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三、技术试验的实施
进行试验时要按照图4-6所示的步骤实施,这样才能确保技术试验顺利进行。技术试验是一个尝试、探索等实践性活动,实施时可能会经历许多次的失败,因此开展试验者必须具备顽强的毅力和严谨的态度。
制订计划:试验目标、试验工具、试验方案
抽取样本:样本可反映试验情况,抽取样本具有随机性和代表性
进行试验:为了数据准确,重复试验多次;出现异常现象,重复验证
记录数据:记录应保证完整性、真实性、科学性;出现异常数据,做出明显标记和详细记录
试验结论:选取合适处理方法分析数据;给出客观的试验结论
图4-6 技术试验过程流程
案例
应用拉伸试验判断橡皮筋质量
一些简单的机械装置常利用橡皮筋拉伸、扭曲产生的弹性势能作为动力源,如橡皮筋动力小车(图4-7)和橡皮筋动力飞机(图4-8),具有取材方便、价格低廉、容易制作、易于调整的特点。同时整体装置的重量相对较轻、动力强劲,例如,在短距离竞速车模型中,橡皮筋动力车模型可以说是所有动力车模型中速度较快的。
图4-7 橡皮筋动力小车 图4-8 橡皮筋动力飞机
但在实际应用中,橡皮筋动力车提供动力的时间不够长,车上不宜安装复杂的设备,其行驶的距离由橡皮筋的弹性势能存储能力决定,影响因素包括:橡皮筋质量好坏、粗细规格和长度(或绕圈数目),特别是橡皮筋(易老化)的质量直接关系到提供动力的可靠性。
请按照上面的试验实施步骤设计一个测试橡皮筋质量和弹性势能存储能力的技术试验。
1.试验目标
(1)探究弹力和橡皮筋伸长的定量关系,甄别所选橡皮筋质量的好坏,为确定车子行驶指定距离需要缠绕多长橡皮筋提供定量参考。
(2)学会利用列表法、图像法分析研究技术试验中测量数据间的关系。
2.测试工具
橡皮筋、砝码若干或已知重量挂物、铁架台(可选)、毫米刻度尺等。
3.测试方案及内容
一种简单的试验测试装置示例如图4-9所示。试验时,将橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增减已知重量挂物,例如硬币。
4.进行试验
测试不同原长和不同直径橡皮筋的形变特性。每增减一个挂物均记下对应的橡皮筋伸长量,并设计合理的表格记录试验数据。
5.记录分析数据
根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图像,同时拟合分析试验测试结果。
6.得出结论
根据试验数据,分析不同长度和直径的橡皮筋伸长与所受拉力关系的测试结果,并判断橡皮筋质量的好坏和估算弹性势能存储能力。
图4-9 试验测试装置示例
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