实验三 人工模拟降雨侵蚀实验讲义
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目录目录 (1)前言 (3)一、室内实验部分 (4)实验一不同粒径沙粒休止角测定 (4)1 实验目的 (4)2 实验原理 (4)3 实验样品制备 (5)4 实验用具 (6)5 实验步骤 (6)6 数据整理与分析 (8)7 实验报告编写 (8)实验二人工模拟降雨侵蚀实验 (9)1 实验目的 (9)2 实验原理 (9)3 人工模拟降雨机的主要性能 (9)4 实验物品准备 (10)5 实验设计 (10)6 实验步骤 (10)7 数据整理与分析 (19)8 实验报告的编写 (20)实验三不同粒径泥沙起动流速 (21)1 实验目的 (21)2 实验材料准备及沙粒粒径组的粒径值计算 (21)3 实验仪器及用品 (21)4 实验原理 (24)5 地面坡度设计和沙粒起动的判别标准 (24)6 实验步骤 (24)7 实验数据整理 (28)8 实验报告的编写 (29)二、野外实习部分 (30)实习一山洪泥石流调查与分析 (30)1 实习地点 (30)2 实习内容方法 (30)3 实习报告编写 (30)实习二黄土地区常见土壤侵蚀形式调查与分析 (30)1 实习地点 (30)2 实习内容方法 (31)3 实习报告编写 (31)实习三水土保持综合措施的规划与设计 (31)1 实习地点 (31)2 实习内容及方法 (31)3 实习报告编写 (31)前言土壤侵蚀原理是水土保持与荒漠化防治专业本科生一门必修的骨干性专业基础课程。
为巩固和深化土壤侵蚀原理课程所讲内容,不断提高学生动手能力,完成本课程实习实验是教学中的重要环节之一。
目前本课程的实习实验分为室内和野外两个部分。
根据安排的实验课时、实验室条件和经费投入情况,可全部或选择其中部分内容进行。
编者2002.01于资源与环境学院一、室内实验部分室内实验地点目前主要安排在北京林业大学土壤侵蚀实验室及相关的其它实验室。
实验一不同粒径沙粒休止角测定1 实验目的维持坡面物质稳定的力主要由四个方面组成,一是组成坡面物质的休止角;二是坡面物质间的摩擦阻力;三是坡面物质之间的粘结力;四是穿插在土体中植物根系的固结作用力。
雨水对土地的侵蚀【教学目标】科学概念:1.雨水和径流会把地表的泥土带走,使土地受到侵蚀。
2.侵蚀使地表的地形地貌发生改变。
过程与方法:1.通过模拟实验来探究雨水对土地的侵蚀。
2.用文字、图画、符号记录实验结果,用口头和书面语言描述实验中的现象。
3.对实验结果做出自己的解释,在小组内交流结果和想法。
4.设计模拟实验,探究影响土壤被侵蚀程度的因素。
情感、态度、价值观:关注自然界的侵蚀现象。
【教学重点】认识雨水对土地的侵蚀作用。
【教学难点】设计模拟实验,探究影响土壤被侵蚀程度的因素。
【教学准备】分组器材:湿润、混有少量沙石的土、一侧有孔的长方形塑料水槽、报纸、塑料薄膜、小铲子、降雨器(饮料瓶,瓶盖上扎孔)、水。
教师演示:雨水侵蚀土地的图片或录象、介绍实验操作的课件。
【教学过程】一、引入1.下雨是一种经常发生的天气现象。
下雨时,雨水降落到土地上。
雨水会不会对土地产生影响?土地会发生什么变化?雨水会发生什么变化?2.学生讨论交流。
3.好!今天这节课,我们就来探究一下这些问题。
二、雨如何影响土地1.我们先来看两幅图。
(出示雨水侵蚀土地的图片)你能说说你看到的景象吗?你平时看到过类似的景象吗?你认为出现这样的景象的原因是什么呢?2.模拟实验:下雨。
学生观察实验装置,明白实验器材所代表的含义。
教师课件出示介绍实验的基本操作方法,学生观看学习。
学生分组实验。
要求:实验前仔细观察斜坡上的土地的形态;实验时注意观察“降雨”过程中的土地,以及“雨水”和“径流”的情况,并做记录;实验后描述实验中的现象并根据实验结果进行分析。
小组交流、汇报。
3.小结、拓展。
雨水会不会影响土地?教师出示图片,学生观察并思考:斜坡上的这许多小细沟是怎样来的,这许多小细沟中汇集的水流又会怎样改变地形。
三、影响侵蚀的因素1.如果我们刚才实验中的土地不是斜坡而是平地,如果斜坡上长满树木,如果降雨量很大,结果又会怎样呢?为什么?2.学生回答。
3.接下去我们就一起来研究“影响侵蚀的因素”吧。
第1篇一、实验目的1. 了解模拟下雨实验的原理和方法。
2. 掌握使用模拟下雨设备进行实验的操作技巧。
3. 通过实验观察和分析模拟下雨对环境的影响。
二、实验原理模拟下雨实验是一种模拟自然界下雨现象的实验,通过模拟下雨设备,使水滴从空中下落,模拟出真实的下雨效果。
实验原理基于流体力学,利用气压差、喷嘴直径和风速等因素,使水滴从喷嘴中高速喷出,形成模拟下雨的效果。
三、实验材料与设备1. 模拟下雨设备:包括喷嘴、水泵、气压控制器、支架等。
2. 实验场地:宽敞的实验室内,地面铺有沙子或塑料布。
3. 测量工具:计时器、量筒、风速仪等。
四、实验步骤1. 安装模拟下雨设备:将水泵、喷嘴、气压控制器等设备安装在支架上,确保设备稳定可靠。
2. 调整设备参数:根据实验要求,调整喷嘴直径、气压、风速等参数。
3. 进行实验:开启水泵,使水从喷嘴中喷出,形成模拟下雨效果。
4. 观察与记录:在实验过程中,观察水滴下落情况、地面湿润程度、空气湿度等变化,并使用计时器、量筒、风速仪等工具进行记录。
5. 实验结束:关闭水泵,整理实验场地。
五、实验结果与分析1. 观察水滴下落情况:在实验过程中,观察到水滴从喷嘴中喷出,呈球形,下落过程中逐渐散开,形成模拟下雨效果。
2. 地面湿润程度:实验结束后,观察到实验场地地面湿润,模拟下雨效果明显。
3. 空气湿度:使用风速仪测量实验前后空气湿度,发现实验后空气湿度明显增加。
4. 模拟下雨对环境的影响:通过实验,发现模拟下雨可以增加空气湿度,有助于改善室内空气质量,但过度使用模拟下雨设备可能导致地面湿滑,影响实验场地安全。
六、实验结论1. 模拟下雨实验可以成功模拟自然界下雨现象,为研究下雨对环境的影响提供有力手段。
2. 通过调整模拟下雨设备参数,可以控制模拟下雨效果,为不同实验需求提供便利。
3. 模拟下雨实验有助于了解下雨对环境的影响,为实际应用提供参考。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,避免设备损坏。
(教科版)五年级科学上册教案雨水对土地的侵蚀课题雨水对土地的侵蚀计划课时 1教学内容分析本课指导学生认识流水对土地的侵蚀现象,通过“下雨”的模拟实验,及对“雨水”降落时土地和径流的观察,认识流水对土壤的侵蚀作用,在此基础上,提出什么因素影响土地被侵蚀的程度的问题,并让学生根据自己的经验推测和设计实验方案去探究。
教学目标1.雨水和径流会把地表的泥土带走,使土地受到侵蚀。
2.侵蚀使地表的地形地貌发生变化。
3.关注自然界的侵蚀现象。
教学重难点重点:认识雨水对土地的侵蚀作用。
难点:设计模拟实验,探究影响土壤被侵蚀的程度的因素。
教具学具准备湿润、混有少量沙石的土、一侧有孔的长方形塑料水槽、报纸、塑料薄膜、小铲子、降雨器、水。
教学设计思路本课通过提出问题了解学生的想法,然后对所提的问题进行假设,再通过模拟实验来研究雨水对土地的侵蚀,用文字、图画、符号记录实验结果,用口述和书面语言来描述实验中的现象,能对自然界中土地被侵蚀的情况给予解释,认识到侵蚀改变地表形态,形成新的地形地貌,最后又提出新的问题,影响侵蚀不止这“三个因素”并进行假设,最后又通过模拟实验,探究影响土壤被侵蚀的因素。
教学环节教学内容与教师活动学生活动设计意图一、引入1.下雨是一种经常发生的天气现象,下雨时,雨水降落到土地上,雨水会不会对土地产生影响?土地会发生什么变化?雨水会发生什么变化?2.好!今天这节课我们就来探究一下这些问题。
学生讨论交流联系生活,用谈话的方式进行新知教学活动,把学生自然地引入到对日常生活中的科学问题的探讨中。
二、雨如何影响土地1.我们先来看两幅图(出示雨水侵蚀土地的图片)你平时看到过类似的景象吗?你认为出现这样的景象的原因是什么呢?2.模拟实验:下雨课件出示介绍实验的基本操作方法。
要求,实验前你的观察斜坡上土地的形态,实验时注意观察“降雨”过程中的土地以及“雨水”和“径流”的情况,并做记录,实验后描述实验中的现象并根据实验结果进行分析。
人工模拟降雨条件下坡面侵蚀特性的模型试验研究孙狂飙;袁超;周峙;罗易;米敏;张家铭【摘要】工程斜坡体水土流失主要由水力侵蚀的导致,为研究土壤侵蚀的水动力过程,通过足尺模型试验,人工模拟降雨条件下不同降雨强度和坡度对坡面侵蚀特征的影响.试验结果表明,坡度由15°增大至53°、降雨强度由50mm/h上升至100 mm/h时:①坡面初始产流时间减小,径流强度曲线以指数型增长,坡度与径流强度成负相关,这是由于雨滴打击作用致使降雨初期径流强度缓慢增长,后快速增大至峰值;②由于径流作用,径流含沙量前阶段出现短时间减小,随后恢复增大趋势,且降雨强度和坡度增幅越明显,径流含沙量越大,两者交互作用大于单指标对径流含沙量的影响程度,这是由于雨滴击溅作用加强了水流对泥沙的迁移能力,进而增大了径流含沙量,且产沙量与径流量的关系密切,径流强度直接影响产沙量的大小,两者的增长趋势成正相关;③坡面侵蚀最先产生细沟,细沟侵蚀导致产沙量快速增加,随着降雨历时的推移,侵蚀类型最终发展为浅沟、切沟,并成为侵蚀产沙的主要方式,这是由于雨滴打击作用促进了侵蚀沟的发育,增强了径流对颗粒的分选能力,从而增加了细粒土的流失.【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2019(026)003【总页数】8页(P62-69)【关键词】工程斜坡;人工模拟降雨;降雨强度;坡度;产沙量;坡面侵蚀特征;模型试验【作者】孙狂飙;袁超;周峙;罗易;米敏;张家铭【作者单位】安徽省交通控股集团有限公司,安徽合肥230088;中国地质大学(武汉)工程地质与岩土防护学术创新基地&岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程地质与岩土防护学术创新基地&岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程地质与岩土防护学术创新基地&岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程地质与岩土防护学术创新基地&岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程地质与岩土防护学术创新基地&岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】X43;P642.22随着高速公路建设的快速发展,大量路基边坡、弃土场、基坑坡面已成为新增水土流失的重要源头[1-2]。
雨水对土地的侵蚀【教学目标】科学概念:1.雨水和径流会把地表的泥土带走,使土地受到侵蚀。
2.侵蚀使地表的地形地貌发生改变。
过程与方法:1.通过模拟实验来探究雨水对土地的侵蚀。
2.用文字、图画、符号记录实验结果,用口头和书面语言描述实验中的现象。
3.对实验结果做出自己的解释,在小组内交流结果和想法。
4.设计模拟实验,探究影响土壤被侵蚀程度的因素。
情感、态度、价值观:关注自然界的侵蚀现象。
【教学重点】认识雨水对土地的侵蚀作用。
【教学难点】设计模拟实验,探究影响土壤被侵蚀程度的因素。
【教学准备】分组器材:湿润、混有少量沙石的土、一侧有孔的长方形塑料水槽、报纸、塑料薄膜、小铲子、降雨器(饮料瓶,瓶盖上扎孔)、水。
教师演示:雨水侵蚀土地的图片或录象、介绍实验操作的课件。
【教学过程】一、引入1.下雨是一种经常发生的天气现象。
下雨时,雨水降落到土地上。
雨水会不会对土地产生影响?土地会发生什么变化?雨水会发生什么变化?2.学生讨论交流。
3.好!今天这节课,我们就来探究一下这些问题。
二、雨如何影响土地1.我们先来看两幅图。
(出示雨水侵蚀土地的图片)你能说说你看到的景象吗?你平时看到过类似的景象吗?你认为出现这样的景象的原因是什么呢?2.模拟实验:下雨。
学生观察实验装置,明白实验器材所代表的含义。
教师课件出示介绍实验的基本操作方法,学生观看学习。
学生分组实验。
要求:实验前仔细观察斜坡上的土地的形态;实验时注意观察“降雨”过程中的土地,以及“雨水”和“径流”的情况,并做记录;实验后描述实验中的现象并根据实验结果进行分析。
小组交流、汇报。
3.小结、拓展。
雨水会不会影响土地?教师出示图片,学生观察并思考:斜坡上的这许多小细沟是怎样来的,这许多小细沟中汇集的水流又会怎样改变地形。
三、影响侵蚀的因素1.如果我们刚才实验中的土地不是斜坡而是平地,如果斜坡上长满树木,如果降雨量很大,结果又会怎样呢?为什么?2.学生回答。
3.接下去我们就一起来研究“影响侵蚀的因素”吧。
小学科学实验报告单班级时间实验课题雨水对土地的侵蚀
实验目的通过模拟下雨,观察雨水对土地侵蚀。
实验器材湿润并混有少量沙石的土、一侧有孔的长方形塑料水槽2两个、小铲子1把、降雨器1个、水、接水容器(烧杯)2个
实验过程1、用混有沙石的土壤在长方形塑料水槽里堆一个斜坡地形,并用小铲子拍紧,再在土的边缘造一个“悬崖”;2、在一个塑料饮料瓶的底部钻一些小孔,做成“喷水器”,在瓶里装满水
3、把装有“悬崖”的盒子(或水槽)放在废报纸上,在报纸上铺塑料膜,并把盒子(水槽)的一端垫高;
4、把喷水器放到一定的高度,让“雨水”尽量降落到斜坡的土地上,观察雨水降落到“模拟地形”时,雨水、径流以及土地的变化。
实验结论雨水会对土地形成侵蚀,雨水和径流会把地表的泥土带走,使土地受到侵蚀,使地形地貌发生改变。