内容正文:
专题七 观测水平角和竖直角(教案)-《建筑工程测量》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1.理解水平角的基本概念及其在测量中的重要性。
2.掌握水平角的测量原理,包括测量的基本步骤和注意事项。
3.熟悉不同的水平角测量方法,并能根据实际情况选择合适的方法。
4.了解竖直角的定义及其在工程测量中的应用。
5.认识竖直度盘的构造,理解其各个部分的功能与作用。
6.掌握竖直角测量的原理,能够进行准确的竖直角读数。
7.能够对测得的竖直角进行计算,掌握相关的计算公式和方法。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
一、水平角的概念及水平角角值范围
空间相交的两条直线在同一水平面上的投影线所夹的角称为水平角。水平角的角值范围是0°~360°。
二、水平角的测量原理
β=b-a
三、测回法测量水平角的方法
测回法是测角的基本方法,用于两个目标方向之间的水平角观测。
在记录计算中应注意:由于水平度盘是顺时针刻划和注记的,所以在计算水平角时,总是右目标的读数减去左目标的读数,如果不够减,则应在右目标的读数上加上360°,再减去左目标的读数,决不可以倒过来减。
四、竖直角的概念及竖直角角值范围
在同一竖直面内,倾斜视线与水平线之间的夹角称为竖直角。
倾斜视线在水平线的上方,竖直角为正(+),称为仰角;倾斜视线在水平线的下方,竖直角为负(一),称为俯角。竖直角的角值范围是-90°~+90°。
五、竖直度盘的构造
竖直度盘固定在望远镜旋转轴的一端,随望远镜一起转动,它主要由竖盘、竖盘指标、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋组成。
六、竖直角的计算公式
1.竖直角的计算公式
(1)如果竖盘为顺时针方向注记,则竖直角的计算公式为:
α左=90°-L α右=R-270°
(2)如果竖盘为逆时针方向注记,则竖直角的计算公式为:
α左=L-90°α右=270°-R
(3)测回的竖直角
α=1/2(α左+α右)
2.判断竖直度盘注记形式的方法
使望远镜位于盘左位置,然后将望远镜视线抬高,使视线处于明显的仰角位置:
(1)如果此时竖盘读数小于90°,则该竖直度盘为顺时针分划注记。
(2)如果此时竖盘读数大于90°,则该竖直度盘为逆时针分划注记。
3.竖盘指标差
竖盘指标差的计算公式如下:
x=1/2(L+R-360°)
[真题练讲]
1.(2022年浙江省统一考试)当测角精度要求较高时,应变换水平度盘不同位置,观测几个测回取平均值,变换水平度盘位置的计算公式是()。
A.90°/n
B.180°/n
C.270°/n
D.360°/n
答案:D
解析:为了减小度盘分划误差的影响,观测多个测回时,每测回起始方向的水平度盘读数应按180°/n递增,其中n为测回数。所以变换水平度盘位置的计算公式是360°/n。
2.(2021年浙江省统一考试)用测回法对某一角度观测4测回,第3测回的水平度盘起始位置的预定值应为()。
A.30°
B.45°
C.90°
D.135°
答案:C
解析:因为观测 4 测回,每测回按180°/4=45°递增,第一测回起始位置为 0°,第二测回起始位置为 45°,第三测回起始位置为 90°。
3.(2022年浙江省统一考试)竖直角()。
A.只能为正
B.只能为负
C.可为正,也可为负
D.不能为零
答案:C
解析:竖直角有仰角和俯角之分,仰角为正,俯角为负,所以可为正,也可为负。
4.(2023年浙江省统一考试)竖直角的最大值为()。
A.90°
B.180°
C.270°
D.360°
答案:A
解析:竖直角是在同一垂直面内倾斜视线与水平线之间的夹角,其最大值为90°。
5.(2022年山西省统一考试)竖直角亦称倾角,是指在同一垂直面内倾斜视线与水平线之间的夹角,其角值范围为()。
A.0°~360°
B.-180°-+180°
C.-90°~+90°
D.0°~90°
答案:C
解析:竖直角的角值范围是-90°~+90°。
[限时练讲]
1.水平角的角值范围是()。
A.0°-180°
B.-90°~+90°
C.0°-360°
D. -180°-+180°
解析:C,水平角的角值范围是-180°-+180°。
2.地面上两相交直线的水平角是()的夹角。
A.这两条直线实际
B.这两条直线在水平面的投影线
C.这两条直线在同一竖直面的投影线
D.这两条直线在某一倾斜面的投影线
解析:B,水平角是这两条直线在水平面的投影线的夹角。
3.通过经纬仪竖轴的同一竖直面内不同高度的点在水平度盘上读取的读数()。
A.点位越高,读数越大
B.不相等
C.点位越高,读数越小
D.相等
解析:D,水平度盘是固定的,同一竖直面内不同高度的点在水平度盘上读取的读数相等。
4.当经纬仪竖轴与目标点在同一竖面时,不同高度的竖直度盘读数()。
A.相等
B.不相等
C.有时不相等
D.不能确定
解析:A,竖直度盘的读数与高度无关,只要竖轴与目标点在同一竖面,读数就相等。
5.测水平角时,水平度盘与指标的运动关系是()。
A.水平度盘不动,指标动
B.指标不动,水平度盘动
C.水平度盘和指标都动
D.指标和水平度盘都不动
解析:A,测量水平角时,水平度盘不动,指标转动来读取角度。
6.水平角观测中,目标偏心误差对水平角的影响最大时是()。
A.偏心误差垂直于观测方向
B.偏心误差平行于观测方向
C.测站与目标距离较大
D.测站与目标距离较小
解析:D,测站与目标距离较小时,目标偏心误差对水平角的影响最大。
7.用经纬仪观测水平角时,尽量照准目标的底部,其目的是为了消除()误差对测角的影响。
A.对中
B.照准
C.目标偏离中心
D.竖轴不垂直
解析:C,照准目标底部可以减少目标偏离中心误差对测角的影响。
8.简述用测回法测定水平角的方法和步骤。
答案:用测回法测定水平角的方法和步骤如下:安置仪器;盘左观测(正镜);盘右观测(倒镜);计算一测回角值;若需要观测多个测回,每测回间应变换水平度盘起始位置。
9.观测竖直角时如何消除竖盘指标差?
答案:观测竖直角时,消除竖盘指标差的方法是采用盘左、盘右观测取平均值。
10.水平角与竖直角的取值范围是如何定义的?有何不同?
答案:水平角的取值范围是0°到360°,是从起始方向(通常为北方)顺时针旋转到目标方向所形成的夹角。竖直角的取值范围是-90°到+90°,正为仰角,负为俯角。水平角是在水平面上度量的,而竖直角是在竖直面内度量的,这是它们的主要不同。
11.简述竖直度盘注记形式的判定方法。
答案:竖直度盘注记形式的判定方法:先使望远镜大致水平,观察竖盘读数,然后慢慢抬起望远镜,若读数增大,则为顺时针注记;若读数减小,则为逆时针注记。
12.水平角的定义是什么?其在工程测量中的主要应用有哪些?
答案:水平角是指在水平面上两条线之间的夹角。在工程测量中,水平角用于定位与测量、建筑与工程设计等方面,如确定建筑物的方向、测量线路的走向等。
[学法建议]
重点复习知识点:
1.水平角是指水平面内两条射线之间的夹角,通常用于测量两个点之间的方向。
2.水平角测量原理基于三角测量法,通过调整经纬仪确保指向参考线后的角度读取。
3.水平角的测量方法包括直接测量法和间接测量法,分别适用于不同的测量环境和需求。
4.竖直角是指一条垂直线与另一条射线之间的夹角,常用于高程和深度的测量。
5.竖直度盘是用于测量竖直角的仪器,其主要构造包括刻度盘、指针和视准线。
6.竖直角测量原理依赖于仪器的倾斜度,通过调节望远镜使得指向测量目标来确定角度。
7.竖直角的计算通常涉及实际测量值与基准值之间的差异,需应用相应的数学公式进行换算。
8.在进行水平角和竖直角的测量时,注意外界环境对测量结果的影响,以减少误差。
请同学们多结合实际操作,加深对理论知识的理解;操作需要反复练习,加深记忆;要注意安全,避免发生意外。
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