固废实验报告 李

固体废弃物污染控制及资源化实验报告特性功能菌解毒铬渣的三性研究

第四小组

学院：冶金与环境学院

班级：环境工程

姓名：

学号：

指导教师：

2014年6月

特性功能菌解毒铬渣的三性研究

环境1102班第四小组

摘要：本实验对在不同固液比条件下的铬渣浸出情况进行了研究，接下来采用了研究驯化的无色杆菌属CH-1菌株，对铬渣及其浸出液以及过滤渣中的Cr (VI)进行生物处理，并在该菌种合适的生长条件下，探讨了PH值，温度，液固比及作用时间等因素对 Cr (VI)还原过程以及效果的影响。研究结杲表明：在25°C 条件下，液固比为20: 1 的浸出最为彻底；CH-1菌株对Cr (VI)具有较强的生物还原能力：在有氧，pH=10. 0, T=25°C条件下浸出液解毒效果最好，在固液比40: 1，pH=9. 0, T=35°C条件下浸出滤渣的解毒效果最好，最终经不同过程处理的四种铬渣浸出毒性大小顺序为：滤澄解毒渣< 原渣解毒渣<滤渣<原渣。滤渣解毒渣和原渣解毒渣中Cr (VI)细菌解毒都很彻底，表明了 CH-1菌株对Cr (VI)具有很强的生物还原能力。

前言：铬渣，生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣，含有大约1%左右的致癌毒物六价铬，作为一种高碱性废渣，通常铬渣渗滤液pH值大于12，同时其中所含六价铬的释放非常缓慢，经过几十年的自然淋滤，仍有高浓度的六价铬渗出，因此对环境的危害十分严重。铬渣综合整治属世界性难题。世界各国根据各自的特点研究开发了铬渣的各种处理方法，美国等国主要将铬渣集中堆放，日本、俄罗斯、罗马尼亚等国用高温焙烧还原法将铬渣解毒并制成人造骨料，耐火材料。我国每年要排出数十万吨铬渣，历年堆存量已达600万吨，不仅占用大量土地，而且可溶性六价铬使地下水受到严重污染。我国自60年代以来开

始着手含铬有害物的综合治理研究，形成了富有自身特色的方法，中国科学院化工冶金研究所在铬盐的清洁生产工艺方面开展了卓有成效的工作，减少了“三废”排放，但我国铬盐生产仍普遍采用国外早已淘汰的有钙焙烧工艺技术，渣的排放量近乎是国外技术的3倍，每生产1t产品，便产生2.5?3t铬渣，每年新产生有毒铬渣约50?60万t。而且铁合金厂和部分化工厂也排放大量的铬渣。除部分高成本综合利用外，铬渣历年堆存量己达600万t，污染土壤达到1250万t。

1.铬渣的处理现状

1.1国外铬渣的处理现状

由于国情不同，国外对铬渣的治理总的趋势是对六价铬解毒后堆存或填埋，多数认为铬渣没有太大利用价值而不强调资源化处理和利用，也有少数研究朝综合利用方向发展，但其经济效益不明显。日本电工公司德岛化工厂年产3万吨红矾钠，用含亚硫酸钠的造纸废液作还原剂在回转窑中对铬渣进行还原焙烧，使六价铬转为三价铬后再堆存或填埋。美国巴尔的摩铬盐厂年产6万吨红矾钠，日排铬渣350吨，从1967年以来，基本上是解毒之后倒在港口空地用以填海。罗马尼亚铬盐厂年排放3万吨铬渣，堆存在防渗渣池内。此外，在国外还有制陶瓷，做人工骨料，做玻璃着色剂及铬渣与水泥一起固化等方法。

1.2国内铬渣的治理现状

目前铬渣的处理处置技术分为两大类：解毒处理和综合利用，而解毒处理又分为三种方法：即化学法、微波法和微生物法。

1.3铬渣的解毒处理

将六价铬转变成三价铬对铬渣进行解毒，可消除其危害。总体上，铬渣解毒不外乎两种方法，即干法焙烧还原解毒和湿法还原解毒。干法解毒是在高温还原性气氛下焙烧，将铬(VI)还原成铬(III)并存在玻璃体内达到解毒的目的，然后利用解毒渣制作玻璃着色剂和铬渣棉瓷料等。该法规模大，有一定的经济效益，但生产过程有二次粉尘污染，投资成本高，能耗大，解毒后易出现“返黄”问题。湿法解毒是将铬渣磨细碱解后，酸溶性和水溶性六价铬被还原剂，如硫酸亚铁、亚硫酸盐和硫氢化合物等，还原成三价铬。该法解毒比较彻底，但试剂消耗大，成本高。这都是传统解毒法没能得到广泛工业应用的重要原因。而微生物冶金领域的大量研究和实践积累，从铬渣堆埋场附近的淤泥中分离驯化出的一株能还原碱性介质（pH7?11)中高浓度Cr(VI) (2 000 mg/L)的菌株CTrl [8]，其在高盐和高碱的条件下对六价铬有很强的还原活性，具有非常大的应用潜力。本实验先对不同固液比条件下铬渣的浸出情况进行研究，然后采用研究驯化的无色杆菌属CH-1菌株，对铬渣及其浸出液，过滤渣中的Cr (VI)进行生物处理，并在该菌种合适的生长的条件下，探讨了温度，PH值，液固比及作用时间等因素对Cr (VI)还原的影响。

2.特性功能菌解毒铬渣

该法利用细菌冶金原理[7]，采用能有效还原六价铬的Ch-1菌株对铬渣进行微生物治理。该法是将铬渣渗滤液经该菌处理后[8]，其中的六价铬可达排放标准，沉淀物中Cr(0H)3含量达32.8%，具有实际回收价值。将铬渣进行微生物柱浸，7天后溶液中检测不出六价铬，解毒后铬渣中六价铬达到国家危险废物毒性鉴别标准(GB5085-1996)。

本实验正是选用高效六价铬还原菌CH-1，分别对铬渣浸出液，铬渣浸出滤渣和原铬渣进行生物还原解毒，进一步研究细菌对Cr (VI)的还原效果及相关因素对细菌解毒的影响。

2.1实验原理：

(1)实验工艺流程图：

(2)Cr（Ⅵ）特异功能菌的解毒：碱性条件下，经轻微好氧条件下，能将Cr （Ⅵ）还原成Cr（Ⅲ）,进一步生成Cr(OH)3沉淀。

(3)渣浸出毒性检测：铬渣经水浸出后可以部分浸出成Cr（Ⅵ）水溶液，但由于铬渣是经高温处理过的，故有部分的Cr（Ⅵ）被包裹在铬渣晶体中，不易水溶出，但是可以通过酸性条件加速溶出，按国家标准试验用NaAc-HAc缓冲溶液进行毒性检测。

(4)Cr（Ⅵ）的测定：在水体中，Cr（Ⅵ）一般以CrO42-、Cr2O7-、Cr2O72-三种离子形式存在，在酸性介质中，生成紫红色络合物，于540nm波长处测其吸光度，本法最低检出为0.004ppm，最高为1ppm。

2.2实验材料与仪器

2.2.1实验材料

铬渣：实验用铬渣取自长沙铬盐厂过70筛目。

Cr（Ⅵ）标准液：试验用K2Cr2O7配制成，浓度含Cr（Ⅵ）1ppm。

1:1硫酸，1:1磷酸，NaAc-HAc缓冲溶液。

特异功能菌：环境工程研究所研究驯化的无色杆菌属CH-1菌株。

培养基：牛肉膏0.75g，蛋白胨1.5g，氯化钠0.75g，琼脂3g，蒸馏水150mL 配制成一份，调节PH=7.6。然后在压力1.05kg/cm2下灭菌20min。

2.2.2实验仪器

SHZ-82恒温水浴振荡箱，VIS-7220可见分光光度计（1mL比色皿若干），托盘天平，抽滤设备，干燥箱，25mL别管，150mL锥形瓶，50mL、400mL、1000mL烧杯，100mL、500mL、1000mL容量瓶，1mL，5mL，10mL移液管，100mL量筒若干，洗耳球，胶头滴管，8.9～10.0pH试纸。

2.3实验步骤

2.3.1绘制标准曲线

取7支25 mL比色管，分别加入0.00,0.10,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00ml的Cr 标准使用液（1.00ppm），稀释定容。加1:1硫酸，1:1磷酸各0.25mL（5滴），再加1.00mL显色剂，摇匀，静置5～10min后于540nm波长处分别测其吸光度，绘制标准曲线。所得数据如下表1所示：

表1 吸光度A与铬液中Cr（Ⅵ）的浓度关系

图1 吸光度A与铬液中Cr（Ⅵ）浓度关系标准曲线

根据朗伯-尔定律，吸光度与铬液中Cr（Ⅵ）浓度成正比。对数据进行拟合，可得吸光度A与铬液中Cr（Ⅵ）浓度关系标准曲线：

Y=A+BX A=0.0004； B=0.0206；拟合率：R=0.9985

2.3.2细菌解毒

取两只锥形瓶，各称取铬渣5g，再加入培养基70mL，菌液30mL，按以下条件调节pH，放入恒温箱中振荡，分别在时间0，1，2，3，4，8，16，24h时取样测定相对吸光度，计算Cr（VI）的浓度，并绘制相应的Cr（VI）的浓度变化曲线。解毒完后抽滤，滤渣烘干备用。

第一组：Ph=9.0, T=25℃；第二组：Ph=9.0, T=25℃

第三组：Ph=10.0, T=25℃；第四组：Ph=10.0, T=25℃

表2 不同条件下数据平均铬渣浸出液中Cr（VI）吸光度随时间变化情况

表3 不同条件下由吸光度计算原铬渣中平均Cr浓度(ppm)随时间变化情况

图2 不同条件下原铬渣中铬浓度随时间的变化

从上图可以看出，实验中二种条件下铬渣浸出液中Cr(VI）浓度随时间的增长都出现了先升高后下降的趋势。前五个小时上升的趋势比较快，第五小时左右达到最高值，之后的时间中呈下降趋势。从上图中分析可知，当PH=10.0，T=25摄氏度的条件下，上升跟下降趋势比较明显，而且在10小时后降解趋于平衡，Cr的浸出处理效果更好一些。

2.3.3浸出毒性检测

分别取烘干后的原渣，解毒渣各2g，分别加入NaAc-HAc缓冲液40ml，搅拌震荡8h，静置16h，取出测其吸光度，并计算Cr（VI）浸出浓度，绘出柱状图。

表4 经不同处理的两种铬渣浸出毒性检测吸光度结果

表5 由吸光度计算经不同处理的两种铬渣浸出液浓度

图3 原渣和解毒渣不同条件下的铬浓度的变化

3.结论

（1）一二组和三四组两组的实验条件相同可作为平行实验组，根据结果可得，一二组平均浸出液六价铬浓度为8.883495ppm。三四组平均浸出液六价铬浓度为8.15534ppm。所以三四组的实验条件对Cr（VI）的解毒效果更好些，即pH=10浸出效果好。

（2）从不同条件下原铬渣中铬浓度随时间的变化图中可以看出，两组的数据都是Cr(VI）浓度随时间的增长都出现了先升高后下降的情况。一二组Cr(VI）浓度的拐点出现在第六个点（7h）上，并从7—10h之间下降的幅度大；三四组Cr(VI）浓度的拐点出现在第四个点（3h）上，并从4—7h之间下降的幅度大，这是因为锥形瓶中的Ch-1菌株开始起作用，将六价铬逐渐还原成三价铬，使六价铬浓度迅速降低，到10小时后基本稳定。

（3）利用Ch-1菌进行铬渣解毒的最佳条件是pH=10，温度25℃，固液比为1:20。在此条件下，铬渣中Cr(VI）的浸出率分别为92.8%和91.5%，三四组最佳条件下的浸出率都超过了90%。

（4）由于时间的问题，在测量时缺少了在第5h和第6h这两个点的数据，这会造成分析和处理产生误差，对pH=10.0来说，该两个点都是在Cr(VI）浓度快速下降区间，但对于pH=9.0来说，缺少该两点的数据则会造成无法确定Cr(VI）浓度在何时是拐点？何时开始下降？

（5）在操作上的误差，在震荡过程中由于铬渣处于悬浮状态，并在移取原渣解毒溶液时，不慎也将悬浮态的原渣移取到比色管中，在进行测量时就会引起吸光度的增大。

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机械能转化实验实验报告 篇一：机械能转化演示实验 篇二：机械能转化实验 机械能转化实验 一、实验目的 1.观测动、静、位压头随管径、位置、流量的变化情况，验证连续性方程和柏努利方程。 2.定量考察流体流经收缩、扩大管段时，流体流速与管径关系。 3.定量考察流体流经直管段时，流体阻力与流量关系。 4.定性观察流体流经节流元件、弯头的压损情况。 二、基本原理 化工生产中，流体的输送多在密闭的管道中进行，因此研究流体在管内的流动是化学工程中一个重要课题。任何运动的流体，仍然遵守质量守恒定律和能量守恒定律，这是研究流体力学性质的基本出发点。 1.连续性方程 对于流体在管内稳定流动时的质量守恒形式表现为如下的连续性方程： ?1??vdA??2??vdA （1－1） 12 根据平均流速的定义，有?1u1A1??2u2A2 （1－2）即

m1?m2（1－3）而对均质、不可压缩流体，?1??2?常数，则式（1－2）变为 u1A1?u2A2 （1－4） 可见，对均质、不可压缩流体，平均流速与流通截面积成反比，即面积越大，流速越小；反之，面积越小，流速越大。 对圆管，A??d/4，d为直径，于是式（1－4）可转化为 2 u1d1?u2d2（1－5） 22 2.机械能衡算方程 运动的流体除了遵循质量守恒定律以外，还应满足能量守恒定律，依此，在工程上可进一步得到十分重要的机械能衡算方程。 对于均质、不可压缩流体，在管路内稳定流动时，其机械能衡算方程（以单位质量流体为基准）为： upup z1?1?1?he?z2?2?2?hf （1－6） 2g?g2g?g 显然，上式中各项均具有高度的量纲，z称为位头，u/2g 称为动压头（速度头），p/?g称为静压头（压力头），he称为外加压头，hf称为压头损失。 关于上述机械能衡算方程的讨论： 理想流体的柏努利方程 无黏性的即没有黏性摩擦损失的流体称为理想流体，就是说，理想流体的hf?0，若此时又无外加功加入，则机械能

实验：验证机械能守恒定律 班级： 姓名： 时间： 2017年4月20 [实验目的] 1.验证机械能守恒定律。 2.掌握实验数据处理方法，能定性分析误差产生的原因。 [实验原理] 当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻 物体下落的瞬时速度为v ，下落高度为h ，则应有：21mg m 2 h v =。借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h 和该时刻的瞬时速度 v ，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图1所示。 测定第n 点的瞬时速度的方法是： T 2h -h 1 -n 1n n +=v [实验器材] 铁架台(带铁夹)、打点计时器、纸带、交流电源、导线、带铁夹的重锤、纸带、刻度尺等。 [实验步骤] 图 1 图2

1．按如图1装置把打点计时器安装在铁架台上，并使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。用导线把打点计时器与交流电源连接好。 2．把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。 3．先接通电源，再松开纸带，让重锤带着纸带自由下落。 4．重复几次，得到3～5条打好点的纸带。 5．在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2两计时点间的距离接近2mm 的一条纸带，在起始点标上0，再在距离0点较远处开始选取相邻的几个计数点依次标上1、2、3……用刻度尺测出对应下落的高度h 1、h 2、h 3…… 6．应用公式T 2h -h 1 -n 1n n += v 计算各点对应的瞬时速度v 1、v 2、v 3…… 7．计算各点对应的重力势能减少量mgh n 和动能的增加量2 2 1n mv ， 进行比较，并讨论如何减小误差。 [数据处理及误差分析]

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案 【学习目标】 1．知道动量与冲量的概念,理解动量定理与动量守恒定律． 2．会用动量定理与动量守恒定律解决实际应用问题． 3．明确探究碰撞中的不变量的基本思路． 【要点导学】 1．冲量与动量的概念理解． 2．运用动量定理研究对象与过程的选择． 3．动量守恒定律的适用条件、表达式及解题步骤． 4．弹性碰撞和非弹性碰撞 （1）弹性碰撞：___________________________________ （2）非弹性碰撞：____________________________________ （3）在光滑水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰,根据动量 守恒和机械能守恒,碰后两个小球的速度分别为： v 1’=_____________v 2’=_____________。 【典型例题】 类型一 冲量与动量定理 【例1】质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间1t 到达沙坑表面,又经过时间2t 停在沙坑里。 求： （1）沙对小球的平均阻力F ； （2）小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 的大小． 类型二 动量守恒定律及守恒条件判断 【例2】 把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、 弹、 车,下列说法正确的是（ ） A ．枪和弹组成的系统,动量守恒 B ．枪和车组成的系统,动量守恒 C ．三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系 统动量近似守恒 D ．三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合 力为零 【变式训练1】如图A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B ＝3∶2,原来静止在平板小车C 上,A 、B 间有 一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的滚动摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后, 则（ ） A ．A 、B 组成的系统动量守恒 B ．A 、B 、 C 组成的系统动量守恒 C ．小车向左运动 D ．小车向右运动 类型三 动量守恒与能量守恒的综合应用 【例3】在静止的湖面上有一质量为M=100kg 的小船,船上站一个质量为m=50kg 的人。船长6米, A B C

数学实验报告 实验序号： 日期： 年 月 日 班级 姓名 学号 实验名 称 使用MATALB 对矩阵的拼接和输出幻方矩阵 问题背景与实验目的： 1.练习在MATLAB 中输入各种不同的矩阵；2。练习使用MATLAB 对矩阵进行拼接。 实验内容： 1.设有分块矩阵 ， 其中E,R,O,S 分别为单位矩阵、随机矩阵、零矩阵和对角 矩阵，试通过数值计算验证 2.用命令magic （n ）生成幻方矩阵，通过计算研究它的性质，如行和、列和、两条对角线等（可以用命令fliplr ，flipud ，其用法可以查阅MATLAB 帮助系统） 实验原理： MATLAB 对矩阵可以进行拼接，可以生成幻方矩阵。 实验过程记录（含：基本步骤、主要程序清单及异常情况记录等）： 1. E=ones(3,3); R=rand(3,2); O=zeros(2,3); S=eye(2,2); A=[E R;O S]; c=[R+R*S]; e=S.^2 d=[E c;O e]; f=A.^2; 2. H=magic(3) 实验结果报告：运行MATLAB 结果： >> E=ones(3,3) 33322322E A R O S ??????=????22 E R R S O A S +???=??????

E = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 >> R=rand(3,2) R = 0.9501 0.4860 0.2311 0.8913 0.6068 0.7621 >> O=zeros(2,3) O = 0 0 0 0 0 0 >> S=eye(2,2) S = 1 0 0 1 >> A=[E R;O S] A = 1.0000 1.0000 1.0000 0.9501 0.4860 1.0000 1.0000 1.0000 0.2311 0.8913 1.0000 1.0000 1.0000 0.6068 0.7621 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 0 1.0000 >> c=[R+R*S] c = 1.9003 0.9720 0.4623 1.7826 1.2137 1.5242 >> e=S.^2 e = 1 0 0 1

杜郎口中学理化生学科教师备课活页

第五单元第一节化学反应中的质量守恒题库 基础题： 1、有人说他能点石（主要成分CaCO3 ，读作碳酸钙）成金(符号为Au)，你认为他的说法是否有科学道理？ 2、下列各项：①原子的数目②分子的数目③元素的种类④物质的种类⑤物质的分子个数⑥原子的种类。在化学反应前后，肯定没有变化的是( ) A．①②③⑤ B．①⑥ C．②③⑤ D．①③⑥ 3、用质量差确定某反应物或生成物的质量 （1）24g镁与16g氧气恰好完全反应则生成氧化镁的质量为____g。 (2). 6g碳与一定量的氧气恰好完全反应，生成二氧化碳22g，有______g氧气参加了反应。 中等题： 1、推断反应物或生成物的组成元素 酒精在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，能否根据这一事实，推断出酒精中肯定会有元素？可能会有元素? 2、在化学反应前后一定发生变化的是（） A、物质质量 B、物质种类 C、分子数目 D、原子数目 3、下列现象可用质量守恒定律解释的是（） A.10g水受热变成10g水蒸气 B.纸在空气中燃烧后化为灰烬．灰烬的质量比纸的质量小 C.糖溶解在水中形成糖水，质量不变 D.蜡烛受热熔化，冷却后质量不变 4、关于质量守恒定律，下列叙述中正确的是（） A、煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律 B、24克镁在空气中完全燃烧生成40克氧化镁，实际消耗空气质量为16克 C、一切化学反应都遵从质量守恒定律 D、质量守恒定律只适用于有气体或固体生成的化学反应 高档题： 1、“齐二药”假药事件是将“二甘醇”用于药品生产造成的。“二甘醇”在人体内可发生如下反应：C4H10O3+4O2=2X+3H2O，而导致人中毒。X的化学式为[ ] A、C4H4O8 B、C2H4O4 C、C2H2O2 D、C2H2O4 3、2005年10月12日，我国“神舟”六号载人飞船成功发射。航天飞船是用铝粉与高氯酸铵的混合物的固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应： 2NH4ClO4 = N2↑ + 4H2O + X + 2O2↑，则X的化学式为（） A、HCl B、ClO2 C、Cl2 D、HClO

守恒实验实验报告

摘要主要探讨4-6岁儿童的实验守恒情况。实验一对长度守恒情况的探讨，要求儿童判断眼前的两根线是否是等长的；实验二，三对体积守恒情况的探讨，分别要求对2个大小相同形状不同的橡皮泥做成的求比较是否相等和对2个大小不一但装得水一样多的杯子比较是否相等，然后比较通过率得出体积守恒情况在8岁左右发展。 关键词：前运算阶段守恒概念儿童 1 引言 皮亚杰的心理发展阶段论将儿童从出生后到15岁智力的发展划分为四个发展阶段。⑴感知运动阶段（0-2岁）⑵前运算阶段（2-6岁）⑶具体运算阶段（6、7岁-11、12岁）⑷形式逻辑阶段（11-15岁） 守恒概念是具体运算阶段和形式运算阶段的“分水岭”，掌握守恒概念标志着儿童进入形式运算阶段，是认知发展的一个质的飞跃。守恒概念：是指物体的形式（主要是外部特征）起了变化，但个体认识到物体的量（或内部性质）并未改变。包括有质量守恒、重量守性、面积守恒、

体积守恒、长度守恒等。守恒概念是皮亚杰对儿童认知发展阶段论中的核心概念之一。 在第三个阶段，即具体运算阶段，皮亚杰认为在这一阶段儿童智慧发展的最重要表现是获得了守恒性和可逆性的概念。具体运算阶段儿童并不是同时获得这些守恒的，而是随着年龄的增长不断获得的，先是在7-8岁获得质量守恒概念，之后是重量守恒（9-10岁）、体积守恒（11-12岁）。皮亚杰确定质量守恒概念达到时作为儿童具体运算阶段的开始，而将体积守恒达到时作为具体运算阶段的终结或下一个运算阶段（形式运算阶段）的开始。这种守恒概念获得的顺序在许多国家对儿童进行的反复实验中都得到了验证，几乎完全没有例外。 但是，新近的一些研究认为，皮亚杰低估了儿童的能力。如在皮亚杰数量守恒重复试验中，只有少数（16%）4-6岁的儿童理解了数的守恒。然而，不久以后，一些心理学家认为，增加问题的情境性，儿童能表现出更强的守恒掌握能力。 研究者给四五岁的儿童展示两根长度相等的小棍，并排对齐了放在桌上。儿童认为它们是等长的。当研究者将其中一根小棍往前稍微挪动

大学物理仿真实验实验报告 碰撞和动量守恒 班级：信息1401 姓名：龚顺学号：201401010127 【实验目的】： 1 了解气垫导轨的原理，会使用气垫导轨和数字毫秒计进行试验。 2 进一步加深对动量守恒定律的理解，理解动能守恒和动量守恒的守恒条件。 【实验原理】 当一个系统所受和外力为零时，系统的总动量守恒，即有 若参加对心碰撞的两个物体的质量分别为m1和m2 ，碰撞前后的速度分别为V10、V20和V1 、V2。 1，完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中，动量和能量均守恒，故有： 取V20=0，联立以上两式有： 动量损失率： 动能损失率： 2，完全非弹性碰撞 碰撞后两物体粘在一起，具有相同的速度，即有： 仍然取V20=0，则有： 动能损失率：

动量损失率： 3，一般非弹性碰撞中 一般非弹性碰撞中，两物体在碰撞后，系统有部分动能损失，定义恢复系数： 两物体碰撞后的分离速度比两物体碰撞前的接近速度即恢复系数。当V20=0时有： e的大小取决于碰撞物体的材料，其值在0~1之间。它的大小决定了动能损失的大小。 当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞；0

实验名称：儿童理解数量守恒概念的能力的研究 实验人员：李星凯 2013704137 实验日期：2014年5月 实验报告

5-8岁儿童守恒实验报告 摘要主要探讨5—8岁儿童的实验守恒情况。实验一、二对数量守恒情况进行探讨，要求每行6个硬币、糖果，共2行比较是否一样多。我们深入湛江赤坎区的四所幼儿园及小学，对168名被试进行了硬币数量守恒实验，糖果数量守恒实验的检测。实验结果证明了皮亚杰的经典守恒实验理论：儿童进入具体运算阶段后会运用认知和逻辑过程去回答生活中的问题，而不再受事物表象的影响。 关键词具体运算阶段守恒概念儿童 1引言 守恒是指物体的形式（主要是外部特征）起了变化，但个体认识到物体的量（或内部性质）并未改变。包括有质量守恒、重量守性、面积守恒、体积守恒、长度守恒等。 守恒概念是皮亚杰对儿童认知发展阶段论中的核心概念之一。 守恒实验是由瑞士著名儿童心理学家皮亚杰创设的，用来考察前运算阶段儿童（2-7岁）的思维特征。皮亚杰发现，处于前运算阶段的儿童往往不能达到守恒，他们的思维具有两个特征：第一，片面性，即考虑问题只将注意集中在物体的另一方面，而忽略其他方面，顾此失彼，造成对问题的错误的解释；第二，缺乏可逆性，集中注意事物的状态，而忽略事物的转化过程。儿童大概到7岁进入具体运算阶段，就能运用三种形式的诊断达到守恒：第一，同一性诊断（如液体守恒实验中，儿童认为既没有增加又没有拿走水，因此他们是相等的）；第二，可逆性诊断（如液体守恒实验中，儿童认可将C杯中的水倒回原来的B杯中，因此是相同的）。 当然，从前运算阶段到具体思维的转变不可能是一蹴而就的。在儿童确定出于具体运算阶段的前两年中，他们的思维在前运算阶段和具体运算阶段之间来回的转换。一般他们只能回答出物体守恒，却不知道为什么。 2 研究方法 2.1被试 本研究选取168名5至8岁的儿童作为被试，其中5岁儿童36名（男17名，女19名）；6岁儿童44名（男22名，女22名）；7岁儿童45名（男22名，女23名）； 8岁儿童43名（男22名，女21名） 2.2 工具 采用大小一样、数量相等的硬币12枚和相同包装、大小相同的糖果12颗为实验材料。 2.3 实验程序 实验中，第一步先在被试面前以同等间距呈现两行相同的硬币（如图1），让被试数出数量，并询问数量是否相同。第二步，把第二排硬币的间距扩大，再问被试硬币数量是否一样多，并记录两次询问被试的回答。通过守恒实验编码为1，未通过编码为0。糖果数量守恒实验与硬币数量守恒程序相同。每名主试负责完成两个被试，每名被试分别进行硬币数量守恒实验和糖果数量守恒实验。

竭诚为您提供优质文档/双击可除 小学数学实验报告 篇一：小学数学课题实验总结报告 《实施合作学习，发挥优势互补的研究》 课题实验总结 在上级主管部门和学校领导关心支持下我们开展了《实施合作学习，发挥优势互补》的课题研究。在课题组全体老师两年的不懈努力下，已基本完成本课题研究任务，并取得预期成果。 开展课题实验以来，我们坚持在实践中探索，在探索中实践，取得了初步的成效，主要体现在实验促进了三个方面的转变，一个方面的提高。 一、促进教师教学观念的转变。 参加课题实验后，实验组的老师们通过边实验边学习，不断总结与反思，提升了自己的科研水平，并树立了以“教学是为了促进学生发展”为最终目标的新型教育教学观念。课堂上，老师与学生建立了和谐融洽的师生关系，在精心创设的良好的教学氛围中鼓励学生独立思考、大胆质疑、敢于

探索、勇于创新。让学生在自主、合作、探究的学习过程中，激发学习热情，养成学习习惯，提高学习能力，从而促进了学生的发展。 二、促进学生学习方式的转变。 学生正在由被动学习逐步向主动学习转变，由老师教转变为我能学，由师生间的单向性活动转变为双向性互动、多边性互动，增大了课堂信息量，学生积极主动学习，小组合作、乐于探究，他们发扬团队精神，团队之间互相竞争、优势互补，并培养学生动手、动脑、动口的能力，培养创新意识。课前，学生能积极主动地预习信息窗内容，提出问题并尝试解决。课堂上，学生能够热烈地交流预习所得，积极主动地参与课堂讨论，参与面广，讨论热烈而且有序。课后，能自觉温习知识，深化学习，拓展延伸，并加以运用。绝大部分学生善于表达，敢于提出自己的不同见解，有较强的探究精神，能够提出问题积极思考，并能够多角度思维寻找解决问题的策略，并且培养了学生良好的合作学习的习惯。 学习方式的转变促进了学生全面发展，他们乐学，善学，学有所成。随着学生自主合作探究能力的不断提高，自主性合作性探究性已多个学习层面辐射，辐射到其它学科、班级管理、文体活动等方面。实验班班风好，学风浓，学生对所有科目的学习兴趣盎然、积极主动，全面发展。 三、促进课堂教学格局的转变。

幼儿守恒实验 1 引言 守恒实验由瑞士儿童心理学家皮亚杰创设，他将儿童认知发展界定为4个阶段：感知运动阶段（0~2），前运算阶段（2~7岁），具体运算阶段（7~11岁），形式运算阶段（11~15岁），守恒实验即用来考察前运算阶段儿童的思维特征。守恒是指即使在物体外观改变的情况下，它特定的自然特征（如数量、质量、长度、重量、面积）仍然保持相同。在心理学上，守恒是儿童认识到一个事物的知觉特征无论如何变化，它的量始终不变。 皮亚杰认为前运算阶段的儿童的思维尽管比婴儿期发展了 更高的思维能力，但还不能掌握守恒的原理，只能集中于问题的一个维度而忽视另一个维度，注意的是事物表面的、明显的特征，具有中心化的特点。已有大量研究表明，儿童达到不同形式的守恒的年龄不同。最先达到的数量守恒（6~7岁），然后是长度守恒（7~8岁），然后是重量守恒（9~10岁），最后是体积守恒（12岁）。 本研究旨在测量儿童守恒能力发展情况，了解前运算儿童的思维特征。由于被试均为4~7岁幼儿，最大年龄为7岁，可能还不能形成较好的数量守恒、长度守恒、重量守恒、体积守恒，当物体外形发生了一定变化时，他们还不能把握物体所具有的某一

不变的特质。因此，本研究假设，儿童在四种形式守恒中数量守恒完成情况优于其他形式的守恒，守恒能力在幼儿中不存在年级和性别差异。 2 研究方法 2.1 被试 选取济南市一所幼儿园大中小班3个年级共30名被试，被试具体情况分布如表1： 表1 守恒任务被试具体情况 班级平均年龄男女合计大班（6岁） 4.4 6 5 11 中班（5岁） 5.4 4 5 9 小班（4岁） 6.1 4 6 10 合计14 16 30 2.2 实验材料 （1）数量守恒：12颗一模一样的纽扣。 （2）长度守恒：两根相同长度的木棍。 （3）液体守恒：两个一模一样的透明玻璃杯，一个较高较细的透明玻璃杯。 （4）重量守恒：大小相同的两块泥球。 2.3 实验程序 （1）数量守恒 先向儿童呈现两排相同的纽扣（每排6个），问儿童每排有几颗纽扣，在儿童回答正确纽扣的数量并确认两排纽扣的数量是一样的之后，将其中的一排纽扣间的距离拉大，问被试两排纽扣的数量是否相同。得到儿童的回答后，无论儿童回答“相同”还是“不相同”，都询问其作出判断的原因。 （2）长度守恒

专题：弹性碰撞、非弹性碰撞实验:探究动量守恒定律 学习目标： 1、了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。 2、会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。 3、了解探究动量守恒定律的三种方法。 学习过程： 系统不受外力，或者所受的外力为零，某些情况下系统受外力，但外力远小于内力时均可以认为系统的动量守恒，应用动量守恒定律时请大家注意速度的方向问题，最好能画出实 际的情境图协助解题。请规范解下列问题。 一、弹性碰撞、非弹性碰撞： 实例分析1:在气垫导轨上，一个质量为2kg的滑块A以1m/s的速度与另一个质量为1kg、速度为4m/s并沿相反方向运动的滑块B迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起，求： (1)碰撞后两滑块的速度的大小和方向？系统的动能减少了多少？转化为什么能量？ ⑵若碰撞后系统的总动能没有变化，则碰撞后两滑块的速度的大小和方向? 问题一：什么叫做弹性碰撞？什么叫做非弹性碰撞？什么叫做完全非弹性碰撞？碰撞过程中

会不会出现动能变多的情形？

实例分析2 :如图，光滑的水平面上，两球质量均为m，甲球与一轻弹簧相连，静止不动, 乙球以速度v撞击弹簧，经过一段时间和弹簧分开，弹簧恢复原长，求: (1 )撞击后甲、乙两球相距最近时两球球的速度的大小和方向? (2 )弹簧的弹性势能最大为多少？ (3)乙球和弹簧分开后甲、乙两球的速度的大小和方向？ 思考与讨论：假设物体m i以速度v i与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，求碰撞后两物体 的速度V3、V4，并讨论m i=m 2; m 1》m2; m 1《m2时的实际情形。

二、探究动量守恒的实验： 问题二（P4参考案例一）如何探究系统动量是否守恒（弹性碰撞、分开模型、完全非弹性碰撞）？ 问题三（P5参考案例二）：某同学采用如图所示的装置进行实验. 把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起.实验 过程中除了要测量A球被拉起的角度i，及它们碰后摆起的最大角度还需测量哪些 2之外, 物理量（写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的动量守恒.用测量的物理量表 示动量守恒应满足的关系式. 问题四（P5参考案例三）：水平光滑桌面上有A、B两个小车，质量分别是0.6 kg和0.2 kg.A 车的车尾拉着纸带，A车以某一速度与静止的B车碰撞，碰后两车连在一起共同向前运动 碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所示?根据这些数据，请通过计算猜想：对于两小车组 成的系统，什么物理量在碰撞前后是相等的?

《数学实验》报告实验名称 Matlab 二维曲线绘图 2011年 5月

一、【实验目的】 学习Matlab 绘图的运用，学会制作二维曲线，三维图形的绘画。 二、【实验任务】 P79 第3，5，9题。 1，在同一图形窗口画三个子图…… 2，绘制圆锥螺线的图像并加各种标注…… 3，画三维曲面z=5-x^2-y^2与平面z=3的交线。 三、【实验程序】 1. >> clear >> x=-pi:pi/50:4*pi; y1=x.*cos(x); y2=x.*tan(1./x).*sin(x.^3); y3=exp(1./x).*sin(x); subplot(3,1,1) plot(x,y1,'r*'),grid on title('y1=xcosx') xlabel('x轴'),ylabel('y轴') axis([-pi pi -pi pi]) gtext('y1=xcosx'),legend('y1=xcosx') subplot(3,1,2),plot(x,y2,'b'),grid on title('y=xtan(1/x)sin(x^3)') gtext('y=xtan(1/x)sin(x^3)') legend('y=xtan(1/x)sin(x^3)') axis([pi 4*pi -2 2]) subplot(3,1,3),plot(x,y3,'y'),grid on title('y=exp(1/x)sinx') xlabel('x轴'),ylabel('y轴') gtext('y=exp(1/x)sinx') legend('y=exp(1/x)sinx') axis([1 8 -3 3]) 2. >> clear >> t=0:pi/50:20*pi; x=t.*cos(pi/6.*t); y=t.*sin(pi/6.*t); z=2.*t; plot3(x,y,z) title('圆锥螺线') xlabel('x轴'),ylabel('y轴'),zlabel('z轴') >> t=0:pi/50:20*pi; x=t.*cos(pi/6.*t);

实验题目：观察和描述一对蜡烛及期燃烧的探 实验目的： 1、培描述的能力。养观察和 2、学习科学探究的方法。 实验器材： 蜡烛、小木条、烧杯2个、澄清石灰水 实验步骤： 1、点燃前，观察蜡烛的颜色、状态、形状和硬度；观察把蜡烛投入水中的情况。 2、燃着时，火焰分几层，用小木条比较火焰不同部分温度的高低，用烧杯推测燃烧后的生成物。 3、燃灭后，用火柴去点白烟，蜡烛能否重新燃烧。 现象： 1、蜡烛是乳白色，柱状固体、无味，能被轻易切成处，放于水中飘浮于水面上。 2、火焰分为三层。小木条上外焰接触的部分被烧焦得最厉害，干燥的烧杯内壁有水珠，涂有石灰水的烧杯变浑浊。 3、白烟能被点燃。 分析及结论： 1、蜡烛难溶于水、质软。 2、外焰温度最高，蜡烛燃烧有水和CO2生成。 3、吹灭蜡烛后的白烟是可燃物。

实验题目：对人体吸入的空气和呼出的气体的探究 实验目的： 探究人体吸入的空气和呼出的气体有何不同 实验器材： 水槽、集气瓶4个、玻璃片4块、滴管、石灰水、饮料管、小木条 实验步骤： 1、用吹气排水法收集两瓶呼出的气体。 2、收集两瓶空气。 3、在1瓶空气和1瓶呼出气中滴入石灰水、振荡。 4、将燃着的木条分别插入空气和呼出气中。 5、对着干燥的玻璃片呼气。 现象： 1、滴入石灰水后，充满呼出气的集气瓶更浑浊一些； 2、插入呼出气中的木条立即熄灭，插入空气中的木条正常燃烧过了一会儿才熄灭； 3、呼气后干燥的玻璃片上有较多的水珠。 分析及结论： 人体呼出的气体中有CO2含量较高，吸入的空气中O2含量较高，呼出气中H2O含量较高。

实验题目：化学实验的基本操作 实验目的： 熟练掌握药品的取用，给物质的加热，仪器洗涤的操作 实验器材： 镊子、药匙、试管、量筒、滴管、酒精灯、试管夹、试管刷、锌粒、盐酸、碳酸纳粉末、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液 实验步骤： 一、药品的取用 1、用镊子夹取了粒锌放入试管中，并将试管放在试管架上。 2、取少量碳酸钠粉末放入试管中，并半试管放在试管架上。 3、量取2ml盐酸加入到试管2中，往试管一中滴加盐酸。 二、结物质的加热 取2ml氢氧化钠溶液倒入试管中，滴加硫酸铜溶液，然后在酒精灯火焰上加热。 三、洗涤仪器 将本实验中所用的试管、量筒洗干净。 现象： 一、3加入盐酸后产生大量气泡，试管外壁发热。 二、先产生蓝色紫状况淀，受热后，变为黑色的沉淀。 分析及结论： 一、3碳酸钠与盐酸反应放出二氧化碳气体，盐酸也锌粒反应放出氢气。 二、氢氧化钠与硫酸铜反生或氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜。 三、掌握化学实验的基本操作是我们安全、正确、快速的进行实验并获得可靠结果的重要保证。

高等数学数学实验报告 实验人员：院（系） __ __学号____姓名_ __ 实验地点：计算机中心机房 实验一 空间曲线与曲面的绘制 一、实验题目：（实验习题1-2） 利用参数方程作图，做出由下列曲面所围成的立体图形： (1) x y x y x z =+--=2222,1及xOy 平面； (2) 01,=-+=y x xy z 及.0=z 二、实验目的和意义 1、利用数学软件Mathematica 绘制三维图形来观察空间曲线和空间曲面图形的特点，以加强几何的直观性。 2、学会用Mathematica 绘制空间立体图形。 三、程序设计 空间曲面的绘制 作参数方程] ,[],,[,),(),(),(max min max min v v v u u v u z z v u y y v u x x ∈∈?????===所确定的曲面图形的Mathematica 命令为： ParametricPlot3D[{x[u,v],y[u,v],z[u,v]},{u,umin,umax}, {v,vmin,vmax},选项] (1) (2)

四、程序运行结果 (1) （2） 五、结果的讨论和分析 1、通过参数方程的方法做出的图形，可以比较完整的显示出空间中的曲面和立体图形。 2、可以通过mathematica 软件作出多重积分的积分区域，使积分能够较直观的被观察。 3、从(1)中的实验结果可以看出，所围成的立体图形是球面和圆柱面所围成的立体空间。 4、从(2)中的实验结果可以看出围成的立体图形的上面曲面的方程是xy z =，下底面的方程是z=0，右边的平面是01=-+y x 。 实验一 空间曲线与曲面的绘制 一、实验题目：（实验习题1-3） 观察二次曲面族kxy y x z ++=22的图形。特别注意确定k 的这样一些值，当k 经过这些值时，曲面从一种类型变成了另一种类型。 二、实验目的和意义 1. 学会利用Mathematica 软件绘制三维图形来观察空间曲线和空间曲线图形的特

班级：姓名： 一、实验目的：探究化学反应前后质量是否守恒 二、实验用品：托盘天平（带砝码盒）镊子、烧杯（100mL）、量筒（10 mL ）、胶头滴管、砂纸、抹布、硫酸铜溶液、铁钉； 三、实验步骤： 1、检查仪器、药品。 2、在天平的两托盘上各方一张同样的纸，检查并将天 平调至平衡。 3、将一根铁钉用砂纸打磨干净。用天平准确称量盛有 10mL硫酸铜溶液的烧杯和一根铁钉的总质量。 4、把铁钉放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，反应一段时间后，观察天平是否保持平衡（注意：砝码不需要从天平上拿下来）。 5、使天平复原，整理复位。 6、填写实验分析表。

班级：姓名： 一、实验目的：探究化学反应前后质量是否守恒 二、实验用品：托盘天平（带砝码盒）药匙、烧杯（100mL）、小试管、胶头滴管、抹布、盐酸、碳酸钠粉 末； 三、实验步骤： 1、检查仪器、药品。 2、在天平的两托盘上各方一张同样的纸，检查并将天 平调至平衡。 3、取一药匙碳酸钠粉末于烧杯中。将盛有适量盐酸的小试管放入盛有碳酸钠粉末的小烧杯中（注意：不要让盐酸流入烧杯），一起放在托盘天平上，调节天平平衡，读数。 4、将小试管中的盐酸倒入小烧杯中，使盐酸与碳酸钠粉末反应，观察现象。一段时间后，再把小烧杯放在托盘天平上，观察天平是否平衡（注意：砝码不需要从天平上拿下来）。 5、使天平复原，整理复位。 6、填写实验分析表。

班级：姓名： 一、实验目的：探究化学反应前后质量是否守恒 二、实验用品：托盘天平（带砝码盒）药匙、锥形瓶、带导管和气球的橡皮塞、小试管、胶头滴管、抹布、 盐酸、碳酸钠粉末； 三、实验步骤： 1、检查仪器、药品。 2、在天平的两托盘上各方一张同样的纸，检查并将天平调 至平衡。 3、取一药匙碳酸钠粉末于锥形瓶中。将盛有适量盐酸的小试管放入盛有碳酸钠粉末的锥形瓶中（注意：不要让盐酸流入锥形瓶），塞上橡皮塞，一起放在托盘天平上，调节天平平衡，读数。 4、将锥形瓶倾斜，使小试管中的盐酸倒入锥形瓶中（注意：橡皮塞不要打开），盐酸与碳酸钠粉末反应，观察现象。一段时间后，再把锥形瓶放在托盘天平上，观察天平是否平衡（注意：砝码不需要从天平上拿下来）。 5、使天平复原，整理复位。 6、填写实验分析表。

实验1 动量守恒定律的研究 ――气垫导轨实验（一） 气垫技术是20世纪60年代发展起来的一种新技术，这一新技术克服了物体与运动表面之间的摩擦阻力，减少了磨损，延长了仪器寿命，提高了机械效率。因此，在机械、电子、纺织、运输等领域中得到了广泛的应用，如激光全息实验台、气垫船、空气轴承、气垫输送带等。 气垫导轨（Air track ）是采用气垫技术的一种阻力极小的力学实验装置。利用气源将压缩空气打入导轨腔内，再由导轨表面上的小孔喷出气流，在导轨与滑行器（滑块）之间形成很薄的空气薄膜，浮起滑块，使滑块可以在导轨上作近似无阻力的直线运动，为力学实验创造了较为理想的测量条件。在力学实验中，利用气垫导轨可以观察和研究在近似无阻力情况下物体的各种运动规律，极大地减少了由于摩擦力的存在而出现的较大误差，大大提高了实验的精确度。利用气垫导轨和光电计时系统，许多力学实验可以进行准确的定量分析和研究，使实验结果接近理论值，实验现象更加真实、直观。如速度和加速度的测量，重力加速度的测定，牛顿运动定律的验证，动量守恒定律的研究，谐振运动的研究，等等。 动量守恒定律是自然界的一个普遍规律，不仅适用于宏观物体，也适用于微观粒子，在科学研究和生产技术方面都被广泛应用。本实验通过两个滑块在水平气垫导轨上的完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞过程来研究动量守恒定律。 【实验目的】 1．了解气垫导轨的基本构造和功能，熟悉气垫导轨的调节和使用方法。 2．了解光电计时系统的基本组成和原理，掌握电脑通用计数器的使用方法。 3．用观察法研究完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。 4．验证动量守恒定律，学会判断实验是否能够验证理论的基本方法。 【实验原理】 1．碰撞与动量守恒定律 如果某一力学系统不受外力，或外力的矢量和为零，则系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律。 在一直线上运动的两个物体，质量分别为1m 和2m ，在水平方向不受外力的情况下发生碰撞，碰撞前的运动速度为10v 和20v ，碰撞后的运动速度为1v 和2v ，则由动量守恒定律可得 2211202101v m v m v m v m +=+ （1） 实验中利用气垫导轨上两个滑块的碰撞来研究动量守恒定律。 2．完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的特点是碰撞前后系统的动量守恒，机械能也守恒。如图1所示，如果在两个滑

验证机械能守恒定律 [实验目的] 验证机械能守恒定律。 [实验原理] 当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v ，下落高度为h ，则应有：2 1mg m 2 h v = 。借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h 和该时刻的瞬时速度v ，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图1所示。 测定第n 点的瞬时速度的方法是： T 2h -h 1 -n 1n n ?= +v [实验器材] 铁架台(带铁夹)、打点计时器、学生电源、导线、带铁夹的重锤、纸带、米尺。 [实验步骤] 1．按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。 2．把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。 3．接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。 4．重复几次，得到3～5条打好点的纸带。 5．在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm ，且点迹清晰的一条纸带， 在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h 1、h 2、h 3……。 6．应用公式T 2h -h 1 -n 1n n ?= +v 计算各点对应的即时速度v 1、v 2、v 3……。 7．计算各点对应的势能减少量mgh n 和动能的增加量 mv n 2 /2,进行比较。 [注意事项] 图1 图2

1、打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦阻力。 2、实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的点. 3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接运2 mm的纸带. 4、打点计时器必须接50 Hz交流低压电源. 5、测量下落高度时，必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在60 cm—80 cm之内. 6、实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，所以动能的增加量要小于势能的减少量。 [数据处理] 连续打两点的时间间隔T＝ｓ [误差分析]： [结论]： 例1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量的物理量是 A．质量B．下落高度C．下落时间D．瞬时速度

《数学实验》报告 实验名称常微分方程的求解 学院材料科学与工程 专业班级材料1209 姓名曾雪淇 学号 41230265 2014年 5月

一、【实验目的】 掌握常微分方程求解和曲线拟合的方法，通过MATLAB求解一阶甚至是二阶以上的高阶微分方程。 二、【实验任务】 P168习题24，习题27 三、【实验程序】 习题24：dsolve('Dy=x*sin(x)/cos(y)','x') 习题27：function xdot=exf(t,x) u=1-2*t; xdot=[0,1;1,-t]*x+[0 1]'*u; clf; t0=0; tf=pi; x0t=[0.1;0.2]; [t,x]=ode23('exf',[t0,tf],x0t) y=x(:,1); Dy=x(:,2); plot(t,y,'-',t,Dy,'o') 四、【实验结果】 习题24：ans = -asin(-sin(x)+x*cos(x)-C1) 习题27： t = 0.014545454545455 0.087272727272727 0.201440113885487 0.325875614772746 2

0.462108154525786 0.612058884594697 0.777820950596408 0.962141414226468 1.148168188604642 1.276725612086219 1.405283035567796 1.518837016595503 1.670603286779598 1.860122410374634 2.089084425249819 2.356884067351406 2.654570124097287 2.968729389456267 3.141592653589793 x = 0.100000000000000 0.200000000000000 0.103024424647132 0.215787876799993 0.121418223032493 0.288273863806750 0.159807571438023 0.379808018692957 0.211637169341158 0.447918********* 0.275587792496926 0.484712850141869 0.348540604264411 0.481263088285519 3

守恒实验实验报告 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

摘要主要探讨4-6岁儿童的实验守恒情况。实验一对长度守恒情况的探讨，要求儿童判断眼前的两根线是否是等长的；实验二，三对体积守恒情况的探讨，分别要求对2个大小相同形状不同的橡皮泥做成的求比较是否相等和对2个大小不一但装得水一样多的杯子比较是否相等，然后比较通过率得出体积守恒情况在8岁左右发展。 关键词：前运算阶段守恒概念儿童 1 引言 皮亚杰的心理发展阶段论将儿童从出生后到15岁智力的发展划分为四个发展阶段。⑴感知运动阶段（0-2岁）⑵前运算阶段（2-6岁）⑶具体运算阶段（6、7岁-11、12岁）⑷形式逻辑阶段（11-15岁） 守恒概念是具体运算阶段和形式运算阶段的“分水岭”，掌握守恒概念标志着儿童进入形式运算阶段，是认知发展的一个质的飞跃。守恒概念：是指物体的形式（主要是外部特征）起了变化，但个体认识到物体的量（或内部性质）并未改变。包括有质量守恒、重量守性、面积守恒、体积守恒、长度守恒等。守恒概念是皮亚杰对儿童认知发展阶段论中的核心概念之一。 在第三个阶段，即具体运算阶段，皮亚杰认为在这一阶段儿童智慧发展的最重要表现是获得了守恒性和可逆性的概念。具体运算阶段儿童并不是同时获得这些守恒的，而是随着年龄的增长不断获得的，先是在7-8岁获得质量守恒概念，之后是重量守恒（9-10岁）、体积守恒（11-12岁）。皮亚杰确定质量守恒概念达到时作为儿童具体运算阶段的开始，而将体积守恒达到时作为具体运算阶段的终结或下一个运算阶段（形式运算阶段）的开始。这种守恒概念获得的顺序在许多国家对儿童进行的反复实验中都得到了验证，几乎完全没有例外。 但是，新近的一些研究认为，皮亚杰低估了儿童的能力。如在皮亚杰数量守恒重复试验中，只有少数（16%）4-6岁的儿童理解了数的守恒。然而，不久以后，一些心理学家认为，增加问题的情境性，儿童能表现出更强的守恒掌握能力。

m1 m2 P M N 0` 姓名 动量守恒实验期末复习 一、实验目的：1、研究碰撞（对心正碰）中的动量守恒；2、培养学生的动手实验能力和探索精神 二、实验器材 斜槽轨道（或J2135-1型碰撞实验器）、入射小球m 1和被碰小球m 2、天平（附砝码一套）、游标卡尺、毫米刻度尺、白纸、复写纸、圆规、小铅锤 注意： ①选球时应保证入射球质量m 1大于被碰小球质量m 2，即m 1>m 2，避免两球落点太近而难找落地点； ②避免入射球反弹的可能，通常入射球选钢球，被碰小球选有机玻璃球或硬胶木球。 ③球的半径要保证r 1=r 2（r 1、r 2为入射球、被碰小球半径），因两球重心等高，使碰撞前后入射钢球能恰好由螺钉支柱顶部掠过而不相碰，以免影响球的运动。 三、实验原理 测质量的工具： 测速度的方案： 由于入射球和被碰小球碰撞前后均由同一高度飞出做平抛运动，飞行时 间相等，若取飞行时间为单位时间，则可用相等时间内的水平位移之比代替 水平速度之比。 注意：如图所示，根据平抛运动性质，入射球碰撞前后的速度分别为 v 1=t OP ，v 1`=t OM ，被碰小球碰后速度为v2`=t N O t OO ON ``=- 被碰小球碰撞前后的时间仅由下落高度决定，两球下落高度相同，时间 相同，所以水平速度可以用水平位移数值表示，如图所示；v 1用OP 表示；v′1 用OM 表示，v′2用O`N 表示，其中O 为入射球抛射点在水平纸面上的投影， （由槽口吊铅锤线确定）O′为被碰小球抛射点在水平纸面上的投影，显然明确上述表示方法是实验成功的关键。 于是，上述动量关系可表示为：m 1·OP= m 1·OM+m 2·(ON－2r)，通过实验验证该结论是否成立。 三、实验步骤 （1）将斜槽固定在桌边使末端点的切线水平。 （2）让入射球落地后在地板上合适的位置铺上白纸并在相应的位置铺上复写纸。 （3）用小铅锤把斜槽末端即入射球的重心投影到白纸上O 点。 （4）不放被碰小球时，让入射小球10次都从斜槽同一高度由阻止开始滚下落在复写纸上，用圆规找出 落点的平均位置P 点。 （5）把入射球放在槽口末端露出一半，调节支柱螺柱，使被碰小球与入射球重心等高且接触好，然后 让入射球在同一高度滚下与被碰小球碰10次，用圆规找出入射球和碰小球的平均位置M 、N 。 （6）用天平测出两个球的质量记入下表，游标卡尺测出入射球和被碰小球的半径r 1和r 2，在ON 上取 OO`=2 r ，即为被碰小球抛出点投影，用刻度尺测出其长度，记录入表内。 （7）改变入射球的高度，重复上述实验步骤，再做一次。 注意：①重做实验时，斜槽、地板上白纸的位置要始终保持不变； ②入射球的高度要适宜，过高会使水平速度偏大，致使落地点超越原地白纸；过低会使碰撞前后速度偏小，使落地点彼此靠近分不清，测量两球的水平位移分度不大。