电子密度范文

电子密度范文（精选6篇）

电子密度 第1篇

提高教学密度就是提高有效的教学性交往时间, 教学密度的一个重要目的就是提高教学效率, 提高教学质量, 实现教学的最优化。教学的最优化就是在教学的各个环节提高教学性交往时间, 而传统教学很难得到有效提高。电子白板的出现给我们带来了机遇, 我们可以利用它独特的功能, 在教学容量、互动时间、思维密度、课堂效率等方面来提高有效教学性交往时间。

交互式电子白板不但具有计算机的图、文、声像并茂的特点, 还能把各种数据库里的资料展示出来, 使教学内容和教学方法更加丰富多样, 有助于提升课堂教学的密度。

一、正用电子白板, 增加课堂教学内容

数学知识, 特别是抽象的“空间与图形”的记忆, 必须建立在理解与运用的基础上, 尤其针对记得快, 忘得也快的小学生而言, 在每节新课后, 都需要设计较大量的练习加强巩固, 使其最终记忆并转化成运用能力。如果每次练习的设计都简单地依靠小黑板、卷子、书本等单一、呆板的呈现形式, 长时间学生会厌倦乏味。同时, 这些形式很难较真实地营造数学与生活紧密联系的场景。

电子白板具有资源丰富、操作快捷、自我整合等功能, 教师可以节省画图、擦黑板的时间, 用更多的时间和精力讲授更多的内容, 充实课堂。如:六年级下册的“空间与图形”的复习课第一课时《线与角》, 课前把以前保存的教学过程进行整合, 课堂上对学生进行有目的的呈现, 由于具有针对性, 且直观、形象, 学生可以在很短的时间里掌握了直线、射线、线段以及垂直平行的要点。在接下来复习“角的大小”中, 也可以直接从以前保存的操作过程重温一次, 学生就能感受到“画角-拖动-比较”的整个过程, 可以在较短的时间理解角的大小和边的长短无关的知识要点。这样节约出的时间教师可以根据学生的不同需要进行一题多变, 一题多解的训练。

二、提高思维密度与兴趣活跃度

第一, 创设情境, 激趣引思。学生学习的过程本身就是一个不断创设问题情境, 引起学生认知冲突、激发学生的求知欲, 使学生的思维在问题思考与探索中得到促进和发展。电子白板将文字、图形、动画和声音有机地编排在一起, 对图形可以进行伸、缩、移、旋、切、拼、补等变换, 向学生提供丰富的感性材料, 使内容形象化, 增强其表现力, 使学生形象生动的进入教学情境中。在教学“角的认识”时, 将校园图展现在孩子们眼前, 孩子们就像身临其境一样, 马上进入到情境中去, 学生们伴随着音乐开始了新的学习, 兴奋极了, 积极动脑思考, 这时学生的思维开始活跃, 好奇心一下子被唤醒了。

第二, 化静为动, 激趣促思。利用电子白板, 不仅可以把课本里的画面由静态变为动态, 而且能把一些比较抽象难理解的问题通过图像、声音、动画等方式模拟成现实过程, 吸引学生的注意力, 激发学生求知欲望。在《平移和旋转》这课中, 图形平移的方向和距离是本节课的一个重难点。利用电子白板呈现“小鸟过河”故事引入, 并利用课件缓慢清晰地显示, 船和小鸟平移过程, 化静为动, 让学生观察分析得出:这个图形向哪个方向平移, 平移距离是多少。学生在轻松又高度集中的氛围中接触了重点和难点。学生在讨论中理解、提升;在质疑中发展。不仅把媒体的功能发挥得淋漓尽致, 而且在知识、思想、情感等方面学生都在原有水平上得到了提高。

第三, 化繁为简, 激趣活思。以前上课, 最繁的是做课件, 一些比较繁杂的课件, 还要请专业人士帮助制作, 费时费力不说, 还可能技术上解决不了, 一些好的想法还不能实现。现在, 电子白板上有数学教学所需要的各式各样的平面和立体图形, 需要时一拖即可, 所想即所得, 随心所欲, 方便快捷。

电子白板可以把抽象的事物形象化, 减少烦琐的讲解, 能更好的突出重点, 分散难点, 起到事半功倍的作用。如教学《圆的面积公式推导》时, 运用传统教具很难讲清楚, 而且花费的时间较多, 而利用计算机模拟剪拼, 把圆等分成8份、16份然后分别拼成近似的长方形, 学生在观察中逐渐理解“化圆为方, 化曲为直”的方法, 既有效地解决教学重点, 突破教学难点, 又能大大提高数学课堂效率。

第四, 快捷评价, 生本深思。交互式电子白板有一个功能就是对课堂整个教学过程所有操作信息的记录, 包括教师标记信息、学生参与练习的信息, 根据这些信息可以开展过程性评价和真实性评价。在“图形组合”教学中, 教师提供一些规则的小图形, 请学生自由组合成大的规则图形, 并计算组合后的图形面积, 各个小组合作展示在白板上, 让学生进行对比, 可以互相学习, 相互评价, 取长补短。教师利用电子白板的优势, 对学生的学习和练习作出正确判断, 如用学生喜欢的卡通人物评价, 用声音评价, 用笑脸评价, 用展开的花朵评价, 用五颜六色的礼花评价有的甚至用一段精彩的动画片作为对学生学习获得成功的奖励。友好的人机交互方式, 可以让学生及时了解自己的情况, 达到自我反馈的目的。教学评价展现开放性, 学生在鼓励和赞扬声中真正体验到自己的进步和获得知识的喜悦。这些都让学生产生积极向上的动力, 体验成功的乐趣, 树立学习的信心, 同时, 进一步提高教师的教学水平的和课堂教学效率。

三、巧用电子白板, 增加互动时间

在课堂上教学中通过积极的师生互动、生生互动, 在共同思考与共同发展中产生教案设计之外的新问题、新情况, 即课堂生成资源。我们要充分利用这一优势, 开发课堂动态生成资源, 从而增强课堂教学互动性, 提升课堂教学的有效性。

交互式电子白板本身具有互动性和易操作性的特点, 作为一种变革性的教学手段, 有利于促进课堂教学方式的改革, 有利于教师和学生之间、学生和学生之间的互动学习, 有效的增加教学性交往时间。

第一, 师生互动。在传统的小学数学课中, 教师往往只是从问与答或游戏这几方面与学生进行互动, 虽然起到了一定互动效果, 但很难使学生真正与教师交流并参加到教学中来, 而电子白板借助其在外观和操作上接近黑板和触模屏, 无需严格的专业训练的特点, 在课堂教学中师生同步, 学生提出的问题可以随写随划, 随时给予解决, 对于不同的情况利用注释功能, 调换不同颜色的笔, 随时进行归纳, 具有较强的直观性。比如在教学“圆面积”时, 把一个圆平均分成64个小扇形, 剪开后拼成一个近似的长方形, 这用实物操作, 很多同学无法看到平均分的过程, 更没法去想像拼成后的形状。用电子白板可以很好地解决这样的问题。教师可以在预设的白板上让学生参与, 参与的学生认真而积极, 没有参与到的学生雀雀欲试。学生很快地掌握知识的要点, 节省了大量的时间, 有效地提高教学质量。

第二, 生生互动。电子白板不仅仅是属于教师, 同时也是属于学生的。很多学生通过观察教师上课使用和课间的尝试, 对白板功能的掌握甚至比教师还快。课堂中教师可以完全放手给学生, 学生可以通过展板成为小老师, 自己去设计问题, 然后去向其他的同学提问, 这样教师既可以了解学生对问题的理解, 又可以从解答问题的同学身上了解学生对知识上的掌握程度, 捕捉到学生认识的差错进行及时的纠正。

四、巧用白板, 丰富教学资源和手段

电子白板不仅能展示声音、图片、动画、文字、视频等, 而且可以和资源库 (包含教学设计、教案、示范课录像、教学反思等) 、视频资料库、FLASH资源库、习题资源库、网络视频链接地址资源库、网页链接地址资源库、以及专题学习网站等进行有效的整合。在课堂上, 教师可以根据教学需要, 随时拿来使用, 所想既所得, 大量节省教师教学准备所需的时间、精力和物质, 丰富了教学资源, 增加了教学方法的选择。如:在教学“同底等高的三角形的面积相等”这一知识, 若采用传统的教学方法, 只能让学生动手用尺子测量三角形的底和高的长度后再计算得出结论, 需要花比较多的时间。而采用交互式电子白板教学就能通过“闪烁”“平移”等手段强调、刺激学生的注意, 把两个三角形的底完全重合, 两条高也完全重合, 使学生在观察、思考中得出“同底等高的三角形的面积相等”这一定义, 让学生借助具体事物的直观形象进行思维, 从而建立清晰的数学概念和定义, 节省了宝贵的课堂时间。

参考文献

[1].义务教育数学课程标准 (2011年版) [M].北京师范大学出版社, 2012.

[2].严文禄.建构主义学习理论在中学数学教学中的应用[J].现代中小学教育, 2000, (11) .

[3].丁兴富, 蒋国珍.白板终将代替黑板成为课堂教学的主流技术[M].首都师范大学远程教育研究所.2011-08-09.

[4].李国华.交互式教学方法浅议[J].中国成人教育, 2009, (11) .

教案密度的测量,密度与生活 第2篇

1.使用量筒时需要注意什么?量筒以什么单位标度？

2.不规则的小固体怎么测量体积?液体又如何测量体积？

3.测量一个物体的密度，需要知道哪些条件？

4.密度的单位是什么？

5.1g/cm3和1kg/m3比较，那个比较大？

6.仰视或俯视读数时会对量筒测量的体积造成怎样的误差？

7.热胀冷缩会造成物质的密度如何变化？

教学内容： 知识点一：

测量固体的密度

固体的体积：规则的物体，运用几何知识可以算出来。测量工具是_________ 1.不规则小石块密度的测量。

(1)调节___________，称出____________；(2)选择合适量筒，将小石块用细线绑住，往量筒倒人适量水，_____________，然后小心将小石块浸入量筒中的水中(全部浸没)，_______________；(3)计算ρ石＝

mV

2V1 2.盐水密度的测量。

(1)先用天平称出______________；

(2)将盐水倒一部分到量筒中，________________；(3)称出____________________；

(4)计算ρ盐水=m1m2V。

1． 可以用天平测量。长方体形状的物体，可以测出它的，和，从而算出它的。

2．用实验的方法测不规则形状固体的密度时，应该用到的器材有 __、_、和、、、。

3．煤油的密度是0.8×103kg / m3，一个瓶子能装1kg的煤油，至多能装

kg的水。

4．质量相等的水，硫酸、酒精分别装在相同规格的玻璃管中，如图10－3所示，玻璃管A中装的是，玻璃管B中装的是，玻璃管C中

装的是。(已知硫酸=1.8×103kg / m3, 酒精=0.8×103kg / m3)

5．用相同的量筒分别测量100g水和煤油，则装 的量筒中的液面较低，如果分别测量50cm3的水和煤油，则 的质量较大。

6．体积和质量都相等的空心铜球和铁球，空心部分体积较大的是 球，如果在它们的空心部分都注水，则 球的质量最大。

7．一容器的容积为500mL，倒入400g的某种液体刚好盛满，则该液体的密度为 kg / m3, 若倒出该液体80mL，则剩余液体的质量为 g。

二、选择题

8．三个完全相同的杯子，里面装有相同质量的水，把相同质量的铜块、铁块、铅块分别放入三只杯子里，水面升高较多的是()A．放有铜块的杯子 B．放有铁块的杯子 C．放有铅块的杯子 D．无法确定

9．要想一次尽可能正确地量出100g密度为0.8×103 kg / m3的酒精，应使用下列量筒中的(前为量程，后为分度值)()A．50mL，5mL B．100mL，2mL C．250mL，10mL D．500mL，5mL

110．有质量相等的正方体A和B，若A的边长是B的边长的，则A的密度是B

3的密度的()A．3倍 B．9倍 C．27倍

1D．

11．甲物质的密度是乙物体的2倍，乙物体的质量是甲物体的2倍，则甲物体的体积是乙物体的体积的()A．4倍 B．2倍 C．0.25 D．0.5

12．用铁和铜制成的两个实心球，不可能发生的情况是()A．两球质量相等，但铁球体积小 B．铁球质量、体积均比铜球大 C．铁球质量、体积比铜球小 D．两球体积相同，但铁球的质量大

13．在调节好的托盘天平的左右两个托盘中，分别放两个体积相同的实心物体A和B，天平失去了平衡，指针向左偏，比较A和B的密度()A．A＜B B．A＞B C．A=B D．无法判断

14．如果用质量相同的铁、铜、铅分别制成相同体积的金属球，则可能出现的现象是()A．三个球都是空心的

B．若铁球是空心的，那么铜球、铅球必是实心的 C．若铜球是实心的，则铜球、铅球必定是空的 D．若铁球是实心的，那么铜球、铅球必是空心的

15．三个体积相等，质量相等的空心球，分别由铜、铁、铝制成(铜铁铝)，其内部空心体积最大的是()A．铜球 B．铁球 C．铝球 D．无法确定

V甲3V乙，16．甲、乙两物体质量相等，组成甲、乙两物体的物质密度为乙4甲，则下列说法中正确的是()A．甲球一定是空心的 B．乙球一定是空心的 C．两球都是空心的 D．两球都是实心的

课后作业

1.在测定小石块密度的实验中，某同学的实验步骤如下: a.用天平称出石块的质量m；

b.在量筒内倒入一定量的水，记下水的体积V1； c.把石块全部浸入水中，记下水的体积V2； d.将天平放在水平桌面上，调节天平平衡。

(1)合理的实验步骤是_________________；(用字母表示)

(2)石块密度的计算式是 ρ＝

2.如图1—2所示是测量一块形状不规则的小石块的密度的实验示意图。

(1)在调整天平平衡时，发现指针向左偏，则横梁上的螺母应向_______(填“左”或“右”)调；

(2)右盘加砝码的顺序应为____________；

(3)该小石块的质量为________克，体积是_______立方厘米，密度是_________克／立方厘米；

(4)若在称小石块的质量时，石块放在右盘，砝码放在左盘，砝码及游码数值不变，则该小石块的质量是____________克。

3.如何用天平测出一枚大头针的体积?密度？

4.一只容积为3×10—4米3的瓶内盛有0.2千克的水，一只口渴的乌鸦每次取一块质量为0.01千克的小石子投入瓶中，当乌鸦投了25块相同的小石子后，水面升到瓶口，求:(1)瓶内石块总体积；(2)石块的密度。

5．在“测定岩石密度”的实验中，将一块岩石标本放在已调节好的天平的左盘里，当天平平衡时，右盘内砝码和游码的位置如图10－4所示，则岩石的质量为 g。在量筒中放入水，使水面到达“30”刻度线，再将岩石放入量筒中，水面升到如图所示的位置，则岩石的体积为 cm3，岩石的密度为 kg / m3。

课外扩展：

大气环流的形成：赤道受热，空气密度变小上升，地球两极的冷空气向中间靠拢，形成简单的大气环流。

大气环流在自然界中扮演着重要的角色。想一想，没有大气环流，地球会是怎么样的？

1.如果没有了大气环流，高低纬度之间的热量难以交换，会使极地更冷，赤道附近更热。

2.没有大气环流，洋流难以形成，海洋生物的分布、气候等将会发生很大的不同。3.没有大气环流，水汽不会发生水平方向的运动，海洋上的水只能降落在海洋，而陆地的降水也会流入海洋，最后陆地成为荒漠。

火焰的形状为什么是竖直向上的？

课后问答：

1.怎么测量吸水性强物体（海绵）的体积？

2.一块长方形且均匀的薄铝箔，如何利用天平和刻度尺来测量出它的厚度? 3.一块铜和一块铁放入同一熔融炉中熔炼，所制成的合金的密度应该是怎样的？ 4.用量筒测量小石块体积时，仰视读数，最后得出的小石块密度是偏大还是偏小？

5.用天平测量小石块的质量，在测量时忘记将游码归零会造成最后测量的密度偏大还是偏小？

电子天平在蜡封法密度试验中的应用 第3篇

土的密度是土的总质量与其体积之比, 它的大小取决于土粒密度、孔隙体积大小和空隙中水的质量多少, 综合反映了土的物质组成和结构特征, 是极为重要的实测物理指标, 用于计算土的干密度、孔隙比、孔隙率、饱和度等其它物理指标, 评价土的工程地质性质。

室内蜡封法测定土的密度, 国内外规范都推荐使用等臂式天平。由于事先难以估计蜡土在水中的悬浮质量, 等臂式天平称量时需反复增减砝码, 经过多次尝试才能使天平达到平衡, 整个过程耗时较长, 蜡土长时间处于浸水状态, 在蜡封效果不好的情况下极易进水, 造成测试结果失真。

随着实验室建设水平的不断提高, 电子天平逐渐取代了等臂式天平。电子天平操作简单、省时, 精确度高, 读数方便快捷[1], 给蜡封试验改进提供了可能。熊维巧[2]对电子天平进行了改造用于测试块体密度, 但没有提出直接使用现有电子天平的测试方法, 本文在此基础上提出了电子天平直接测定土样密度的新方案。

1电子天平悬称法测定原理

蜡封法测定土的密度依据的是阿基米德定律, 即物体在水中所受的浮力等于它排开同体积水的重力。试验时将已知质量的土块浸入融化的石蜡中, 在试样表面形成一层防水蜡壳, 保持其完整外形, 分别称得带有蜡壳的土样在空气中和在水中的质量, 依据阿基米德定律换算不规则试样的体积, 计算土的密度。中国GB[3]、美国ASTM[4]、日本JIS[5]、英国BS[6]等规范, 均推荐等臂式天平作为蜡封法测定土样密度的标准方法。

同样基于阿基米德定律, 本文提出了电子天平悬称法测定土样密度的新方案。图1为悬称法试验装置示意图, 主要由支架、电子天平 (精度0.001g) 、烧杯和蒸馏水四部分组成。具体实验方法如下:

(1) 在空气中分别称得土样蜡封前、后的质量m和m1;

(2) 在烧杯中注入约2/3体积的蒸馏水, 置于电子天平上称重 (见图2 (a) ) , 记录天平读数S1;

(3) 将蜡封试样用细线悬挂在支架上, 使其完全浸没于水中, 称重 (见图3 (a) ) , 记录电子天平稳定时读数S2;

(4) 依据下文的推导可知, 土的密度ρ可按下式计算得出:

$\rho =\frac{m}{\frac{S{}_2-S{}_1}{\rho {}_{\text{w}\text{Τ}}}-\frac{m{}_1-m}{\rho {}_n}}$

式中:ρwT为纯水在T℃时的密度 (g/cm3) ;ρn为石蜡的密度 (g/cm3) 。

由图2 (b) 可知, 蜡土浸入前电子天平受力大小P1是烧杯重力Gb和水的重力Gw之和, 即P1=Gb+Gw, 此时天平示数S1=P1/g (g为重力加速度) 。

由图3可知, 当蜡土浸入水中时, 蜡土自身的重力Gp与细线的张力T及蜡土受到的浮力F相平衡, 其中水对蜡土的浮力F向上作用在试样上, 浮力的反作用力F′=F向下作用在水中, 并通过烧杯传递给电子天平。对电子天平而言, 此时受力大小P2=Gb+Gw+F′, 天平示数S2=P2/g。

计算可知, P2-P1=F, 即蜡土试样浸水后与浸水前电子天平受力差, 恰好等于蜡土试样在水中所受的浮力, 则电子天平在蜡土浸水前后示数差S2-S1=P1/g-P2/g=F/g。

假定土样的体积为V, 蜡土试样的体积为V1, 蜡膜的体积为V2, 则V=V1-V2。依据阿基米德定律可知:

$\begin{array}{l}F=\rho {}_{\text{W}\text{Τ}}V{}_1\text{g}\\ \text{则}S{}_2-S{}_1=F/\text{g}=\rho {}_{\text{W}\text{Τ}}V{}_1\\ \text{得}V{}_1=\frac{S{}_2-S{}_1}{\rho {}_{\text{W}\text{Τ}}}\end{array}$

土的密度ρ定义为土样的质量m与其体积V之比, 则:

$\rho =\frac{m}{V}=\frac{m}{V{}_1-V{}_2}=\frac{m}{\frac{S{}_2-S{}_1}{\rho {}_{\text{W}\text{Τ}}}-\frac{m{}_1-m}{\rho {}_n}}$

如果将烧杯和水置于电子天平后归零 (去皮) , 则S1=0, 此时S2-S1=S2, 可以进一步将公式简化为:

$\rho =\frac{m}{\frac{S{}_2}{\rho {}_{\text{W}\text{Τ}}}-\frac{m{}_1-m}{\rho {}_n}}$

也就是说, 在天平归零 (烧杯和水去皮) 的情况下, 电子天平悬称法可以直接读出蜡土的排水质量, 使测试和计算过程更为简单, 给蜡封法测定土的密度试验带来了极大的方便。

2电子天平与等臂式天平测试结果对比

蜡封法密度试验中无论采用电子天平还是等臂式天平, 依据的原理都是阿基米德定律, 因此, 从理论上讲, 两种方法测定的密度值应该是相同的。实际操作中, 电子天平极大地减少了测试时间, 降低了水分通过蜡膜微孔进入试样的机会, 客观上提高了试验结果的可靠性。为了验证这一推论, 同时也为了验证电子天平测试的高效性, 分别用电子天平和等臂式天平进行了蜡封密度试验平行测定。

试验选取4种不同土样 (分别编号为A、B、C和D) , 每种土样测定密度15组, 试验按照土工试验方法标准 (GB/T50123-1999) 中“蜡封法测土的密度”相关要求进行。将蜡封好的土样分别用电子天平和等臂式天平进行浮称对比, 试验统计结果如表1所列。

表1的数据表明, 电子天平与等臂式天平测定的密度值是一致的, 证明了电子天平悬称法的可靠性。同时还可以看出, 电子天平测得的密度值较等臂式天平偏差小、离散性小, 说明电子天平测试精确度提高。从工作效率上看, 电子天平法平均测试时间仅仅是等臂式天平法的1/6。因此, 使用电子天平测定土的密度, 是一种更科学、更方便的方法。

3蜡封条件对测试结果的影响

在使用电子天平提高密度测定精度的基础上, 进一步优化蜡封过程, 对减小试验过程中的人为误差有重要意义。过高或过低的蜡液温度、土块蜡封时浸蜡的次数都直接影响着测定结果的准确性。规范规定, 蜡封时将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中, 浸没后立即提出, 一般重复2～3次。为了分析讨论蜡液温度、蜡膜厚度对测定密度值的影响, 本次试验设置了不同蜡封条件, 选取4种不同土样 (分别编号为E、F、G和H) , 利用电子天平悬称法进行了密度测定试验。

试验使用的石蜡熔化温度为50～52℃, 密度为0.915g/cm3。试验中蜡液温度分别控制在53℃、65℃、76℃和85℃, 蜡封次数分别采用2次和5次, 共5种组合蜡封条件, 每种土样在每个蜡封条件下测定3次取其平均值。为便于比较, 依照规范规定蜡封条件测定的土样密度作为“真实"密度示出。图4和图5分别是蜡液温度和浸蜡次数对实测密度的影响。

从图4可以看出, 53℃蜡液中土样浸入2次时测定的结果最小, 这是因为此时蜡液温度较低, 土块放入后立即被一层较厚的蜡膜包封, 这种快速的蜡封造成了蜡膜与土块之间的空隙没有完全被蜡充填, 相当于增大了土的体积, 从而使计算密度值偏低。76℃蜡液中土样浸入2次时测定值较“真实”密度偏高, 此时蜡的温度偏高, 蜡成膜速度慢, 蜡封过程中有少许蜡液进入土的空隙中, 使蜡膜的体积小于蜡土中蜡的实际体积, 从而使计算结果偏高。相比之下, 65℃蜡液中土样浸入2次时测定结果更接近真实值, 此时蜡的成膜速度适中, 也不易在膜中形成气泡, 蜡封效果较好, 测定值更可靠。

图5表明, 刚过熔点蜡液中土样浸入5次时测定的结果略高于“真实”密度, 这是因为此时蜡易成膜, 操作过程较快, 多次浸入后形成了很厚的蜡膜, 蜡膜中存在有较多的小气泡, 相当于增大了蜡的体积而减小了土的体积, 使计算结果略偏高。85℃蜡液中土样浸入2次时, 由于温度过高, 土样放入后迅速吸收蜡液, 取出后无法成膜, 将其又在53℃蜡液中浸入2次使成膜, 然后测定密度值, 很明显可以看出土样由于吸入过多蜡液造成测定值比“真实”密度偏高较多。

比较图4和图5可以看出, 65℃蜡液中土样浸入2次时的测定结果与“真实”密度最为接近, 说明蜡封温度应在63～67℃为宜。蜡封试验中为加快石蜡融化速度, 不少人开始时加热过快, 石蜡融化后虽停止加热但蜡液温度继续上升, 可升至80～100℃, 此时进行蜡封就会出现本次试验85℃的情况, 如果再进行低温蜡封补救, 测定结果仍有较大误差, 因此蜡封试验中切忌高温蜡封。

4结论

本文给出了蜡封试验中电子天平悬称法的测试过程和密度计算公式, 对比测试证明了以下结论:

(1) 电子天平悬称法测试过程简便快捷, 测试结果较等臂式天平精确度高、偏差小, 在蜡封试验中完全可以代替等臂式天平;

(2) 蜡封试验时蜡液温度以高于石蜡的融化温度10℃为宜, 浸蜡次数以2次为宜。

参考文献

[1]邓志军.电子天平的原理与使用[J].理化检验-化学分册, 1997, 33 (5) :33~37.

[2]熊维巧.电子天平在浮称法测试块体密度中的应用[J].岩土工程学报, 2006, 28 (6) :793~795.

[3]中华人民共和国标准.土工试验方法标准 (GB/T50123-1999) [S].北京:中国计划出版社, 1999.

[4]ASTM D1188-96 (2002) .Standard Test Method for Bulk SpecificGravity and Density of Compacted Bituminous Mixtures Using Paraffin-Coated Specimens[S].American Society for Testing Material, 2002.

[5]JIS A 1225-2000.Test Method for Bulk Density of Soils[S].JapanIndustry Standards, 2000.

电子密度 第4篇

密度板按密度的不同，可分为高密度板、中密度板、低密度板。密度板规格常用的有两种，1220*2440mm和1525*2440mm，其它非常规规格则需要定做；密度板厚度一般为2.0mm~25mm。

密度板按密度的不同，可分为高密度板、中密度板、低密度板（中密度板密度为440~880kg/m3，高密度板密度≥880公斤/m3以上）。密度板规格常用的有两种，1220*2440mm和1525*2440mm，其它非常规规格则需要定做；密度板厚度一般为2.0mm~25mm。

密度板的耐潮性握钉力较差，螺钉旋紧后如果发生松动，不易再固定。但是密度板表面光滑平整、材质细密、性能稳定、边缘牢固、容易造型，避免了腐朽、虫蛀等问题，在抗弯曲强度和冲击强度方面，均优于刨花板，而且板材表面的装饰性极好，比之实木家具外观尤胜一筹。

电子密度 第5篇

放射治疗是恶性肿瘤治疗的主要手段之一。随着调强放射治疗的发展,对放射治疗设备和治疗计划系统有了更高的要求。不仅要求设备的精度高,更要求治疗计划系统的剂量计算更精确。只有这样,才能保证我们治疗的精确性。CT电子密度转换曲线的检测和校准直接关系到治疗计划系统的剂量计算是否准确,我们应根据放疗科室的实际情况和不同影响因素对其量化校正,建立一条相对合理准确的CT-电子密度转换曲线,减少因为剂量计算带来的误差。为提高放疗精度,设置模拟定位CT定位扫描所需要的电压和电流,对CT电子密度模体进行CT扫描,分别记录比较CT电子密度模体内层与外层各人体组织的CT值,取其各组织内外层CT值的平均值,建立CT-电子密度转换曲线,存入治疗计划系统CT-电子密度校准文件。利用CT电子密度模体的CT图像,分别用标准的电子密度曲线和校准后的电子密度曲线对其进行三维适形放射治疗(3-dimensional conformal radiation therapy,3DCRT)和调强放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)的设计和剂量计算,分析照射剂量MU数值的变化。结果发现,在同一定位扫描参数下不同位置的等效密度组织CT值均有变化。高密度组织CT值变化较大,近床面的等效密度组织CT值变化均大于远床面的等效密度组织。不同的CT-电子密度转换曲线,其MU数值相差均<20%,调强计划较大,3DCRT和IMRT计划各偏差值相同。所以,对治疗计划系统放射治疗计划数据进行采集录入时,应正确合理地输入一条CT-电子密度转换曲线,以保证治疗计划剂量计算的精度。

1 设备和方法

1.1设备

飞利浦螺旋CT,扫描孔径直径500 mm,CT床附加碳素纤维平板床面;CIRS062 CT电子密度模体及模体等效电子密度参考值(见表1),有8 对模拟人体电子密度组织的圆柱形插件(直径=2.5 cm),17 个孔位,模体中心的位置为固体水插件;LAP三维移动式激光定位仪;瓦里安Eclispe 10.0 治疗计划系统。

注:以上值由厂家提供

1.2 方法

1.2.1 CT-电子密度转换曲线的采集校正

扫描前对CT模拟定位机进行自检,进行质量保证(quality assurance,QA)检测和校正,保证CT扫描图像的质量。检测治疗床和LAP三维激光定位仪的精度是否在允许范围内,保持CT扫描环境与以后日常工作环境相同[1]。将16 根人体组织替代材料棒按CT电子密度模体使用说明进行安放,8 根在内层模体,8 根在外层模体。为减少高密度组织材料之间的相互影响,要求内层任意一根人体组织替代材料棒与外层的相同人体组织替代材料棒的反方向相距最远。通过激光定位系统将模体放置于CT碳素纤维床板上,使模体两侧和上方十字线与激光线重合。设置CT扫描参数,扫描电压120 k V、电流180 m A,扫描厚度5 mm,扫描完成后将固体水材料棒放入模体中心圆孔内,同一条件下再重新扫描一次图像,如图1 所示。查看图像内圆形人体组织替代材料棒是否有变形或倾斜,如有需重新检查模体的摆位是否准确,修正后重新扫描。在CT横断面中采集模体内圆形区域的CT值,对每个模体棒应在不同层面内采集3~5 次,取平均数,将内层模体与外层模体的相同模体棒的平均值再求平均,详见表2。建立一条CT值与相对电子密度有一一对应关系的CT-电子密度转换曲线(如图2 所示),将其存入Eclispe 10.0 治疗计划系统。

1.2.2 根据不同的CT-电子密度转换曲线制定治疗计划

将CT扫描的模体在Eclispe 10.0 治疗计划系统上重建三维图像,勾画模体中心固体水模体棒为靶区,以靶区中心为归一点,处方剂量为2 Gy 。设计等分四野对穿野照射,照射方式分三维适形照射和调强照射,调强计划中原则上不提倡对穿布野,本次为试验计划可接受。分别用标准和校正后的CT-电子密度转换曲线对2 个计划进行照射剂量MU的计算统计,结果用x軃±s表示。

2 结果

在同一扫描环境、同一扫描参数下(120 k V、180 m A),不同位置的等效密度组织的CT值除肺组织、脂肪组织、乳腺组织外均有变化(HU≥2)。由于在CT扫描时,X线与物质的相互作用以光电效应为主,组织内的光电吸收与反冲电子吸收比例不同,使高密度组织射线吸收大于低密度组织,造成模体内层与外层相同等效组织CT值变化较大。在CT电子密度模体中,近床板侧的肌肉组织、骨小梁HU值大于远床端,在不同位置的相同等密度组织材料棒HU的测量中发现,高密度组织变化较大。调用2 条不同的CT-电子密度转换曲线,分别用未校正和已校正的曲线对3DCRT计划和IMRT计划进行剂量计算,详见表3。由得到的MU数值可以看出,不同曲线下两计划的MU数值相差小于20%;不同曲线下3DCRT计划MU值相差9%,IMRT计划MU值相差19%;同一曲线下3DCRT与IMRT计划偏差值相同。

3 讨论

放射治疗技术迅速发展,现已进入“三精”时代,即精确定位、精确计划精确治疗[2]。剂量的精确计算是精确计划的主要组成部分,目前在剂量算法上有了很大的进步,均能解决组织不均匀性造成的剂量误差,如蒙卡、AAA(ASCII adjust after addition)指令。治疗计划系统数据的采集是其中的一个重要环节,除对加速器不同能量的百分深度剂量、组织最大剂量、楔形因子、对称性、均整性、散射因子及MLC数据的采集,对组织不均匀性的校正也至关重要,CT-电子密度转换曲线正确的建立是解决这一问题的有效方法[3]。CT模拟定位机扫描图像中,HU值的准确与否直接决定了CT-电子密度转换曲线的准确性。目前,大多数放疗科室没有自己的专用定位CT,而与医院的诊断CT合用,容易造成质控检测不规范,主要表现在诊断CT对激光灯精度要求不高,而放疗定位要求绝对精准精度要在±1 mm[4],不仅要求有高质量图像,还要有较高的稳定性和准确性。

祁振宇等[5]报道,影响CT-电子密度转换曲线的主要因素有CT扫描参数k V、m A。电压、电流的改变不仅能改变图像的质量,还会改变图像的CT值。在CT扫描中,电压对HU值的影响较大,而电流对HU值几乎没有影响。Metcalfe等[6]报道软组织HU值随电压变化可达40 HU。Nobah等[7]报道在CT电子密度模体中,不同位置上的2 根相同组织材料棒的HU值最大偏差为75。Constantinou等[8]研究发现,如用6 MV X线100 c Gy的剂量,用错误的CT-电子密度转换曲线进行剂量计算可比正确值高出20.1%。

普通CT机床形状为弧形床面,与加速器治疗床面不符,应该改造成水平床板,以保证CT扫描床面与加速器治疗床面都是水平床面。水平床板的材料应尽可能为碳素纤维材料,减少因定位床板散射造成的影响。CT床板对HU值有一定的影响,主要表现在近床板的模体外层区域。我科室的CT床板虽然进行了碳素纤维平板改造,但也对扫描模体的HU值产生了影响,同一组织密度模体近床侧与远床侧的HU值最大相差35。不同的设备生产厂家、工作环境、扫描条件等都会影响到CT-电子密度转换曲线,最终影响治疗计划的精度。各放疗科室应根据自己设备的工作情况和实际测量不同人体等效组织的HU值,确定相应的CT-电子密度转换曲线。另外,增强造影剂的使用及人体外轮廓的改变也会影响到HU值的变化[9]。

采用不同的CT-电子密度转换曲线分别计算3DCRT和IMRT计划,可以看出,IMRT计划MU数值偏差大于3DCRT计划,原因可能为IMRT计划对点剂量调整造成的热点剂量比正确值高。本研究只对计划系统计算照射剂量MU进行分析,并未进行绝对剂量的测量研究,MU数值的变化偏差并不是绝对剂量的偏差。Cozzi等[10]发现在固定的扫描参数及图像采集方式下,CT密度曲线的误差造成的剂量变化绝大部分可控制在1%以内(最大不超过2%)。

4结语

影响CT-电子密度转换曲线的主要因素是扫描条件和定位床板,为解决这2 个问题我科室设定了CT定位时的固定扫描条件和参数,并改装了定位床板,进一步减少了误差形成的因素,确保了治疗计划系统剂量计算的准确性。

参考文献

[1]Gulliksrud K,Stokke C,Martinsen A C T.How to measure CT image quality:variations in CT-numbers,uniformity and low contrast resolution for a CT quality assurance phantom[J].Physica Medica,2014,30(4):521-526.

[2]文强,周继丹.精确放射治疗时代下放射治疗师面临的挑战和应对方法[J].华西医学,2014,22(5):992-994.

[3]刘均,陈宏,王永刚,等.三维放射治疗计划系统临床物理数据的测量和验证[J].中国医学物理学杂志,2008,25(6):875-879.

[4]孙小喆,孟慧鹏,毛京群,等.OBI影像引导放射治疗系统的质量保证(QA)及维护保养[J].中国医学物理学杂志,2013,30(6):4 527-4 529.

[5]祁振宇,黄劭敏,邓小武.放疗计划CT值的校准检测及其影响因素分析[J].癌症,2006,25(1):110-114.

[6]Metcalfe P.Radiotherapy treatment planning[M].Oxford:Oxford University Press,2000:293-364.

[7]Nobah A,Moftah B,Tomic N,et al.Influence of electron density spatial distribution and X-ray beam quality during CT simulation on dose calculation accuracy[J].J Appl Clin Med Phys,2011,12(3):3 432.

[8]Constantinou C,Harrington J C,Dewerd L A.An electron density phantom for calibrating CT-based planning computers to correct for heterogeneities[J].Med Phys,1992,19(2):325-332.

[9]陈立新,李文杰,黄晓延,等.治疗计划系统中CT值及图像质量保证的若干问题讨论[J].中国医学物理学杂志,2003,20(4):193-196,206.

电子密度 第6篇

江苏省某地的一道中考试题:小兰帮妈妈做饭, 看见茄子漂浮在水盆里, “茄子的密度是多大呢?”家中没有天平和量筒, 小兰找来一个圆柱形的水桶和刻度尺, 就粗略测出了茄子的密度, 你认为小兰在实验过程中要测定哪些物理量?茄子密度的表达式是什么?

此题是一道有关密度测定的实验设计题。关于密度测定的实验设计, 因其生活气息浓郁, 具有相当的情境性, 涉及较多的物理量, 其知识点涵盖了八年级下册物理的大部分内容, 具有较强的综合性, 较好地考查了学生的动手操作能力和实验设计能力, 因而频频成为各地中考试卷中的热点。那么, 该怎样解决这一类问题呢?

其实, “万变不离其宗”, 只要我们立足密度测定的基本实验, 以密度为纽带, 巧妙地进行转换 (等效替代) , 就可以顺利解决这一问题。在多年的教学实践中, 笔者一直用图解 (画示意图) 的方法指导学生进行系统的总结, 既简明直观, 形象生动, 又易于帮助学生梳理知识结构, 建构知识体系。

二、基本实验的回顾

1. 石块 (密度大于水) 密度的测定, 如下图所示。

2.木块 (密度小于水) 的测定, 如下图所示。

3. 盐水 (液体) 密度的测定, 如下图所示。

三、实验的拓展

如果在上述实验中, 量筒被不小心打坏了, 能否使实验得以继续呢?如果只有量筒这一测量工具呢?能否利用弹簧秤和刻度尺单独测定物质的密度呢?

先看只有天平的情况, 天平实质上解决了测量质量的问题, 如何用天平测量体积呢?联想到水的密度是已知的, 如果能将物体的体积转化为水的体积, 那么我们只要测出同体积的水的质量, 问题就迎刃而解了。再看只有量筒的情况。量筒实质上解决了体积的问题, 如何用它测量质量呢?同样, 我们只要测出同质量的水的体积, 问题也就解决了。而弹簧秤可以间接测量物体的质量, 刻度尺可以间接测量物体的体积, 因此, 其测量方法实质与只有天平、量筒相类似, 可谓“举其一而反其三也”。

综上, 只用一种测量工具完全可以将三种类型的密度测定出来。图解如下: