重要手段和方法[1]。在药物输注过程中,对于带有橡胶密封件(瓶塞等)的输注容器,经常需要使用带有金属瓶塞穿刺针或塑料穿刺器的转移器反复穿刺橡胶瓶塞,这个过程可能会切割下橡胶屑进而形成不溶性微粒。据报道,不溶性微粒污染引起的不良反应越来越多[2],严重危害人体健康。

如果使用不同的金属穿刺针穿刺相同质量的瓶塞,那么穿刺落屑的结果就会与穿刺针的针尖型式有直接关系。目前我国市场上常见的金属瓶塞穿刺针型式多样,如单斜面针(见图1a)、三斜面针(见图1b)等。其中三斜面针多为国内生产,单斜面针则多为国外生产。本文针对这两种穿刺针的穿刺过程进行了力学分析,然后按照ISO 22413《药液转移器要求和试验方法》附录B给出的方法分别进行了穿刺落屑对比试验,结果表明,单斜面针穿刺胶塞时比三斜面针更不容易产生落屑。

1. 两种针穿刺落屑力学分析

1.1 单斜面针力学分析

图2a、b和c分别示出了三种不同斜面角(α角)的单斜面针穿刺受力和切口情况。图2a示出的针α角为90˚。当针向下穿刺材料时,所施加的穿刺力也就是切割力,没有水平方向的推力(水平推力为零),穿刺后材料被切下的概率为100%。打孔器都设计成这种型式。

图2b示出的针α角约为45˚。当针向下穿刺材料时,向下的穿刺力会被分解成水平方向的挤推力和向下的切割力,且两个力基本相等。由于有了水平方向的推力,材料被切下的概率比图a所示的情况减小。

图2c示出的针α角约为30˚。由于α角的减小,当针向下穿刺材料时,向斜面方向分解的水平推力要大于向下的切割力,材料被切下的概率在这三种情况中最小。

图2中还分别示出了三种情况下材料切断口随着α角减小而减小的现象。切断口越大,意味着材料越容易被切下。我们可以得出这样的结论:α角越大,材料所受的水平推力越小,材料所受的破坏越大。只要穿刺针的α角足够小,就能够保证穿刺后不落屑。

1.2 三斜面针力学分析

图3示出了第一斜面和另两个斜面刚好处在刃口中部的三斜面针的情况,这种针的后半段α角为常量,前半段的α角是由小向大连续发生变化的,最小的α角在尖部,最大α角处在中部(纵向前后两侧)。根据前面的分析可知,中部由于α角最大,对材料的切割力也最大。

图4示出了三斜面针穿刺过程中水平推力的变化情况和切口情况分析。在穿刺过程中,针的前半段随着α角的不断增加向斜面方向的水平推力逐渐变小,对材料的切割力逐渐变大。到达中部时A点和B点处的α角最大,这时的水平推力达到最小,切割力则达到最大,使得被穿刺材料在这两个点受破坏程度达到最大。这导致穿刺后的材料切断口较大,从而易于落屑。

1.3 分析结论

综合以上分析,我们不难得出这样的结论:单斜面针只要α角设计合理,其抗穿刺落屑性能明显优于三斜面针。

2. 对比试验

2.1 试验方法

按ISO 22413《药液转移器要求和试验方法》附录B给出的方法分别对单斜面针和三斜面针进行穿刺落屑试验,共进行6组试验,具体试验组见表1。

2.2 仪器

穿刺落屑试验用到的主要仪器描述如下:

(a)25只注射瓶,用经过滤的水充至一半;

(b)将穿刺针通道内落屑冲出的装置,如一次性使用注射器;

(c)蒸汽灭菌器;

(d)滤膜(0.8μm);

(e)经过滤的水。

2.3 试验样品和试验配对要求

穿刺落屑试验所用到的样品以及瓶塞要求详见表2所描述。

2.4 预处理

穿刺落屑试验涉及到的预处理如下;

(a)金属穿刺针不需要进行预处理;

(b)注射瓶塞需要经过灭菌并干燥。将干的瓶塞放入灭菌器内,在121˚C±1˚C饱和蒸汽下30min;

(c)在干燥箱内60˚C下干燥灭菌后的瓶塞60min;

(d)注射瓶应被清洗,使之不含微粒,以防假性试验结果。

2.5 操作步骤

将25只注射瓶塞放在25只装有半瓶过滤水的注射瓶上,并用封盖器封瓶。各瓶塞用穿刺器对穿刺区内不同的位置进行四次穿刺(穿刺时针尖与瓶塞保持90˚)。第四次穿刺后用冲洗的方式(约1mL)将通道内落屑排入注射瓶中,100次穿刺后打开所有注射瓶盖和塞,使各内装液流经一个滤膜(0.8μm)。

穿刺方式为:每个穿刺针穿刺一个瓶塞四次,用25个针穿刺25个瓶塞,共计100次穿刺。

2.6 评价

在距离膜25cm处观察膜上的落屑;在6倍放大下评价落屑的属性;表述每100次穿刺后回收的落屑数;

注:本试验分两个阶段进行。1-1和2-1试验组是第一阶段进行的试验;其他试验组是第二阶段进行的试验。两个阶段各试验组均采用了同批胶塞,但两个阶段使用的胶塞不是同一厂家生产的。

a.单斜面针的穿刺落屑;b.三斜面针的穿刺落屑

a.单斜面针;b.三斜面针穿

2.7结果

六个试验组按照上述步骤和评价方法,试验结果见表3。

25支单斜面针A、B和C穿刺落屑数均为:0粒/100次穿刺,如图5a)所示;25支三斜面针D穿刺落屑数为:6粒/100次穿刺(图5b)),25支三斜面针E和F穿刺落屑数也均为0粒/100次穿刺。

尽管三斜面针E和F穿刺落屑数也均为0粒/100次穿刺,但是被其穿刺过的胶塞与单斜面针穿刺过的明显不同,图6a显示出单斜面针穿刺后胶塞穿刺点只形成了一个没有切屑脱落趋势的弧形切口,图6b显示出被三斜面针穿刺后胶塞有切屑脱落的趋势的圆形切口。单斜面针外径(1.5mm)比三斜面针外径(1.3mm)大,因此,单斜面针穿刺的针孔明显大于三斜面针穿刺的针孔,但是三斜面针对胶塞的破坏性比单斜面针大,濒临落屑的边缘,这与图4三斜面针穿刺过程中水平推力的变化情况和切口情况分析是一致的。

综合对比试验的结果,试验用的单斜面针尽管外径比三斜面针大(穿刺落屑不占优势),但单斜面针穿刺胶塞时比三斜面针更不容易产生落屑。

3. 结论与讨论

理论分析和试验验证结果都表明,三斜面针在穿刺橡胶瓶塞时对瓶塞的破坏程度大于单斜面针,因此穿刺瓶塞时,更容易造成落屑。因此,加药配液时使用的金属瓶塞穿刺针的针尖设计成单斜面的型式,较之三斜面能更有效降低穿刺落屑风险。

我国相关医用橡胶注射瓶塞标准中有穿刺落屑的指标,说明胶塞质量也是造成穿刺落屑的一个不容忽视的原因。显然当使用三斜面针穿刺含胶量相对较低的橡胶瓶塞时,会增加产生落屑的机会。

参考文献

[1]肖凌风,静脉输液知识手册[M].北京:中国文联出版社,2004,130.

[2]林慧珠,静脉输液中发生不溶性微粒的原因分析及对策.中国现代护理学杂志,2008.5(17):1628~1629.

《斜面》教学反思篇5

快上课时，教导处的陈老师突然宣布下节课来听我的课。顿时，我的头皮有点发麻，尽管已经备好了课，但是，对于这一突然来袭，我心里还是惴惴不安，总感觉准备不够充分。今天是六年级《工具和机械》单元所要学的最后一种简单机械——斜面。斜面是生活中经常出现和用到的一种简单机械。学习之前，学生对于斜面还是有一定的认知的。联系第一节课我们所学的《使用工具》中的一个问题“如何将油桶搬上货车”。我以此为切入口，在黑板上作画，请一位同学来帮我们解决问题。这样既可以引出我们的新课，了解斜面的概念，还能加深学生对之前选择工具知识的理解。

针对设置斜面搬油桶这一方法，学生很容易能回答“使用斜面能省力”。这一判断是否正确呢，我们如何来验证呢?于是乎，用实验的方法来证明也就呼之欲出了。通过不断的暗示引导，让学生自己回答如何设计这一实验方案：通过对比沿斜面和竖直方向拉同一物体的两个力的大小，如果沿斜面拉的力比较小，就可以得出我们的判断是正确的。这时，我稍加点拨几个注意点，在斜面上如何操作，强调“缓慢”和“平行斜面”两点。接下来各组同学可以相互合作，进行实验的探究，随后各小组汇报，分析数据得出结论。为了探究坡度与省力的关系，我以攀登高山为引，黑板上出示左右坡度不同的大山，让同学选择攀登的方向。这样，根据生活经验，学生很容易得出“斜面坡度越小，越省力”这一观点。那么是否正确呢?沿着第一个实验的思路，学生已经能够比较轻松的设计出这个实验的方案了。我只要稍微提点，对这一方案给与一定的完善和记录的说明就可以了。经过两个实验的探究，学生已经得出了斜面的能省力的作用以及坡度对省力程度的影响。接下来，回归到我们的生活，让他们寻找生活中有哪些斜面的影子呢?滑梯、楼梯、上下高速……一连串的回答从同学们的口中冒出。寻找斜面对他们而言非常简单，于是我还是以那座山为题，提高难度巩固加深。“当个设计师”来帮我们设计一座通到山顶的观光山路。让他们理解，另一类“S”型的斜面。并以两个螺纹疏密的不同螺丝钉为例，判断哪个更省力?这样一来，整节课得出的两个推论，都可以得到应用和加深了。

上完课，我的心里很没底。这节课下来，我曾经几次强调过课堂纪律。个别环节的进行，感觉还不是很顺利，需要修改。于是，趁下节没课的机会，我赶紧请教旁听的两个人——我的师父与陈老师。这次我真可谓受益匪浅。一段时间的教学下来，我并没注意过自己的教态和语言习惯。原先，我习惯了初中的教学模式，在教学上我还是过多地注重于知识点的获取，甚至有点心急得去带领了学生的思维。而小学科学是本着“以学生为主体，探究为核心”的理念，注重的是一个探究的过程和兴趣的培养，从观念上我要重新体会和把握。教师应该是和学生一起参加讨论，共同去研究发现某个科学知识的。这一方向性的偏失，给我实验探究上的时间分配也造成了影响。经过师父的指点，我明白了一搬一节科学课的开展，它的实验部分至少要在10-15分钟之间，而本节课我只用了7分钟，过于仓促。另外一点需要注意的是，探究的反馈环节。这节课的两个实验都是属于探究验证型的，这样在汇报反馈的时候。每个组都可以首先分析自己组得出的数据是否能验证推论的正确性，几组下来清晰明了，也可以反问有没有能够证明推论错误的观点，更加有说服性。对于我而言，还有个比较头痛的问题就是课堂纪律。部分调皮的男生总是管不住自己，有些做实验当成是玩耍的心理。而我的说话还是存在些问题，欠缺技巧。比如太急于想让他们安静下来，我就惯于使用命令式的口吻，虽然简短，但是效果不理想，还给人感觉高压的形式，不够走进学生。另外，还有些语言过渡等的细节问题都要引起注意。

“斜面体与滑块”模型的拓展研究篇6

例题：如下图所示，一质量为m的物体恰能在质量为M的斜劈上匀速下滑，斜劈保持静止。现用一沿斜面向下的外力F推该物体，使物体加速下滑，设该过程中斜劈受到地面的摩擦力为Ff，支持力为FN。下列说法正确的是（）

A.Ff为零，FN=(M+m)g B.Ff不为零，FN=(M+m)g

C.Ff为零，FN＞(M+m)gD.Ff不为零，FN＜(M+m)g

解析：由题意知，未加沿斜面方向的力F时，物体沿斜面匀速下滑，通过物体受力分析知道FN和Ff的合力竖直向上，数值为m g。物体作用在斜面体上的反作用力FN′和Ff′的合力竖直向下，无水平方向的分量，斜面体水平方向合力为零，地面对斜面体无摩擦力。施加沿斜面向下的力F时物体对斜面的作用力FN和Ff均无变化，斜面体受到物体施加的反作用力FN′和Ff′也均无变化，此二力的合力竖直向下，数值仍为mg，地面对斜面体无摩擦力。地面对斜面体的支持力仍为FN=(M+m)g。故A项正确。

■

拓展1：如图1所示，一物体恰能从一斜面上沿斜面匀速下滑，斜面体对地保持静止，若过重心对物体施加一个竖直向下的恒力F，则在物体向下运动的过程中，关于斜面体受到地面的摩擦力的说法正确的（）

A.大小为零 B.方向水平向右

C.方向水平向左 D.无法判断

解析：由题意知，物体原来沿斜面匀速下滑，物体受力分析图示见图1（a），Ff、FN和mg合力为零，即Ff和FN合力竖直向上，大小为mg，斜面体受力分析见图1（b），根据受力图可知物体施加在斜面体上的作用力为竖直向下。斜面体在水平方向无运动趋势，地面对斜面的摩擦力为零。当施加一个过重心的力F时，△FN与△Ff的比例关系不变，受力分析图示见图1（c），变化之后的FN′和Ff′的合力仍竖直向下，即FN′和Ff′的水平方向合力为零，受力分析图示见图1（d），相当于物体重力增大的情况，物体沿斜面仍匀速下滑。地面对斜面体的摩擦力为零。正确答案为A项。

■

小结1：力F只是加在物块上，斜面体在水平方向的运动趋势仍取决于滑块对斜面体作用力在水平方向的合力情况，与F的存在无关。学生在分析此题时不能抓住两物体相互作用力的本质而出现错误判断。

拓展2：如图2所示，一质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下，沿放在水平地面上的质量为M的倾角为θ粗糙斜面体匀速下滑，在此过程中斜面体始终保持静止；则地面对斜面体作用力说法正确的（）

A.无摩擦力作用B.有水平向左的静摩擦力作用

C.支持力大小为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g

■

解析：依题意知，物体在沿斜面向上的拉力F作用时沿斜面向下匀速下滑，F、Ff、FN和mg合力为零。即F、Ff和FN合力竖直向上，大小为mg，受力分析图示见图2（a）。若无沿斜面向上的拉力F作用时，Ff和FN的合力大小和方向关系见图2（b），可知此二力的合力斜向左上方，数值要小于mg。斜面体受力分析见图2（c），根据受力图可知物体施加在斜面体上的作用力为斜向右下方，数值要小于mg。斜面体受到地面的静摩擦力一定水平向左。斜面体始终保持静止时竖直方向合力为零，地面对斜面体支持力必定小于(M+m)g。正确答案为B、D项。

小结2：解本题的关键是确定滑块受外力F前后，斜面体对滑块的作用力的大小、方向均变化，使得斜面体的受力情况变化，巧妙利用力的合成与分解，确定斜面体的运动趋势，进而判断地面施与斜面体的受力变化，最终得出结论，达到尽快解题的目的。

总之，尽管“斜面体与滑块”这一模型的外在形式千差万别，但这类问题的本质相同。要确定地面对斜面体的静摩擦力方向，取决于滑块对斜面体的作用力在水平方向上的合力。因此，只要抓住这个本质，利用力的合成与分解，此类问题即可迎刃而解。复习时，教师要善于设计有针对性的题目引导学生全方位、多角度地理解这一模型的实质，真正做到会一个通一类的效果。

“斜面体与滑块”这类题目，是高考考题中的重要模型，学生感觉难度较大。究其原因主要是学生对该模型的受力本质抓不透，易受题目表面形式干扰造成的。现举例说明，希望对学生有所启迪。

A.Ff为零，FN=(M+m)g B.Ff不为零，FN=(M+m)g

C.Ff为零，FN＞(M+m)gD.Ff不为零，FN＜(M+m)g

■

A.大小为零 B.方向水平向右

C.方向水平向左 D.无法判断

■

A.无摩擦力作用B.有水平向左的静摩擦力作用

C.支持力大小为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g

■

A.Ff为零，FN=(M+m)g B.Ff不为零，FN=(M+m)g

C.Ff为零，FN＞(M+m)gD.Ff不为零，FN＜(M+m)g

■

A.大小为零 B.方向水平向右

C.方向水平向左 D.无法判断

■

A.无摩擦力作用B.有水平向左的静摩擦力作用

C.支持力大小为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g

■

斜面上的电磁感应问题篇7

一、轨道为斜面，磁场和导轨垂直

例1如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．

(1)画出等效电路．

(2)画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小．

(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．

解析:(1)电路特点:导体杆为发电边，与电源等效，当导体杆的速度为v时，其中的电动势为E=BLv，等效电路如图2所示．

(2)导体杆的受力分析如图3所示:重力mg，竖直向下;支撑力N，垂直斜面向上;安培力F，沿斜面向上．

当ab杆速度为v时，感应电动势E=BLv，此时电路电流I

ab杆受到安培力

解得由加速度的表达式可知随着导体杆运动速度的增大，导体杆的加速度减小，故导体杆做变加速运动．

例2如图4所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨间距为L与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面向上，磁场大小为B，导轨足够长且电阻不计，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨匀速向上滑动，速度大小为v.

(1)画出等效电路，比较导体棒上a、b两点的电势高低．

(2)电阻R1消耗的热功率大小．

(3)分析导体棒ab沿导轨匀速向上滑动时的受力．

(4)棒向上运动的距离为s，求此过程中导体棒产生的焦耳热．

解析:(1)电路特点:导体ab为发电边，与电源等效，等效电路如图5所示，从等效电路图可知b点电势高于a电势．

(2)电动势为E=BLv，干路电流大小为I=BLv/R总，R总=R+RR/(R+R)=3R/2.

电阻R1的电流大小为I1=I/2=BLv/3R.

电阻R1消耗的热功率P1=I12R=B2L2v2/9R.

(3)如图6，画出ab杆上滑过程中的受力示意图重力mg，竖直向下;支撑力N，垂直斜面向上;安培力F安，沿斜面向下，摩察力f，沿斜面向下．外加力F.

(4)电磁感应的能量情景分布图，外力做功一部分转化为重力势能，一部分转化为焦耳热，一部分转化为摩察生热，转

化为焦耳热的能量通过电阻R1、R2和电阻为R的导体棒共同释放出来，此过程中导体棒产生的焦耳热为整个焦耳热的一部分，占三分之二

根据动能定理知W外-Wf-W安-WG=0.

二、轨道为斜面，磁场和导轨不垂直

例3如图7所示，宽为L=1 m、倾角θ=30°的光滑平行导轨与电动势为E=3.0 V、内阻r=0.5Ω的电池相连接，处在磁感应强度、方向竖直向上的匀强电场中．质量为m=200 g、电阻R=1Ω的导体ab从静止开始运动．不计其余电阻，且导轨足够长，试计算:

(1)若在导体ab运动t=3 s时将开关合上，这时导体受到的安培力是多大?加速度是多少?

(2)导体ab的收尾速度是多大?

(3)当达到收尾速度时，导体ab的重力功率、安培力功率、电功率，以及回路中焦耳热功率各是多少?

解析:这是一道典型的电磁感应综合题，对学生的考察知识点比较多，学生要得分没有一定的综合能力是很难实现的，下面就利用电磁感应三大法宝来规范解决这个问题．

(1)其等效电路图如8所示，在电路接通前，导体ab在3 s末的速度为v0=at=gtsinθ=15 m/s．导体ab的电动势为Eab=BLv0cosθ=7.5 V>E=3 V.

因此，导体ab于电源等效，而电池为被充电的反电动势负载．具体受力图如图9所示，开关S和上时导体ab受到的安培力水平向右，大小为

负号表示加速度方向沿斜面向上，即导体沿斜面作减速运动．

(2)以沿斜面向上为正方向，导体加速度的一般表达式为

因此导体做加速度减小的减速运动，当a=0时，速度最小，然后以最小速度开始匀速运动．从而有

(3)当导体以收尾速度匀速运动时，导体ab的重力功率、安培力功率和电功率大小相等，即:P=mgvminsinθ=12 W.

同理，还有P=IminEmin=IminBLvmincosθ=12 W.

所以回路中焦耳热功率为P热=I2min(R+r)=6 W.

斜面上的摩擦力问题篇8

力学部分涉及静摩擦力的内容比较复杂, 是学习的难点.静摩擦力的大小由相对运动趋势的强弱决定, 有一定的取值范围 (0≤f≤fm) , 静摩擦力的大小和方向都与外力有关, 具有突变性, 故难度较大.下面我们以“静摩擦力”为题根, 从不同角度, 展开多向思维, 通过一系列演变过程研究这个知识点.

例1 如图1所示, 物体A、B用细绳连接后跨过滑轮, A静止在倾角为45°的斜面上, B悬挂着.已知质量 mA=2mB, 不计滑轮摩擦, 现将斜面倾角由45°增大到50°, 但物体仍保持静止, 那么下列说法中正确的是 ( )

(A) 绳子的张力将增大

(B) 物体A对斜面的压力将减小

(D) 物体A受到的静摩擦力将增大

解析:本题属于平衡类问题, 已知物体运动状态——平衡, 判断所受各力情况.

对B受力分析如图2右图:受重力 mBg 和绳拉力T.由平衡条件有T=mBg.

对A受力分析如图2左图:受重力 mAg、支持力N、绳拉力T′、摩擦力 f.则有:

$\begin{array}{l} Τ^{'} = Τ = m_{B} g . \\ \begin{array}{l} G_{1} = m_{A} g s i n 45 ° \\ m_{A} = 2 m_{B} \end{array}} \Rightarrow G_{1} = \sqrt{2} m_{B} g \end{array}$

因为G1>T′, A有向下运动趋势, A与斜面间必有摩擦力且方向向上, 为 f.

由平衡条件得:

N=G2=mAgcos45° ①

G1=mAgsin45°=f+T′ ②

T=T′=mBg ③

由①②③可知, 当倾角增大时, 有如下结论:

绳子张力T不变;

物体A对斜面压力N减小 (因为 cos50°<cos45°) ;

物体A受到的静摩擦力 f 增大 (因为 sin50°>sin45°) .

答案: (B) 、 (D) .

例2 如图3所示, 表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮, 两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮 (不计滑轮的质量和摩擦) .P悬于空中, Q放在斜面上, 均处于静止状态, 当用水平向左的恒力F推Q时, P、Q仍静止不动, 则 ( )

(A) Q受到的摩擦力一定变小

(B) Q受到的摩擦力一定变大

(D) 轻绳上拉力一定不变

解析:设P、Q质量分别为 mP、mQ.

对P受力分析如图4左图:受重力 mPg、绳拉力T, 由平衡条件得:T=mPg.

对Q受力分析如图4右图:受重力 mQg、支持力N、绳拉力T′.Q是否受摩擦力, 要由Q的运动趋势来确定, 因为不知P、Q质量关系, 所以分三种情况讨论:

重力的两个分力G1、G2:G2=mQgcosα, G1=mQgsinα.T′=T=mPg.

当G1>T′时, 即 mQgsinα>mPg 时, Q有沿斜面向下运动趋势, 受沿斜面向上的静摩擦力 f.由平衡条件得:

mQgsinα=mPg+f ①

当G1=T′时, 即 mQgsinα=mPg 时, Q无运动趋势, 摩擦力为零.由平衡条件得:

mQgsinα=mPg ②

当G1<T′, 即 mQgsinα<mPg 时, Q有沿斜面向上运动趋势, 受沿斜面向下的静摩擦力 f.

由平衡条件得:mQgsinα+f=mPg ③

当用水平向左的恒力F推Q时, 仍保持平衡状态, Q受力如图5所示.在沿斜面方向上, 又受一个F的分力F′, 在上述①②③三种情况下, 平衡

方程分别为:

mQgsinα=T′+f′+F′ ①′

f+mQgsinα=T′+F′ ②′

mQgsinα+f′=T′+F′ ③′

由①′②′③′可知加上恒力F后:①′中摩擦力 f ′减小, ②′中 f ′增大, ③′中 f ′增大.

综上所述, Q受的静摩擦力可能增大, 也可能减小, 与P、Q质量关系有关, 绳上的拉力不变.答案: (D) .

例3 如图6所示, 物体E、F用细绳连接后跨过滑轮, E静止在倾角为30°的斜面上, F悬挂着, 已知E的质量为10 kg, E与斜面间的动摩擦因数为0.5, 不计滑轮的摩擦, 求F的质量的范围?

解析:对E、F受力分析如图7:F受重力MFg、绳拉力T;E受重力MEg、绳拉力T、支持力N、摩擦力 f.

(1) 当MEgsin30°>MFg 时, E有沿斜面向下运动趋势, 受沿斜面向上的摩擦力 f.由平衡条件得

MEgsin30°=MFg+f ①

当 f 取最大值 fm 时, MF有最小值MF1,

fm=μMEgcos30° ②

由①②得:

MEgsin30°=MF1g+μMEgcos30°.

代入数值得:MF1=0.67 kg.

(2) 当MEgsin30°<MFg 时, E有沿斜面向上的运动趋势, 受沿斜面向下的摩擦力 f.

由平衡条件得:MEgsin30°+f=MFg ③

当 f 取最大值 fm 时, MF有最大值MF2, 由②③得:

MEgsin30°+μMEgcos30°=MF2g.

代入数值得:MF2=9.33 kg.

综上所述MF的取值范围为:

0.67 kg≤MF≤9.33 kg.

例4 将一质量为5 kg 的物体放在斜面上, 并沿斜面上施加一个拉力F, 使物体在斜面上处于静止状态.斜面倾角为30°, 物体斜面间动摩擦因数为0.2, 求所加力F的取值范围.

解析:对物体受力分析如图8所示:受重力 mg、支持力N, 拉力F, 摩擦力 f.

(1) 当物体受力F较大时, 有向上运动趋势, 受沿斜面向下的摩擦力 f.

由平衡条件得:mgsin30°+f=F ①

当 f 取最大值 fm 时, F有最大值F1:

fm=μmgcos30°.

代入数值得: $f_{m} = 5 \sqrt{3} Ν \approx 8.66 Ν ②$

由①②得:F1=mgsin30°+fm,

代入数值得:F1=33.7N.

(2) 当物体受力F较小时, 有向下运动趋势, 受沿斜面向上的摩擦力 f, 由平衡条件得:

mgsin30°=f+F ③

当 f 取最大值 fm 时, F有最小值F2.

由②③得:mgsin30°=fm+F2,

代入数值得:F2=16.34N.

综上所述 , 保证物体处于静止状态的F的取值范围为:16.34N≤F≤33.7N.

例5 将一质量为 m 的物体放在斜面上, 并沿斜面向上施加一个拉力F, 使物体在斜面上处于静止状态.为了能使物体在斜面上既不下滑, 也不上滑, 所加拉力F的最小值为F1, 最大值为F2, 如图9所示, 则物体受到的最大静摩擦力是多少?

解析:对物体受力分析如图9:受重力 mg、拉力F、支持N、摩擦力 f.

(1) 当F取较大值时, 物体有沿斜面向上的运动趋势, 受沿斜面向下的摩擦力.

由平衡条件得:mgsinθ+f=F.

当 f 取最大值 fm 时, F为最大值F2,

则:mgsinθ+fm=F2 ①

(2) 当F取较小值时, 物体有沿斜面向下的运动趋势, 受沿斜面向上的摩擦力.由平衡条件得:

mgsinθ=F+f.

当 f 取最大值 fm 时, F为最小值F1,

则:mgsinθ=F1+fm ②

由①②得: $f_{m} = \frac{F_{2} - F_{1}}{2} .$

上述五题, 都是考查静摩擦力的大小和方向的, 解题条件不同, 设问的角度也不同.例1:已知A、B质量关系, 变量为斜面倾角变化, 考查静摩擦力情况.例2:P、Q质量知, 加一外力后, 判断静摩擦力变化情况.例3:已知一物体质量, 求另一物体质量范围.例4, 已知物体质量, 求所加外力范围.例5已知物体质量及所加外力范围, 求物体所受最大静摩擦力.上述五题有共同特点, 均有斜面问题, 物体均处于平衡状态, 实乃一题多变.

大斜面结构清水混凝土施工控制篇9

1 大斜面结构清水混凝土施工难点[1]

大斜面结构多为薄壁构件, 其内部钢筋密集, 因而该结构混凝土应采用大流态自密实混凝土以解决浇捣困难的问题;清水混凝土对外观质量要求较高因而模板应采用优质模板体系, 即通过合理的布置和搭拆方案满足其外观要求;应采用专项支撑体系和生产工艺来解决大斜面结构中长悬挑结构高度大、挠度大以及裂缝宽等问题;为增强混凝土天然质感来增强其外观质量应通过明缝、蝉缝以及对拉螺栓孔等合理设计安排, 并将其作为装饰面的部分来实现。

2 大斜面结构清水混凝土施工控制措施

2.1 大流态混凝土配制

混凝土原材料中水泥应选用低碱水泥, 碱含量不应超过3.0kg/m3;粗骨料质地坚固均匀, 粒形级配良好, 非碱活性, 颜色均匀且空隙率不超过40%;细骨料多选用中砂, 细度模数不低于2.5;在进行配合比设计时最大水灰比不应超过0.55, 最小水泥用量不应低于275kg/m3以保证其和易性。在试配过程中应对每种原材料进行封样保存, 并分析试配过程和试件, 通过试配分析结果和强度等级要求确定最佳配合比。

2.2 支撑体系施工

由于大斜面清水混凝土结构为伸出建筑物较远的长悬挑结构, 该类构件存在高度大、挠度大以及裂缝较宽等问题, 因而可采用钢筋混凝土柱构成悬挑框架来抵御大悬挑结构对主体带来的不利影响, 并在悬挑端部按要求起拱。但在斜面混凝土强度增长过程中悬挑梁下端起拱部位会因下挠导致斜板产生次应力而形成裂缝, 且模板和脚手架施工难度较大, 因而可先施工建筑其他部位并预留拉结筋, 最后单独浇筑斜板部分, 即待梁柱结构强度较高并产生较大变形后来避免其在斜板上产生较大应力;同时由于斜板部位较大荷载会导致支撑系统承受较大水平向推力, 因而应采取措施抵抗该水平推力来控制架体变形并保证斜板沿斜度方向的顺直度;且在施工过程中对大斜面结构随时进行变形和沉降观测, 便于掌握和控制结构安全。

一般先按照测设出的立杆位置搭设满堂脚手架, 后按照水平荷载计算结果搭设斜立杆, 其纵向和横向间距应符合要求, 并将斜立杆用扣件同竖立杆连接以承担水平横向分力, 最后按照相关构造要求设置垂直及水平剪力撑以保证整个架体成为一个几何不变体。

2.3 清水模板施工

大斜面清水混凝土构件对模板表面硬度、光洁度等均有很高要求, 因而多采用专用清水模板, 一般在斜面直板部分采用钢木组合模板体系, 以槽钢作为主龙骨, 方钢为次龙骨, 清水模板专用卡具作为连接件;正反斜板上部以及下部圆弧段则多采用定型钢模;施工中可采用在次龙骨上附加小型号槽钢并延伸至上层未浇筑混凝土部位以防止在斜板混凝土明缝部位出现错台;模板数量应达到或略超过周转使用次数要求并适应流水段划分以满足施工进度。

2.4 围护墙钢筋施工

因清水混凝土结构严禁出现露筋现象, 因而钢筋保护层厚度一般较厚, 多为10-15mm, 垫块则应采用接近混凝土颜色的灰色塑料垫块或水泥垫块;在进行钢筋翻样时应充分考虑钢筋的叠放位置和穿插顺序以及施工中钢筋占位和避让关系来确定其加工尺寸, 若结构为饰面清水混凝土则应通过调整钢筋位置以避让对拉螺栓孔, 同时应综合考虑钢筋接头形式、位置、搭接长度以及锚固长度等对钢筋绑扎带来的影响。

2.5 清水混凝土施工

2.5.1 原材料及性能控制

在每批混凝土拌合前应对骨料粒径、级配以及拌合设备进行检查, 尤其应控制粗骨料粒径以保证拌合物的流动性, 一般应控制粗骨料粒径在5-15mm, 若粒径较大则应重新进料。

2.5.2 工作性能控制

施工中应保证混凝土原材料不变, 配合比不变以及水灰比不变, 拌合过程中应保证拌合时间以保证混凝土的强度、和易性等, 自密实混凝土的拌合时间应较普通混凝土延长20-30s;施工中应结合环境变化、运距长短、砂石料含水率变化等对配合比进行微调以确保施工混凝土坍落度能满足生产需要, 若气候发生变化则应要求拌合机构提供不同温度下、单位时间内坍落度损失值, 便于随时控制运输车辆现场停滞时间, 并应结合实际情况设置专人进行车辆调度;为保证浇筑混凝土有足够的粘聚性, 不出现离析现象, 不超过10s内相对压力泌水率40%的要求, 要求混凝土泌水率要慢来保证其稳定性和可泵性[2]。

由于大斜面混凝土结构厚度较薄, 且内部钢筋密集, 因而对混凝土流动性要求较高, 且在振捣过程中应辅以机械振捣来提高施工效果, 一般控制其坍落度在240-260mm范围内, 扩展度在650mm左右。

2.5.3 运输控制

每次运输后应将料筒内积水排干净, 并控制运输时间不超过1h以免坍落度过大并影响混凝土的均一性;应设专人进行运输车辆调配, 并应做好两套搅拌设备以及车辆和运输路线的紧急预案, 通过预案来消除混凝土运输过程中所产生的隐患。

2.5.4 混凝土浇捣

混凝土浇筑前应对隐蔽工程进行验收, 重点检查钢筋保护层、垫块数量及摆放位置、钢筋绑扎丝的朝向以及预埋预留件表面是否同模板贴的紧密, 并应检查模板加固措施, 以上内容检查合格后方可浇筑混凝土;混凝土浇筑多采用溜槽, 但因斜面较长因而应保证溜槽拆装灵活, 溜槽钢板间可采用吊环连接以保证拆装方便, 若斜面坡度较缓影响混凝土下滑则可用人工刮板辅助施工;混凝土振捣多采用插入式振捣器振捣并辅以机械振捣, 振捣时震动棒不宜插入过深导致混凝土涌起影响表面平整度, 若伸缩缝处安装端模, 则端模与侧模间应用螺栓连接, 待混凝土初凝后方可拆除端模;模板拆除后则应立即养护, 由于混凝土表面为斜面因而最好采用覆盖薄膜保湿, 可有效避免混凝土过早失水而在表面出现收缩裂缝、剥皮或起砂现象, 并应避免在混凝土早期强度增长期间在混凝土表面形成色差[3]。

2.6 表面缺陷修复

一般情况下应尽量避免清水混凝土表面的自然质感, 或导致阳角、立面及明缝部位出现不平直、不光滑等缺陷, 但若局部存在较为严重缺陷则必须进行修复。修复螺栓孔。先用特制堵头在外侧堵住, 后用颜色稍浅的微膨胀砂浆从内侧向孔内灌浆, 深度为1/2孔深, 并用钢筋等将其捣实, 之后将止水条塞至孔中心部位以抵住砂浆, 后用微膨胀砂浆将空填塞密实, 待初凝后将特制堵头轻轻旋转取出。

漏浆修复。先将表面浮灰和松动部分清除, 用界面剂和水泥等调制成颜色同于混凝土的水泥腻子备用, 用刮刀将待修复部位水泥净浆刮除, 待腻子终凝后用砂纸打磨以保证其表面平整度和颜色;

胀模及明缝修复。对发生胀模的部位应通过打磨至允许误差范围, 明缝则应先拉通线并对超出部位切割, 切割后将损坏部位浮渣清理干净, 后用界面剂调制配比等同于混凝土的砂浆, 将合适的塑料条嵌入明缝后用调制好的砂浆将缺陷部位填补密实, 后用刮刀将表面刮平, 待砂浆终凝后可将塑料条取出并将表面杂物清除。

2.7 氟碳罩面

施工后的清水混凝土表面用水性氟碳树脂透明涂料可起到一定的保护作用和装饰效果, 并可有效增强混凝土抗污染、抗冻、抗盐等性能。在罩面施工前应先对基层返碱、水泥浆等杂物清除, 后用弱酸将混凝土表面油污和脱模剂等有机物清除, 实现混凝土表面颜色均匀一致;后可用滚筒、毛刷或喷枪等工具进行氟碳树脂涂刷, 涂刷应分为底涂、中间涂层和透明罩面层三层施工, 最终总厚度应控制在150um。

3 施工质量控制要点

3.1 混凝土性能

施工中应严格控制施工混凝土和易性和坍落度, 由于大斜面结构采用的混凝土流动性不宜过大, 而泵送混凝土则需要一定的流动性, 因而为既能保证其输送要求又避免大量翻浆, 一般将坍落度控制在100mm左右, 为达到该要求在进行配合比设计时可适当提高砂率并在拌合物内掺加高效减水剂, 一般砂率控制在43%-45%。

3.2 浇筑顺序

大斜面混凝土浇筑应自下而上, 浇筑时应保证底部侧模牢固, 浇筑时应控制浇筑速度不宜过快, 在开始浇筑斜面混凝土时应保证斜面混凝土下端齐平, 以免在振捣过程中混凝土从下端底板翻出。

3.3 下料厚度控制

大斜面混凝土下料厚度宜控制在超过上端20cm左右以利于振捣棒斜插, 并避免在墙体与斜面交叉部位生成空穴;两侧下料时间间隔宜控制在已浇筑部分混凝土接近初凝尚未初凝, 以实现振捣过程中大幅减少底板翻浆量并提高其承受上部混凝土压力;在下料过程中应使出料口尽量接近浇筑面以减少其自由下落高度, 以避免离析现象;混凝土找平后应用木抹子收面以将面层石子压入内部, 并将表面浮灰压入混凝土内。

3.4 两侧露石带消除

混凝土浇筑完成后两侧墙外根部宜形成水平露石带, 为消除露石带的存在应将刚模板和竖向模板间缝隙填塞, 在振捣过程中应避免振捣棒碰撞钢筋, 并且在浇筑混凝土前应先浇筑一层同混凝土配比的水泥砂浆以避免夹渣和烂根现象, 浇筑应采取一次性浇筑, 并应尽量减少重复震动, 并在浇筑同时下灰以控制混凝土坍落度, 防止混凝土过度收缩。

4 结语

大斜面混凝土结构在现代异形建筑中被越来越多的应用, 但因其外形独特而增大了施工难度, 因而在施工中应结合该结构特征, 从混凝土原材料、性能、支架及模板支护以及混凝土浇捣等环节进行全过程、全方位控制, 方可最终控制其施工质量, 更大限度的发挥其社会效益。

摘要：结合大斜面结构清水混凝土自身特点综述了其施工难点, 结合施工工艺论述了施工控制措施, 并从多个角度论述了施工质量控制要点。

关键词：大斜面,清水模板,混凝土

参考文献

[1]李平.浅谈斜面结构混凝土施工[J].山西建筑, 2004年11月.

[2]徐涛.拉模技术在斜面混凝土工程中的应用[J].山西建筑, 2008年8月.

顶装式整体斜面球阀的结构特性篇10

1 结构特性分析

(1)整体斜面球阀的主要构件(图1)：整体双斜面式阀体、球体、阀座、阀杆和压缩弹簧、阀盖、填料、衬圈、压紧螺母及手柄等。

1—阀体2—球体3—阀座4—阀杆5—压缩弹簧6—阀盖7—填料8—衬圈9—螺母10—手柄

(2)球阀在使用过程中做开启、关闭动作时，由于受介质的冲刷、腐蚀和积聚，造成密封面不同程度的磨损，导致阀门泄漏严重，这时采用图1形式，在压缩弹簧的弹簧力的作用下，双斜面密封面达到自动补偿，填补了阀座密封性破坏的缺陷，保证了良好的密封性能，维持了系统的正常运行。

(3)整体楔式上装型结构，无需将阀门从管道上拆下，只要卸下阀盖即可进行维修或更换零件，提高了工作效率，改善了阀门管道的使用工况。

(4)阀盖内装有优质V型填料起密封减磨效应，该填料具有良好的自密封性能，密封可靠。

2 设计要点

(1)阀体密封面设计成两个双斜面式，以实现自动调整阀座与阀体、球体之间的密封性。

(2)根据不同压力管道的使用工况，球阀的密封形式可以是软密封，亦可是金属密封，软密封阀座镶入金属阀座外圈内，以达到减少阀座变形的作用，防止介质对阀座的冲刷损坏。同时，金属阀座内圈又嵌入阀座中，这样，一旦阀座被火烧坏，内、外金属保护圈，起到防火效果，符合API—6D的规定，阀门中的这一特性又称防火结构，如图2的软密封形式。软密封的阀座密封圈材料必须选用优质聚四氟乙烯(PTFE)，其具有磨擦系数小，性能稳定，不易老化和密封性能优良特点。当阀门使用温度达到425℃时，且在特殊工况及固体颗粒或粉尘等场合下使用时，选用金属密封。金属密封阀座底镶入高分子的弹性密封垫，与整体式阀体构成良好的密封环带，如图3金属密封形式。

1—阀体2—阀座3—球体4—金属外圈5—金属内圈

1—阀体2—阀座3—球体4—弹性密封垫

(3)为提高球阀的气密封性效果，球体的过水孔与球心设计为偏心，偏心角为5°，所以球体形成一定的斜面。球体和两密封圈从阀体顶端装入预先加工出两斜面的阀体内，靠阀体上的两个斜面和套在阀杆中的压缩弹簧达到密封效果。启闭力矩小，操作方便。

(4)球体、阀体密封面为斜面，阀体过水孔大端口径为满足GB标准，它与阀体中心成3°～5°偏斜角。

3 工艺要求

(1)确保阀体与阀座形成良性密封，阀体双斜面形式的密封面加工，在工艺上要求特高，生产加工中应具有先进水平。它须由法兰端面作基准，特殊的工装夹具校准阀体正孔面，然后直接由阀门卧式加工中心CWK800加工而成。

(2)金属密封时的工艺要求更具有特殊性。当金属密封阀座与球体构成密封副时，为防止介质的冲刷、腐蚀和积聚，造成对密封面不同程度的磨损，导致阀门泄漏严重，这时必须要求密封副镀硬铬处理，即根据球体不同的材质，分别采用镀铬、堆焊耐腐蚀层、等离子氮化或超音速喷涂金属粒子等表面硬化处理。同时，阀座也要作相应的特殊工艺处理，在其密封接触面可堆焊司太立合金或堆焊耐腐蚀层、等离子氮化，且必须与球体做配对研磨，使其形成不间断的密封带，从而实现零泄漏。延长了阀门的使用寿命。

4 结语

顶装式整体斜面球阀是一种新型的整体法兰连接球阀，其结构紧凑，构造美观。球阀的设计制造、结构长度和法兰连接尺寸标准以及材料的化学元素和力学性能均按GB的规定要求。该阀现已广泛应用于石油、化工、轻工、建筑、冶金油品、水、腐蚀性流体工程及铝业氧化铝粉输送工程，球阀的使用寿命比普通球阀长1～2倍，具有优越的使用性能。该产品已申报国家专利。

参考文献

[1]洪勉成, 陆培文, 高凤琴.阀门设计计算手册[M].北京:中国标准出版社, 1994

[2]陆培文.实用阀门设计手册[M].北京:机械工业出版社, 2002

斜面实验篇11

例题:如例图所示,一质量为m的物体恰能在质量为M的斜劈上匀速下滑,斜劈保持静止。现用一沿斜面向下的外力F推该物体,使物体加速下滑,设该过程中斜劈受到地面的摩擦力为F地支持力为N地。下列说法正确的是(%%)。

A.F地为零,N地=(M+m)gB.F地不为零,N地=(M+m)g

C.F地为零,N地>(M+m)gD.F地不为零,N地<(M+m)g

解析:由题意知,未加沿斜面方向的力F时物体沿斜面匀速下滑,由物体受力分析可知,FN和Ff的合力竖直向上,数值为mg。物体作用在斜面体上的反作用力FN′和Ff′的合力竖直向下,无水平方向的分量,斜面体水平方向合力为零,地面对斜面体无摩擦力。施加沿斜面向下的力F时物体对斜面的作用力FN和Ff均无变化,斜面体受到物体施加的反作用力FN′和Ff′也均无变化,此二力的合力竖直向下,数值仍为m g,地面对斜面体无摩擦力,地面对斜面体的支持力仍为N地=(M+m)g。故A正确。

拓展1:如图(1)所示,一物体恰能从一斜面上沿斜面匀速下滑,斜面体对地保持静止,若过重心对物体施加一个竖直向下的恒力F,则在物体向下运动的过程中,关于斜面体受到地面的摩擦力的说法正确的是(%%)。

A大小为零B.方向水平向右

C.方向水平向左D.无法判断

解析:依题意知,物体原来沿斜面匀速下滑,物体受力分析图示见图1(a),Ff、FN和mg合力为零,即Ff和FN合力竖直向上,大小为mg。斜面体受力分析见图1(b),根据受力图可知物体施加在斜面体上的作用力竖直向下,斜面体在水平方向无运动趋势,地面对斜面的摩擦力为零。当施加一个过重心的力F时,△FN与△Ff的比例关系不变,受力分析图示见图1(c),变化之后FN′和Ff′的合力仍竖直向下,即FN′和Ff′的水平方向合力为零,受力分析图示见图1(d),相当于物体重力增大,物体沿斜面仍匀速下滑,地面对斜面体的摩擦力为零。正确答案为A。

小结1:力F只是加在物块上,斜面体在水平方向的运动趋势仍取决于滑块对斜面体作用力在水平方向的合力情况,与F的存在无关。

拓展2:如图(2)所示,一质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下,沿放在水平地面上的质量为M的倾角为θ粗糙斜面体匀速下滑,在此过程中斜面体始终保持静止,则地面对斜面体作用力说法正确的是()。

A.无摩擦力作用 B.有水平向左的静摩擦力作用

C.支持力大小为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g

解析:依题意知,物体在沿斜面向上的拉力F作用时沿斜面向下匀速下滑,F、Ff、FN和mg合力为零。即F、Ff和FN合力竖直向上,大小为mg,受力分析图示见图2(a)。若无沿斜面向上的拉力F作用时,Ff和FN的合力大小和方向关系见图2(b),可知此二力的合力斜向左上方,数值小于mg。斜面体受力分析见图2(c),根据受力图可知物体施加在斜面体上的作用力为斜向右下方,数值小于mg,斜面体受到地面的静摩擦力一定水平向左,斜面体始终保持静止时竖直方向合力为零,地面对斜面体支持力必定小于(M+m)g。正确答案为B、D。

小结2:解本题的关键是确定滑块受外力F前后,斜面体对滑块的作用力的大小、方向均变化,使斜面体的受力情况变化,巧妙利用力的合成与分解,确定斜面体的运动趋势,进而判断斜面体的受力变化,达到尽快解题的目的。

拓展3:如图(3)所示,一物体恰能从一斜面上沿斜面匀速下滑,斜面体对地保持静止,今对物体施加一水平恒力F,物体减速下滑,斜面体对地仍保持静止,设该过程中斜劈受到地面的摩擦力为F地,支持力为N地。下列说法正确的是()。

A.F地为零,N地=(M+m)gB.F地=F,N地=(M+m)g

C.F地为零,N地>(M+m)gD.F地=F,N地<(M+m)g

解析:依据题意知,未施加水平力F时,滑块恰能沿斜面匀速下滑,滑块受力如图(3)a所示,FN和Ff的合力竖直向上,大小为mg。F′N和F′f的合力竖直向下,大小为mg。斜面体受力如图(3)b所示。滑块在水平恒力F作用下沿斜面减速下滑时,受力分析如图(3)c所示,滑块对斜面体的正压力增加△F′N=Fsinθ,滑块对斜面体施加的摩擦力增加△F′f=μFsinθ,受力分析如图(3)d所示,分析知道:根据题意,未施加水平力F时,滑块恰能沿斜面匀速下滑,有:两种情形滑块对斜面体的作用力的方向相同,都是竖直向下,故F地为零。进一步分析知道△F′N和△F′f合力△F′竖直向下,数值为斜面体受的支持力为N地=(M+m)g+Ftanθ>(M+m)g。正确答案为C。

拓展4:如图(4)所示,对斜面体上的滑块施以一个沿斜面向上的拉力F作用时,滑块恰能沿斜面下滑,在此过程中,斜面体相对水平地面保持静止,则水平地面对斜面体摩擦力说法正确的是()。

A.若滑块匀速下滑,摩擦力方向水平向右

B.若滑块加速下滑时,摩擦力方向水平向左

C.若滑块减速下滑时,摩擦力方向水平向右

D.若滑块减速下滑时,可能有摩擦力,也可能没有,摩擦力方向不确定

解析:依题意知,滑块受到一个沿斜面向上的拉力F作用时,恰能沿斜面匀速下滑时,滑块受力分析如图4(a)所示。滑块在不受F作用时将沿斜面加速下滑,FN和Ff的合力斜向左上方,受力分析见图4(b),斜面体受力分析见图4(c),即FN′和Ff′的合力斜向右下方,斜面体有向右运动趋势,地面施加给斜面体的摩擦力水平向左,A错误。当物体在力F作用下沿斜面加速下滑时,可知滑块在自由状态下(不受力F作用)仍将沿斜面加速下滑,根据上面分析并参照图4(c)可知地面施加给斜面体的摩擦力水平向左,B正确。当滑块在力F作用下沿斜面减速下滑时,则滑块在不受力F作用时,沿斜面运动情况有三种可能性:匀速下滑;匀加速下滑;匀减速下滑。当滑块沿斜面减速下滑时,滑块受力分析如图4(d),斜面体受力分析见图4(e)。根据上述分析知道斜面可能对地无运动趋势,可能有向右运动趋势,也可能有向左运动趋势,D正确。故B、D正确.

拓展5:如图(5)所示,斜面体的质量为M,放在水平地面上,质量为m的滑块以某一初速度沿斜面体向上滑,至速度减为零后又加速返回,整个过程斜面体始终保持静止,则在m上、下滑的整个过程中,以下说法正确的是()。

A.地面对M的摩擦力方向未改变

B.地面对M的摩擦力方向先向左后向右

C.地面对M的摩擦力大小未改变

D.m上滑时地面对M的摩擦力大于m下滑时地面对M的摩擦力

解析:据题意知,滑块沿斜面减速上滑时,受力分析如图5(a),斜面体受力分析图5(b),滑块施加给斜面体的作用力F′斜向右下方,地面对M的摩擦力水平向左。滑块沿斜面加速下滑时,物体受力分析如图5(c),FN和Ff的合力斜向左上方。斜面体受力分析如图5(d),物体施加在斜面体上的作用力F′N和F′f的合力斜向右下方,斜面体保持静止,容易知道地面对M的摩擦力水平向左。通过分析可知A项正确。物体上滑时加速度为a上,物体加速下滑时加速度为a下,a上>a下,两种情况下加速度的方向都是平行斜面向下,加速度的水平分量都向左,滑块对斜面体的作用力在水平方向上的分力均满足F′x=macosθ,方向水平向右,斜面体受到向左的摩擦力两次大小不同,具体情况时减速上滑时地面对斜面体的摩擦力大于加速下滑时地面对斜面体的摩擦力。正确答案为A、D。

拓展6:如图(6)所示,一质量为m的滑块从一斜面上沿斜面下滑,而斜面体对地面保持静止,斜面体受到地面的摩擦力下列说法正确的是()。

A.若滑块匀速下滑,斜面体不受摩擦力作用

B.若滑块匀速下滑,摩擦力方向水平向左

C.若滑块减速下滑,摩擦力方向水平向右

D.若滑块加速下滑,摩擦力方向水平向右

解析:据题意知,若滑块沿斜面匀速下滑时,斜面体受力分析如图6(a),斜面体不受摩擦力。滑块加速下滑时,滑块受力分析图6(b),滑块施加给斜面体的作用力F′斜向右下方,如图6(c),地面对M的摩擦力水平向左。滑块沿斜面减速下滑时,滑块受力分析如图6(d),滑块作用在斜面体的作用力F′斜向左下方如图6(e),斜面体受到的静摩擦力水平向右。通过上述分析知道A、C正确。

方法归纳:

①解这类题目的关键是确定滑块受作用力F前后,支持力FN和摩擦力Ff的大小、方向是否发生变化,进一步得出斜面体的受力情况,进而判断地面对斜面体作用的摩擦力情况,达到尽快解题的目的。

②当斜面体保持静止,滑块存在沿斜面方向的加速度时,斜面体对滑块的作用力不竖直方向,滑块对斜面体施加的反作用力也一定不在竖直向下的方向上,此时,斜面体对地有运动趋势,斜面体受到静摩擦必不为零,如拓展2、拓展4、拓展5和拓展6四题。具体情况为:滑块的加速度沿斜面向下时,FN和Ff的合力斜向左上方,F′N和F′f的合力斜向右下方,斜面体受到f地水平向左。滑块的加速度沿斜面向上时,FN和Ff的合力斜向右上方,F′N和F′f的合力斜向左下方,斜面体受到f地水平向右(本文讨论涉及的斜面均为向左)。

③运用整体法对滑块与斜面体组成的系统应用牛顿第二定律,也可以判断出斜面体水平方向受力情况(此处不做赘述)。

系统牛顿第二定律法运用难度大,大多数学生不易理解该模型受力本质。力的合成与分解图示法可帮助学生深刻理解该模型受力本质,迅速得到答案。

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