重力范文10篇

重力范文篇1

以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史最久。在此基础上，人们从不同的工艺角度发展了其它型式快滤池。

1.1普通快滤池

普通快滤池工作机理：过滤时，开启进水支管和清水支管的阀门。关闭冲洗水支管阀门与排水阀。浑水就经进水总管、支管从浑水渠进入滤池。经过滤料层、承托层后，由配水系统的配水支管汇集起来再经配水系统干管、清水支管、清水总管流往清水池。

反冲洗时，关闭进水支管和清水支管的阀门。开启排水阀与冲洗水支管阀门。冲洗水即由冲洗水总管、支管，经配水系统的干管、支管及支管上的许多孔眼流出，自上而下穿过承托层及滤料层，均匀地分布整个滤池平面上。滤料层在自上而下均匀分布的水流中处于悬浮状态，滤料得到清洗。冲洗废水流入排水槽，再经浑水渠、排水管和废水渠排入下水道。

1.2虹吸滤池

20世纪60时年代开始，突破了常规滤池设计，引进了国外的虹吸滤池，以建成一百余座。北京印染厂给水工程：设计规模700m3/时，该厂通过小型试验取得设计参数，是我国首先采用虹吸滤池的水厂。

虹吸滤池的工作机理：虹吸滤池的滤料组成和滤速选定与普通快滤池相同，所不同的是每个单元滤池都配置了进水虹吸管和排水虹吸管，利用虹吸作用来代替滤池的进水阀门和反冲洗排水阀门。反冲洗所需水头和水量均来自滤池本身。

虹吸滤池不需要大型进水阀或控制滤速装置，也不需冲洗水塔或水泵，因此设备投资低于普通快滤池；可以自动化控制运行，而且过滤过程中，滤出水水位高于滤层不致负水头现象，一定范围内根据水量变化可自动均衡各单元滤池的流量。

1.3无阀滤池

无阀滤池是最早在商业上取得成功的自动运行滤池，经过不断的应用与技术改造，其技术已经成熟，有着广泛的应用。

无阀滤池工作机理：利用水利学原理，通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动运行的滤池。原水自进水管进入滤池后，自上而下穿过滤床，滤后水经连通管进入顶部贮水箱，待水箱充满后，过滤水由出水管排入清水池。随着过滤进行，水头损失逐渐增大，虹吸上升管内的水位逐渐上升，当这个水位达到虹吸辅助管的管口时，废水就从辅助管下落，并抽吸虹吸管顶部的空气，在很短的时间内，虹吸管因出现负压而工作滤池进入反冲洗阶段。贮水箱的清水自上而下留过滤床，反冲洗水由虹吸管排入排水井。当水箱水位下降至虹吸破坏口时，虹吸管吸进空气，虹吸破坏，反冲洗结束，滤池又恢复过滤状态。

重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、造价低及操作管理方便。

1.4V型滤池

V型滤池是均匀滤料滤池的一种，采用均匀石英砂滤料，滤层厚度比普通块滤池厚，截污量也比普通块滤池大。而且V型石英砂滤池过滤能力的再生，采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗技术，可以节水、节能，还能提高水质，增大滤层的截污能力，延长工作周期，提高产水量。在20世纪70年代已在欧洲大陆广泛使用，20世纪80年中期进入我国，首先在澳门青州水厂运用，后期，在南京、西安、重庆等地开始引进使用。

V型滤池结构与机理：

V型滤池(见V型滤池结构简图1)因两侧进水槽4设计成V字型而得名。一组V型滤池通常由数只滤池组成。每只滤池中间为双层中央渠道，将滤池分成左、右两格。渠道上层6是排水渠供冲洗排污用；下层7是气、水分配渠，过滤时汇集滤后清水，冲洗时分配气和水。渠上部设有一排配气小孔9，下部设有一排配水方孔8。V型槽底设有一排小孔5，既可作过滤时进水用，冲洗又可供横向扫洗布水用，这是V型槽底设计的一个特点。滤板上均匀布置长柄滤头，每平方米布置50-60个。滤板下部是空间10。

1.进水气动隔膜阀；2.堰口；3.侧孔；4.V型槽；5.小孔；6.排水渠；7.汽水分配渠；8.配谁方孔；9.配气小孔；10.底部空间；11.水封井；12.出水堰；13.清水渠；14.进气阀；15.排水阀

图1V型滤池构造

V型滤池反冲洗的排水系统简单，施工方便，省去了为排水均匀而设的众多集水槽；滤层厚，采用等粒径粗颗粒滤料，截污能力强，截污量大，过滤周期长；采用气水反冲洗，反冲洗效果好，节水；表面横向扫洗，及时排除使表面悬浮杂质；自动化程度高，控制系统成熟。

V型滤池兼备了优质过滤和有效冲洗的优点，适应当今国际给水过滤技术的发展趋势，被认为是值得推广的过滤工艺。1.5多层滤料滤池

多层滤池除滤速有高速过滤特点外，其他部分与常规滤池设计基本相同。

双层滤料滤池主要是煤砂双层滤料滤池，在国外尤其是美、日等国仍然作为主要过滤设施采用，国内也在大量使用，当前还是应予优先考虑的一种滤池。它滤出水量多，在一般原水情况下滤出水能达到要求的水质标准，造价低、滤料易于制备(煤滤料吸附性更强)，便利操作和维护，至于轻质滤料丢失问题，用水冲洗或是气水分隔冲洗，只要管理得当，设计合理，不会发生丢失情况。双层滤料滤池效率基本是砂滤池效率的一倍，水头损失也小，过滤周期也比较小。另外该滤池煤滤料货源易得，控制方便。

双层滤料滤池国外无烟煤层厚，石英砂层薄，正好与我国相反，有待我国进一步探讨，进行优化。

三层滤料滤池滤料为煤、砂、石榴石，滤速在初滤时可为一般快滤池的3倍，煤砂双层滤池的2倍。但随后滤速降低，此种滤池过滤周期较短。根据有关资料称，其总滤出水量不及双层滤池，且滤层有阻塞现象，石榴石价格高，也有流失情况。

2纤维滤料滤池

20世纪90年代中期，东北电力学院在总结多年来过滤经验的基础上，研制成功纤维束状滤料。纤维束滤料近于平行水流方向置于过滤设备中被压紧，形成上疏下密类似于理想过滤的孔隙分布，而反冲洗时，可使床层处于松散状态。床层孔隙可以通过水力自动调节，达到理想的过滤效果。而且气、水用量少，清洗时间短。

东北电力学院对纤维束滤料过滤进行了大量的实验研究，实践表明，纤维束滤料可用于反渗透法脱盐等对水质要求较严格的预处理。在原水浊度为3.8~4.6NTU，滤速30~40m/h，出水浊度<1NTU，淤塞指数SDI(15min)<2，完全可满足反渗透膜分离过程对进水水质的要求，且水层阻力小，截污容量大。

2.1束状纤维滤池

束状纤维滤池是一种全新的重力式滤池，它采用了一种新型的纤维束软填料作为滤元，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，具有比表面积大，过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径的限制等问题。微小的滤料直径，极大地增加了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。

滤池为充分发挥纤维滤料的特长，在滤池内设有纤维密度调节装置。设备运行时，通过纤维密度调节装置向滤层加压，使滤层孔隙度沿水流动方向逐渐缩小，密度逐渐增大，相应滤层孔隙直径逐渐减小实现了理想的深层过滤。当滤层被污染需清洗再生时，纤维密度调节装置将滤层放松，使滤料恢复自由状态，即可用水方便地进行清洗。对滤料的清洗采用气--水混合擦洗的工艺，可有效地恢复滤元的过滤性能。

过滤精度高：水中悬浮物的去除率可接近100%，对细菌、病毒、大分子有胶体、铁等杂质有明显地去除作用；过滤速度快：一般为20-25m/h，最高可达30m/h；截污容量大：一般为10～15kg/m3，是传统过滤池的2倍以上；不需要更换滤元：滤元被污染后可方便地进行清洗，恢复过滤性能。

2.2D型滤池

九十年代末，李振瑜等研制成功彗星式纤维过滤材料，并申请了专利，并将这种过滤材料命名为“彗星式纤维过滤材料”。

彗星式纤维过滤材料构成的过滤层其孔隙率沿滤层高度呈梯度分布，下部过滤材料压实程度高，孔隙率相对较小，易于保证过滤精度，整个滤床孔隙率由下至上逐渐增大，滤层孔隙率的分布特性有助于实现高速和高精度过滤。

D型滤池在结构和运行方式上借鉴了法国的得利满公司V型石英砂滤池的结构，滤料采用了清华大学研制的“彗星式纤维过滤材料”，D型滤池的控制

可采用手动控制和自动控制两种方式，可根据用户需要制定，灵活、先进；特有的拦截技术，可保证滤料在反冲洗时不会流失；反冲洗耗水率低(约1%～2%)，运行费用省；具有钢板和混凝土两种结构型式，根据用户和实际需要选择，最大程度地节约投资费用；抗冲击性能强。

3结束语

国内外尤其是国内绝大部分水厂应用的还是重力式滤池，国内现在多用双层滤池及均质滤料滤池，它们在经济、技术上更适合当前我国国情。而纤维滤料滤池、臭氧化-生物活性炭滤池等新型的过滤技术发展还不够成熟和完善，现在应用的较少。总之，重力式滤池现阶段在我国给水行业中起着重要的作用，是实现稳定持续供水的保证。

参考文献

[1]陆柱，蔡兰坤，丛梅.给水与用水技术[M].北京：化学工业出版社，2004，(8).

重力范文篇2

学科：物理年级：九年级教材版本：人民教育出版社出版

课题名称：§12.1重力教材所在页：第42——46页

一、简介

本节课的主题：重力是初三物理第十二章第一节的一个重点内容。重力是一种常见的力，它在力学学习中有广泛的应用，对物体进行受力分析时，都必须先研究重力对物体的运动有无影响，因此重力在力学中处于基础的地位。本节课主要通过实验探究，采用引导发现、直观演示、和讲解法，使学生了解重力产生的原因；重力的大小和质量的关系；重力的方向和重力的作用点等知识。

关键信息：

1.教材的感性材料丰富，每一个知识点都是从观察或实验引入的，符合初三学生的认知规律；

2.书中的插图极富启发性和趣味性，有利于激发学生的学习兴趣；

3.课本让学生通过探究“重力的大小跟质量的关系”，及大程度地调动了学生的积极性，活跃了课堂气氛，锻炼了学生动手动脑的能力，实现了学生的主体地位。

二、学习者分析：

1、学生的年龄特点和认知特点：

初三的学生正处在青少年时期，具有强烈的好奇心，较强的观察能力。通过初二物理学习，已经具备一定的实验探究能力以及多种物理研究方法。初步了解矛盾对立统一的辩证思维规律，正处于逻辑思维能力发展的最佳时期。并且具备了一定的生活体验，如熟透的苹果要落向地面，并且下落时速度越来越快等有关事例，但并不明白其中的道理。实施探究式教学模式，

2、在学习本课之前应具备的基本知识和技能：

学生应具备一定的生活体验，掌握压力和压强的有关知识，多种物理研究方法，具备一定的实验探究能力、逻辑思维能力。

3、学习者对即将学习的内容已经具备的水平：

本节课所涉及的内容与实际生活联系紧密，使学生具备了一定的生活体验，进而使学生由对生活现象的初步了解，通过实验探究，观察现象，逻辑推断，最后上升为理论认识。有效的锻炼了学生的逻辑思维能力。

三、教学/学习目标及其对应的课程标准：

1．知识与技能目标：①知道什么叫重力，了解重力产生的原因。②知道重力的大小与质量的关系。③了解重力的方向和重力的作用点。

2．方法与过程目标：经历探究“重力大小和质量的关系”的过程。

3．情感态度价值观目标：培养学生乐于探究自然现象，物理道理的兴趣，提高学生辩证的分析物理知识的意识。

四、教育理念和教学方式：

1.教师是学生学习的组织者、促进者、合作者：在本节的备课和教学过程中，为学生的动手实践，自主探索与合作交流提供机会，搭建平台；尊重和自己意见不一致的学生，赞赏每一位学生对教科书的质疑和对自己的超越，尊重学生的独特见解；教会他们自己探究想了解的知识；帮助学生发现他们所学东西的社会价值，并能客观的、一分为二的看待某一问题。通过恰当的教学方式引导学生学会自我调适，自我选择。

学生是学习的主人，在教师指导下主动的、富有个性的学习，用自己的身体去亲自经历，用自己公务员之家，全国公务员共同天地的心灵去亲自感悟。

教学是师生交往、积极互动、共同发展的过程。当学生迷路的时候，教师不轻易告诉方向，而是引导他怎样去辨明方向；当学生登山畏惧了的时候，教师不是拖着他走，而是唤起他内在的精神动力，鼓励他不断向上攀登。

2．教法：根据本节的教学特点和学生的实际情况，我在“探究”教学的基础上采用了：

引导发现法、直观演示法和讲解法。

引导发现法属于启发式教学，本课将通过教师的引导、启发、使学生积极参与，主动探索和发现物理规律。直观演示法就是：通过插图、实验、模型、投影等直观教学手段，使物理情景具体化、形象化，有利于激发学生的学习兴趣，促使知识由具体感知向抽象思维的转化。这两种教学方法配合使用，加上精确的讲解，严密的推理，将达到教学方法的优化组合。

3．教学评价方式：

（1）通过观察实验，关注学生在观察操作、现象等活动中的主动参与程度与合作交流意识，及时给与鼓励、强化、指导和矫正。

（2）通过实验探究“重力的大小和质量的关系”，给学生机会，在自然放松的状态下，将思维充分发散，揭示了学生的逻辑思维能力和过程，并反馈了班级学生的实验探究能力。知识与技能的掌握情况，使老师可以及时诊断学情，调查教学。

五、教学媒体和教学技术选用：

本次教学需要实物教具、实验器材和多媒体课件的辅助。

事物教具：重物、重垂线。

实验器材：弹簧测力计、多个钩码、细线、小重物

实物教具、实验器材和多媒体课件分别在本课的引入、学生探究等环节中得到应用，它们的使用可以更好的激发学生兴趣，引起学生的好奇，为学生提供了良好的学习氛围，和充足的实验器材。使学生的学习资源更为丰富。

六、教学和活动过程：

（一）教学准备阶段：

1．课前根据本节课需要自制了一系列重物落地的动画演示多媒体课件，在引入新课时激发学生的探究热情。

2．需要对学生分组，前后桌4人一组，每组包括能力不同的学生，设组长1名，中心发言人1名，其他人可适时补充，组长主要肩负引领和鼓舞同学学习积极性之责。希望每小队含合作小组数目一样。

（二）整个教学过程叙述：

具体教学过程，分为四个板块来完成：

第一板块：复习旧知识，引入新课

首先以提问的方式复习力的概念，弹簧秤的使用方法、力的三要素和力的图示，为学好本节新课做好必要的知识准备。

然后，利用课本42页“想想做做”，让学生做“模拟引力”实验。再利用“苹果落地”及“一系列重物落地”的多媒体动画引入新课。

【说明：1．让学生通过实验先感受橡皮不会飞走是因为受到“引力”作用，拉进了学生跟所学知识的距离。2．由于学生日常生活中有很多重力现象的体验，并且在小学时就知道牛顿发现万有引力的故事，因此他们对插图所展示的物理情景是很熟悉的，知道重物的落地是由于重物的吸引，即重力的作用。所以这样引入新课很自然，体现了物理知识是来源于生活的。】

第二板块：重力的概念及产生原因。

引入新课后，指导学生阅读课文中“重力”的概念，分析重力产生的原因和施力物体，使学生理解重力的概念。

【说明：方法简单明了，并有助于提高学生自学能力。】

第三板块：探究“重力的大小与质量的关系”

利用实验探究的方法完成这部分知识的教学。实验方法是：先用弹簧秤分别称出质量为100克、200克、300克的钩码分别受到的重力，填入书中表格，然后算出每次测得的重力跟质量的比值，使学生自己“发现”，在误差允许的范围内，物体的重力跟质量成正比，其比值是一个定值为9.8牛／千克，由此得出G＝mg这个计算重力大小的公式。

并将数据整理画出图像。（正比例函数图像，利用事物投影展示。）

此实验的关键是：①要选精确度较高的弹簧秤。②要正确使用弹簧秤。

【说明：利用学生探究来完成这部分知识的教学，好处有两个：一是使学生有机会参与课堂教学，自主地进行物理规律的探究，体现自主性原则；二是再次练习使用弹簧秤测量力的大小，提高学生的动手能力。】

第四板块：重力的方向

这也是本节课的一个重点内容。教学实先做演示实验：用细线把物体悬挂起来，静止时让学生观察线的方向是否是竖直方向。然后剪断细线，同时让学生观察：物体在重力作用下沿什么方向下落？这样又一次让学生自己去“发现”：重力的方向是竖直向下的。

这个知识有一个重要的应用——重垂线，它是建筑工人砌墙时用来校准墙壁是否竖直的。由于学生缺乏这方面的感性认识，在理解上有一定的难度，所以教学时要先易到学生观察图12.1-6，再让一位学生利用重垂线进行操作，其他同学分析其工作原理。当学生理解了这一现象后提问：如何用这个重垂线来检查窗台、桌面是否水平？需要什么辅助器材？这是学生最难理解的地方，为了突破这一难点，教师要引导学生回忆测量人体身高的办法，并通过一些动作适当提示，最后在学生充分发表见解的基础上归纳：重垂线其实是应用了重力的方向，然后再解决水平问题。

想想议议：看图12.1-7思考地球上几个地方的苹果都可以向“下”落，但从地球外面看，几个苹果下落的方向显然不同。那么，我们所说的“下”指的是什么方向？

【说明：这一部分的教学，充分体现了学生为主体的教学理念，遵循了由易到难，层层深入的方法。重垂线、水平仪是重力方向的重要应用，对它们的学习，也体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。】

第五板块：重力的作用点——重心

这个内容比较抽象，为了帮助学生建立这个物理模型，可以先做一个小实验（找刻度尺的重心），然后告诉学生，刻度尺上与手指接触的位置就是重力的作用点，叫做重心。重心做的位置不仅跟物体的形状有关，而且还跟材料是否均匀有关。向学生出示圆形薄板等质地均匀、外形规则的物体，指出其重心就在它的几何中心上（演示），并在黑板上画出这两种形状的物体图形，标出重心位置，作出重力的示意图。通过这样的教学处理，学生便对重心的概念有了一个具体的感知，知道物体受到的重力可以看作集中在一点上；利用这个重心的平衡特点，还能找出材料不均匀或形状不规则物体的重心。

【说明：利用实验帮助学生建立了“重心”这个较难理解的物理模型，并应用于实际。起到了事半功倍的效果。】

第六板块：布置作业

1．作出质量为100千克的物体受到的重力的图示。

2．完成课后练习

七、课后反思：

1．在教学过程中，加强学法指导是公务员之家，全国公务员共同天地当前教学方法改革的一个重要课题。本节课重点是指导学生如何主动去观察思考、动手实验，初步掌握研究常见力的方法。通过实例分析，提高学生引用知识解决问题的能力，养成良好的学习习惯。

重力范文篇3

以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史最久。在此基础上，人们从不同的工艺角度发展了其它型式快滤池。

1.1普通快滤池

普通快滤池工作机理：过滤时，开启进水支管和清水支管的阀门。关闭冲洗水支管阀门与排水阀。浑水就经进水总管、支管从浑水渠进入滤池。经过滤料层、承托层后，由配水系统的配水支管汇集起来再经配水系统干管、清水支管、清水总管流往清水池。

反冲洗时，关闭进水支管和清水支管的阀门。开启排水阀与冲洗水支管阀门。冲洗水即由冲洗水总管、支管，经配水系统的干管、支管及支管上的许多孔眼流出，自上而下穿过承托层及滤料层，均匀地分布整个滤池平面上。滤料层在自上而下均匀分布的水流中处于悬浮状态，滤料得到清洗。冲洗废水流入排水槽，再经浑水渠、排水管和废水渠排入下水道。

1.2虹吸滤池

20世纪60时年代开始，突破了常规滤池设计，引进了国外的虹吸滤池，以建成一百余座。北京印染厂给水工程：设计规模700m3/时，该厂通过小型试验取得设计参数，是我国首先采用虹吸滤池的水厂。

虹吸滤池的工作机理：虹吸滤池的滤料组成和滤速选定与普通快滤池相同，所不同的是每个单元滤池都配置了进水虹吸管和排水虹吸管，利用虹吸作用来代替滤池的进水阀门和反冲洗排水阀门。反冲洗所需水头和水量均来自滤池本身。

虹吸滤池不需要大型进水阀或控制滤速装置，也不需冲洗水塔或水泵，因此设备投资低于普通快滤池；可以自动化控制运行，而且过滤过程中，滤出水水位高于滤层不致负水头现象，一定范围内根据水量变化可自动均衡各单元滤池的流量。

1.3无阀滤池

无阀滤池是最早在商业上取得成功的自动运行滤池，经过不断的应用与技术改造，其技术已经成熟，有着广泛的应用。

无阀滤池工作机理：利用水利学原理，通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动运行的滤池。原水自进水管进入滤池后，自上而下穿过滤床，滤后水经连通管进入顶部贮水箱，待水箱充满后，过滤水由出水管排入清水池。随着过滤进行，水头损失逐渐增大，虹吸上升管内的水位逐渐上升，当这个水位达到虹吸辅助管的管口时，废水就从辅助管下落，并抽吸虹吸管顶部的空气，在很短的时间内，虹吸管因出现负压而工作滤池进入反冲洗阶段。贮水箱的清水自上而下留过滤床，反冲洗水由虹吸管排入排水井。当水箱水位下降至虹吸破坏口时，虹吸管吸进空气，虹吸破坏，反冲洗结束，滤池又恢复过滤状态。

重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、造价低及操作管理方便。

1.4V型滤池

V型滤池是均匀滤料滤池的一种，采用均匀石英砂滤料，滤层厚度比普通块滤池厚，截污量也比普通块滤池大。而且V型石英砂滤池过滤能力的再生，采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗技术，可以节水、节能，还能提高水质，增大滤层的截污能力，延长工作周期，提高产水量。在20世纪70年代已在欧洲大陆广泛使用，20世纪80年中期进入我国，首先在澳门青州水厂运用，后期，在南京、西安、重庆等地开始引进使用。

V型滤池结构与机理：

V型滤池(见V型滤池结构简图1)因两侧进水槽4设计成V字型而得名。一组V型滤池通常由数只滤池组成。每只滤池中间为双层中央渠道，将滤池分成左、右两格。渠道上层6是排水渠供冲洗排污用；下层7是气、水分配渠，过滤时汇集滤后清水，冲洗时分配气和水。渠上部设有一排配气小孔9，下部设有一排配水方孔8。V型槽底设有一排小孔5，既可作过滤时进水用，冲洗又可供横向扫洗布水用，这是V型槽底设计的一个特点。滤板上均匀布置长柄滤头，每平方米布置50-60个。滤板下部是空间10。

1.进水气动隔膜阀；2.堰口；3.侧孔；4.V型槽；5.小孔；6.排水渠；7.汽水分配渠；8.配谁方孔；9.配气小孔；10.底部空间；11.水封井；12.出水堰；13.清水渠；14.进气阀；15.排水阀

图1V型滤池构造

V型滤池反冲洗的排水系统简单，施工方便，省去了为排水均匀而设的众多集水槽；滤层厚，采用等粒径粗颗粒滤料，截污能力强，截污量大，过滤周期长；采用气水反冲洗，反冲洗效果好，节水；表面横向扫洗，及时排除使表面悬浮杂质；自动化程度高，控制系统成熟。

V型滤池兼备了优质过滤和有效冲洗的优点，适应当今国际给水过滤技术的发展趋势，被认为是值得推广的过滤工艺。

1.5多层滤料滤池

多层滤池除滤速有高速过滤特点外，其他部分与常规滤池设计基本相同。

双层滤料滤池主要是煤砂双层滤料滤池，在国外尤其是美、日等国仍然作为主要过滤设施采用，国内也在大量使用，当前还是应予优先考虑的一种滤池。它滤出水量多，在一般原水情况下滤出水能达到要求的水质标准，造价低、滤料易于制备(煤滤料吸附性更强)，便利操作和维护，至于轻质滤料丢失问题，用水冲洗或是气水分隔冲洗，只要管理得当，设计合理，不会发生丢失情况。双层滤料滤池效率基本是砂滤池效率的一倍，水头损失也小，过滤周期也比较小。另外该滤池煤滤料货源易得，控制方便。

双层滤料滤池国外无烟煤层厚，石英砂层薄，正好与我国相反，有待我国进一步探讨，进行优化。

三层滤料滤池滤料为煤、砂、石榴石，滤速在初滤时可为一般快滤池的3倍，煤砂双层滤池的2倍。但随后滤速降低，此种滤池过滤周期较短。根据有关资料称，其总滤出水量不及双层滤池，且滤层有阻塞现象，石榴石价格高，也有流失情况。

2纤维滤料滤池

20世纪90年代中期，东北电力学院在总结多年来过滤经验的基础上，研制成功纤维束状滤料。纤维束滤料近于平行水流方向置于过滤设备中被压紧，形成上疏下密类似于理想过滤的孔隙分布，而反冲洗时，可使床层处于松散状态。床层孔隙可以通过水力自动调节，达到理想的过滤效果。而且气、水用量少，清洗时间短。

东北电力学院对纤维束滤料过滤进行了大量的实验研究，实践表明，纤维束滤料可用于反渗透法脱盐等对水质要求较严格的预处理。在原水浊度为3.8~4.6NTU，滤速30~40m/h，出水浊度<1NTU，淤塞指数SDI(15min)<2，完全可满足反渗透膜分离过程对进水水质的要求，且水层阻力小，截污容量大。

2.1束状纤维滤池

束状纤维滤池是一种全新的重力式滤池，它采用了一种新型的纤维束软填料作为滤元，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，具有比表面积大，过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径的限制等问题。微小的滤料直径，极大地增加了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。

滤池为充分发挥纤维滤料的特长，在滤池内设有纤维密度调节装置。设备运行时，通过纤维密度调节装置向滤层加压，使滤层孔隙度沿水流动方向逐渐缩小，密度逐渐增大，相应滤层孔隙直径逐渐减小实现了理想的深层过滤。当滤层被污染需清洗再生时，纤维密度调节装置将滤层放松，使滤料恢复自由状态，即可用水方便地进行清洗。对滤料的清洗采用气--水混合擦洗的工艺，可有效地恢复滤元的过滤性能。

过滤精度高：水中悬浮物的去除率可接近100%，对细菌、病毒、大分子有胶体、铁等杂质有明显地去除作用；过滤速度快：一般为20-25m/h，最高可达30m/h；截污容量大：一般为10～15kg/m3，是传统过滤池的2倍以上；不需要更换滤元：滤元被污染后可方便地进行清洗，恢复过滤性能。

2.2D型滤池

九十年代末，李振瑜等研制成功彗星式纤维过滤材料，并申请了专利，并将这种过滤材料命名为“彗星式纤维过滤材料”。

彗星式纤维过滤材料构成的过滤层其孔隙率沿滤层高度呈梯度分布，下部过滤材料压实程度高，孔隙率相对较小，易于保证过滤精度，整个滤床孔隙率由下至上逐渐增大，滤层孔隙率的分布特性有助于实现高速和高精度过滤。

D型滤池在结构和运行方式上借鉴了法国的得利满公司V型石英砂滤池的结构，滤料采用了清华大学研制的“彗星式纤维过滤材料”，D型滤池的控制

可采用手动控制和自动控制两种方式，可根据用户需要制定，灵活、先进；特有的拦截技术，可保证滤料在反冲洗时不会流失；反冲洗耗水率低(约1%～2%)，运行费用省；具有钢板和混凝土两种结构型式，根据用户和实际需要选择，最大程度地节约投资费用；抗冲击性能强。

3结束语

国内外尤其是国内绝大部分水厂应用的还是重力式滤池，国内现在多用双层滤池及均质滤料滤池，它们在经济、技术上更适合当前我国国情。而纤维滤料滤池、臭氧化-生物活性炭滤池等新型的过滤技术发展还不够成熟和完善，现在应用的较少。总之，重力式滤池现阶段在我国给水行业中起着重要的作用，是实现稳定持续供水的保证。

参考文献

[1]陆柱，蔡兰坤，丛梅.给水与用水技术[M].北京：化学工业出版社，2004，(8).

[2]许保玖.给水处理理论[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.

[3]上海市政工程设计研究院.給水排水设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

重力范文篇4

以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史最久。在此基础上，人们从不同的工艺角度发展了其它型式快滤池。

1.1普通快滤池

普通快滤池工作机理：过滤时，开启进水支管和清水支管的阀门。关闭冲洗水支管阀门与排水阀。浑水就经进水总管、支管从浑水渠进入滤池。经过滤料层、承托层后，由配水系统的配水支管汇集起来再经配水系统干管、清水支管、清水总管流往清水池。

反冲洗时，关闭进水支管和清水支管的阀门。开启排水阀与冲洗水支管阀门。冲洗水即由冲洗水总管、支管，经配水系统的干管、支管及支管上的许多孔眼流出，自上而下穿过承托层及滤料层，均匀地分布整个滤池平面上。滤料层在自上而下均匀分布的水流中处于悬浮状态，滤料得到清洗。冲洗废水流入排水槽，再经浑水渠、排水管和废水渠排入下水道。

1.2虹吸滤池

20世纪60时年代开始，突破了常规滤池设计，引进了国外的虹吸滤池，以建成一百余座。北京印染厂给水工程：设计规模700m3/时，该厂通过小型试验取得设计参数，是我国首先采用虹吸滤池的水厂。

虹吸滤池的工作机理：虹吸滤池的滤料组成和滤速选定与普通快滤池相同，所不同的是每个单元滤池都配置了进水虹吸管和排水虹吸管，利用虹吸作用来代替滤池的进水阀门和反冲洗排水阀门。反冲洗所需水头和水量均来自滤池本身。

虹吸滤池不需要大型进水阀或控制滤速装置，也不需冲洗水塔或水泵，因此设备投资低于普通快滤池；可以自动化控制运行，而且过滤过程中，滤出水水位高于滤层不致负水头现象，一定范围内根据水量变化可自动均衡各单元滤池的流量。

1.3无阀滤池

无阀滤池是最早在商业上取得成功的自动运行滤池，经过不断的应用与技术改造，其技术已经成熟，有着广泛的应用。

无阀滤池工作机理：利用水利学原理，通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动运行的滤池。原水自进水管进入滤池后，自上而下穿过滤床，滤后水经连通管进入顶部贮水箱，待水箱充满后，过滤水由出水管排入清水池。随着过滤进行，水头损失逐渐增大，虹吸上升管内的水位逐渐上升，当这个水位达到虹吸辅助管的管口时，废水就从辅助管下落，并抽吸虹吸管顶部的空气，在很短的时间内，虹吸管因出现负压而工作滤池进入反冲洗阶段。贮水箱的清水自上而下留过滤床，反冲洗水由虹吸管排入排水井。当水箱水位下降至虹吸破坏口时，虹吸管吸进空气，虹吸破坏，反冲洗结束，滤池又恢复过滤状态。

重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、造价低及操作管理方便。

1.4V型滤池

V型滤池是均匀滤料滤池的一种，采用均匀石英砂滤料，滤层厚度比普通块滤池厚，截污量也比普通块滤池大。而且V型石英砂滤池过滤能力的再生，采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗技术，可以节水、节能，还能提高水质，增大滤层的截污能力，延长工作周期，提高产水量。在20世纪70年代已在欧洲大陆广泛使用，20世纪80年中期进入我国，首先在澳门青州水厂运用，后期，在南京、西安、重庆等地开始引进使用。

V型滤池结构与机理：

V型滤池(见V型滤池结构简图1)因两侧进水槽4设计成V字型而得名。一组V型滤池通常由数只滤池组成。每只滤池中间为双层中央渠道，将滤池分成左、右两格。渠道上层6是排水渠供冲洗排污用；下层7是气、水分配渠，过滤时汇集滤后清水，冲洗时分配气和水。渠上部设有一排配气小孔9，下部设有一排配水方孔8。V型槽底设有一排小孔5，既可作过滤时进水用，冲洗又可供横向扫洗布水用，这是V型槽底设计的一个特点。滤板上均匀布置长柄滤头，每平方米布置50-60个。滤板下部是空间10。

1.进水气动隔膜阀；2.堰口；3.侧孔；4.V型槽；5.小孔；6.排水渠；7.汽水分配渠；8.配谁方孔；9.配气小孔；10.底部空间；11.水封井；12.出水堰；13.清水渠；14.进气阀；15.排水阀

图1V型滤池构造

V型滤池反冲洗的排水系统简单，施工方便，省去了为排水均匀而设的众多集水槽；滤层厚，采用等粒径粗颗粒滤料，截污能力强，截污量大，过滤周期长；采用气水反冲洗，反冲洗效果好，节水；表面横向扫洗，及时排除使表面悬浮杂质；自动化程度高，控制系统成熟。

V型滤池兼备了优质过滤和有效冲洗的优点，适应当今国际给水过滤技术的发展趋势，被认为是值得推广的过滤工艺。1.5多层滤料滤池

多层滤池除滤速有高速过滤特点外，其他部分与常规滤池设计基本相同。

双层滤料滤池主要是煤砂双层滤料滤池，在国外尤其是美、日等国仍然作为主要过滤设施采用，国内也在大量使用，当前还是应予优先考虑的一种滤池。它滤出水量多，在一般原水情况下滤出水能达到要求的水质标准，造价低、滤料易于制备(煤滤料吸附性更强)，便利操作和维护，至于轻质滤料丢失问题，用水冲洗或是气水分隔冲洗，只要管理得当，设计合理，不会发生丢失情况。双层滤料滤池效率基本是砂滤池效率的一倍，水头损失也小，过滤周期也比较小。另外该滤池煤滤料货源易得，控制方便。

双层滤料滤池国外无烟煤层厚，石英砂层薄，正好与我国相反，有待我国进一步探讨，进行优化。

三层滤料滤池滤料为煤、砂、石榴石，滤速在初滤时可为一般快滤池的3倍，煤砂双层滤池的2倍。但随后滤速降低，此种滤池过滤周期较短。根据有关资料称，其总滤出水量不及双层滤池，且滤层有阻塞现象，石榴石价格高，也有流失情况。

2纤维滤料滤池

20世纪90年代中期，东北电力学院在总结多年来过滤经验的基础上，研制成功纤维束状滤料。纤维束滤料近于平行水流方向置于过滤设备中被压紧，形成上疏下密类似于理想过滤的孔隙分布，而反冲洗时，可使床层处于松散状态。床层孔隙可以通过水力自动调节，达到理想的过滤效果。而且气、水用量少，清洗时间短。

东北电力学院对纤维束滤料过滤进行了大量的实验研究，实践表明，纤维束滤料可用于反渗透法脱盐等对水质要求较严格的预处理。在原水浊度为3.8~4.6NTU，滤速30~40m/h，出水浊度<1NTU，淤塞指数SDI(15min)<2，完全可满足反渗透膜分离过程对进水水质的要求，且水层阻力小，截污容量大。

2.1束状纤维滤池

束状纤维滤池是一种全新的重力式滤池，它采用了一种新型的纤维束软填料作为滤元，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，具有比表面积大，过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径的限制等问题。微小的滤料直径，极大地增加了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。

滤池为充分发挥纤维滤料的特长，在滤池内设有纤维密度调节装置。设备运行时，通过纤维密度调节装置向滤层加压，使滤层孔隙度沿水流动方向逐渐缩小，密度逐渐增大，相应滤层孔隙直径逐渐减小实现了理想的深层过滤。当滤层被污染需清洗再生时，纤维密度调节装置将滤层放松，使滤料恢复自由状态，即可用水方便地进行清洗。对滤料的清洗采用气--水混合擦洗的工艺，可有效地恢复滤元的过滤性能。

过滤精度高：水中悬浮物的去除率可接近100%，对细菌、病毒、大分子有胶体、铁等杂质有明显地去除作用；过滤速度快：一般为20-25m/h，最高可达30m/h；截污容量大：一般为10～15kg/m3，是传统过滤池的2倍以上；不需要更换滤元：滤元被污染后可方便地进行清洗，恢复过滤性能。

2.2D型滤池

九十年代末，李振瑜等研制成功彗星式纤维过滤材料，并申请了专利，并将这种过滤材料命名为“彗星式纤维过滤材料”。

彗星式纤维过滤材料构成的过滤层其孔隙率沿滤层高度呈梯度分布，下部过滤材料压实程度高，孔隙率相对较小，易于保证过滤精度，整个滤床孔隙率由下至上逐渐增大，滤层孔隙率的分布特性有助于实现高速和高精度过滤。

D型滤池在结构和运行方式上借鉴了法国的得利满公司V型石英砂滤池的结构，滤料采用了清华大学研制的“彗星式纤维过滤材料”，D型滤池的控制

可采用手动控制和自动控制两种方式，可根据用户需要制定，灵活、先进；特有的拦截技术，可保证滤料在反冲洗时不会流失；反冲洗耗水率低(约1%～2%)，运行费用省；具有钢板和混凝土两种结构型式，根据用户和实际需要选择，最大程度地节约投资费用；抗冲击性能强。

3结束语

国内外尤其是国内绝大部分水厂应用的还是重力式滤池，国内现在多用双层滤池及均质滤料滤池，它们在经济、技术上更适合当前我国国情。而纤维滤料滤池、臭氧化-生物活性炭滤池等新型的过滤技术发展还不够成熟和完善，现在应用的较少。总之，重力式滤池现阶段在我国给水行业中起着重要的作用，是实现稳定持续供水的保证。

参考文献

[1]陆柱，蔡兰坤，丛梅.给水与用水技术[M].北京：化学工业出版社，2004，(8).

重力范文篇5

知识目标

1．知道什么是重力、重力的方向、重心．

2．理解重力的大小跟质量成正比，会用公式计算重力．

能力目标

1．通过上节力的三要素的学习引入重力的三要素，培养学生学习的迁移能力．

2．培养学生分析、解决问题的能力．

情感目标

通过讲解重垂线和重心，培养学生尊重物理事实，应用物理知识解决实际问题的科学探究精神．

教学建议

教材分析

本节是在前三节内容的基础上，研究最常见的力——重力．教材通过“苹果落地”和“抛出去的石块向地面下落”两个例子使学生认识重力的存在．然后用实验研究物体所受重力的大小跟质量的关系，方法是用弹簧测力计测出质量成倍数关系的钩码所受到的重力的大小，算出每次测得的重力的大小跟质量的比值，由此得出重力跟质量成正比，质量增大几倍，重力也增大几倍．并由此关系，得出重力的计算公式．

关于重力的方向，教材说明用一根线把物体悬挂起来，物体静止时，线的方向就是重力的方向，所以重力的方向总是竖直向下的．这种讲法比直接告诉学生重力的方向是竖直向下的更符合逻辑．

由于物体重心的位置跟形状、质量分布情况有关，教材关于重心的问题只做了简单介绍．

本节后面的“想想议议”中的问题，目的在于让学生正确理解地球上不同地方的重力方向是不同的，都是指向地球中心的．

有关“重力的方向”的教学建议

可让学生通过观察并认识物体自由下落的方向、悬挂物体的线自由下垂的方向就是重力的方向．人们把这个方向叫做竖直方向，所以重力的方向是竖直向下的．

学生常常把重力的方向误认为踉接触面垂直．为了纠正这种错误，在讲授重力的方向时可以做以下的实验：让学生观察两条重垂线的方向，看它们是否相同？重垂线与水平桌面、斜面的方向是否垂直？

为了让学生了解重垂线在建筑中的作用，课后可以让学生利用重垂线校准墙壁是否竖直（看重垂线是否与墙壁平行），窗台、桌面是否水平（看重垂线是否与窗台、桌面垂直）．

有关“重力的概念”的教学建议

为了提高学生的学习兴趣，培养观察思考能力，建议教学中可以演示下面的小实验：手中的小球离开手以后，竖直下落；杯中的水从高处流往低处；小球在桌面上滚到桌边后要落地……等等，让学生分析产生这些现象的原因．通过讨论，学生不难得出，物体都是由高处落到低处，产生这些现象的原因是由于它们都受到地球的吸引力．这时再总结出：地面上的一切物体，都要受到地球的引力，由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力．再让学生列举出他们在日常生活中观察到的物体受到重力的种种现象．这样既可加深学生对重力的理解，又可培养学生观察思考的习惯．

教学设计示例

重点、难点分析

1．重力

重力的概念比较复杂，而且比较抽象．由于学生在日常生活中对重力有一些模糊的认识，而且有些认识是不科学的，例如有的学生认为重力是物体自己施加的，这样给教学造成一定的困难．因而在进行“重力”这部分内容的教学时应从以下几个方面分层次进行．

（1）从观察入手，手中的物体离开手以后竖直下落，而且速度越来越快；向上抛出的小球在上升过程中速度越来越慢，升高到一定高度改变运动方向向下降落．

（2）分析思考，物体下落速度越来越快，向上抛出的物体速度越来越慢，物体升高到一定高度改变运动方向，都是物体的运动状态发生了改变，由于力可以改变物体的运动状态，说明物体受到了力的作用．

（3）物体下降时速度越来越快，向上抛出时越来越慢，升高到一定高度改变了运动方向，说明物体受到了向下的力．

（4）有受力物体必然有施力物体，这个施力物体就是地球，是由于地球的吸引而使物体受到了力．由此得出重力的概念．

2．重力的方向竖直向下

关于重力的方向，在学生中易出现两个错误说法：一是把竖直向下说成垂直向下，或者误认为与接触面垂直．由于学生对放在斜面上的物体可以沿斜面下滑有感性认识，因此认为这时重力的方向是沿斜面向下的，为了解决上述学生中的问题，建议在教学中采取以下方法．

（1）认真观察物体自由下落的方向，悬挂物体的线自由下垂的方向，然后向学生明确，这个方向被人们称为竖直方向，所以重力的方向竖直向下．

（2）从数学知识可以知道，垂直是两条线、两个平面，或者是线与平面之间的位置关系，但是重垂线的方向与水平桌面垂直、与斜面不垂直，因此讲垂直向下或者讲与接触面垂直是错误的．

3．重心

重力在物体上的作用点，叫做物体的重心，当一个物体的几何形状及质量分布不发生改变时，它的重心位置相对物体来说也是确定的，并不随物体放置的位置改变而改变．但如果形状发生了变化，其重心位置一般也将发生改变，如一个人在运动时其重心位置就会不断发生变化．

分布均匀，形状规则的物体其重心在其几何中心，如球形，正方体，圆柱体等．

重心的位置不一定都在物体上，例如一个圆环其重心就不在环上，而在圆心上．

对于不规则的物体，其重心可以采用悬挂法来确定．

师生互动活动设计

1．观察手中的物体离开手后自由下落，向上抛出的物体速度越来越慢最后改变方向自由下落，通过分析这些现象得出重力的概念．

2．通过实验得出重力与质量的关系

3．通过观察、分析、讨论认识重力的方向是竖直向下的．

4．小实验，确定重心的位置．

课时安排1课时

教具学具准备重垂线、弹簧秤、钩码

教学设计示例

（一）导入新课

实验一：教师将小球放在手中，松开手，请同学们观察松开手以后小球如何运动？它的运动状态变了没有？为什么会发生这些现象？

教师进行实验，反复几次，然后请同学回答上述问题．

小球下落，它的速度越来越快，它的运动状态发生了变化．由于力可以改变物体的运动状态，可见小球受到了力的作用．

在教师的引导下，由学生回答出“力的方向是向下的．”

实验二：教师向上抛出一个小球，请同学们认真观察小球整个运动过程中的情况．

教师进行实验，反复几次，请同学叙述观察到的现象．

提问：为什么小球在抛出以后运动的速度越来越慢，为什么小球会改变运动方向？

在学生回答的基础上指出：以上现象都说明小球受到了一个向下的力，一个物体受到力的作用，一定有另外的物体对它施加这种作用．抛出小球以后、小球向上运动，速度越来越慢．上升到一定高度改变运动方向，向下运动，而且速度越来越快．产生上述现象的原因是由于小球受到了地球的吸引而受到了力．这个力我们叫它重力．

（二）新课教学

1．重力的方向

老师：放在讲桌上的粉笔盒、板擦，同学们课桌上放的书、铅笔盒，以及桌子、椅子，包括我们自己在内受不受重力？

［学生］都受到重力．

［老师］重力的施力物体是谁？

［学生］是地球．

［老师］在地面附近有没有不受重力的物体？

［学生］没有．

［老师］请同学们看一下，在铁架台的横杆上用线挂着几个物体，有重锤、有砝码．悬挂物体的线自由下垂的方向，刚才我们看到的小球自由落下的方向，一致不一致？

［学生］这些方向都是一样的．

我们把这个方向叫竖直向下，所以重力的方向是竖直向下的．

2．重力的大小

日常生活经验告诉我们，重力是有大小的，这里有两个金属球，一个大一个小，我们请一位同学到前面来把这两个金属球放在手心感觉一下．

请一位同学到前边来拿起金属球．

［老师］这两个金属球哪个质量大？

［学生］大金属球．

［老师］根据你日常生活中的经验，哪个金属球的重力大？

［学生］大球．

［老师］金属球的重力和它的质量是什么关系？

［学生］质量越大的金属球，它的重力也越大．

［老师］回答的很对，但这只是一个定性的结论，下面我们定量的研究这个问题．在研究这个问题之前我们先要明确一下，物体所受重力的大小可以用弹簧秤来测量，（把大小两个金属球用胶条固定两根小线，并挂在两个弹簧秤上）大金属球弹簧秤示数大，挂小金属球的弹簧秤示数小，弹簧秤的读数就等于物体的重力．我们每个同学的课桌上有一个弹簧秤和3个100g的钩码，请同学们分别测出100g、200g、300g的钩码所受的重力，并计算出重力跟质量的比值，把测量值和计算结果填在教材P96的表格中．下面开始实验．

实验过程中教师在同学中巡视，进行指导，了解实验情况，实验结束后请同学说出自己测出的三次重力值和物体的重力与它的质量的比值，将学生测得的值写在黑板上．由于弹簧秤不十分精确以及测量中不可避免的误差，计算出的比值不会正好等于9.8N／kg．应要求学生实事求是的说出自己的测量值，教师引导学生分析数值不准确的原因．

大量的实验和我们日常生活中的经验都告诉我们，质量增大几倍，重力也增大几倍、物体的重力与质量成正比，它们的比值是9.8N/kg，如果用G表示重力，m表示质量，g表示9.8N/kg，那么重力与质量的关系可以写成如下表达式．

请同学考虑一下g=9.8N/kg，它的物理意义是什么？

质量是1kg的物体，受到的重力是9.8N．（这个结论如果学生一时说不出，教师应通过对实验结果的分析逐步进行引导）

利用这个公式，我们可以已知质量计算出物体的重力，也可以已知重力求出物体的质

量．但计算中要注意质量的单位用千克，计算出重力的单位是牛．下面请同学们计算一下，质量是450g的物体重力是多少？

学生练习，教师巡视，练习结束后请学生说出计算过程，教师将学生回答内容写在黑板上，最后形成正确解题过程的板书．

例题质量是450g的物体受到的重力是多少？

已知

求G＝？

解

答物体受到的重力是4.41N．

4．重心

请同学们把直尺、钢笔、铅笔放在手指上并且让它们能静止不动．

学生进行小实验，实验结束后教师提问．

是不是随便怎么放，直尺、钢笔等物品都可以在手指上静止不动．

不是，对每一样东西总是有一个固定的位置．

这个实验告诉我们，物体受到的重力可以看成集中在一个点上，如果这个点正好在手指中间的位置，物体就可以不掉下来，这点是重力在物体上的作用点，我们叫它重心．

老师：刚才实验中同学们是否注意到，直尺重心的位置与钢笔、圆珠笔等物体重心的位置有什么不同，没注意的同学可以再试一下．

［学生］直尺重心的位置正好在中间的位置，钢笔、圆珠笔就不在中间．

［老师］同学们观察的很好，这说明物体重心的位置与物体的形状，材料是否均匀有关．

外形规则，密度均匀的物体的重心就在它的几何中心，如球心、圆心、正方形对角线的交点．

现在同学们的课桌上都有两块不规则的纸板，大家能不能想一个办法，迅速、准确的找到它重心的位置．

组织学生讨论，最后引导大家利用重力的方向竖直向下这一物理规律，利用几何中两条

直线相交确定一个点的数学规律归纳出用吊线法来确定不规则物体重心的位置．

（三）总结、扩展

今天我们研究了重力，实际研究了两个问题，首先，我们研究了什么是重力，重力的概念比较复杂，初中只能作一般的了解．17世纪末，英国科学家牛顿在前人研究的基础上发现，任何两个物体之间都存在引力，引力的大小与两个物体质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，这个引力称之为万有引力，地球与物体之间的万有引力就是一般我们所说的地球引力，但是一般地说重力并不等于地球引力，所以我们的教材中在讲重力时只说“物体由于地球吸引而受到的力叫做重力”，并没讲重力就是地球的吸引力，也没有给出重力的定义．由于这个问题比较复杂，今后到高中还要作进一步研究．今天研究的第二个问题是重力的三要素，即重力大小的计算、重力的方向、重力的作用点．这三个问题对于今后学习物理十分重要，因此一定要掌握．

探究活动

登月报告

【课题】关于失重的资料和登月资料

【组织形式】个人或自由结组

【活动流程】

制订子课题；制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；评估；交流与合作．

【参考方案】查找有关登月的资料和失重的资料．

【备注】1、网上查找的资料要有学习的过程记录．

2、和其他成员交流，发现共性和差异．

3、发现新问题．

重力的应用与克服

【课题】探究人类应用重力知识与克服重力影响的实例

【组织形式】个人或自由结组

【活动流程】

制订子课题；制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；评估；交流与合作．

【参考方案】查找有关航空航天新技术的资料和建筑方面的资料．

【备注】1、网上查找的资料要有学习的过程记录．

重力范文篇6

关键词：重力式滤池；结构；运行方式；滤料

1804年英国首次记载了慢滤池，慢滤池(slowfilter)也称表层过滤，主要利用顶部的滤膜截留悬浮固体，同时发挥微生物对水质的净化作用。这种滤池生产水量少、滤速慢(<10m/d)、占地大，目前慢滤池方式在水处理，特别是污水处理中应用较少；1870年在美国现出了第一座普通快滤池，.快速过滤采用过滤和反冲洗两个步骤，实现截留悬浮固体和清洗滤层，将滤速提高到几十倍到几百倍，从而提高产水量来满足人民生活和工业发展要求。

1粒状滤料滤池

以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史最久。在此基础上，人们从不同的工艺角度发展了其它型式快滤池。

1.1普通快滤池

普通快滤池工作机理：过滤时，开启进水支管和清水支管的阀门。关闭冲洗水支管阀门与排水阀。浑水就经进水总管、支管从浑水渠进入滤池。经过滤料层、承托层后，由配水系统的配水支管汇集起来再经配水系统干管、清水支管、清水总管流往清水池。

反冲洗时，关闭进水支管和清水支管的阀门。开启排水阀与冲洗水支管阀门。冲洗水即由冲洗水总管、支管，经配水系统的干管、支管及支管上的许多孔眼流出，自上而下穿过承托层及滤料层，均匀地分布整个滤池平面上。滤料层在自上而下均匀分布的水流中处于悬浮状态，滤料得到清洗。冲洗废水流入排水槽，再经浑水渠、排水管和废水渠排入下水道。

1.2虹吸滤池

20世纪60时年代开始，突破了常规滤池设计，引进了国外的虹吸滤池，以建成一百余座。北京印染厂给水工程：设计规模700m3/时，该厂通过小型试验取得设计参数，是我国首先采用虹吸滤池的水厂。

虹吸滤池的工作机理：虹吸滤池的滤料组成和滤速选定与普通快滤池相同，所不同的是每个单元滤池都配置了进水虹吸管和排水虹吸管，利用虹吸作用来代替滤池的进水阀门和反冲洗排水阀门。反冲洗所需水头和水量均来自滤池本身。

虹吸滤池不需要大型进水阀或控制滤速装置，也不需冲洗水塔或水泵，因此设备投资低于普通快滤池；可以自动化控制运行，而且过滤过程中，滤出水水位高于滤层不致负水头现象，一定范围内根据水量变化可自动均衡各单元滤池的流量。

1.3无阀滤池

无阀滤池是最早在商业上取得成功的自动运行滤池，经过不断的应用与技术改造，其技术已经成熟，有着广泛的应用。

无阀滤池工作机理：利用水利学原理，通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动运行的滤池。原水自进水管进入滤池后，自上而下穿过滤床，滤后水经连通管进入顶部贮水箱，待水箱充满后，过滤水由出水管排入清水池。随着过滤进行，水头损失逐渐增大，虹吸上升管内的水位逐渐上升，当这个水位达到虹吸辅助管的管口时，废水就从辅助管下落，并抽吸虹吸管顶部的空气，在很短的时间内，虹吸管因出现负压而工作滤池进入反冲洗阶段。贮水箱的清水自上而下留过滤床，反冲洗水由虹吸管排入排水井。当水箱水位下降至虹吸破坏口时，虹吸管吸进空气，虹吸破坏，反冲洗结束，滤池又恢复过滤状态。

重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、造价低及操作管理方便。

1.4V型滤池

V型滤池是均匀滤料滤池的一种，采用均匀石英砂滤料，滤层厚度比普通块滤池厚，截污量也比普通块滤池大。而且V型石英砂滤池过滤能力的再生，采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗技术，可以节水、节能，还能提高水质，增大滤层的截污能力，延长工作周期，提高产水量。在20世纪70年代已在欧洲大陆广泛使用，20世纪80年中期进入我国，首先在澳门青州水厂运用，后期，在南京、西安、重庆等地开始引进使用。

V型滤池结构与机理：

V型滤池(见V型滤池结构简图1)因两侧进水槽4设计成V字型而得名。一组V型滤池通常由数只滤池组成。每只滤池中间为双层中央渠道，将滤池分成左、右两格。渠道上层6是排水渠供冲洗排污用；下层7是气、水分配渠，过滤时汇集滤后清水，冲洗时分配气和水。渠上部设有一排配气小孔9，下部设有一排配水方孔8。V型槽底设有一排小孔5，既可作过滤时进水用，冲洗又可供横向扫洗布水用，这是V型槽底设计的一个特点。滤板上均匀布置长柄滤头，每平方米布置50-60个。滤板下部是空间10。

1.进水气动隔膜阀；2.堰口；3.侧孔；4.V型槽；5.小孔；6.排水渠；7.汽水分配渠；8.配谁方孔；9.配气小孔；10.底部空间；11.水封井；12.出水堰；13.清水渠；14.进气阀；15.排水阀

图1V型滤池构造

V型滤池反冲洗的排水系统简单，施工方便，省去了为排水均匀而设的众多集水槽；滤层厚，采用等粒径粗颗粒滤料，截污能力强，截污量大，过滤周期长；采用气水反冲洗，反冲洗效果好，节水；表面横向扫洗，及时排除使表面悬浮杂质；自动化程度高，控制系统成熟。

V型滤池兼备了优质过滤和有效冲洗的优点，适应当今国际给水过滤技术的发展趋势，被认为是值得推广的过滤工艺。1.5多层滤料滤池

多层滤池除滤速有高速过滤特点外，其他部分与常规滤池设计基本相同。

双层滤料滤池主要是煤砂双层滤料滤池，在国外尤其是美、日等国仍然作为主要过滤设施采用，国内也在大量使用，当前还是应予优先考虑的一种滤池。它滤出水量多，在一般原水情况下滤出水能达到要求的水质标准，造价低、滤料易于制备(煤滤料吸附性更强)，便利操作和维护，至于轻质滤料丢失问题，用水冲洗或是气水分隔冲洗，只要管理得当，设计合理，不会发生丢失情况。双层滤料滤池效率基本是砂滤池效率的一倍，水头损失也小，过滤周期也比较小。另外该滤池煤滤料货源易得，控制方便。

双层滤料滤池国外无烟煤层厚，石英砂层薄，正好与我国相反，有待我国进一步探讨，进行优化。

三层滤料滤池滤料为煤、砂、石榴石，滤速在初滤时可为一般快滤池的3倍，煤砂双层滤池的2倍。但随后滤速降低，此种滤池过滤周期较短。根据有关资料称，其总滤出水量不及双层滤池，且滤层有阻塞现象，石榴石价格高，也有流失情况。

2纤维滤料滤池

20世纪90年代中期，东北电力学院在总结多年来过滤经验的基础上，研制成功纤维束状滤料。纤维束滤料近于平行水流方向置于过滤设备中被压紧，形成上疏下密类似于理想过滤的孔隙分布，而反冲洗时，可使床层处于松散状态。床层孔隙可以通过水力自动调节，达到理想的过滤效果。而且气、水用量少，清洗时间短。

东北电力学院对纤维束滤料过滤进行了大量的实验研究，实践表明，纤维束滤料可用于反渗透法脱盐等对水质要求较严格的预处理。在原水浊度为3.8~4.6NTU，滤速30~40m/h，出水浊度<1NTU，淤塞指数SDI(15min)<2，完全可满足反渗透膜分离过程对进水水质的要求，且水层阻力小，截污容量大。

2.1束状纤维滤池

束状纤维滤池是一种全新的重力式滤池，它采用了一种新型的纤维束软填料作为滤元，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，具有比表面积大，过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径的限制等问题。微小的滤料直径，极大地增加了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。

滤池为充分发挥纤维滤料的特长，在滤池内设有纤维密度调节装置。设备运行时，通过纤维密度调节装置向滤层加压，使滤层孔隙度沿水流动方向逐渐缩小，密度逐渐增大，相应滤层孔隙直径逐渐减小实现了理想的深层过滤。当滤层被污染需清洗再生时，纤维密度调节装置将滤层放松，使滤料恢复自由状态，即可用水方便地进行清洗。对滤料的清洗采用气--水混合擦洗的工艺，可有效地恢复滤元的过滤性能。

过滤精度高：水中悬浮物的去除率可接近100%，对细菌、病毒、大分子有胶体、铁等杂质有明显地去除作用；过滤速度快：一般为20-25m/h，最高可达30m/h；截污容量大：一般为10～15kg/m3，是传统过滤池的2倍以上；不需要更换滤元：滤元被污染后可方便地进行清洗，恢复过滤性能。

2.2D型滤池

九十年代末，李振瑜等研制成功彗星式纤维过滤材料，并申请了专利，并将这种过滤材料命名为“彗星式纤维过滤材料”。

彗星式纤维过滤材料构成的过滤层其孔隙率沿滤层高度呈梯度分布，下部过滤材料压实程度高，孔隙率相对较小，易于保证过滤精度，整个滤床孔隙率由下至上逐渐增大，滤层孔隙率的分布特性有助于实现高速和高精度过滤。

D型滤池在结构和运行方式上借鉴了法国的得利满公司V型石英砂滤池的结构，滤料采用了清华大学研制的“彗星式纤维过滤材料”，D型滤池的控制

可采用手动控制和自动控制两种方式，可根据用户需要制定，灵活、先进；特有的拦截技术，可保证滤料在反冲洗时不会流失；反冲洗耗水率低(约1%～2%)，运行费用省；具有钢板和混凝土两种结构型式，根据用户和实际需要选择，最大程度地节约投资费用；抗冲击性能强。

3结束语

国内外尤其是国内绝大部分水厂应用的还是重力式滤池，国内现在多用双层滤池及均质滤料滤池，它们在经济、技术上更适合当前我国国情。而纤维滤料滤池、臭氧化-生物活性炭滤池等新型的过滤技术发展还不够成熟和完善，现在应用的较少。总之，重力式滤池现阶段在我国给水行业中起着重要的作用，是实现稳定持续供水的保证。

参考文献

[1]陆柱，蔡兰坤，丛梅.给水与用水技术[M].北京：化学工业出版社，2004，(8).

重力范文篇7

关于重力做功与路径无关和弹性势能的教学：只要求学生知道即可.

教学目标

一、知识目标

1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算.

2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关.

3.知道重力势能的相对性.

4.了解弹性势能.

二、能力目标

1.根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式.

2.学会从功和能的关系上解释和分析物理形象.

三、德育目标

渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣.

教学重点

重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系.

教学难点

重力势能的系统性和相对性

教学方法

实验观察法、分析归纳法、讲练法

教学用具

铁球(大小、质量均不同的两个)、透明玻璃容器、沙子、投影片.

教学过程

用投影片出示本节课的学习目标

1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算.

2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关.

3.知道重力势能的相对性.

4.了解弹性势能.

学习目标完成过程：

一、复习导入

教师：打桩机的重锤从高处落下时，可以把水泥桩打进地里，为什么?

学生：因为重锤具有重力势能.

教师：那么什么是重力势能?

学生：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.

演示实验：

在一个透明的玻璃容器内装上沙子.

实验一：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.

实验二：用大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.

学生回答观察到的现象：

在实验一中，铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大.

在实验二中，质量大的铁球落在沙子中的深度大.

教师：通过上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大.

引入：那么，怎样定量地表示重力势能呢?

板书课题：重力势能

二、新课教学

(一)重力势能

1.教师举例

把一个质量为m的物体竖直向上抛出，在它上升和下落的过程中，重力分别做什么功?重力势能如何变化?

学生：上升过程中，物体克服重力做功(重力做负功).物体的重力势能增大.

下落过程中，重力做正功，物体的重力势能减小.

教师：前边我们学过了功和能之间的关系，我们知道力对物体做了多少功，物体的能量就将变化多少，那么同学们认为重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系?

学生：重力所做的功等于物体重力势能的变化.

2.上边我们定性分析了重力所做的功等于物体重力势能的变化，下边我们再来分析一个例子：

①用投影片出示问题：

质量为m的物体从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点，重力所做的功为多少?

②学生求解得到：

重力所做的功为：WG=mgΔh=mg(h1-h2)

③教师：前边我们结合功和能的关系分析得到重力所做的功等于物体重力势能的变化，而我们经过推导又得到重力所做的功等于mgh这个量的变化，所以在物理学中就用mgh这个式子来表示物体的重力势能.

板书：EP=mgh

EP物体的重力势能焦(J)

m→物体的质量千克(kg)

g→重力加速度→(米每二次方秒)s2/m

h→物体的高度→米(m)

④推导重力势能的单位：

∵1kgm/s2m=1Nm=1J

∴重力势能的单位是焦耳，并把上述板书补充完整.

⑤重力势能是标量

3.据重力做功与重力势能变化之间的关系进行讨论：

①教师：我们用来表示物体在初位置的重力势能，用来表示物体在末位置的重力势能，则

②学生讨论得到：

当物体由高处运动到低处时，h1>h2，WG>0∴

当物体由低处运动到高处时，h1

③教师总结：重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功.

物体克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重

力所做的功.

4.讨论：如图所示，物体从高为h1处运动到高为h2处，运动的路径有无数条，讨论在这些运动过程中，重力所做的功是否相同.

学生：重力所做的功相同，因为重力所做的功等于重力势能的减少量，而重力势能的减少量mg(h1-h2)是一定的.

教师：由此得到：重力所做的功只跟物体初位置的高度h1和末位置的高度h2有关，跟物体运动的路径无关.

(二)重力势能的相对性

教师：有一个物体放在三楼顶，每层楼高h，则该物体的重力势能为多大?

学生：3mgh;mgh;2mgh.

教师：同一个物体的重力势能，为什么会有三个不同的值呢?

学生：是由于所选高度的起点不同而造成的.

教师：我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面，第一位同学以一楼地面为参考水平面得到物体的重力势能为3mgh，第二位同学是以三楼地面为参考平面，则物体的重力势能为mgh，同理第三位同学是以二楼地面作为参考平面，得到的重力势能为2mgh.

板书：①参考平面的选取是任意的.

②选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的.

③通常选地面为参考平面.

(三)弹性势能

1.演示

装置如图所示：将一弹簧压缩不同程度：观察现象.

取一个硬弹簧，一个软弹簧，分别把它们压缩相同程度，观察现象.

2.学生叙述实验现象

实验一中：当弹簧压缩程度越大时，弹簧把木块推的越远.

实验二中：两根等长的软、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出的远.

3.上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够对木块做功，我们说弹簧具有能，这种能叫弹性势能.

板书：发生形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能.

4.教师：同学们能举几个物体具有弹性势能的例子吗?

学生：卷紧的发条，被拉伸或压缩的弹簧，拉弯的弓、击球时的网球拍或羽毛球拍、撑杆跳高时的撑杆等.

5.教师分析上述各例中弹性势能和形变程度之间的关系，学生总结得到：

形变程度越大，弹性势能也越大.

6.教师：到现在为止，我们已学习了两种势能：重力势能和弹性势能.

对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，对于弹性势能，其大小由形变程度决定，而形变程度不同，发生形变的物体的各部分相对位置也会发生变化，得到：

①势能也叫位能.

②势能具有系统性：重力势能是物体和地球组成的系统共有的，弹性势能是物体的各部分所共有的.

三、巩固练习

用投影片出示思考题：

1.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是

A.当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少

B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加

C.地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值

D.重力做功的多少与参考平面的选取无关

2.物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则

A.重力做功为50J

B.物体的重力势能一定增加50J

C.物体的动能一定减少50J

D.重力做了50J的负功

3.以40m/s的初速度竖直向上抛出一个物体，经过t秒后，物体的重力势能是动能的3倍，g=10m/s2，则t的大小为

A.2秒B.3秒C.4秒D.5秒

参考答案：

1.ABD2.BD3.A

四、小结

本节课我们学习了：

1.势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定.

2.势能是标量，单位是焦耳.

3.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差.

4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关.

思考题

1.关于重力势能的几种理解，正确的是

A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功

B.相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题.

C.在同一高度将物体不论向任何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等

D.放在地面的物体，它的重力势能一定等于零

2.一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是

A.沿AB面重力做功多

B.沿两个面重力做的功相同

C.沿AB面重力势能减少多

D.沿两个面减少的重力势能相同

3.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时

A.物体的重力势能最大B.物体的动能最大

C.弹簧的弹性势能最大D.弹簧的弹性势能最小

4.质量为1kg的铁球从某一高度自由落下，当下落到全程中点位置时，具有36J的动能.空气阻力不计，取地面为零势能面，g取10m/s2，则

A.铁球在最高点时的重力势能为36J

B.铁球在全程中点位置时具有72J机械能

C.铁球落到地面时速度为12m/s

D.铁球开始下落时的高度为7.2m

参考答案：

1.BC2.BD3.C4.BCD

六、板书设计

习题精选

(一)

1、以下说法中，正确的是：

A.重力势能大的物体，离地面高度大;

B.重力势能大的物体，所受重力一定大;

C.重力势能大的物体，质量不一定大;

D.重力势能大的物体，速度不一定大。

2、质量相同的实心木球和铜球，放在同一水平桌面上，则它们的重力势能是：

A.木球大;B.铜球大;C.一样大;D.不能比较。

3、以下叙述中正确的是：

A.重力对物体做功越多，物体的重力势能越少;

B.物体克服重力做功越多，物体的重力势能越少;

C.重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零;

D.物体没克服重力做功，物体的重力势能不一定为零。

4、不同质量的两个物体由同一地点以相同的动能竖直向上抛出，不计空气阻力，则这两个物体()

A.所能达到的最大高度和最大重力势能都相同

B.所能达到的最大高度不同，但最大重力势能相同

C.所能达到的最大高度和最大重力势能均不同

D.所能达到的最大高度相同，但最大重力势能不同

5、粗细均匀，长为5m，质量为60kg的电线杆横放在水平地面上，如果要把它竖直立起，至少要做J的功()

参考答案：

1、CD2、C3、AD4、B5、1500

(二)

1.关于重力势能的理解，下列说法正确的是

A.重力势能是一个定值

B.当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少

C.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0

D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的

2.物体的重力势能等于_____，定义式EP=_____.

3.一根均匀的直棒平放在地面，将它竖直立起时O点不滑动，若棒的质量为m，棒长为L，则棒被竖直立起时外力做功至少为_____，重力做功为_____，物体克服重力做的功为_____，棒的重力势能增加了_____，外力作用点越靠近右端时用的力_____，但做的功_____.

4.如图所示，重物A的质量为m，置于水平地面上，其上表面联结一根竖直的轻质弹簧，弹簧的长度为L，劲度系数为k，现将弹簧的上端P缓慢地竖直上提一段距离L，使重物A离地面时，重物具有的重力势能为_____.

5.如图所示，质量为m的物体从h高处的A点由静止自斜面滑下，再滑到平面上的C点停下，在B点没有能量损失，则在A→B→C的全过程中物体克服阻力所做的功为_____，如果使物体由C点沿原路返回到A点，则外力至少做功为_____.

6.一个物体从距地面的高度为H处自由下落，当它的动能与其重力势能相等时，需要下落的时间为

A.B.C.D.

7.在竖直平面内有一个半径为R的圆弧形轨道，一个质量为m的小物体从轨道最高点A由静止滑下，到达最低点B时恰好又静止，问：

①物体在下滑过程中受到哪些力的作用?

②对小物块做功的力各是什么力?做了多少功，大小各为多少?

③小物块由A到B，其重力势能变化了多少，如何变化?转化为什么形式的能?有多少，用什么去量度?

8.如图是几个斜面，它们高度相同，而倾角不同，让质量相同的物体沿斜面由静止从顶端运动到底端，试根据功的公式计算沿不同斜面重力所做的功，并证明这个功与斜面的倾角无关.

9.如图所示，轻质长绳水平地跨过距2L的两个定滑轮A、B上，质量为m的物块悬挂在绳上O点，O与A、B两滑轮的距离相等，在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg，先托住物块，使绳处于水平拉直状态，从静止释放物块，在物块下落过程中，保持C、D两端的拉力F不变，则

①当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零.

②当物块下落上述距离的过程中，克服C端恒力F做的功W为多少?

③求物体下落的最大速度vm和最大距离H.

参考答案：

1.BD2.物体的重量和它的高度的乘积;mgh

3.越小，不变.

4.5.mgL;2mgL6.B

7.①重力、弹力和滑动摩擦力

②重力和滑动摩擦力;重力做正功，大小为mgR;滑动摩擦力做负功，大小为mgR

③mgR，减少，内能，mgR，滑动摩擦力做的功

8.证明略

9.①②③

(三)

1.关于势能的几种说法中，正确的是：

A.势能是物体系中各相互作用的物体的相对位置所决定的能量，势能是系统共有的;

B.重力势能的大小是相对的，但变化量大小是绝对的;

C.重力做的功等于重力势能的增量;

D.在弹性限度内，弹簧的形变量越大，弹性势能也越大。

2.关于势能的变化，下列说法中正确的是：

A.摩擦力做功，势能一定减小;

B.弹力做正功，弹性势能一定增加;

C.重力做正功，重力势能一定减小;

D.势能变化与外力无关。

3.井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长1m的绳子系住一个重100N的物体，则该物体的重力势能是：

A.100J;B.900J;C.-100J;D.不作规定，无法确定。

4.横卧在水平地面上质量为100kg，长为2m的均匀圆铁棒，一端着地，另一端从地面上竖立起来，其重力势能增量和重力功是：

A.1960J，-1960J;B.-1960J，1960J;C.980J，-980J;D.-980J，980J。

5.某人将重物由静止举高h，获得的速度为v，则下列说法中正确的是：

A.物体所受合外力对它做的功等于物体的动能增量;

B.人对物体做的功等于物体机械能的增量;

C.重力和人对物体的功等于物体机械能的增量;

D.物体克服重力做的功等于物体势能的增量。

6.在光滑的水平面上，物体A以较大速度Va向前运动，与以较小速度VB向同一方向运动的，连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图所示。在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时：

A.Va>Vb;B.Va=VB;C.Va

7.大型拱桥的拱高为h，弧长为L，如图所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是：

A.由A到B的过程中，汽车的重力势能不变，重力始终不做功;

B.由A到B的过程中，汽车的重力势能的增量为零，重力的总功等于零;

C.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做正功，后做负功，总功为零;

D.汽车的重力势能先增大后减小，上坡时重力做负功，下坡时做正功，总功为零。

8.一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧由伸

长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹力功和弹性势能的变化量为

A.3.6焦耳，-3.6焦耳;

B.-3.6焦耳，3.6焦耳;

C.1.8焦耳，-1.8焦耳;

D.-1.8焦耳，1.8焦耳。

9.如图所示，一个人通过小定滑轮使质量为M的物体匀速上升。当人在水平地面上由A点移动B点，绳子由竖直方向变成与水平方向成角。已知AB间距离为s，若不计摩擦及滑轮质量，在这过程中物体重力势能的增量是：

A.MgsB.Mgscosa

C.D.

10.质量为m的小球，用轻质细线栓住，在竖直平面内绕线的一端作圆周运动，那么小球通过最高点和最最低点时，细线上拉力的差值是：

A.8mg;B.6mgC.4mgD.2mg。

重力范文篇8

基本粒子的重力与典型质量差距深解

云南云维集团电仪公司黄兆荣曲靖(655338)

摘要：本文应用了电磁力也是引力，引力也是电磁力之学说的解释基本粒子的重力与其典型质量差距。

关键词：重力、引力、电磁力、质量。

Fundamentalparticlegravityandtypicalqualitydisparitydeepsolution

YunnancloudUygurgroupelectricitymetercompanyHuangZhaorong

Abstract:Thisarticlehasappliedtheelectromagneticforceisalsotheattraction,theattractionisalsotheoryoftheelectromagneticforceexplanationfundamentalparticlegravityanditstypicalqualitydisparity.

keyword:Gravity,attraction,electromagneticforce,quality.

一、概述：在地球上,地球对物体的引力大小，等于物体所受的重力，即：

F=mg

二、实验：

1、用各种电压表测量任何两个物体之间电压，或物体与大地之间的电压，均有电压读数，在0.05~0.7V之间。在同－物体之间测量其电压值。只要它的内阻大于一定值时（如500欧），电压表就会测量这个物体两点之间的电压值。这就是说任何两个物体间、物体两点间都有电磁力的存在。

测量房子墙上的电压发现，等距离上有等电压。将绝缘绳上等距离固定金属片，测量各相等分之间的电压值，发现各等分之间的电压值相等。

2、用一块永久磁铁与一个小铁片来检测任何－个物体是否含有磁场中的磁元素，将物体放在永久磁铁与小铁片之间，移动永久磁铁，观看小铁片是否与永久磁铁一起运动，结果是小铁片跟随磁铁－块运动。说明任何一种物体都含有磁元素。

宇宙和地球均是大磁场，在磁场中物体必含有磁元素，那么必受地球的电磁力作用，离地球越远，磁力线越稀，电磁力越小。离地球越近，磁力越密，电磁力越大。

三、分柝：

上述实验可以看出，在地球上的任何物体，都要受到地球的引力作用。地球引力也就是电磁力，即电场力与磁场力之和。在某一固定的区域，电场力和磁场力是线性，即电磁力是线性的。

F引力=F电磁力

即F电磁力=mg

地球也是一个带电体。根据实验测试，在地球表面存在一个垂直向下的稳定电场，电场强度E约为100伏/米，场强的大小随高度的增加而减弱。晴天时在地面附件的电场强度为120V/m。另外，根据实验测试，在地面附近大气的电导率σ0约为3×10-14西蒙/米，且随高度的增加而增加。电场力则为：

F电场力=q*E

=100*q

地球的磁性，是地球内部的物理性质之一。地球是一个大磁体，在其周围形成磁场，即表现出磁力作用的空间，称作地磁场。地磁场强度很弱，这是地磁场的另一特性，在最强的两极其强度不到10-4(T)，平均强度约为0.6x10-4(T)，而它随地点或时间的变化就更小，因此常用(γ)，即10-9(T)做为磁场强度单位。

电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大。

F引=F电场力+F磁场力

=100*q+qvB

=q（100+vB）

B：取平均强度约0.6x10-4(T)

F引=q（100+0.6x10-4v）

物体在静止时，只受到电场力的作用，沒有磁场力作用。从数学表达式可以看出，电场力比磁场力大100000左右。同时还可以看到，引力与电荷q含量有关。与实验相符。

在做第一次解释基本粒子的重力与典型质量差距的实验时，发现引力与材质有很大的关系。如悬挂一张小纸片，在相同质量前提下，非金属的引力比金属大，在同样大的引力下，金属的质量有时要比非金属大几倍或十几倍。

将细线、小物体、大物体用线悬挂起来，用塑料管、纸片、金属片等物体接近悬挂的物体，有引力现象存在。悬挂的物体不动，塑料管、纸片、金属片等物体离悬挂物体一定远的距离不动。与毛皮摩擦过的塑料棒放在以塑料管等为中心、小物体对称的位置运动，近时，悬挂的物体被塑料管等吸引，远时不吸引。反复多次现象不变。这说明电磁力与引力互相迭加，是同－种力。

与上实验条件一样，用金属片、纸片等物体一端接近悬挂的物体，金属片等物体不会吸引悬挂的小物体，与毛皮摩擦过的塑料棒放在另一端一定距离，发现金属片等物体会吸引悬挂的小物体。

荷质比就是一种物体的电荷与质量之比。不同的物体有不同荷质比，也就有大小不同的引力，即相同质量的物体其万有引力大小不同，实验证明比重大的金属小，比重小物体的引力大。万有引力与荷质比有很大关系。

宇宙是一个大的电磁场，那么每个个体之间的相互作用力也就是电磁力。

四、参考文献：

1、严导淦编高等学校教材《物理学》上、下册高等教育出版社1989年4月第8次印刷

重力范文篇9

关键词:返步桥水库;浆砌石重力坝;防渗面板;帷幕灌浆

1工程概况

1.1工程基本情况

返步桥水库位于永丰县石马镇返步桥村，距县城约75km。坝址坐落在赣江水系乌江上游。坝址以上控制流域面积114.0km2，水库总库容2029万m3，设计灌溉面积3133hm2，是一座具灌溉、防洪、发电、养殖等综合利用的中型水库。返步桥水库地理位置重要，一旦失事，将影响下游招携、牛田2个乡镇涉及2.3万人口、1047hm2耕地的安全。返步桥水库为中型水库，水库大坝为浆砌块石重力坝，最大坝高60.0m，坝顶长137.0m，顶高程348.0m，坝顶宽9.0m。溢流坝段设在大坝中部，为闸式实用堰，堰顶高程338.00m，溢流净宽3孔×10m，采用10.00m×7.30m(宽×高)弧形钢闸门控制，挑流消能。非溢流坝段上游面320.00m高程以下坡比为1∶0.25，以上铅直:下游面高程338.33m以上坡面铅直，以下坡比左非溢流坝段1∶0.75，右非溢流坝段1∶0.65.坝内294.0－330.0m高程处设有灌浆廊道、313.0m高程处设有观测廊道。

1.2大坝存在的主要问题

1)大坝整体外观较差，混凝土及浆砌石面老化严重，坝体浆砌石局部地段空隙较大。2)大坝防渗面板混凝土浇筑质量较差，强度和抗渗性能不满足规范要求。3)坝体与基岩接触部位的帷幕存在薄弱环节，坝基(肩)岩体透水率不满足规范要求，存在坝基及绕坝渗漏问题。4)大坝下游坝坡及观测廊道渗水严重，防渗面板及溢流堰面混凝土老化、剥蚀、蜂窝麻面严重。

2大坝加固设计

2.1坝体防渗方案比较

1)方案(一):坝体水泥砂浆充填灌浆+修补防渗面板。对坝体全坝段进行水泥砂浆充填灌浆，并利用前排灌浆孔同时进行接触灌浆和坝基帷幕灌浆，使前排灌浆形成坝体封闭的防渗体系。充填灌浆按二序实施灌钻孔，灌浆施工方法为:采用自上而下钻灌交替进行，钻灌长度一般控制在5m左右。每一灌浆段施工结束后，需待凝一段时间，使浆液凝固，具有一定强度后，才可进行下一灌浆段的施工［1－3］。对现有防渗面板裂缝、蜂窝麻面采用喷涂聚合物水泥砂浆修补。该方案的优点是施工组织简单，不需放空水库，不影响水库效益的正常发挥。该方案的缺点是施灌对象具隐蔽性，质量要求高，难以控制，耗浆量大而可靠性低。另一方面，对坝体施灌很容易堵塞坝体排水管，造成大坝砌体间的抗滑失稳，故必须重钻排水孔而加大投资。2)方案(二):增设混凝土防渗面板。在大坝迎水面重浇混凝土防渗面板，对坝体局部薄弱带进行充填补强灌浆，并于305.0m高程处设灌浆平台进行坝基帷幕灌浆。混凝土防渗面板从底部至305.0m高程厚度为3.5m;从305.0m至320.0m高程防渗面板厚由2.0m渐变至1m，320.0m高程以上混凝土防渗面板厚均为1.0m。另外对局部坝段进行充填灌浆。该方案的优点是施工技术成熟，可靠度高，施工质量易于监控，实施除险加固效果理想，所增加工程量确定，坝外形美观，防渗性能可靠，所增加坝体自重直观，利于设计指标控制。该方案的缺点是需放空水库，施工组织要求较高，施工导流难度较大，需增加围堰等临时设施。方案(一)与方案(二)工程相异项目直接费比较见表1。综合分析大坝加固处理两种方案的优缺点及相异项目直接费比较结果，方案(一)投资较多，而加固后的坝体防渗效果难以预料;方案(二)施工质量容易控制，坝体防渗效果好，另外可较大提高大坝抗滑稳定安全系数。经比较，本次大坝加固处理设计推荐方案(二)。该方案施工技术成熟，施工质量易于控制，施工强度不高，主体工程能在一个枯水期内完成。

2.2坝体防渗加固设计

坝体防渗加固设计采用增设混凝土防渗面板方案。根据坝前水头及满足帷幕灌浆施工要求，面板设计厚度为1.0－3.5m，即灌浆平台高程305.0m以下面板厚度为3.5m，高程305.0－320.0m面板设计厚度为2.0－1.0m，320.0m高程以上面板厚度为1.0m;面板混凝土标号采用C25，面板表层配的钢筋网，防渗面板必须嵌入建基面1.0m。新增防渗面板共设11道变形横缝;缝宽2cm，缝内沥青砂板填塞，缝间设一道铜片止水。面板浇筑前必须对整个坝体表面进行凿毛并布设插筋，插筋采用φ20mmⅡ级钢，间距100×100cm，梅花型布置。坝体砌体材料为块石，胶结材料为水泥砂浆。根据安鉴报告分析，大坝砌体施工质量差，砌石体架空现象严重，透水率大，局部坝体容重不满足设计要求。本次加固设计局部坝段采用坝体充填灌浆方案进行处理。以减少坝体中的孔隙率，增加坝体自重，提高大坝的稳定性和防渗性能，减少渗水对坝体产生浸蚀性破坏。充填灌浆孔布置两排，上下游各一排，灌浆孔距均采用5m［4－5］。

2.3坝基、坝肩防渗加固设计

经计算灌浆厚度T=2.2m;对于单排孔，帷幕灌浆厚度为孔距0.8倍，本设计孔距3.0m，即灌浆厚度T=0.8×3.0=2.4m，满足设计要求。帷幕灌浆孔布置:灌浆孔布置于距原防渗面板底部0.5m，孔距3.0m，灌浆孔伸至基岩，对坝基进行帷幕灌浆处理，同时沿着这一方向在两坝肩进行灌浆，使坝体、坝基、坝肩形成一道完善的防渗体系;设计帷幕灌浆伸入左坝肩15.0m，伸入右坝肩21.0m。帷幕伸入相对不透水层(本工程按3Lu线控制)以下5m。

3加固后坝体抗滑稳定及坝体应力计算

1)计算荷载:选取与加固前同样的断面及同样的荷载组合，为便于比较，特征断面与加固前一致，考虑大坝加固进行了局部补强灌浆，块体间密实度得到提高，溢流坝面已重浇钢筋混凝土结构，综合考虑加固后浆砌块石容重采用20.8KN/m3计算。本次大坝加固后的坝体抗滑稳定及坝体应力计算，分别考虑了计入扬压力和不计扬压力两种情况，帷幕灌浆扬压力折减系数采用0.5。稳定及应力分析成果见表2及表3。2)计算结果分析:由表2及表3可以看出，加固后大坝稳定及应力等各项指标均能满足规范要求。

4溢流坝段加固处理措施

根据溢流堰存在的问题，对于溢流面主要考虑混凝土修补、补强加固和重浇一层钢筋混凝土方案，即采取对溢流堰顶及下游堰面混凝土先凿除30cm厚，再重浇C30抗冲磨钢筋混凝土，从根本上提高溢流堰表面整体强度和抗冲刷能力，解决溢流坝的泄水安全问题。重浇的溢流堰面和挑流鼻坎，新老混凝土结合部分进行混凝土凿毛和高压水冲洗处理，并采用锚筋连接，锚筋间距1.0m，锚筋直径φ22，锚入堰体长度1.5m，锚筋与表层钢筋网焊牢。新浇的堰面曲线与原堰面曲线一致。

5结语

文章针对返步桥水库浆砌石重力坝现状存在的具体问题，选取了合适的加固设计方案。坝体防渗采用迎水坡增设混凝土防渗面板的方案，对坝基、坝肩采取帷幕灌浆防渗措施，对溢流堰顶及下游堰面混凝土先凿除30cm，再重浇C30抗冲磨钢筋混凝土的措施，目前返步桥水库加固工程已完工并通过验收，至今运行良好，证明所采取的加固设计方案合理。

参考文献:

［1］王建平.青山水库大坝加固设计［J］.黑龙江水利科技，2018，10(46):69－70.

［2］邓娟玲.杜河水库除险加固设计［J］.山西水土保持科技，2016(12):66－78.

［3］刘彬彬.山心塘水库除险加固工程主坝加固设计方案［J］.黑龙江水利科技，2014，11(42):102－104.

［4］周建斌，柳见和.临海市双坑水库大坝加固设计及施工［J］.浙江水利科技，2006，11(06):55－56.

重力范文篇10

1．知道动能和重力势能、弹性势能可以相互转化，并能举例说明。

2．能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象。

（二）教具

滚摆、单摆，斜槽，弹簧片，木球，人造地球卫星的挂图等。

（三）教学过程

1．复习

手持粉笔头高高举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？

2．引入新课

学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，当粉笔头下落路过某一点时，粉笔头具有什么能量？（此时既有重力势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能增加）

3．进行新课

在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。

实验1：滚摆实验。

出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。

引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。

仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。

实验2：单摆实验。

此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。

综述实验1、2，说明动能和重力势能是可以相互转化的。

实验3：弹性势能和动能的相互转化。

演示课本图1—7动能和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。第二步实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程。然后，依据课本图1—7，甲→乙图和乙→丙图分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。

自然界中动能和势能相互转化的事例很多。其中有一些比较直观，例如：物体从高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举，说明动能和势能的相互转化。有些事例比较复杂，例如：踢出去的足球在空中沿一条曲线（抛物线）运动过程中，动能和势能是如何相互转化的呢？（板画足球轨迹，依图分析）首先我们来分析足球离地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。很明显，在上升过程中足球的重力势能增加；在下降过程中重力势能减少。接着再分析足球的速度。足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动。所以，足球在上升过程中，速度逐渐变小；在下降过程中速度又逐渐变大。通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能；在下降阶段重力势能转化为动能。

人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和重力势能的相互转化。人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学们还有许多的谜没有揭开。例如：人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来？在人造卫星内失重是怎么回事？等等，这些问题还有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互转化。

人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远。（出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图）现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时（此处叫近地点）离地面439公里，离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。它在近地点时，速度最大，动能最大；此时离地面最近，重力势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小，重力势能增大，动能向重力势能转化。直到远地点时，动能最小，重力势能最大。卫星由远地点向近地点运行时，重力势能向动能转化。在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。

4．小结

通过“想想议议”问题的讨论，进一步认识动能和势能的相互转化。

(1)在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且是此增彼减。

(2)动能的增减变化，要以速度增减来判断。

(3)重力势能的增减变化，要以物体离地面高度的增减变化来判断。

(4)判断弹性势能的增减，要根据弹性形变大小的变化。

说明

1．滚摆实验能直观地表现动能和势能的转化。它的优点在于能量转化的过程比较缓慢，摆轮高度变化明显、直观，摆轮转动快慢变化也能直接观察。实验中应充分发挥上述优点，为此要注意以下几点。

(1)摆轮的轴应相对细些，以减缓摆轮的升降速度。固定摆绳时，应穿过轴的横孔，不宜用缠绕的方法固定，以防打滑。

(2)要在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，便于观察摆轮速度的变化。

(3)摆轮应当边缘厚重，以增大转动惯量。