第一篇：焊接创新实验综述
焊接专业 创新实验综述
班级：焊接09-1 姓名： 学号：
一.国内外对焊条的研究进展(综述)
（一）焊条性能改进的主要方向和进展.1.尽量降低熔敷金属扩散氮含量从理论上和实践上都已明确,熔敷金属所含扩散氢是造成低合金钢焊接裂纹的主要原因之一。降低低氢型焊条熔敷金属扩散氢含量的技术途径,是尽量地减少焊条药皮的含水量和提高焊接冶金过程的去氢能力。这主要是通过调整低氢型焊条药皮配方来实现的。例如,在配方中去掉含存结晶水的云母等物质,加入有去氢能力的多种氟化物和稀土元素等。通过“六五”期间的努力,目前我国在降低熔敷金属扩散氢含量方面,已达到国外的先进水平。所研制的TH227等超低氢焊 条,熔敷金属扩散氢含量已小于lml/1009【1】,【2】。同时国内一些焊条厂对常用的结507焊条作了改进,使其熔敷金属扩散氢含量从过去按国家标准不大J几sml/l00g验收,改为优质产品可保证扩散氢含量不大于3ml/100g【3】。
2、努力提高焊缝金属的低温冲击初性和断裂韧性为确保各类低合金钢焊接结构的安全可靠性,关键之一是使焊缝金属具有相应强度的同时,要有优良的低温冲击韧性和断裂韧性。提高焊缝金属低温冲击韧性和断裂韧性的主要技术途径是,严格控制焊缝金属中的氮氢氧等气体杂质和非金属夹杂物含量,净化焊缝金嘱,加入稀土、钦、硼等微量合金元素,并降低含碳量和调整锰硅含量,使焊缝金属具有合适的化学成分和显微组织。
近年来,国内不少单位在这方面进行了大量工作,取得了一批可喜的成果。已研制成功了符合海上采油平台管接点要求的TH326焊条【4】,用于压力容器CF一60钢的结60了一CF焊条【5】和新结507GR焊条【6】。
3.提高低氮型和超低氢型焊条的交流稳弧性我国从50年代推广低氢型焊条以来,一直主要采用直流低氢型焊条,如结
427、结507、结607等。而目前国外这类焊条一般均采用交流施焊。因为与直流施焊相比,用交流施焊具有节约电能20%以上,降低焊机成本50%以上,便于野外施工时对焊机进行维护等优点。特别是对比较复杂的空间格架钢结构,如海_L采油平台和高层建筑,采用直流施焊时,由于焊缝周围的磁场不易平衡,极容易使焊接电弧发生磁偏吹而产生焊接缺陷,因此只宜采用交流施焊。过去我国虽然也生产结506等交直流两用低氢型焊条,但由于交流稳弧性较差而未能广泛应用。通过“六五”攻关工作,已解决了这一技术难点,研制成功了在安全空载电压(65~70V)下交流稳弧性优良的超低氢高韧性焊条TH326和TH226。
4.改进高强度钢管接头焊条的性能随着石油和天然气开采量的增长,采用低碳钢制作的小口径低压输送管线,已不适应增长输送量的需要,而要求采用大口径加压输送的管线。这就需要更高强度级别的管线钢。我国已研制了高强度高韧性的x60管线钢。其配套焊条经冶金部门和石汕部门联合攻关,既解决了管接头进行全位置下行(立向下)的施焊工艺问题,也解决了与x6o钢相匹配所要求的焊缝高强度高切性问题,研制成功了低氢型全位置下向SGH一1焊条【7】。
5.提高付候钢焊缝金属的抗大气腐蚀性变色为解决铁路车辆和建筑冷弯型钢等薄板钢结构的耐腐蚀问题,我国已研制了仿CortenA和OgMnCuPTi等耐候钢,因此必须提高其焊缝金属的抗大气腐蚀问题。通过对焊条药皮配方的调整,向焊缝金属添加微量Cu、Cr、Ni,研制成功了与耐候钢相匹配的结50艺CuCrNi焊条和结507CuCrNi焊条。此外,为提高焊条的焊接效率,拍六五”期间一些单位还研制了不同型号的高效铁粉焊条。一些焊条厂还引进了瑞士伊沙公司OK牌E7018类型的铁粉焊条生产专利。
（二）新品种焊条的主要性能
1.具有杭吸潮能力的超低氮型焊条Tl一1227TH227和日本超低氢焊条16LH经不同温度烘焙后,采用原“国标”(GB1225一76)、新“国标”(GB3965一83)(等效日本Jl523113标准)和英国劳埃德船级社规范甘油法,由各单位测出的熔敷金属扩散氢含量极低,只有0.33~0.剐mL八009,优于日本16LH焊条。TH22了焊条熔敷金属的机械性能列于表2。由表2可见,其一40oC冲击值一般在ZooJ/cm“左右,表明低温韧性优良。
TH227焊条适用于16Mn、改进16Mn等低合金钢的重要焊接结构。2.交直流两用超低氮高韧性焊条广rH326 TH326焊条的施焊工艺性能优良,可交直流两用,在70V空载电压下交流稳弧性好,飞溅小,容易脱渣,全位置操作性能优良。其熔敷金属的化学成分列于表3。
TH326焊条焊接海洋平台和其它重要钢结构节点的Z向钢E36235时,其焊缝的机械性能见表4,焊缝系列冲击值见表5,按DD19标准测定的焊缝COD值见表6。采用TH326焊条与国产Z向钢配套,焊缝的各项性能优良,特别是焊缝的低温冲击韧性、消应处理后性能、时效性能和COD值优良。
TH326焊条己批量生产供给台关单位使用,在舞阳Z向钢和武钢平台钢及船板钢鉴定会中,{甘定为配一全焊条。并可用于16Mn、15MnV、15MnVN压力容器、桥梁、高层建筑等重要钢结构的交流焊接。3.低氮型全位置下行(立向下)焊条SGH一15GH一1焊条熔敷金属扩散氢含量为2一3ml/1009左右,抗裂性和抗气孔性优良，施焊工艺性能良好。少}」SGH一1焊条焊接x60管线钢的钢管接头时,试验结果列于表7。由表7可见,各项性能均符合要求,与国外同类型的焊条相当。发展,近年来焊丝在国外进展很快,在国内也有所进展。
国产J422焊条从50年代中期研究和生产至今已有30多年历史,其产量已占我国焊条总产量的80%以上,是一种使用十分广泛的低碳钢焊条,因而也是各焊条厂的主导产品或主导产品之一。从整体上讲,该焊条的内在质量不仅符合国标和船规要求,而且已达到国外同类型焊条的先进水平。然而,在某些条件下,特别是在冬、春季节生产过程中,J422焊条药皮容易开裂的问题已困扰焊条行业几十年,迄今很多厂家尚未得到根本解决,从而严重影响了焊条的外在质量,也造成了很大浪费。在我国J422 普通碳钢焊条的配方设计中【8】，其主体材料最早是引进澳大利亚的天然金红石，后来充分利用国产资源———钛铁矿，形成了以 “钛铁矿；钛白粉；人造石；还原钛铁矿”为主体材料的体系。发展至今，基本上具有上述的优势，并相继广泛地采用了以还原钛铁矿、大理石为主体，以人造石、金红石（或天然金红石）、钛铁矿（少用或不用钛白粉）为辅的多种材料所形成的J422配方新体系。随着市场对产品的要求不断提高、碳钢焊条的不断更新，J422产品的技术指标也越来越高，突出体现在以下几个方面：焊缝金属的力学性能焊接接头的冷弯指标和抗裂性；全方位的焊接工艺性能；T形接头角焊缝的成形焊脚尺寸；对直径2.0，2.5，3.2mm等小规格焊条的再引弧性能。因此，对 J422 配方进行创新设计，是广大焊接科技工作者的紧迫任务。
（三）国产J422焊条药皮开裂的研究【9】
(l)国产J422焊条药皮开裂,通常在冬、春季节焊条生产过程中出现,而焊条出条后至焊条药皮温度降低到室温及焊条进入低、中温烘焙阶段,是焊条药皮开裂的两个主要时期,且药皮裂纹均在焊条表面沿纵向分布。
(2)影响国产J422焊条药皮开裂的因素可归纳为三大类,即气候条件、工艺和工装设备、焊条药皮性能。其中冬、春季节生产车间温度是影响药皮开裂的最重要因素,而焊条药皮性能则是最关键因素。
(3)采取控制生产车间温度和低、中温烘焙温度,合理选用生产设备,适当延长低、中温烘焙时间等措施,对降低和防止J422焊条药皮开裂倾向有利,但从根本上解决J422焊条在冬、春季节生产时药皮开裂的问题是困难的。
(4)选用具有疏松度和透气性好、吸水性和粘结性强、吸水后膨胀率小等性能的原材料,进行J422焊条的配方设计和焊条生产,是解决该焊条在冬、春季节生产时药皮开裂的根本途径和最有效措施。
(5)在不改变原有生产条件情况下,解决J422焊条药皮开裂问题,具有很好的经济和社会效益。该项研究成果,不仅可推广应用于国产Jd22焊条,而且对其它焊条的设计和生产有一定的参考价值。
（四）新材料在J422焊条中的研究与应用【10】。
焊接工艺性能，涉及面很广，如电弧稳定性、再引弧性、焊接烟尘、良效套筒、良效熔渣、对焊接设备适应性、电流大小适应性、操作方法适应性等。据用户反映，当前对 J422 焊条反映最多的仍是电弧稳定性、再引弧性、焊接烟尘及手感柔畅性和抗裂性等。长期以来，焊条行业在这方面作了许多的努力，例如，最大限度地利用含低电离位氧化钾，氧化钠的长石、云母、锂云母、人造云母、绢云母、伊利石、钾钠混合水玻璃、高锰酸钾等，但还不能满足稳弧和再引弧及压涂性能的要求，为此，在焊条药皮配方设计上，增添如木粉、竹粉、淀粉、活性炭、海藻酸钠、CMC、微晶纤维等添加物质，在稳弧、再引弧及压涂性能上取得了良好的效果，但带来的负面影响却是烟尘的危害，不利于焊工的身心健康和周边环境的清洁卫生。其次，这类物质价格偏高，不利于降低成本。为此，多寻求一些含氧化钾.氧化钠和含 Ti，B 等微量元素以及含微量稀土物质以取代或部分取代上述添加剂，是当前及今后一段时期研究的热门。当前这2 种新材料已成功地应用在 J422 焊条药皮配方设计上，并正在推广应用于其他焊条产品中，其前景是非常广阔的。
（五）含钛J422焊条研制及其焊缝组织性能【11】。
国产 E4303（J422）焊条强度等级为 420 MPa 的低碳焊条，其焊缝金属塑性、韧性良好，焊接性能优良。随着焊接材料向低成本、高质量的方向发展，对碳钢焊条 J422 产品的技术指标也越来越高。为降低成本及改善焊缝的组织与力学性能，常利用国产资源并有目的的加入少量合金元素。钛是一种少量加入可以大幅提高结构钢焊缝性能的合金元素。但钛的化学性质很活泼，与氧的亲和力大，难以向焊缝中过渡，因此钛常作为脱氧剂。
（1）在试验室条件下小批量研制的 J422Ti 焊条
药皮中不用金红石，采用较少钛白粉，尽量采用国产矿物，该焊条引弧、再引弧容易，电弧稳定柔和，飞溅小，熔敷效率高，焊缝成形美观，工艺性能试验结果与普通 J422 焊条基本相当，同时实现了合金元素钛向焊缝的过渡。研制的焊条经产品性能签定后可推广应用。
（2）在市售 J422 焊条药皮中加入适量的 Ti，可改变焊缝的组织形态，从而改善焊缝金属力学性能。
（3）当焊缝中含有适量的 Ti 时，促进显微组织中细针状铁素体形成，焊缝金属韧性明显提高。但Ti 含量过高，先共析铁素体含量增大，焊缝金属韧性则明显降低。
白泥含砂率对J422焊条药皮开裂的影响通常在J422焊条配方中,加入10q,左右的白泥,以提高药粉的塑性和滑性.改善焊条的压涂性能。但是白泥中的含砂率,对药皮开裂仃着一定的影啊(下图):
上图是采用金红石型药皮的J422焊条,一年来药皮开裂情况的统计.发现白泥中含砂率在18.5.~21%范围内,药皮几乎不开裂,超出此范围.即容易出现裂纹。分析认为.如果白泥中含砂率低,则药皮的粘性大,使得透气性变差,在焊条烘干时水蒸汽不易挥发,药皮容易开裂。如果含砂率高,则药皮塑性降低,也会产生开裂。目前焊条生产企业为了降低生产成本.均以还原钦铁矿为主要材料生产J422焊条,还原钦加入量4。%左右,使得药皮塑性降低。为了保证焊条烘干时药皮对热膨胀的承受能力,此时要降低白泥的含砂率,其范围为15.5%一17.5%。下表为国产J422种白泥含砂率的测定结果。
影响焊条药皮开裂的因素很多.如车间的温湿度,低中温烘焙温度及时间、药粉搅拌情况等。但是选择合适的原材料,保证药皮具有最佳的粘结性、疏松度和透气性是比较有效的措施。
（六）待解决的问题
我国生产的J422焊条经过多年的不断改进,其性能已基本达到了国内先进厂家的水平,此次研制的重点:：
(l)提高J422焊条力学性能(冲击值和抗冷弯指标)。
(2)在提高力学性能的同时,提高焊条的工艺性能,使其具备良好的工艺性能;尤其对再引弧性能需要大幅度提高。
(3)降低药皮成本,从而降低焊条成本。对焊条新配方的研究还在存在很多空缺，因此将对J422的配方进行进一步研究改进。
二.参考文献：
【1】唐伯钢等:采用重稀土降低熔敷金属扩散氢的研究,1985年
【2】冶金部建筑研究总院、泰州焊条厂:超低氢焊条TH227研究,1953年 【3】原机械部电工局:电焊条质量分等规定(DF0925一56),1986年
【4】冶金部建筑研究总院.泰州焊条厂:交直流两用超低氢高切性TH326和TH226焊条研制报告,1985年
【5】冶金部钢铁研究总院、上海电力修造总厂:结607CF超低氢高韧性焊条,1985年 【6】哈尔滨焊接研究所、常州焊条厂:新型结507高韧性焊条研制报告,1985年
【7】冶金部建筑研究总院、石油部管道焊条厂:管线钢用低氢型全位置下行(立向下)SGH一I焊条研制,1986 【8】文景，文伟。《焊接设备与材料》，J422配 方 的 创 新 设 计。
【9】蒋成刚，黄碧清，李美珍桂林市电焊条厂(541002)。国产J422焊条药皮开裂的研究。weldingTechnology ,No25，1994 【10】《焊接设备与材料》，文景，新材料在J422焊条中的研究与应用。【11】《焊接设备与材料》，廖永山，陆亚珍，董茂林，陈娟娟。含钛J422焊条研制及焊
第二篇：焊接创新实验报告
焊接技术与工程创新能力综合训练
研
究
报
告
题 目：磁控MIG焊接熔滴过渡行为研究 学 院： 航空制造工程学院 专业名称： 焊接技术与工程 学生姓名： 王金兵 班级学号： 09030130 合 作 者： 吴益馨 许斌 愈鑫年 指导教师： 江淑园
二O一二年 十二月
磁控MIG焊接熔滴过渡行为研究研究
指导老师：江淑园 教授 学生姓名：王金兵
班级：090301
摘要：随着材料科学与工程技术的发展，各种新型焊接工艺不断涌现，在焊接过程中引入磁场控制已成为一种正在发展的先进焊接技术。本文采用外加直流纵向磁场下MIG焊，研究了外加直流纵向磁场对MIG焊熔滴过度的影响。结果表明，磁控技术显著影响熔滴过渡行为并进而对焊接质量有重要的影响，直接决定着焊接表面质量及焊接过程的稳定性，能够提高焊接质量。通过研究结果得出：熔滴过渡频率、形状及尺寸受磁场强度的影响，在稳定电弧电压45V，焊接电流为245A时，熔滴过渡频率呈现随磁场强度增加而增加的趋势，但仍然较无外加磁场时偏小。熔滴形态逐渐从球形变为扁平型，外加磁场过大时，焊接效果开始恶化。在电弧电压31V，焊接电流为245A时，频率随着外加磁场的增大而增大，熔滴从射滴过渡向射流过渡转变，在外加磁场过大时，焊接质量明显恶化。关键词: 外加直流纵向磁场，MIG焊，熔滴过渡，焊接质量
主要创新点
(1)通过高速摄影仪记录熔滴过渡，研究直流纵向磁场强度对MIG焊熔滴射流过渡的影响规律及原理；
(2)通过高速摄影仪记录熔滴过渡，研究直流纵向磁场强度对MIG焊熔滴射滴过渡的影响规律及原理；
目
录 引言 磁控技术及本实验简介.............................................................4 2 研究方法...............................................................................................................5 3 研究结果及分析................................................................................................6 3.1 实验设备...........................................................................................................6 3.2 实验方案..........................................................................................................8 3.3 实验结果..........................................................................................................9 4 研究结论.............................................................................................................15 5 参考文献.............................................................................................................15 引言 磁控技术及本实验简介
MIG焊（Metal Inert gas Welding）熔化极惰性气体保护焊，用焊丝作熔化电极，惰性气体Ar或者Ar+He做为保护气体，几乎可以焊接所有的金属材料。目前，MIG焊广泛用于汽车制造、工程机械等行业。熔化极气体保护焊的焊缝组织及外观质量都很好，故是重要结构的首选焊接方法。
外加磁场设备简单、响应迅速、经济效益高并能显著提高焊接质量，研究表明，外加磁场可以通过影响热源分布，对熔池进行电磁搅拌，稳定焊接过程，细化晶粒，提高焊接质量。目前对磁控技术的研究正在逐渐深入[1]。
磁控技术一经发现便广泛应用，外加纵向磁场使电弧旋转，改变等离子流和电流密度的径向分布，影响母材的受热和焊缝成形。外加磁场能对熔滴过渡、熔池内金属流动、熔池结晶形核及结晶生长等进行控制，使焊缝金属组织细化，减小成分偏析，提高焊缝塑性和韧性，降气孔敏感性，提高焊缝性能，改善焊接接头的质量。广泛应用于航空，航天等部门。
熔滴的过渡形态对焊接质量有重要的影响，直接决定着焊接表面质量及焊接过程的稳定性，恰当的熔滴形态和过渡方式、过渡频率能够提高焊接质量。本实验将对外加直流纵向磁场MIG焊熔滴过渡进行研究，探究其规律和机理，对磁控焊接技术之发展有一定的意义。
[2]研究方法
MIG焊熔滴过渡中，熔滴主要受到重力、电磁力、表面张力、斑点压力、等离子力以及金属蒸发反作用力等，这些力对于熔滴的尺寸和熔滴的形状有重要的影响，直接影响焊接工艺性能、电弧稳定性、熔池形态、焊缝成形、焊接质量、熔滴形态、飞溅的大小。课题通过在不同焊接参数下施加不同强度外加直流纵向磁场，借助高速摄影仪拍摄熔滴过渡过程，对比不同强度外加直流纵向磁场作用下MIG焊接熔滴尺寸、形态和过渡方式，研究外加直流纵向磁场对MIG焊熔滴过渡行为的影响规律和机理。
1、在不同的MIG焊焊接参数的情况下，加入不同强度的外加磁场对低碳钢板进行MIG焊接，利用高速摄影仪拍摄其熔滴过渡过程，对比不同焊接工艺参数和不同强度外加磁场对MIG焊熔滴形态的影响。
2、在不同MIG焊焊接参数的情况下进行磁控MIG焊接，利用高速摄影仪熔滴过渡的过程，得出各工艺参数下熔滴过渡形式，分析外加直流纵向磁场对MIG焊熔滴过形式的影响。研究结果及分析
3.1 实验设备 焊接电源
为保证焊接过程的稳定，焊接电源需具备较好工艺性能，优良的焊接电源有助于较好实现磁场控制MIG焊。故，实验采用NB-350焊机作为焊接电源
NB-350焊接实物图：
图2.1 NB-350焊机 外加磁场
外加磁场由励磁电源、励磁线圈、电流表及滑动变阻器串联而成。励磁线圈固定在焊枪上，通过调节励磁电压及滑动电阻输出不同强度直流磁场，外加于焊枪并在低碳钢上的进行堆焊。
图2-2 外加纵向磁场发生装置 高速摄影仪
焊接熔滴过渡渡频率极高，熔滴飞行速度极快，熔滴被高温、高亮度的电弧笼罩，通常还伴有大量的飞溅和烟尘。普通摄像设备难以捕捉熔滴过渡过程。高速摄影技术通过在短时间内拍摄极多量的照片能将一个高速的运动过程或高速瞬变过程记录下来，慢放时即可显示熔滴过渡过程[3-4]。
本课题用PHOTRON FASTCAM MC2、AT-X M100 PROD拍摄MIG焊熔滴过渡过程，研究不同外加纵向直流磁场下熔滴过渡行为。
图2-3 高速摄影仪
3.2 实验方案
焊丝末端加热融化形成熔滴后，在各种力的综合作用下脱离焊丝进入熔池，此过程称之为熔滴过渡。其形式及稳定性决定于电弧中各种力的综合影响，并直接关系到焊接过程的稳定性、焊缝成形、焊接飞溅，最终影响焊接质量。
根据外观形态、熔滴尺寸以及过渡频率可将熔滴过渡分为三种基本类型：自由过渡、接触过渡、渣壁过渡。自由过渡时熔滴脱离焊丝末端前不与熔池接触，它经电弧空间自由飞行进入熔池。弧压较高时熔滴以滴状过渡，根据焊接参数又可细分为粗滴过渡及细滴过渡。随电弧电压的进一步逐渐增大熔滴过渡经粗滴到细滴，超过一定极限电压时最终表现为射滴过渡，射流过渡。本实验重在研究射滴过渡与射流过渡。
3.3 实验结果
为研究不同外加磁场作用下的熔滴过渡，取电弧电压31V、焊接电流200A（射滴过渡）及电弧电压45V、焊接电流245A（射流过渡）两组，外加0A，0.2A，0.4A，0..6A，0.8A，1.2A，六组励磁电流进行焊接。通过高速摄影仪得到完整的熔滴过渡过程。
图2-4 不同励磁电流下熔滴形态变化过程
(a)0A励磁电流电弧电压45V、焊接电流245A
（b)0.2A励磁电流 电弧电压45V、焊接电流245A
(c)0.4A励磁电流 电弧电压45V、焊接电流245A
(d)0.6励磁电流 电弧电压45V、焊接电流245A
（a1)0A励磁电流电弧电压31V、焊接电流200A
（b2)0.2A励磁电流电弧电压31V、焊接电流200A
(c2)0.4A励磁电流电弧电压31V、焊接电流200A
(d2)0.6A励磁电流电弧电压31V、焊接电流200A(a)、(b)、(c)、(d)为电弧电压45V、焊接电流245A时，射流过渡时，逐渐加大励磁电流下，熔滴形态的演化过程。励磁电流为0.4A时，过渡形式开始向射流转化，随电流进一步加大，熔滴呈线状，由于熔滴呈线状加之氙灯过亮，致使熔滴变得模糊不清，但图片放大后仍可看到近似于线状的熔滴，旋转也逐渐加剧。
（a1)、(b1)、(c1)、(d1)为电弧电压为31V，焊接电流为245A，射滴过渡时，逐渐加大励磁电流下，熔滴形态的演化过程。从图可以看出，随电流的加大，脱落后的熔滴由尺寸接近于焊丝直径的球形向扁平状演化，电流进一步加大后，开始出现旋转运动。
3.4实验结果分析
不加直流纵向磁场焊接下，熔滴所受各力应处于动态平衡的状态，主要有表面张力、重力、电磁收缩力、斑点压力、等离子流力的作用。焊接过程中，随着焊丝端部的不断熔化，熔滴尺寸逐渐增大，在电磁收缩力及等离子流力的作用下，熔滴产生缩颈进而呈球形脱落，并近似于直线落入熔池。而在外加纵向磁场作用下，当为射滴过渡时，电弧中带电粒子在外加磁场中受洛伦兹力的作用下发生偏转运动。并带动电弧的旋转，进而使熔滴发生旋转。熔滴在环形运动中由于受离心力的作用而呈扁平状：当为射流过渡时，熔滴呈线状，同样由于洛仑兹力的作用旋转下落，最终形成螺线形下落轨迹。研究结论
本实验主要借助控制励磁电流大小来研究不同强度外加纵向磁场对MIG焊熔滴过渡形态的影响。在改变焊接电流，电弧电压情况下，通过对高速摄影仪拍摄到熔滴过渡过程进行分析，我们认为：
不加磁场MIG焊，熔滴近于球形。而在外加纵向磁场作用下，磁场通过洛仑兹力影响熔滴形态，使射滴过渡的熔滴转变为扁平状，随着磁场的增大，焊接电流的增大，熔滴形状逐渐被拉长，边下落边做环绕电弧轴线的环形运动，最终变成射流过渡呈现螺形下落轨迹。参考文献
[1] 张忠典，李冬青，赵红运.外加磁场对焊接过程的影响[J].焊接,2002,(3): 10-14 [2] 唐非，鹿安理，方慧珍.一种降低残余应力的新方法—脉冲磁处理法[J].焊接学报,1998,9(4):40-43 [3] 徐鲁宁.磁控高熔敷率MAG焊机理研究[D].北京工业大学博士学论文,2000:2-77 [4] 周振丰，张文钺.焊接冶金与金属焊接性[M].北京机械工业出版社,1988
南昌航空大学焊接技术与工程创新能力综合训练
研 究 报 告 成 绩 评 定 和 评 语
班级： 090301 学号 ： 09030130 姓名： 王金兵
Ⅰ.课题名称：
Ⅱ.指导教师评语及评分
评分： 指导教师：（签名）
评语：
关于创新实践训练研究工作总结撰写和装订格式的说明
为了使我系创新实践训练研究工作总结规范统一，现在研究工作总结的撰写和装订格式作如下说明：
一、论文用纸
1、创新实践训练论文纸张规格使用A4纸单面打印、简单装订。
二、装订格式及要求
论文格式应规范，并按如下顺序装订成册：1）论文封面、2)任务书、3)中文摘要和关键词、4）创新点、5)目录、6）研究报告主体部分、7）参考文献、8)指导教师评语和成绩评定。
三、关于“摘要” 和主要创新点
研究工作总结的摘要为200字左右，主要阐述采用什么方法或手段，研究了哪些内容，得到了哪些结论。
主要创新点部分需要点出本报告的创新性工作，可以是创新性的研究方法、也可以是创新性的研究成果。
摘要格式附后。
四、创新实践训练（论文）的书写格式 1．摘要（内容摘要）
1．1 摘要的目的是使读者不必阅读全文，就能获得论文中主要信息。1．2 摘要的内容应包括主要工作项目、研究目的、实验方法及主要数据和结论。
1．3 摘要应是一篇可以独立使用或引用的完整的短文。1．4 外文文摘要应完整、准确地译出中文摘要。1．6 摘要一般不用图表、公式、化学结构等。1．7 摘要应排除本学科已成常识的内容。1．8 摘要应用第三人称书写。
1．9 不得引用他人的著作。1．10 要采用规范化的名词，术语。1．11 缩略语、略称、代号尽量少用。1．12 使用国家法定计量单位。2．关键词
2．1 一般选3～5个词，外文关键词应与此对应。2．2 反映文章特色和主题内容。3．研究报告主体部分 3.1 编写格式：
外文必须打印天头、订口留边25毫米以上，地脚、切口留边20毫米以上。
3.2 篇幅
研究报告主体部分内容不少于10个页面，不得写成综述性文章、因此引言部分不得超过3页。
3.3 章、条、款、项
1.引言2.12.12.3.12.正文2.3.2.3.2.12.3.2 主体部分2.3.1.2图（或图12.1,.....）12，1）.....，表2.....表（或表3.结论4.参考文献3.4引言（序言、绪论、前言、导言）
3．4．1 简述国内、外本课题发展概况与目前的水平，以及尚待解决的问题。
3．4．2 本课题的起缘、背景、目的、意义、经济效益、社会效益 分析。3．4．3 不与摘要雷同。
3．4．4 学科中的常识内容、科普内容不必赘述。3.5正文
3．5．1 此部分代表着全篇论文的质量与水平。
3．5．2 水平与质量评定内容包括：思路开阔、论证透彻、有理论依据、采用方法得当、数据精确、可信度高、有新见解、新方法。语言精炼、字迹工整、图文并茂、层次分明、逻辑性强，具有较强的说服力。3．5．3 主要阐述研究方法、研究结果及其分析。3.6结论
结果分析、比较、评价，多方案必须进行优选，以及方案验证。可以没有结论，但必须提出课题的启发、建议与预测等。
3.7参考文献
3．7．1
书写顺序：
引用教材：序号-——＞主要作者——＞文献名——＞出版地——＞出版社——＞年。
引用期刊：序号-——＞主要作者——＞文章题目——＞杂志名称——＞年——＞卷号（期号）——＞页码。
3．7．2
作者或责任者不明时，注明“佚名”。
3．7．3
序号应与文内引用注释号相同。
3．7．4． 外国人姓名书写，如Cowan J C, Eissen H N, Yelland R L, 3.8插图
3．8．1
图要有自明性（只看图，图题和图例，不阅读正文，就可理解图意）
3．8．2
图号，图名，座标名，标距，单位，实验条件，注释齐全。3．8．3
图号及图名标注于图的下方。
3．8．4
引用图在图名右上角方括号注明文献号。3.9表
3．9．1表内不得用“同上”、“同下”、“同左”、“同右”、“//”等。3．9．2
“„”或“—”为未发现。3．9．3 “0”为测得具体数字为0。
3．9．4
表号，表题，应齐全，并标于表的上方。
设计类题目需要附上图纸
第三篇：焊接工艺学实验心得体会
经历了四周共八个学时的焊接学基础实验，我觉得自己学到了很多东西，虽然大二的时候自己也在金工实习的时候学过电焊，但是那时候自己对焊接原理是完全不了解，到现在基本学习完了焊接学基础的理论教学再来做实验的我感觉轻松了，因为我懂得了很多焊接学的原理。也知道了焊接不只是电焊，另外还有气焊等等。
这四周的焊接学实验我们总的来说学习了气焊和电焊，气焊中也分了对低碳钢、中碳钢和高碳钢的焊接，我们在焊接过程中可以明显的感觉到对于高中低碳钢的难易明显不同！
有一次课程我们学习的是铸铁的焊接，对于铸铁的流动性也明显可以感受到比较差！每次体验实验之前老师总是给我们介绍实验需要注意的事项以及实验内容！通过老师的介绍和之后亲身的体验可以说我们对于每次实验的内容都有很好的理解和体会。
对于这次的电焊实验我的记忆尤其深刻，因为在试验过程中我出现了很多问题，老师总会给我详细解释出现问题的原因和这些问题应该怎样解决，比如有一次的试验内容是薄板钢的对接。两块薄薄的钢板，我很认真的摆放在试验板上焊接，我本以为这是最简单的焊接了，但是结果却不如意，当我用平焊的方式把这两块钢板焊接完以后才发现焊接后的钢板出现了严重的变形，原本平的钢板变得翘起来了！而且由于焊接技术不好使得焊缝很不平整有些地方甚至出现了焊穿的现象，面对这样的焊接产品我真是无地自容！但是老师给我详细解释了出现这些问题的原因，比如钢板翘起来了是因为焊接过程中的散热不均匀，这些现象可以用经验解决。对于焊穿的那个窟窿老师握着我的手一点一点的把它填上了，老师告诉我这是由于汉弧太短以及焊接速度太慢造成的！他还鼓励我别灰心，我特感动！
我十分懊恼自己有一身的理论知识却还是焊接处这么差的效果，所以我觉得这次的实验是很必要的，对于我们这些学了很多理论知识的学生来说是很有帮助的，它使得我们看到了自己的差距和经验的不足，以后需要勤奋的学习的同时多注重实际的运用，这样才应该是全面实际的应用型人才！
第四篇：焊接工艺学实验心得体会
焊接工艺学实验心得体会
焊接工艺学实验心得体会
焊接工艺学实验心得体会
经历了四周共八个学时的焊接学基础实验，我觉得自己学到了很多东西，虽然大二的时候自己也在金工实习的时候学过电焊，但是那时候自己对焊接原理是完全不了解，到现在基本学习完了焊接学基础的理论教学再来做实验的我感觉轻松了，因为我懂得了很多焊接学的原理。也知道了焊接不只是电焊，另外还有气焊等等。
这四周的焊接学实验我们总的来说学习了气焊和电焊，气焊中也分了对低碳钢、中碳钢和高碳钢的焊接，我们在焊接过程中可以明显的感觉到对于高中低碳钢的难易明显不同！
有一次课程我们学习的是铸铁的焊接，对于铸铁的流动性也明显可以感受到比较差！每次体验实验之前老师总是给我们介绍实验需要注意的事项以及实验内容！通过老师的介绍和之后亲身的体验可以说我们对于每次实验的内容都有很好的理解和体会。
对于这次的电焊实验我的记忆尤其深刻，因为在试验过程中我出现了很多问题，老师总会给我详细解释出现问题的原因和这些问题应该怎样解决，比如有一次的试验内容是薄板钢的对接。两块薄薄的钢板，我很认真的摆放在试验板上焊接，我本以为这是最简单的焊接了，但是结果却不如意，当我用平焊的方式把这两块钢板焊接完以后才发现焊接后的钢板出现了严重的变形，原本平的钢板变得翘起来了！而且由于焊接技术不好使得焊缝很不平整有些地方甚至出现了焊穿的现象，面对这样的焊接产品我真是无地自容！但是老师给我详细解释了出现这些问题的原因，比如钢
板翘起来了是因为焊接过程中的散热不均匀，这些现象可以用经验解决。对于焊穿的那个窟窿老师握着我的手一点一点的把它填上了，老师告诉我这是由于汉弧太短以及焊接速度太慢造成的！他还鼓励我别灰心，我特感动！
我十分懊恼自己有一身的理论知识却还是焊接处这么差的效果，所以我觉得这次的实验是很必要的，对于我们这些学了很多理论知识的学生来说是很有帮助的，它使得我们看到了自己的差距和经验的不足，以后需要勤奋的学习的同时多注重实际的运用，这样才应该是全面实际的应用型人才！
第五篇：创新实验
九江六中物理创新实验汇编
物理科学创新实验室
“火箭升空”仪
【制作方法】
1．用硬纸板做成一个长70厘米宽20厘米的大信封式的纸套，用剪刀把纸套的一面中间部分剪去，周围留下2．5厘米宽的边。在纸盒剪去部分对着的另一面上画上蓝天、白云等图案，如图3．5－1中的外套所示。
2．用硬纸板制作一个“门”形的内心，外形尺寸应正好能插入外套内，长70厘米，边宽2．5厘米。再用硬纸板到一个火箭，长约25厘米，宽约3厘米，画出火箭的形状，涂上相应的颜色。喜用透明胶带把火箭粘在内心的下部中间。如图3．5－2所示。九江六中物理创新实验汇编
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3．把内心插入外套里拉动，使其运动自如，内心的边框应被外套边框遮住，不合适时，进行适当修整。【使用方法】
1．用一只手拿住内心的上端不动，用另一只手拿住外套的下端慢慢向下拉。这时，学生看到火箭在蓝天、白云中徐徐上升，以为是第一只手拉着火箭向上运动。2．把演示仪贴在黑板上，并把火箭的位置用一标记标在黑板上，让学生先不要看标记，只看火箭，重做上面的实验，学生仍然认为火箭在向上运动。然后，再让学生看着标记，重做上面的实验，可以看到火箭根本没有动，只是蓝天、白云等向下运动。这个实验会引起学生的极大兴趣，并使他们认识运动和静止的相对性。
3．根据“火箭升空”的制作方法，可引导学生制作出“汽车急驶”、“列车窗口看树跑”等表现相对运动的教具。
编者提示：本自制教具可辅以“运动和力”部分的物理实验教学。
自制喷雾器
【制作方法】
如图5．15－12所示。取一只玻璃瓶，瓶塞上插入两根细长的玻璃管A和B，其中管A的下端应伸到接近瓶底，其上端露出瓶外，成直角，并套接一段带弹簧夹的橡皮管，橡皮管的另一端再接上一段带尖嘴的玻璃管C。B管在瓶外的一端用橡皮管与注射器的注射头相接。
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【使用方法】
先在瓶内装水到接近瓶口，使瓶内只留少量空气，按图5．15－12组装好。然后用注射器把水注入瓶内，并保持柱塞不动，而后松开弹簧夹，水就从玻璃管C的尖嘴成雾状喷出。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
自制连通器
【制作方法】
连通器由无底瓶、弯曲玻璃管、直角玻璃管、橡皮塞和胶管等相连而成，如图5．10－1所示。
【使用方法】
向瓶内注入有色水，色水由直角玻璃管通过胶管流入弯曲玻璃管，直至两边液面相平。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
自动向上爬的试管
【制作方法】
取一只40瓦废日光灯管，一端开口，将其内壁所涂荧光粉刮掉。再取一只直径比日光灯管小3毫米、长为10－20厘米的试管，试管内衬一红纸筒。【使用方法】
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在日光灯管里装满水，把试管底朝下插到日光灯管里，并迅速将两管倒置过来，如图5．15－2所示。此时，日光灯管里的水徐徐流出，同时试管自动在日光灯管里上升，直至上爬到灯管顶部。
【注意事项】
灯管内的荧光粉和小水银滴一定要用水冲洗干净，以免残留物污染环境。【参考资料】
也可以取30厘米长试管代替废日光灯管，将空眼药瓶代替上述试管来做上述实验，可以看到眼药瓶一直上爬到管项。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
自动吸水
【制作方法】
取一广口透明塑料瓶，加胶塞，胶塞上开两个小孔，左边插一根带尖嘴的长玻璃管（直径4－5毫米），尖嘴在瓶内高度约为瓶高的4／5，再插一根短玻璃管。这两根玻璃管在瓶外的管端都套上胶管，其中接短玻璃管的胶管上装有管夹。整个装置要求密封性好。准备两只水杯，按图5．15－6所示安装在铁架台上。
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【使用方法】
先往瓶中灌注约3／5容积的着色水。然后照图装配好，放好接水杯，并在供水杯中装满着色水。打开右胶管夹，可见瓶中水从右管流到接水杯；而供水杯中的水又由左管上升到瓶中，经喷嘴喷出。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
自动喂水器
【制作方法】
准备一个大酒瓶，一个水槽和一个铁架台（附夹具）即可。【使用方法】
在酒瓶里装满水，用手堵住瓶口，把瓶子倒立在水槽的水中，放开手，水不会从瓶中流出来。将瓶用铁夹固定在铁架台上，如图5．15-7所示。使槽中水面下降（模拟水被饮用），瓶口露出水面，瓶中水就要流出一部分。一旦瓶口再次被槽中的水淹没，瓶中水又停止外流。利用此装置可制成供家禽饮水用的自动喂水器。
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【参考资料】
酒瓶应选用粗口径大瓶，选用广口罐头瓶更好。瓶口不要紧贴槽底。编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
锥形摩擦传动
【制作方法】
1．找一个大一些的胶塞，大头直径约2—3厘米。用打孔器打一个中心孔，塞入一段长约10厘米，直径5一6毫米的玻璃管。
2．用薄铁板做一个与胶塞锥度相同的锥（圆台）形套，接口处焊牢，并在小头上焊一块中心打孔的圆铁板。找一根直铁丝，粗细应能在玻璃管中自由转动，但不太松。把锥形套焊在铁丝中间适当位置上。参照图3．13－1将胶塞的玻璃管套在铁丝上，并将铁丝的这一端锉尖。九江六中物理创新实验汇编
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3．用一块木板做底座，用0．8毫米厚铁板做成如图3．13－1所示的两个轴架，将铁丝轴和轴架装配好，并将铁丝轴的一端弯成摇把（在左轴架上可焊上挡片以减小铁丝轴左右窜动的余地）。最后用大螺钉将两轴架装在底座上。【使用方法】
1．用手将胶塞与锥形套分离开，摇动摇把，轴与锥形套转动，胶塞不转动。把胶塞同锥形套压紧，摇动摇把，由于它们之间的摩擦力而使胶塞随锥形套一起转动。
2．运用这件教具的原理，可启发学生制造一件带有离合器的机械装置。例如，在图3．13－1的铁丝轴上装上一个小槽轮作为皮带轮，用玩具电动机和皮带来带动铁丝轴；再在玻璃管上装一个皮带轮，用皮带带动其他工作机（像卷扬机等）。使学生通过自己动手，学会一些实用的机械知识。【注意事项】
制作这件教具时，最关键的地方是锥形套和胶塞的孔必须在圆心上，如果偏了，轴和套与胶塞不在一条中心线上，会严重影响教具的演示效果。
编者提示：本自制教具可辅以“运动和力”部分的物理实验教学。
转上体
【制作方法】
1．取一废毛算盘的算盘珠，中间装一横轴，组成一个滚动体，如图2．7－6所示。
2．将长条硬纸板对折剪成如图2．7－6所示的斜槽形状（坡度不要太大）。【使用方法】
把滚动体放到斜槽的低端，滚动体便自动滚向斜槽的高端。
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如果仔细观察就会发现，滚动体从斜槽的低端滚向高端的过程中，它的轴是逐渐降低的。滚动体的重心在它的轴上。所以，滚动体还是由高处滚向了低处。
编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。
轴流泵模型
轴流泵也是常见的一种水泵，它结构简单，流量大，扬程低，适用于水源丰富、扬程不高的地方。【制作方法】
整体装置如图5．17－4所示。
泵体：取一透明硬塑管，在其侧壁上方钻一孔，用502胶粘一透明短塑管作为出水管。再用铁片按硬塑管外径焊一个高2厘米的圆筒，筒壁上钻若干个小孔。按筒内径大小剪一个圆铁片；其圆心处冲一个圆滑的小坑，小坑周围钻几个小孔。将此圆铁片小坑朝外焊在上述2厘米高圆筒的顶部，做成下铁盘，见图5．17－5。将下铁盘小坑朝上套在硬塑管的下端，做成泵体。
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叶轮和泵轴：叶轮由叶片和叶片座组成，大小可根据泵体内径确定。截一段长2厘米的圆铅笔杆，抽出铅心，将两端削磨圆滑，中部套一段用铁片焊成的圆筒，作为叶片座。再剪五片铁片，作为叶片，稍经弯曲后，焊花叶片座的周围，如图5．17－6所示。
取一段带螺纹的13车辐条，作为泵轴。将不带螺纹的一端磨尖，紧紧地穿过叶轮中心的铅笔心孔，使尖端稍微露出叶片座。
支架：取一台玩具电动机（例如“13#”型玩具电机），摘下轴上的小轮，在轴上沿轴向焊一个13#车辐条帽，作为连轴器，将上述泵轴带螺纹的一端拧进辐条帽，接在小电动机的轴上。
再用木料做一个支架，将电动机、水泵、水槽（用盛水杯代替）等安装在支架上，并使泵轴露出叶片座的尖端正好落在下铁盘上部铁片中心的小坑里。下铁盘置于水槽底部。电动机、泵轴、叶轮和下铁盘的几何中心应位于同一竖直线上。【使用方法】
在水槽里注入清水，且使水面高出叶轮。接通电源，小电动机就带动叶轮高速旋转（注意：电动机不要反转），把水“吸”上来，使之由出水管喷射而出。
# 9 九江六中物理创新实验汇编
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编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
重心锥
【制作方法】
1．用木材做一如图2．7－5所示的重心锥架。
2．用坚硬的木材做一圆锥体，两边相对位置各插一铁丝，铁丝下端各装一等重物块，如图2．7－5所示。【使用方法】
把圆锥体放在重心锥架上。推动锥体，由于其重心低于支点，锥体摇而不倒。编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。
重心板
【制作方法】
1．取各种形状不规则的薄木板或厚纸板，在板边的某一点系一细绳将板悬挂起来。再在悬挂点拴一重垂线，沿重垂线用铅笔在薄板上画一直线。在板边的另一点，以同样的方法在薄板上画一直线。这两条直线的交点就是重心。如图2．7－1（a）所示。
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2．做一个适当大小的支座，中间立一根粗铁丝为支柱。支柱的顶端要锉尖。【使用方法】
如图2．7－1（b）所示，将找出重心的不规则形状木板或硬纸板的重心放在支柱的顶尖上，可见不规则形状木板保持水平静止。
编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。
制作力的效果演示器方法一
【制作方法】
如图2．5－1所示，制做一直角支架，将一长玻璃试管倾斜固定在该支架上。玻璃试管内放一根弹簧，将一根一端装有小滑轮的木柱插入玻璃试管内压在弹簧的上端，木柱在力的作用下可以在玻璃试管内上下移动。在左边竖直支架的上端与底板平行方向装一弹簧，右端接上细线。使细线通过玻璃试管中木杆顶端的定滑轮，下端系一拉钩。九江六中物理创新实验汇编
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【使用方法】
在右边拉钩上挂上钩码，即可看到管内弹簧被压缩，上面的弹簧被拉长。通过演示，直观显示出施于拉钩上的力产生两种不同的效果。方法二演示压力与重力的区别，纠正学生认为压力就是重力的错误认识。
编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。
制作力的效果演示器方法二
【制作方法】
演示器如图2．5－2所示，框架、支柱和底板均用木板和板条制作，具体尺寸由所选材料决定。框架的转轴用粗铁丝做成，穿过支柱上部圆孔，右边弯一把手，可以使框架自由转动。用摇把可以改变框架相对于竖直面的倾斜度。
取一段钢锯条，上端固定在框架上，下端搭放在大圆筒上。为了减少摩擦，大圆筒套在小圆筒上，小圆筒套在框架下端的钢丝轴上。
将一重物（砝码或铁块）用线固定在钢锯条侧面的中间位置。【使用方法】
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1．转动框架，使钢锯条停留在竖直位置，这时钢锯条是直立的，钢锯条不发生形变，说明重物虽受重力，但它对钢锯条的侧面没有压力。
2．转动框架，使钢锯条停在倾斜位置，这时钢锯条处于弯曲状态，但弯曲幅度不大，说明重物对钢锯条的侧面有压力，但压力的方向与重物所受的重力的方向不同，压力不大。
3．再转动框架，使钢锯条停在水平位置。这时钢锯条弯曲幅度较大，说明这时重物对钢锯条侧面的压力较大。压力的方向与物体所受重力的方向相同，压力的大小与物体所受重力的大小相等，但这两个力并不是同一个力，它们的实质是不同的。
4．使钢锯条仍处于水平位置。用手对重物施加一个向下的压力，重物对钢锯条例面的压力增大。用手对重物施加一个向上的提力，重物对钢锯条侧面的压力减小。压力的增大或减小，由钢锯条的弯曲程度可以看出。这说明即使放在水平面上的物体对水平面压力的大小，也可以大于或小于物体所受的重力。5．利用这种演示方法，还可以演示放在斜面上的物体对外面的压力，其压力随着外面倾角的增大而减小。
编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。
制作二力平衡演示器方法一
【制作方法】
如图2．6－1所示，取一支架（或利用讲桌），两端各装一定滑轮，左边的滑轮可以上下调整，以便改变用力方向。
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在支架上铺放一块玻璃板，玻璃板上放一块木质滑块，滑块左、右两侧中心各装一拉环，并使拉环与右侧滑轮的上线处于同一高度。在两拉环上各系一根细绳，分别通过两侧滑轮，绳的另一端各做一小线环。【使用方法】
将钩码分别挂在左右两侧的线环上。先将左侧滑轮调到与右侧滑轮等高，使两拉线处于同一水平直线上。改变钩码重，在演示过程中可以清楚地看到，只有当两侧钩码重相等时，二力才平衡，滑块才能停止滑动。
待滑块平衡后，再调节左侧滑轮，使其不与右侧滑轮等高（如图2．6－1中的虚线所示）。这时，滑块两侧拉力不在同一直线上，破坏了原来的平衡状态，滑块开始向一方滑动。这说明作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且在同一直线上时才是平衡力。
编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。
制作二力平衡演示器方法二
【制作方法】
与方法一类似，在两个支架上各装一小滑轮，滑轮位置可以上下调整。剪一菱形硬纸板，并在对称的两个顶角上，各系一根细线，使其跨过两个滑轮。再在细线的下端做一线环，挂上钩码，如图2．6－2所示。
【使用方法】
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调整一侧滑轮的高低，用以改变硬纸板的受力情况；改变两侧所挂钩码，用以改变物体受力的大小，以硬纸板静止与否，表示二力是否平衡，演示二力平衡条件。
编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。
制作二力平衡演示器方法三
如图2．6－3所示，在台桌的两端各装一滑轮，中间放一个圆筒，在通过圆筒中心的一条直径的两端各钉一个小钉，用两根细线拴在小钉上，再分别通过两个滑轮，在细线两端悬挂钩码。
【使用方法】
调节两边滑轮使其处于等高位置，细线两端所挂钩码相同。若圆筒两边的线不在一条直线上，二力虽然大小相等，圆筒也不能平衡而要转动，只有转到圆筒两边的线处于图中虚线位置圆筒受到一对平衡力的作用时才停止转动。
编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。
纸质涂蜡管
【制作方法】
用牛皮纸或图画纸粘成平底管，在蜡溶液中浸透即成（图5．8－2）。
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使用时，装入15克左右的沙子即能很好地自由直立于水中。为了便于使用，管壁上的刻度可以有三行，分别表示高度、容积和质量（图中只画出表示高度的刻度）。刻度的标定方法如上面方法一中所述，不同之处是表示质量的零刻度线，是在加15克左右沙子后平底管静立于水中时水面的位置。
【使用方法】
仅以研究液体的压强与深度的关系为例，说明平底试管的作用方法。1．事先用天平称出平底试管的质量M1（对于纸管，应是加沙调整零刻度后的质量）。然后称出质量等于M1的细沙两份备用。
2．把质量为M1的平底管放入水中，从高度标尺上读出深度值h1。管底所受的压强P1可根据二力平衡的知识算出来，P1＝M1g／S。
3．第二次、第三次测量：每次均向试管里加一份质量为M1的细沙，记录相应的h2和h3。由M2＝2M1，M3＝3M1，可知p2＝2p1，p２＝3p1。
4．分析P与h的关系，即可得出P∝h的结论。
此外，利用本教具可代替量筒测量液体或固体的体积，还可代替天平“称”物体的质量：将被测物体放入试管内，再把试管放入水中，使其竖直浮在水面上，从液面所对的质量刻度就能读出物体的质量。应注意被测物体的质量不能超过仪器的测量范围，所用水的温度最好低于40℃，测量前应先把仪器放入水中看水面是否跟零刻度线对齐，以便读数时做相应的修正。利用本教具，还可代替密度计测定液体或固体的密度，特别是测量液体的密度。九江六中物理创新实验汇编
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编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
纸面钉凳法演示压力和压强的比较
【制作方法】
裁一圆形三合板，钉上三枚大头针，做成一个钉凳。另用三合板做成一个三面开口的架子，将其与底面相对的口向上，在这个口上粘一张纸（要求纸面绷紧且稍大于钉凳面），如图5．1－1所示。
【使用方法】
1．先使钉凳腿朝上，平放在架子的纸面上。在凳面背面上逐次加添小物块，可见纸面形变逐渐增大。纸面可支撑相当重的物而不破裂。
2．使钉凳腿朝下置于架子的纸面上，并置物块于凳面上，可见钉尖很快会扎破纸面。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
真空抽水器
【制作方法】
1．把玻璃管在酒精灯上均匀加热，弯成如图5．15－18所示的星形，左端插入盛有色水的瓶中，另一端接橡皮管，再接焊接在右边铁筒的左侧面的小铁管上。
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2．取一块20×15×0．5厘米的木板为底板，中间立一十字形支柱，将弯制好的星形玻璃管固定在支架上。【使用方法】
将燃烧的纸片投入铁筒内，在即将烧完的一瞬间，立即盖紧筒盖，可以看到左边玻璃瓶内的色水由于大气压的作用沿着玻璃管流向空气稀薄的铁筒内。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
针筒式抽水机
【制作方法】
参照图5．16－6，将自行车的小钢珠两粒置于进水管和出水管中，作为两个自动阀门。用注射器代替活塞和缸筒。用胶管把三通管与针筒、进水管、出水管连接起来。18 九江六中物理创新实验汇编
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【参考资料】
本教具除可用于演示压力抽水机原理外，如果出水口做成尖嘴，还可以演示压力喷雾。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
针孔日晷
日晷是根据太阳位置测量时间的工具，通过实际制作和测量，可以对有关天文学知识有更深入的认识，因此把制作日晷，测量时间作为课外活动或科技小制作的一个项目，是很有意义的。日晷的种类很多，不能—一列举，仅选一例，供读者参考。
针孔日晷是通过太阳的针孔像测出太阳的高度角来测定时间的。其优点是不需要事先测定正南北方向，因此使用起来十分方便。【制作方法】
1．用一张白卡片纸，按图1．7－1左方所示的尺寸，剪制转尺、水平尺、刻度盘和垫圈。铆钉孔的大小按所采用的铆钉而定。转尺上的针孔和太阳像的标定位置，要同两个铆钉孔放在同一直线上。水平尺的铆钉孔要与水平尺的上边缘在一直线上，然后将转尺两端沿虚线向同一侧折起，与尺身成直角，如是太阳光即可经针孔成像在其标定位置上。
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2．将图1．7－1右方的刻度用半透明的纸描下来，贴到刻度盘上。注意刻度纸和刻度盘相贴时，两者圆心必须严格重合，“春分”、“秋分”的延长线必须对准“0°”线。然后再用量角器在刻度盘边上画出所在地的地理纬度刻度（从0°起，逆时针方向度量），并在此刻度与圆心之间画一直线。例如在上海就画出31°与圆心相连的直线。
3．按图1．7－2所示，用铆钉将针孔日晷组装起来。铆钉连接的部分应能灵活转动。
【使用方法】
1．左手拿住针孔日晷刻度盘，侧面正对太阳方向，并使自己画出的纬度指示直线尽可能准确地位于中心孔的竖直下方。
2．右手转动转尺，使太阳光穿过转尺上的针孔，形成一个针孔太阳像，正好落在转尺另一端“太阳像”标定位置上。然后，再用左手把刻度盘和转尺同时捏住，不让它们再动。
3．刻度盘上有十三根节气刻度线，每根线上都有时间刻度。二十四节气的日期可以从日历上查得，使用时，当天的日期接近什么节气就按这一节气的刻度线来测时（如在7月23日“大暑”前后就选取标有“大暑”的刻度线）。左手 九江六中物理创新实验汇编
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固定了刻度盘和转尺后，右手将水平尺推成水平位置（必须尽可能准确）。这时水平尺的上边缘与所选定的（“大暑”）节气线相交于一个时间刻度，这一刻度的数值就是当地当时的时刻。
针孔日晷在我国广大中纬度地区是全年适用的。只是在北纬20．5°北回归线附近及其以南地区（相当于广州及其以南地区），在6月22日夏至前后的几个月中的中午前后（此时太阳升到天顶正中）不便使用。
针孔日晷测得的时刻在青岛、上海、福州一线与北京时间基本上是一致的。在北京南昌一线要加15分钟，呼和浩特、长沙、广州一线要加30分钟，兰州、成都一线要加1小时，东北地区要减去30分钟，可与北京时间基本一致。
编者提示：本自制教具可辅以“测量”部分的物理实验教学。
运动小车
【制作方法】
1．用长12－15厘米，宽8厘米，厚15－20毫米的木板刨平后作车身。两端各装一个羊眼圈，供拴线用，如图3．2－1所示。
2．用厚1．5毫米的铁皮，剪成两块长130毫米，宽15毫米的铁皮条，打上四个孔后，将每块铁皮条两端弯起25毫米呈图3．2－2所示的形状，做成两付支架。用木螺钉将支架固定在车身底面两端，如图3．2－1所示。
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3．用M6或M5的螺栓4套，一端用锉刀或砂轮磨尖，分别把它们装在支架的装轴孔上，拧上螺母做紧固螺钉用（即图3．2－3中的顶丝），为防止松动最好加装弹簧垫圈。
4．找两个铁制120胶卷轴，每端都焊上一个小圆铁片。并在铁片的中心各打上一个小凹面，做车轮。
5．把用胶卷轴做的两个车轮分别装在小车的支架里。调节紧固螺钉，使车轮的小凹面被两螺钉尖架住。这种顶尖轴承不能太紧或太松，能使车轮自由转动即可。调节适度后用螺母固定，如图3．2－3所示。使用时最好在凹面处滴上一些润滑油，以减少摩擦。【使用方法】
1．将运动小车，与一端带斜面的平板配合，再用长条棉布和毛巾布，可做教材中牛顿第一定律的实验。
2．将运动小车，放在两端装有定滑轮的木板上，在小车两端的羊眼圈中，分别挂上两个用细绳吊住的钩码，绕过滑轮，可做二力平衡实验。
3．与斜面、弹簧秤配合，可以做简单机械中的斜面公式的演示实验。4．在小车上立一木块或放一个圆球，用手拉动小车，可以演示静止物体和运动物体的惯性实验。九江六中物理创新实验汇编
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5．将运动小车装上一些附件，可以制成多用力学小车。可做滚动摩擦比滑动摩擦省力等演示实验，其制作方法在摩擦的教具中予以介绍。【注意事项】
运动小车的制作关键是，必须保证四个轮子同在一个平面上，运动起来才能平稳、走直线。因此，要求弯起的两付支架上的四个装轴扎到车身底面的距离必须相等。另外在胶卷轴两端所焊的圆铁片上打凹面时，必须将凹面打在胶卷轴的圆心处，制作时务必细心。
如果用塑料胶卷轴做车轮时，可用硬塑料板做成圆片，在中心打上锥形凹窝，然后用塑料粘合剂将图片粘在胶卷轴的两端。
编者提示：本自制教具可辅以“运动和力”部分的物理实验教学。
用注射器粗测大气压强
【制作方法】
1．选好旧注射器：规格50毫升。针筒与柱塞配合应达到“密而不紧”的要求。所谓“不紧”，指把注射器的注射头上的小孔打开，竖直拉起柱塞，柱塞能在自重作用下慢慢下落。所谓“密”，即将柱塞拉起一定高度后，封闭针筒小孔，这时再用力将柱塞拉出（或压进）一段距离，放手后，柱塞能恢复到原来的位置，说明针筒的密闭性良好。不能满足上述条件的注射器不应选用。
2．自制载物板：如图5．12－4所示，用正方形薄铁片做成。中间挖成一大孔，孔的直径略大于柱塞直径。四角对称地各打一个小孔，系上尼龙引线。将四条引线合在一起打结并悬挂一个约500克的钩码盘。要求各引线等长，保证了挂钩码盘后外力对柱塞拉力的合力竖直向下（载物板做成圆环状，并对称地打三个小孔，在三根引线下悬挂钩码盘亦可）。【使用方法】
1．将注射器的柱塞和内壁表面擦净，涂上润滑油，以减少摩擦力。九江六中物理创新实验汇编
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2．把载物板套在注射器的柱塞颈上。调整注射器被夹持的高度，使得载物板下的钩码盘高桌面的高度小于针筒的长度，可避免柱塞掉出摔碎。
3．在铁架台上将注射器竖直地倒夹在铁夹中，将柱塞推到顶端，排尽注射器内的空气。用眼药水瓶上的橡皮帽将注射器的注射头堵死。
4．逐次向钩码盘里添加钩码或重物，直到柱塞刚开始在筒内下滑为止。载物板和钩码的总重，除以柱塞的横截面积，就得到大气压的值（已略去柱塞及载物架自重，用以部分抵消摩擦阻力）。【参考资料】
可以不用载物板而直接在柱塞上悬挂重物，这时悬挂重物一定要在柱塞上打瓶口结，以保证重力沿着柱塞的轴线方向。下面介绍绳结和瓶口结的打法。
1．绳结的打法
（1）用左手捏住绳子的两端，绳头1在下面，绳头2在上面，如图5．12－5所示。
（2）把绳1的下端从下方向左绕过大拇指套一圈，然后被压在同根绳头的下面，绳头2的上面，见图5．12－6．
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（3）将绳头2顺着大拇指方向插入围绕大拇指的套内，抽出大拇指，拉紧线头1的长端3，就能成结，如图5．12－7所示。
2．瓶口结的打法
（1）按图5．12－8将打好了绳结的绳子摆好，左手掌向上，右手掌向下。
（2）将绳1交叉放在绳2的下面，如图5．12－9所示。
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（3）将绳1右下端绕过左手无名指和中指，提在大拇指和食指之间，绕过食指在绳2上面与它交叉，成图5．12－10所示形状．
（4）右手大拇指与食指捏住绳2向左翻转180°，如图5．12－11所示。
（5）将图5．12－11的B圈向左移动到A圈的下面形成套圈，套在瓶口上，两手同时向外拉C、D套环，于是瓶口被套紧，如图5．12－12所示。
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编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
用滴水计时器测速度
【制作方法】
胶卷盒滴水计时器的制作方法见前面介绍过的内容。【使用方法】
1．测匀速直线运动的速度。将后面装有滴水计时器的小车，放在水平桌面上，挂上砝码盘让小车运动，观察滴水情况，调整砝码数量。使计时器水滴间距离相等（图3．6－4），这时小车作匀速运动。量出最初、中间、最后的相邻5个间隔的距离，用秒表求出5个时间间隔的时间，计算出每组的速度值，然后计算出三组的平均值，即可作为这个匀速直线运动的速度。
2．测变速直线运动的平均速度。增加砝码的数量，这时小车作变速（匀变速）直线运动。量出最初、中间和最后的相邻5个间隔的距离．由已知的时间间隔，算出每组的平均速度，然后再计算出小车在整个运动过程中的平均速度。
编者提示：本自制教具可辅以“运动和力”部分的物理实验教学。
引水出瓶
【制作方法】
将一只玻璃瓶，装水至接近瓶口，瓶口用带尖嘴直角弯玻璃管的塞子塞紧。然后用石蜡密封。取一只50毫升或100毫升的注射器，安上针头，把柱塞拉到针筒顶部，将针头竖直穿过胶塞插入瓶中，如图5．15－15所示。九江六中物理创新实验汇编
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【使用方法】
用力向下推动注射器柱塞，可见瓶里的水通过喷嘴向外喷出，并可持续相当长一段时间。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
液压千斤顶模型
【制作方法】
模型主体为图5．5－2中的两个注射器，注射器筒和柱塞分别代表液压千斤顶的缸筒和活塞。要保证活塞动作灵活且密封性好。单向阀可用橡皮做成图中所示的形状，也可用比管子直径稍大的钢球代替（钢球容易生锈，不用时取出擦干涂上防锈油脂）。截止阀和排液管起着开关回流通路的作用。贮液槽可用桔汁塑料瓶截去上部后制成。
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为了安装摇把（5：1省力杠杆），并使装置平稳且便于观察，可将装置固定在一个硬塑料板或金属板做成的前面开口的长方盒形的支架上。【使用方法】
利用排液管和截止阀将各部件内部空气排除的办法，与“简易液压机原理演示器”中所述的相同。
演示过程中，可在大活塞上加适当质量的砝码或其他重物，以增加演示效果。编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
液体能大小不变地传递压强
【制作方法】
取大、小注射器各一只，去掉针头，用透明乳胶管连接两个注射头，代替上段中的螺丝刀，其余器件同上段。【使用方法】
如图5．2－2所示（省略了支持注射器的夹子），在注射器和连接管内注入适量液体，通过圆形测力计1的支杆对小注射器A′施加某一压力，记录与大注射器B′相接触的圆形测力计2上的示数。改变施力大小，重做实验。测量大小 九江六中物理创新实验汇编
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注射器柱塞的直径，进而计算其横截面积，可得出结论：液体能大小不变地传递压强。
【注意事项】
圆形测力计支杆与注射器的接触面（以及上述与螺丝刀的接触面）间可以垫一小块橡皮，防止滑动。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
液体内部压强演示器方法一
【制作方法】
制作一个一侧面装有玻璃的无盖铁盒。另找一个用过的护肤脂小圆盒，去掉盒盖，在盒的侧壁开一小孔，塞入一截细玻璃管，用乳胶管与微小压强计相连。找一块薄橡皮膜，将它绷紧蒙在小圆盒盖口，而后用线扎紧。把微小压强计固定在带底座的立板上，板上有均匀的刻度线。为了调整微小压强计液面时比较方便，并能排除管内的气泡，加装了三通管和止水夹，实验装置如图5．7－1所示。九江六中物理创新实验汇编
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【使用方法】
制一些不同形状可嵌在铁盒内的木块。把它们装进铁盒里，就会使铁盒变成形状和容积不同的容器。在这些容器里装入适量的水。利用止水夹和三通管调整装有红水的压强计液面，使两臂液面相平，且在合适高度处。将与压强计密封相连的橡皮膜小盒放入不同形状的容器的水中，由压强计示数可以得出：液体内部压强与容器的形状及液体的多少无关，只与液体的深度有关。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
液体内部压强演示器方法二
【制作方法】
仪器如图5．7－2和5．7－3所示，图中圆桶实际是个透明塑料杯。把一玻璃圆管的下端固定在一个5#胶塞上。圆桶中间的隔板用10－15毫米厚的塑料板加工制成，隔板中间开一个能装进5#胶塞的圆孔，圆孔旁边装一只空心螺栓（可用自行车气门嘴代替），螺栓的下口与一承压盒连接，螺栓的上口与微小压强计相接。
【使用方法】
1．将连接好微小压强计的空心隔板放在圆桶内，向桶内倒入红水。压强计示数随着液体深度的增加而增大（红水可没过隔板）。
2．将带圆管的胶塞插入隔板圆孔内，并塞紧隔板和胶塞。用虹吸管将圆管外、隔板上的水排出桶外。桶内液体的总质量和体积都发生了显著的变化，但液体的深度未变，可以看到压强计的示数也未改变（参见图5．7－3）。
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本装置由河北省保定市铁路职工子弟第二中学陈振华提供。编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
液体对压强传递的测量（压强计法）
【制作方法】
取一只透明的塑料高橙瓶，在侧面不同深度处和底部装上注入适量水银的玻璃弯管，瓶口塞上带有弯管的胶塞，设法封严，如图5．4-3所示。
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【使用方法】
打开塑料瓶的上口，将装置固定在铁架台上，装水到瓶口，可见各弯管水银面出现高度差，越往下的弯管高度差越大。盖好带有弯管的上盖胶塞，在顶部弯管中注入适量的水，使管中水面刚好和弯管弯曲部分的顶端相平。记好各水银面的高度差。然后继续向顶部弯管注入少量水，可以看到其他弯管各水银面高度差均有增加，且增加的高度相等。将此增加高度与顶部弯管液面高出弯曲部分顶端的距离予以比较，可以知道对顶部弯管增加的压强等于其他弯管水银柱增加的高度所产生的压强，从而证明液体将压强大小不变地向各个方向传递。【注意事项】
（1）为了便于观察对比和计算，可在各弯管后面加上标尺作为背景。（2）弯管中用水银指示压强差较好，通过简单计算（13．6厘米水柱产生的压强。1厘米水银柱产生的压强），可以很容易找出实验中传递的压强大小；若用色水代替水银，则各弯管的上口必须在同一水平面上。
（3）防止水银溅落污染环境。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
液体对压强传递的测量（侧壁管法一）
用图5．4－4所示的实验装置演示压强的传递，效果明显，但其缺点是：外加压强要通过气体间接传递，下述的实验装置能避免这一缺点。
【制作方法】
如图5．4－5所示，用有机玻璃制成的密闭的长方形容器是装置的主体。由废旧注射器针筒截去底部改制而成的缸筒装在容器的上侧。乳胶袋与缸筒的下口
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对接，使缸筒密闭，充水后的乳胶袋将形成下开口状。活塞是旧注射器的柱塞，它的直径应略小于缸筒的内径，这样，当柱塞压挤乳胶袋时，阻力很小；这是制作本教具的关键。三只两端开口的普通玻璃管分别与容器的顶、侧、底部密封连通，它们插入水里的深度不同，开口方向也不同。容器顶部的玻璃管配有标尺，作为测压计，用于标示液柱的高度。加水孔有阀门，用于加水。
【使用方法】
（1）将活塞稍稍提起，打开加水孔，向容器内注入红色水，胶袋被压入缸筒，与活塞接触，形成开口向下的袋状，然后关闭加水孔。
（2）按下活塞，在活塞上加一较重砝码，若测压计中液面静止在某一位置不动，则证明密封良好，可着手实验。否则，应查找密封不良所在，并密封好。（3）调节测压计：为了便于计算实验结果，可调节测压计。方法是：活塞上不放砝码，打开加水孔开关，慢慢放水，当水柱同标尺零刻度相齐时，关闭加水孔开关。
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（4）验证帕斯卡定律：取一个砝码放在活塞上，注意观察测压计的数值；利用公式P＝W／S（W为砝码重，S为预先已测好的活塞有效作用面积），计算砝码对液体产生的压强；比较砝码对液体的压强和测压计的压强值。改变砝码的质量，重做上述实验。根据实验结果，总结液体传递压强的规律。【注意事项】
（1）仪器各部件在使用时均应保持竖直，砝码要轻拿轻放。（2）仪器用后要排净存水，妥善保管，不可受热或碰压。（3）密封胶袋损坏要及时更换。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
液体对压强传递的测量（侧壁管法二）
【制作方法】
本演示器可定量演示液体传递压强的规律。它由四根长30－40厘米、内径0．6－1．2厘米的玻璃管，五条长50－65厘米、内径0．4－0．6厘米的橡皮管，一支100毫升注射器，一把刻度尺，8－9个长约3厘米、内径0．6－0．8厘米的有机玻璃管，橡皮膜和自制帕斯卡球组成，如图5．4－6所示。
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（1）制作帕斯卡球：
用铸铁做成凸凹模型（图5．4－7），将3毫米厚有机玻璃板放在恒温箱中（120℃－135℃）加热。待有机玻璃软化后，取出放在凹模上，用凸模用力挤压；待冷却后拿出凸模；用同样的方法再做一个。然后去掉多出半球的部分，用细砂纸将半球断面磨平；再在每个半球的球面上任意方向钻4－5个孔，孔直径与有机玻璃管外径相同。将有机玻璃管插入孔中，用三氯甲烷或502胶将管与孔的衔接处和两个半球断面对接密封，就制成了帕斯卡球。
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（2）把橡皮管、玻璃管、橡皮膜、注射器、刻度尺与帕斯卡球等按图5．4－6装配在一起。【使用方法】
（1）排气：用注射器向球内注满水，球内空气则从球上端排气孔（橡皮管）全部排出，且使一部分水进入橡皮管及玻璃管中，然后用夹子将排气管封住。（2）测量：排气后，玻璃管内液面对应的刻度值视为零点。当用力将注射器内的水压入球内时，各管的液柱同时上升，且液面在刻度尺上所示的高度相同，算出液面由零点上升的高度，利用P＝ρgh计算压强值。外加压强可根据压力F和注射器柱塞的面积S求出。
液体对压强传递的测量
【制作与使用方法】
取三只容量相等的注射器A、B、C，用牙膏涂抹柱塞，以减小摩擦。将A、B、C三个注射器拔开柱塞，注入等量的色水，插入柱塞排尽针筒内的空气，再用三通管和乳胶管把它们组装在一起。在B上放20克砝码，则形成液面差；在A、C上同样放上20克砝码（图5．4－2），则三个针筒内的液面相平，可见密闭液体内部传递的压强大小相等。
液面高度比较法
1．鼓膜法（等液压法）【制作方法】
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（1）选一容积约500毫升的柱状玻璃容器。
（2）选一木质薄板，长度与盛液容器的高度相同，宽度与盛液容器的内径相同，作为隔板。在隔板底部开一个约4厘米2的小窗口。用胶水将红色弹性薄膜粘在小窗口上。
（3）把隔板四周刨光，插在容器中间，使器壁与隔板密合，防止两侧液体混合。
（4）在隔板两侧画上等距离刻度线作为标尺。标尺的始点为小窗口的中点。
照图4．4-1那样组装。【使用方法】
（1）向隔板一侧注入适量的清水，薄膜即向另一侧凸起；再向另一侧缓缓注入被测液体，直到薄膜恢复原状。然后在标尺上读出h水、h被测。
（2）把数据代入下式
ρ求出ρ被测＝（h水／h被测）ρ水 的值。被测（3）用虹吸管或大注射器抽出一侧的清水，再把被测液体倒出。【注意事项】
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（1）小窗口上的弹性薄膜不可张得太紧，张到刚刚展平即可；否则实验效果不够显著。
（2）为防止损伤薄膜，可一边加水，一边加被测液体。（3）读数时注意浸润现象的影响。2．抽气法 【制作方法】
取一只三通管和两根细长玻璃管，用橡皮管密封套接成如图4．4－2所示的形状。其中三通管的对称两端与细长玻璃管连通，另一端也套有胶管，并用夹子夹紧。
【使用方法】
（1）将两根细长玻璃管开口端分别插入左右开口容器中，其中右边容器里盛水，左边容器里盛待测液体。（2）把三通管中间胶管上的夹子松开，然后将胶管接到注射器上，利用注射器抽气，使液体沿左右玻璃管上升至可以方便测量的高度即可。（3）用夹子夹紧抽气端，测量两管液柱上升高度h1和h2，则待测液体的密度可由公式ρx＝（h1／h2）ρ水算出。【说明】
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若在二细长玻璃管上预先贴上纸条（或直接用腐蚀法）标好刻度，使用起来更方便。
编者提示：本自制教具可辅以“密度”部分的物理实验教学。
验证大气压强存在方法一
【制作方法】
取家用疏通下水管用的带柄橡胶扣碗一个（常称“踹子”）。再取0．2×0．22米的平整镀锌铁片一块，其四角分别打眼穿绳，并套上铁钩。【使用方法】
将铁片置于桌面放平，把扣碗口朝下放在铁片上，用力挤压。然后提起橡胶扣碗的柄，即可在铁钩上悬吊物体，如图5．11－l所示。
【注意事项】
如起吊物体较重，应考虑铁片的抗弯能力，适当选用较厚的铁片。编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
验证大气压强存在方法二
取玻璃罐头瓶一只，把酒精棉球绕在一根木棍上。
点燃酒精棉球，伸入开口向下的罐头瓶中，很快抽出棉球，迅速将罐头瓶扣于柔软的胶皮上，即可模拟“拔火罐”。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
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验证大气压强存在方法三
【制作方法】
将羽毛球尾端皮碗取下，再反粘上，使碗口向外，并保证皮碗完好无损。此教具可称之为“羽毛碗”，参见图5．11－2。
【使用方法】
将羽毛碗碗口贴在平坦的墙上，用手将碗中的空气挤出，放手后羽毛碗即“粘”在墙上。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
验证大气压强存在方法四
取研磨气门用的橡胶吸盘（皮碗）一对。将两个吸盘下口对齐，用力一挤，便可“吸”在一起，做成“微型马德堡半球”。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
验证大气压强存在方法五
取两只口径一样的茶杯，口对口放置，并在接口处衬以薄胶皮垫，如图5．11－3所示。
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将上侧茶杯掀起，将点燃的纸片扔在这个茶杯中，随即扣好茶杯。提起上侧茶杯，可见胶皮垫连同下侧茶杯一同被提起而不掉落。
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验证大气压强存在方法六
【制作方法】
将4毫米厚的胶板（日杂商店销售）裁剪成直径140毫米的圆两个，重叠在一起，中间涂上T－1型502胶，把两片胶板胶接在一起，以增加胶板的厚度，然后，在胶板中心打一个直径3毫米的孔。
取一个直径30毫米左右、高5毫米左右的铁盒盖，中心钻一个直径8毫米的孔。把铁盒盖扣在胶板中心，用圆头M8螺钉，上、下各加一个直径20毫米、厚2毫米左右的垫片，作为紧固螺钉将胶板和铁盒盖紧固在一起，可使胶板的中心形成个碗形；在磁形底部用T－1型502胶粘一块直径30毫米左右的圆形胶皮（自行车内胎即可），以防止螺钉边缘漏气。
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取一段直径8毫米的钢筋，弯成如图5．11－4所示手柄的形状；将手柄的下端用M8板牙套扣成螺丝，然后，用两个M8螺母将手柄和紧固螺钉连接在一起。在铁盒盖附近的胶板上，打一个直径3毫米左右的孔，孔的上面粘一小块舌形胶皮（自行车内胎即可）做单向阀门。这样便制成了半个马德堡半球，如图5．11－4所示。【使用方法】
用力将做成的半个马德堡半球按在一块平板玻璃上，封在里面的空气经单向阀门排出。然后用力提起手柄，玻璃板即被提起。玻璃板下面还可以吊上重物。若开启单向阀门，空气进入胶板与玻璃板之间，玻璃板和重物则脱落（这时要注意保护玻璃板不致破碎，防止重物砸伤脚或砸坏地板）。
将上述两件制品相对，用力挤压，便成为马德堡半球，可以逼真地模拟格里克当年的实验。
本教具由长春市教育技术装备处臧凤军提供。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
验证大气压强存在方法七
拿一个废注射器，将柱塞推到底端，把眼药瓶上的胶皮帽戴在注射器的注射头上。按图5．11－5装配好，即可在柱塞颈上悬挂重物。
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验证大气压强存在方法八
取一小金属筒，要求盖上盖子后不漏气（可用补自行车胎的胶水筒或完整的空牙膏皮）。
先拿下盖子，往筒内倒进一些水，设法将水加热至沸腾。停止加热后，立即盖紧筒盖，然后用冷水浇在筒上。可见外面的大气压力会把小筒压瘪。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
验证大气压强存在方法九
取两个带塑料“吸盘”的挂衣钩，将两个衣钩上的“吸盘”对在一起，用手挤压，排出中间的空气，两个吸盘便紧紧地贴在一起。提起一侧衣钩，在另一侧衣钩上挂上重物，甚至一块砖头也不能把衣钩分开，如图5．11－6所示。
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验证大气压强存在方法十
【制作方法】
取一只空酒瓶，截去下半截（可将棉线蘸煤油缠绕在平行于瓶底的合适位置．点燃棉线，待其燃毕时淬火截断；若用电热丝代替棉线，通电截断效果更好。若断口不平，需用钳子将高出部分夹掉，然后在一块铁板上放一些合钢砂，将断口磨平）。瓶口上配一个插有弯玻璃管的胶皮塞。取一个较重的木块，将一面刨平，放在熔化的石蜡里煮一下。另取一个环形橡皮垫备用。【使用方法】
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先将环形橡皮垫两面涂些黄油，放在木块的平面上，扣上瓶子，用抽气筒（两用气筒），抽出瓶里的空气，如图5．11－7所示。抽到一定程度由于大气压的作用，木块就被吸在瓶子上；提起瓶子时水块随着被提起。若拔下抽气筒，放进空气，则木块自动脱落，从而说明了大气压强的存在。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
验证大气压强存在方法十一
【制作方法】
找一块100×100×10毫米3的有机玻璃板，在它的中心处钻一个直径2毫米的孔。在它的任一侧面的中心也钻一个2毫米的孔，垂直穿过前面所钻的孔，直达与它相对的侧面的中心。把这个长孔的一端用直径3毫米的丝锥套出50毫米长的丝扣，如图5．11－8所示。找一根直径为3毫米、长60毫米的螺栓，用锉刀和破布将其前端精细地加工出30°－45°的锥形顶尖，后端用树脂胶粘一块便于转动的旋转手柄，如图5．11－9所示。把螺栓旋入有机玻璃的丝扣孔中，做成开关空气流通的阀门。长孔未经加工丝扣的一端，插入一根大小合适的塑料管，用胶粘合不能漏气，塑料管的另一端捆扎一个小气球，如图5．11－8所示。找两个研磨柴油机气门用的皮碗（气门啄子），皮碗的背面用树脂胶各粘合一个拉环，形成一对马德堡半球。
压力和压强的应用
──自己举起自己
【制作方法】
取一自行车或拖拉机车轮内胎，拔掉内胎上的气门针，用一橡皮管封套在气门上。【使用方法】
在内胎上放一块木板（内胎置于地板上），人站在木板上。用嘴通过橡皮管向内胎吹气（图5．3－1）。换气时可将橡皮管折死或夹紧。吹气过程中，人亦被徐徐托起。
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【附注】
也可以用一比较重的物体代替人，放置在上述木板上，用打气筒向内胎打气，同样可见重物被徐徐抬起。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
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【使用方法】
把两个半球分别贴在有机玻璃板的两平面上，半球的中心对准2毫米的孔。用手挤压两个半球，可见气球鼓起，随后旋进螺栓手柄（关闭阀门），螺栓顶尖即堵塞空气流动的通道。此时双手用力拉动半球的拉环，不能使半球与有机玻璃板分开。
本装置由河北省张家口市桥西文教局电教站刘文正提供，曾获全国第三届自制教具评比三等奖。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。
压力抽水机
【制作方法】
选一截直径约3厘米的有底竹筒，在竹筒底部钻一直径0．8厘米的小孔。在筒的侧壁离筒口约3厘米处钻一个直径约2厘米的圆孔。
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取直径0．8厘米，长30厘米的一根圆木棒，在一端缠绕纱布，用细绳扎紧，绕好后直径要略大于3厘米。将棒插入竹筒里，塞杆从筒底小孔穿出。取直径3厘米，厚5厘米的圆木块，中心挖一漏斗形孔道，放入钢珠后，将漏斗大口朝向筒底塞紧在竹筒口。
将一直径2厘米橡皮塞正中钻一孔，插入直角弯管，再将此橡皮塞塞在竹筒侧壁的圆孔里。
另取一段玻璃管（或小竹筒），下端塞一漏斗塞，塞口紧套在上述的直角弯管的上端，玻璃管中放入小钢球后，上端塞一带直角弯管的塞子。作好的教具如图5．16－3所示。【使用方法】
1．同一般活塞式抽水机。
2．如果因为筒壁跟活塞之间接触不够紧密，水一下子压不上来，可以向筒里灌少量的水，浸湿活塞。
编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。橡皮条演示器
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【制作方法】
用一块200×200×5毫米3的木板作为底板。取两根粗细不同，颜色各异的橡皮筋，分别在端点用小针固定在底板的A、B两点，另一端各系一小钩，参见图2．3－3。
【使用方法】
调节A、B两个固定点的位置，使两个小钩相互钩住，两根橡皮筋各伸长一段长度。如图2．3－3所示，记下两个小钩相钩的位置O，再分别以A、B为圆心，以AO、BO为半径用粉笔在底板上画两个90°圆心角的弧。然后解脱两个小钩，分别在两个小钩的下面挂两组钩码，如图2．3－4所示。使橡皮筋竖直向下伸长到小钩与圆弧相交的点上。钩码重表明橡皮筋所受拉力的大小。同一橡皮筋在前后两次伸长的长度相等，说明前后两次受力大小一样。比较两组钩码重，不仅可以说明钩套在一起的两根橡皮筋由于相互间施以力的作用而伸长，而且可以说明这种力的作用是大小相等的。
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