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角動量守恒定律范文第1篇

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計思想；教學(xué)目標(biāo)設(shè)計；教學(xué)過程設(shè)計

中圖分類號：G632.0 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）09-302-01

一、教學(xué)設(shè)計思想

動量守恒定律的傳統(tǒng)講法是從牛頓第二定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出動量守恒定律，或是通過大量的實驗事實總結(jié)出動量守恒定律。傳統(tǒng)講法由于沒有教師的演示實驗，很多學(xué)生對導(dǎo)出的動量守恒定律缺乏感性認(rèn)識，不利于學(xué)生順利地去認(rèn)識現(xiàn)象，建立概念與規(guī)律，以及應(yīng)用規(guī)律去解決具體問題。其實，動量守恒定律并不依附于牛頓第二定律和第三定律，它本身是有實驗基礎(chǔ)的獨立的物理定律。所以應(yīng)通過演示實驗，啟發(fā)學(xué)生討論并總結(jié)規(guī)律，有利于學(xué)生對物理規(guī)律的掌握。

二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

1、知識與技能：

（一）理解動量守恒定律的確切含義和表達，知道定律的運用條件和適用范圍；

（二）會利用牛頓運動定律推導(dǎo)動量守恒定律；

（三）會用動量守恒定律解決簡單的實際問題。

2、過程與方法：

（一）通過對動量守恒定律的學(xué)習(xí)，了解歸納與演繹兩種思維方法的應(yīng)用；

（二）知道動量守恒定律的實驗探究方法。

3、情感態(tài)度與價值觀：

（一）培養(yǎng)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的能力，積極參與合作探究的能力；

（二）培養(yǎng)實事求是、具體問題具體分析的科學(xué)態(tài)度和鍥而不舍的探究精神；

（三）使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗成功的快樂；

（四）培養(yǎng)學(xué)生將物理知識、物理規(guī)律進行橫向比較與聯(lián)系的習(xí)慣，養(yǎng)成自主構(gòu)建知識體系的意識。

三、教學(xué)過程設(shè)計

四、教學(xué)分析評價

按認(rèn)知規(guī)律設(shè)計教學(xué)過程，突出對動量守恒定律的理解，從實例入手，然后實驗探究，理論推導(dǎo)等環(huán)節(jié)，得出動量守恒定律的表達方式（文字表達和數(shù)學(xué)表達），使學(xué)生對動量守恒定律的來龍去脈、確切涵義、適用條件有了清晰的認(rèn)識，并通過課堂訓(xùn)練反饋，使學(xué)生初步掌握了動量守恒定律的實際應(yīng)用。

突出了學(xué)生的主體地位，教給學(xué)生方法，注意培養(yǎng)能力，在教學(xué)過程中充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生有觀察、有計算、有推理論證、有歸納總結(jié)、有閱讀理解，通過學(xué)生自己獨立思考、手腦并用掌握知識，把發(fā)展能力與掌握知識結(jié)合起來，使培養(yǎng)能力貫徹在整個教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)。

教學(xué)過程中利用現(xiàn)代技術(shù)手段，擴大學(xué)生感知量，發(fā)展學(xué)生興趣，兩段錄像、定量計算、定性演示實驗所創(chuàng)設(shè)的物理情景對學(xué)生感知物理現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的求知欲有重要作用。

角動量守恒定律范文第2篇

本書對平衡與非平衡狀態(tài)問題的格林函數(shù)法進行了教學(xué)性的介紹。

本書分為16章：1.二次量化，包括單粒子量子力學(xué)、多粒子量子力學(xué)、全同粒子量子力學(xué)、場算符、二次量化哈密頓量、密度矩陣與量子平均；2.進一步認(rèn)識二次量化：模型哈密頓量，包括帕里澤-帕爾-波普爾模型、非相互作用模型、哈勃德模型、海森堡模型、BCS模型；3.時變問題與運動方程，包括演化算符、海森堡圖景算符的運動方程、含有順磁反磁電流的連續(xù)方程、洛倫茲力；4.圍道，包括含時量子平均、含時總體平均、初始平衡與絕熱開關(guān)、圍道運動方程、圍道算符相關(guān)因子；5.多體格林函數(shù)，包括馬丁-施溫格層級結(jié)構(gòu)、層級結(jié)構(gòu)的截斷、威克理論層級結(jié)構(gòu)的解法等；6.單粒子格林函數(shù)，包括非相互作用格林函數(shù)、相互作用格林函數(shù)與萊曼表象等；7.平均場近似，包括哈特里近似、哈特里-?？私疲?.保守近似：雙粒子格林函數(shù)，保留近似是將連續(xù)方程連同其他基本守恒定律一起保留下來的近似法，本章包括G2近似、動量守恒定律、角動量守恒定律、能量守恒定律等；9.保守近似：自能(selfenergy)，包括戴森方程、Σ近似、Φ泛函、卡丹諾夫-貝姆方程等；10.格林函數(shù)的多體微擾理論（MBPT）；11.巨勢的多體微擾理論與變分原理；12.雙粒子格林函數(shù)的多體微擾理論；13.MBPT對平衡問題的應(yīng)用；14.線性響應(yīng)理論：預(yù)備知識，包括簡單的介紹、線性響應(yīng)理論的缺點、費米黃金定則、久保公式；15.線性響應(yīng)理論：多體公式；16.MBPT對非平衡問題的應(yīng)用。

本書附錄有16節(jié)：1.從1的N次方到迪拉克δ函數(shù)；2.恒等式變形的圖解；3.密度矩陣與概率解釋；4.熱力學(xué)與統(tǒng)計力學(xué)；5.格林函數(shù)與點陣對稱；6.漸近展開；7.一般初始狀態(tài)的威克定理；8.BBGKY 譜系；9.從δ形峰到連續(xù)譜函數(shù)；10.保留近似的維里定理；11.費米面的動量分布；12.生成泛函赫定方程；13.李普曼-施溫格方程與橫截面；14.為何它被稱為隨機相位近似？15.克拉茂-克朗尼希關(guān)系；16.卡丹諾夫-貝姆方程算法。

本書作者Gianluca Stefanucci是意大利羅馬第二大學(xué)物理學(xué)院的研究員，他的研究方向是納米結(jié)構(gòu)與非平衡開放系統(tǒng)的量子輸運。

角動量守恒定律范文第3篇

【關(guān)鍵詞】：素質(zhì)教育；物理教學(xué)；科學(xué)素質(zhì)

根據(jù)物理教學(xué)的特點及規(guī)律，就美育教育、德育教育，科學(xué)素質(zhì)教育寓于物理教學(xué)的分析探討。

1、物理教學(xué)中的美學(xué)教育

物理學(xué)是研究自然界中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及物質(zhì)在空間上和時間上所存在形式的科學(xué)。物理學(xué)的規(guī)律體現(xiàn)了自然界的簡單性、對稱性，和諧與統(tǒng)一性的科學(xué)美。因此，展示物理學(xué)的美學(xué)特征，應(yīng)是物理教學(xué)中的一項重要內(nèi)容。大千世界看似紛繁復(fù)雜，而其背后的自然規(guī)律卻具有某種簡單性，而物理學(xué)中的簡單之美提示了這種特征，對于低速運動的宏觀物體，牛頓三定律描述得簡單而完美，建立了經(jīng)典力學(xué)理論。而對于電、磁、光的基本現(xiàn)象，麥克斯韋方程組的四個方程把它們完美的結(jié)合起來，建立電磁場動力學(xué)理論。而愛因斯坦相對論更是物理學(xué)的簡單美的完美體現(xiàn):它是經(jīng)典力學(xué)和電磁學(xué)的自然推廣。通過體會物理運動簡單之美，培養(yǎng)學(xué)生透過復(fù)雜的現(xiàn)象抓住其本質(zhì)的東西，培養(yǎng)其簡單、執(zhí)著、豁達的人生觀。

對稱性是指一物體或一系統(tǒng)各部分之間比例的平衡和協(xié)調(diào)，由此能夠產(chǎn)生一種簡單性和美的愉悅，物理學(xué)中的對稱性是到處可見的:作用力與反作用力，正電荷與負(fù)電荷的同時存在，正粒子與反粒子等，這其中體現(xiàn)出的對稱性從更高的層面上揭示了自然界的對稱性，與此同時，對稱性原理又是物理學(xué)中一強有力的研究方法，在物理學(xué)理論中，有許多我們熟知的物理定律。

統(tǒng)一性是自然界和諧性的必然體現(xiàn)。物理規(guī)律深刻地反映出這一特性，愛因斯坦說:“從那些看來十分不同的復(fù)雜現(xiàn)象中認(rèn)識到它們的統(tǒng)一性，那是一種壯麗的感覺”。物理學(xué)發(fā)展的歷史，就是一個不斷從小的統(tǒng)一走向大的統(tǒng)一的歷史。如我們熟知的各種守恒定律:能量守恒定律、動量守恒定律、角動量守恒定律等，它們都是在物理學(xué)家們追求統(tǒng)一的道路上奮力進取的結(jié)果。科學(xué)家們探索真理時所體現(xiàn)的堅忍不拔、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神也是物理學(xué)中科學(xué)美的完美體現(xiàn)。學(xué)生們通過對統(tǒng)一性、和諧性的認(rèn)識，能夠更好的樹立與他人、與社會、與自然和諧相處的理念，更好的塑造自己健全的品格。

2、在物理教學(xué)中滲透哲學(xué)觀

以人為本的素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)是要使學(xué)生們樹立科學(xué)的世界觀。培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會的能力，作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)課的物理課程應(yīng)提供給一個學(xué)生與社會的接口，而其中的關(guān)鍵是如何把世界觀滲透到教學(xué)中。

2.1辯證的唯物論思想的滲透。

在物理教學(xué)講到小到微觀粒子，大到天體宇宙，從一把椅子到電場、磁場，它們都具有物質(zhì)性。從時時接聽的手機闡述，不依賴于我們感覺的客觀世界的物質(zhì)性。這樣即加深了對場的認(rèn)識，又使學(xué)生對辯證唯物主義中的“世界物質(zhì)性”思想有了進一步的認(rèn)識。在講到牛頓經(jīng)典力學(xué)時，一定使學(xué)生明白:“只有在宏觀低速條件下才正確，對微觀、高速不再適用”。使學(xué)生逐步克服形而上學(xué)的絕對化思想，有意識去辯證地思考問題，樹立辯證唯 物主義的觀點。

2.2唯物辯證法思想的滲透。

從物理學(xué)中的作用與反作用，矢量的合成分解，原子核的裂變與聚變，都滲透著“對立統(tǒng)一規(guī)律”的思想。波動光學(xué)中的雙縫的干涉，單縫的衍射以及光柵的衍射。實際上是在不同的條件下，光的波動性的外在表現(xiàn)，它體現(xiàn)了由量變到質(zhì)變又到新的量變交替變化的過程。彈簧振子做簡諧振動過程中，動能和勢能交替轉(zhuǎn)化是“否定之否定”規(guī)律的很好例證。通過在教學(xué)中滲透這些觀點，有利于學(xué)生樹立唯物辯證法思想的理念。

3、在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生們的科學(xué)素質(zhì)

素質(zhì)教育的另一個關(guān)鍵之處強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。大學(xué)以前的教育都是應(yīng)試教育為主，而在大學(xué)階段應(yīng)該注重培養(yǎng)他們的科學(xué)能力，科學(xué)方法和科學(xué)習(xí)慣。物理教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生高素質(zhì)方面有不可推卸的責(zé)任和義務(wù)，同時物理教學(xué)中實現(xiàn)素質(zhì)教育也是可行的，具有廣泛的內(nèi)容。

3.1科學(xué)方法的培養(yǎng)。

物理學(xué)與自然、社會哲學(xué)都有著非常密切的關(guān)系，在其產(chǎn)生和發(fā)展過程中蘊含著豐富的科學(xué)方法:如質(zhì)點模型，剛體模型，理想氣體模型這些都是理想化方法的基本體現(xiàn)，它教會學(xué)生學(xué)會科學(xué)抽象，抓主要矛盾，忽略次要矛盾，如何處理實際問題，另外，大學(xué)物理中的數(shù)學(xué)方法是極其重要的，數(shù)學(xué)作為工具應(yīng)用于所有學(xué)科。物理學(xué)是最早使用數(shù)學(xué)，也是數(shù)學(xué)應(yīng)用水平最高的學(xué)科。例如剛體力學(xué)中的微積分方法，振動與波動中的旋轉(zhuǎn)矢量法，熱力學(xué)中的概率，統(tǒng)計方法等。這些方法幾乎涵蓋了學(xué)生未來所要用到所有的數(shù)學(xué)方法，因此說物理學(xué)是高等數(shù)學(xué)的實驗田并不為過。另外，幾乎所有的物理概念的形成都與歸納與演繹，分析與綜合的科學(xué)方法是分不開的，比如熱力學(xué)中幾個重要定律，它們都是通過觀察，實驗得出的基本定律，然后通過邏輯推理的方法，把相關(guān)知識聯(lián)系起來，建立熱力學(xué)的知識體系結(jié)構(gòu)?？傊@些科學(xué)的方法是學(xué)生們將來從事科研、工作必不可少的工具。

3.2科學(xué)精神的培養(yǎng)。

在物理教學(xué)中，講述物理學(xué)史的經(jīng)典史段，如奧斯特在一次實驗中偶然發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線旁的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，在其它人都沒注意的情況下，他又做了無數(shù)次實驗，終于發(fā)現(xiàn)了電、磁之間相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律，通過講解，使學(xué)生感受到要善于抓住科學(xué)的機遇;又要學(xué)習(xí)科學(xué)家們鍥而不舍、堅忍不拔的科學(xué)精神，正如居里夫所說:“追求科學(xué)完美正是追求人生至美的過程?！蔽蚁?，這種科學(xué)精神的獲得將對人的一生受益菲淺。

參考文獻

[1] 龍麗紅 素質(zhì)教育中的物理教學(xué)[J] 銅仁師范高等專科學(xué)校學(xué)報 ， 2000，(01)

角動量守恒定律范文第4篇

讓我們先來認(rèn)識白矮星，它是在紅巨星消亡中“轉(zhuǎn)世”的。第一顆被發(fā)現(xiàn)的白矮星是天狼星的伴星。1834年，天文學(xué)家弗?貝塞爾在觀察天空中最亮的天狼星時，發(fā)現(xiàn)它有周期性的擾動，表明它有一顆伴星，質(zhì)量與太陽相當(dāng)，但卻看不到。直到1864年才被阿?克拉克找到，它的亮度只有天狼星的萬分之一。1917年，瓦?亞當(dāng)斯拍攝了它的光譜，發(fā)現(xiàn)它很白，不是原來預(yù)期的紅色，表面溫度在8000K以上，比太陽的表面溫度高10多倍。以后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)許多白矮星。在銀河系中，白矮星的數(shù)量應(yīng)占恒星總數(shù)的10%還多，達100多億顆，已記錄到的只 有幾千顆。

白矮星的質(zhì)量越大，直徑越小。但質(zhì)量的上限是1.4倍太陽質(zhì)量。因此，它的直徑一般只有幾千千米，約像地球那么大，但密度卻達到800千克／厘米3，比地球上密度最高的金屬金和鉑高40000倍。法國科學(xué)家盧米涅有一個形象的比擬，白矮星的密度相當(dāng)于把埃菲爾鐵塔壓縮到30厘米3的體積內(nèi)。由于尺度很小，所以顯得很暗淡，只有用望遠鏡才能看得到。

新形成的白矮星，其內(nèi)部溫度達1億K，由于沒有熱核反應(yīng)提供新的能量，因發(fā)出輻射而不斷降低溫度，經(jīng)過幾十億年的冷卻，到老年時降為幾百萬度。白矮星到停止輻射時，將變成一顆完全看不見的黑矮星，它是一顆巨大的晶體，硬度比鉆石大得多。從恒星誕生到死亡和從白矮星誕生到死亡，其時間超過宇宙目前的年齡，因此，宇宙中還沒有一顆黑矮星形成。

有的白矮星也可以再度輝煌，那就是雙星系統(tǒng)中的白矮星。由于它的巨大引力，會吞食還沒有成為白矮星的伴星的物質(zhì)，特別是在伴星成為紅巨星時。由于雙星軌道運動的離心力，被吸過來的物質(zhì)不會直接落到白矮星上，而是形成一個環(huán)繞白矮星的扁平圓盤，叫吸積盤。隨后到達吸積盤的物質(zhì)，由于劇烈碰撞而造成局部的強烈加熱，形成像恒星那樣發(fā)亮的亮斑。這樣的亮斑是白矮星存在的間接證據(jù)。

如果是高度磁化的雙星系統(tǒng)中的白矮星，則不會形成吸積盤。被吸過來的物質(zhì)沿磁力線落向磁極，因碰撞而發(fā)出可見光、紫外線甚至x射線，使白矮星不定期地閃爍變亮，這被稱為激變變量。

雙星系統(tǒng)中的白矮星，當(dāng)表面物質(zhì)積累到一定程度時，會引起氫核的聚合反應(yīng)。這叫外層爆發(fā)，使白矮星在幾個星期內(nèi)耀眼奪目。這被看作是一顆新星。有的新星在幾個月后還會再次爆發(fā)。天鵝座1975新星是迄今觀測到的最亮的新星之一，它曾經(jīng)在3天之內(nèi)亮度達到太陽亮度的100萬倍。

現(xiàn)在再來認(rèn)識中子星，它是在紅超巨星消亡時“轉(zhuǎn)世”的。它的表面溫度雖然高達1000萬K，但直徑很小，只有約30千米，比白矮星還暗淡得多，在幾光年之外就無法被看到。中子星的密度與原子核一樣大，達1014克／厘米3，相當(dāng)于一個針眼里有100萬噸物質(zhì)。

中子星繼承了紅超巨星的角動量和磁場。根據(jù)角動量守恒定律，由于中子星的半徑較紅超巨星的半徑極大地縮小了，因而旋轉(zhuǎn)速度極大地提高了，就像冰上運動員收攏手臂后旋轉(zhuǎn)速度加快一樣。同時，由于磁力線像是凍結(jié)在恒星的物質(zhì)上，與星體一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)紅超巨星坍縮為中子星時，磁力線就被擠縮在中子星上，磁場強度極大地增強了，達萬億高斯，是白矮星的1萬倍，是人工最強磁場的3千多萬倍，是太陽和地球磁場的1萬億倍。這樣，高速旋轉(zhuǎn)的中子星就是一臺發(fā)電機。旋轉(zhuǎn)速度1轉(zhuǎn)／秒的中子星，可產(chǎn)生1016伏特的電壓，而有的中子星旋轉(zhuǎn)速度高達660轉(zhuǎn)／秒。

中子星的強大電力能，可使其上的帶電粒子克服巨大的引力而加速釋放出來，這些粒子立即產(chǎn)生高能g射線，但它們卻被強大的磁場俘獲，并轉(zhuǎn)變成正、負(fù)電子對。正、負(fù)電子對湮滅時又產(chǎn)生新的g射線，這些g射線隨后又產(chǎn)生新的正、反電子對。這樣循環(huán)翻番，直到形成強大的g射線流逃離中子星的磁場為止。從探測儀器中可以聽到這種g射線流的沙沙聲。

中子星的旋轉(zhuǎn)要損耗能量，旋轉(zhuǎn)速度會逐漸減慢。當(dāng)減慢到一定數(shù)值后，脈沖式的輻射就停止了，一顆中子星熄滅了。中子星的輻射壽命一般只有幾百萬年。兩顆相互繞轉(zhuǎn)的中子星會產(chǎn)生強大的引力輻射(引力波)，同時因能量損失而軌道衰減，3億年后將相互碰撞，產(chǎn)生最后的輝煌――引力輻射爆發(fā)。

中子星的內(nèi)部情況還在猜測之中，因為中子星的高溫、高密度、高壓強和強磁場，目前在實驗室中還無法進行模擬研究。

角動量守恒定律范文第5篇

關(guān)鍵詞：深埋地下管線精確探測、慣性定位技術(shù)

中圖分類號：P2 文章編碼1、前言

地下管線是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著我國城市建設(shè)的日益加速和工業(yè)建設(shè)的大力進行，大量的管線被以直埋、頂管等各類方式鋪設(shè)于城市地下空間。由于城市淺層空間日趨飽和，以及避讓障礙物、規(guī)避不利地形等原因，地下管線的鋪設(shè)已日趨向深部空間發(fā)展。

大部分管線施工單位在建設(shè)過程中，因為施工管理問題，或因施工環(huán)境、技術(shù)條件等的限制，不能對新建管線進行竣工測繪，多數(shù)管線空間位置信息缺失，給后續(xù)工程建設(shè)及管線安全運行埋下了重大隱患。

因此如何對深埋地下管線進行精確探測，是擺在所在所有管線探測工作者面前的重點和難題。

我院（寧波市測繪設(shè)計研究院）在長期工作實踐中，逐漸摸索總結(jié)出多套有效探測深埋地下管線的方法。

本文將以慣性定位技術(shù)為例，著重介紹該法在深埋地下管線探測中的應(yīng)用。

2、技術(shù)原理

慣性定位是以慣性定律為原理，以陀螺儀(gyroscope)作為技術(shù)核心，用來感測與維持方向，是基于角動量守恒定律的理論設(shè)計出來的。即：一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。陀螺儀在工作時要給它一個力，使它快速旋轉(zhuǎn)起來，一般能達到每分鐘幾十萬轉(zhuǎn)，可以工作很長時間。陀螺儀用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動將數(shù)據(jù)信號傳給控制系統(tǒng) 。將慣性定位儀置于管道內(nèi)，并使其沿管道移動，移動的同時定位儀即能實時測量管道水平及垂直方向數(shù)據(jù)，并存儲入記憶體。移動結(jié)束后，將定位儀中數(shù)據(jù)傳輸至工作電腦中，使用專業(yè)處理軟件進行計算處理，便可得到管道精確地三維空間坐標(biāo)。

由3個陀螺儀和3個加速度儀構(gòu)成的方位測量器（OMU）作為主要測量系統(tǒng)，分別測量定位儀的相對慣性空間的的3個轉(zhuǎn)角速度和3個線加速度沿定位儀坐標(biāo)系的分量，經(jīng)過坐標(biāo)變換，把加速度信息轉(zhuǎn)化為導(dǎo)航坐標(biāo)系的加速度。并運算出定位儀的位置、速度、航向和水平姿態(tài)。陀螺儀用來測量水平角（Heading），俯仰角（Pitch）和側(cè)滾位置（Roll）的變化，來確定慣性定位裝置的姿態(tài)。

將北向加速度計和東向加速度計測得的運動加速度aN、aE進行一次積分，與北、東向初始速度VN0、VE0得到定位儀的速度分量：

VN= ∫ aNdt+ VN0(1)

VE= ∫ aEdt+ VE0 (2)

將速度VN、VE進行變換并再次積分：

(3)

(4)

得到定位儀的位置變化量，與初始經(jīng)緯坐標(biāo)相加，即得到定位儀的地理位置經(jīng)緯坐標(biāo)。

3、實施方案

3.1硬件

主要硬件：慣性定位儀、全站儀、計算機

慣性定位儀：由保護箱、慣性探測棒、工作電腦、控制器幾部分組成 。

3.2技術(shù)實施方案

慣性定位技術(shù)實施方案為：

（1）施工前，須進行資料收集和測量工作，取得待測區(qū)域最新地形圖，并測量待測管道入口、出口的三維坐標(biāo)值。若作業(yè)點在人孔內(nèi)，進入人孔前需先行抽水及通風(fēng)，并按缺氧作業(yè)環(huán)境守則進行作業(yè)。

（2）管路路徑探測作業(yè)前，須先進行管路試通作業(yè)，確認(rèn)該施測管路通暢無阻，如有阻塞之情形，申請業(yè)主裁決是否更改管路或取消該管的作業(yè)。

（3）完成試通作業(yè)后，將慣性定位儀置于待測管道入口處，開啟慣性定位儀，并與入口處靜止儀器約30秒后并與出口處以機器或人力進行拖曳。隨著儀器在孔道內(nèi)移動，儀器內(nèi)陀螺儀即時記錄慣性定位儀移動之時，其路徑距離的移動及軌跡坐標(biāo)的變化距離。拖至出口處亦需靜止30秒，至此始完成一次探測作業(yè)，于此反復(fù)探測二次以上得最精確之成果。

3.3數(shù)據(jù)處理

探測作業(yè)完成后，需利用專業(yè)處理軟件對探測數(shù)據(jù)進行計算處理。首先將慣性定位儀中探測數(shù)據(jù)下載至工作電腦中，然后將測量管道的起始點和終點坐標(biāo)輸入軟件中，再選擇有效的數(shù)據(jù)范圍，最后便可生成管線空間位置信息數(shù)據(jù)。

根據(jù)處理所得之?dāng)?shù)據(jù)判斷本次資料是否可用，如不滿足要求，則需重新進行探測作業(yè)，直至取得最精確之成果。待取得最精確之成果后，存儲該筆資料的相關(guān)數(shù)據(jù)，并配合測量所得之現(xiàn)場地形圖與制圖軟件內(nèi)進行管線資料編輯、套繪。

4、應(yīng)用實例

寧波市南外環(huán)10KV電力管線精確探測工程

寧波市南外環(huán)10KV電力管線精確探測工程項目實施地點位于寧波市南外環(huán)華嘉橋下。由于寧波市南北高架建設(shè)的需要，須在測區(qū)范圍內(nèi)進行樁位鉆探作業(yè)。為避免樁位鉆探過程中對高壓電纜管線的破壞，寧波市通途建設(shè)有限公司委托我院運用先進的DR-HDD-4.2型慣性定位儀對華嘉橋下穿越稱溝漕的10千伏高壓電力管線進行精確探測。

本工程所測電力管道全長68.076m，慣性管道定位儀共采集管線特征點69個，測量點間距1m，管線最大埋設(shè)深度10.95m，平均深度6.2米。探測管道軌跡平面和高程成果如圖1、圖2所示。

圖1：電力管線平面圖

圖2：電力管線縱斷面圖

探測成果精度如下：

平面精度：±0.25%*L = ±0.25%×68.076= ± 0.170m＜0.1h

高程精度：±0.10%*L = ±0.10%×68.076= ± 0.068m＜0.15h

5、慣性定位技術(shù)特點

相比較傳統(tǒng)探測方法而言，慣性定位技術(shù)有以下優(yōu)點

（1）不受任何地形限制，不需作業(yè)人員在管道上方使用探測器追蹤定位，施工簡便。

（2）定位方式與電磁波或磁場無關(guān)，信號不受干擾。

（3）不受地形地物影響，只要管道到哪里，就可測到哪里。

（4）可以探測任何深度。

（5）不受管道材質(zhì)制約，可探測任何材質(zhì)管道。

（6）所有數(shù)據(jù)皆有慣性定位儀自行運算獲得，并非人工計算，消除了人為誤差因素，并可進行重復(fù)驗證。

（7）開放平臺輸出文件格式，便于大多數(shù)常用地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺無縫數(shù)據(jù)集成。

地下管線的安全運行涉及到國家的安全穩(wěn)定，涉及城市的整體運行，涉及到千家萬戶、各行各業(yè)的切身利益。

通過我們長期實踐，該方法已經(jīng)越來越多的在深埋地下管線探測工程中得到運用，事實證明該方法理論完善、技術(shù)合理，可以有效解決非封閉深埋管線探測難題。

參考文獻：

[1] 方根顯，鄧居智．特深管線的探測[A]．見：中國地球物理學(xué)會主編．中國地球物理學(xué)會第二十屆年會論文集[c]．2004：181