一种灯,应该是灯,让电灯泡发亮图片随着撞击方向发亮

所属专题:&&&& 发布时间: 10:40:52
编者按 我国不少企业制造的无极灯采用的频率发生器(俗称电源),是在150K-300KHz之间的低频工作频率。殊不知,230KHz或者附近的工作频率是不被国际组织承认的非法频段,它存在对航空、通信、广播、电台等设备极难消除的同频干扰,最后的结局是被取缔,所以,低频无极灯注定没有发展前景。 今天发表的郑国全工程师文章,对我国目前无极灯采用低频频率发生器的状况,从技术与标准方面进行了分析,是近年来在无极灯领域少有的深入透彻分析技术问题的好文章,有理有据,文章提出了问题与建议,希望引起无极灯生产企业的关注,尽快调整技术路线,使我国的无极灯光源沿着正确的方向发展。
一、无极灯的高、低频之争 凡是没有灯丝电极的电光源都是无极灯,微波硫灯也属于无极灯范畴。微波硫灯里面没有灯丝电极,它是靠2450MHz的微波激励灯泡体里面的硫元素后,发出非常强烈的白色可见光。硫对人类的生存环境没有污染,所以微波硫灯不但没有汞污染,也没有紫外光污染和荧光粉的磷污染,是真正意义上的绿色光源。同时微波硫灯的光线频谱与太阳光频谱极其接近,是迄今为止与日光最为相似的电光源。 这种具有真正阳光照射的光源对种植养殖业就是聚宝盆。电光源去掉灯丝是电光源技术的一大进步,肯定是电光源的发展方向之一。 没有电极的电光源不存在灯丝的损耗其寿命自然就大大延长,同时没有烧蚀溅射的灯丝残渣去污染荧光粉进而严重影响荧光粉的发光能力造成节能灯的光衰,这就是无极灯比节能灯光衰小的原因之一。 为什么无极灯会有高低频争论呢?无极灯向哪里发展才是方向而不会走弯路?无极灯的高、低频之分是从它们的工作频率来判断。高频无极灯的工作频率是2650KHz,低频无极灯的上作频率在150K-300KHz间,选用230KHz的频率较多。造成高低频差异这么大的原因非常简单,2650KHz的高频无极灯存在较大的技术难度,设计制作上有较多困难。而采用150K-350KHz的低频无极灯在技术上相对要容易得多,又有现成的150K-350KHz电源功率电路芯片可以选用。那么高频无极灯存在着哪些难以解决的技术难点呢?
二、高频无极灯的技术困境 l、高频无极灯的光效太低,一般在70lm/W以内。就笔者所知,高频无极灯的光效还没有超过72lm/W的。即使是达到72lm/W以上了,这个光效和钠灯以及金卤灯相比,也是低得可怜,还远低于有灯丝的部分高光效荧光灯。
2、高频无极灯因为凹腔内的温度非常高,它的散热不好解决,功率不敢做得太大,一般不超过165W。有声称做出200W的,但是经实物测试它的光通量并没有得到增加,没有实际意义。这样造成高频无极灯功率太小光通量不高,在很多场合不适宜使用,故此它的应用范围受到了限制。
3、高频无极灯的EMC指标较难达标。电磁波干扰的传输途径有两个:一个是辐射,一个是传导,问题是这两个传输的途径如何才能把它彻底堵死,让电磁波的泄漏比较小,以满足越来越严格的EMC指标呢?
4、高频无极灯的寿命,特别是高频电源的寿命与所宣扬的差距太大,根本无法达到6万小时的使用寿命。2万小时能达到吗?我看都难。
5、高频无极灯的成本还比较高,外形式样少。特别是它安装在路灯上对灯壳要求非常苛刻,对灯壳的散热能力要求特别高,否则无极灯无法正常稳定的长久工作。实质上高频无极灯的发热比较严重。
三、低频无极灯的九个误区 低频无极灯鉴于高频无极灯的种种技术难关,转而采用低频技术来解决光效和散热的难题,这种避难就易的处置方法很聪明,但问题是这种处置方法可能带来其它方面的瑕疵,正视并设法解决它们才是—种科学的态度。
1. 国际电工委员会(IEC)的下属组织国际无线电干扰特别委员会(CISPR)下发的国际标准[CISPR15](1992第四版)明确规定电磁感应灯有两个工作频率可以使用:I、13.65MHz,日本松下公司的Everlight无极荧光灯就是工作于此一波段,这一波段有个最大好处就是它的一倍频27MHz附近属业余无线电频段,其EMC指标就较为宽松,容易通过。Ⅱ、2.2-3MHz的波段。它介于中波和短波之间,很少用于无线电的广播和接收,飞利浦公司的QL无极荧光灯和美国通用电气公司的Genura无极荧光灯选择了这一波段,它们都工作于2.65MHz(即2650KHz)。 MHz是非通信小段,微波炉就工作于此波段内。现在的微波光源也是采用此频率。230KHz或者附近频率的低频无极灯工作频率是不被国际组织承认的非法频段,它存在对航空、通信、广播、电台等设备极难消除的同频干扰,最后的结局必然是被取缔,所以低频无极灯注定不可能有发展前景。
2. 低频灯工作频率约是高频灯的十分之一,相应磁性元件的体积也增大了10倍,耦合器的电感量从约13uH增大到150uH左右,而且有些灯还要两个。电源内磁性元件的体积也大大增加了,整灯的体积不是变小而是变大了,重量和成本也有较大增加。特别是随着国家加大对稀土材料的控制,国际上稀土价格已经翻了近10倍,磁性材料消耗比较多的低频无极灯将情何以堪?
3. 耦合器外置固然稍许解决了无极灯的散热难题,但耦合器完全裸露在空间,其中有—半的电磁能量被白白浪费掉反而成了干扰源。低频灯的工作频率看起来是比高频无极灯降低了10倍,但比起节能灯镇流器的工作频率还是高了近10倍,毫无遮挡挡在空间自由辐射肯定是技术上的一个退步。低频无极灯的EMC指标仍然是一个比较大的问题。有人问:既然低频灯耦合器的外置会带来较为严重的EMC问题,那么深圳机场发生的高频无极灯干扰航空信号的事件又怎么解释呢?这个事件只能说明高频无极灯存在着粗制滥造并还有非常多的技术不足需要大幅改进,但它不是低频无极灯技术瑕疵的遮丑布,更不是其拒绝技术进步的借口。
4. 实践证明:低频灯比较高频灯更容易出现停振现象也即突然熄灯。越是恶劣环境下两者相比较就越是明显,这已是不争的事实。分析原因不外乎是磁性元件的因素,由于低频无极灯的耦合器套装在灯管上,它没有采取任何散热措施。灯管的热量较高,而耦合器上面的热量无法排除最终造成耦合器的居里失谐使灯熄灭。同时低频灯耦合器相较高频灯耦合器在和电源的匹配上更加困难,制成品的匹配度更加粗糙,效率也就不会很高。
5. 用户在使用低频灯过程中,始终有频闪的感觉,按理200多K的工作频率不应该存在这个问题,肯定是技术或是制作工艺上还有很多不足。
6. 低频灯的外形比较特殊,特别是矩形管在转角处应力集中制造难度大,成本就会升高,加之它不易小型化所以很难普及进入家庭。同时要求专用灯具与之配套:外形专用与具有屏蔽功能。任何东西一旦专用后成本就会翻番。而且依靠灯具来屏蔽低频灯的电磁波干扰其作用是有限的,效果不能确定,谈论只有假设结论的技术毫无意义。现在低频无极灯的售价较高,近期内没有下降的可能,所以低频无极灯的市场竞争力存在较多的问题。
7. 以欧司朗为代表的国外多家大型照明公司,在近期已经无—遗漏的在全球申请了所有低频无极灯的相关专利,张着血盆大口只等我们钻进它的专利陷阱好吃肉喝血。高频灯因为早就过了50年专利保护期,不存在任何专利纠纷。
8. 从电光源的发展历史看,其工作频率经历了从低到高的进展过程:白炽灯先是用的直流电,再是50Hz的交流电;荧光灯同样是从低频的电感镇流器很快过渡到高频的电子镇流器。现在2.45GHz的微波光源早已经在美国点亮并受到世界的关注,在国内各地也蓬勃兴起,发展劲头十足。为什么人们要去不断的追求更高的工作频率呢?这是因为只有更高的工作频率其配套的电源才有可能得到更高的功率密度和更高的效率,这就意味着我们才能得到体积更加小巧、发热量更低的与灯配套的电源产品。试问低频无极灯反其道而行之违背光源的发展潮流会有好结果吗?
9. 在光衰方面,低频灯的结果比较悲观,高频灯的结果比较好。有数据表明,不到2000小时低频无极灯的光衰就达到了30%以上,已经到了报废的范围。为什么会是这样?是极特殊的个别现象还是代表了低频无极灯的普遍结果?希望有关专家能够提供更多的真实数据供分析。一些人认为是因为低频无极灯耦合器处的温度太高灼伤了荧光粉,进而影响了它的寿命。是不是这个原因造成的还需要探讨商榷,还需要更多的测试结果以及推理剖析来确认。
四、高、低频无极灯的纠结 低频无极灯在现阶段作为无极灯的一种过渡性产品在市场上进行销售使用还是不错的,因为它的光效比高频灯高一些,外形选择的余地较大,但是它想要成为主流光源取代金卤灯、钠灯有很多困难是无法做到的,最多就是自己在那里阿Q一番。一些低频无极灯的生产厂家声称无极灯的出路在于向更低的频率发展,他们已经搞出140KHz的产品还在准备开发100KHz以下的产品,笔者就认为有点过了。高频无极灯遇到的是技术问题,它是可以随着技术的发展和技术的进步逐渐得以解决。而低频无极灯遇到的是结构性问题,这些问题不但不能随着技术的发展获得解决,反而是矛盾更加突出会更深的陷入困境。低频无极灯绝不是代表着电光源的发展方向,毫无疑问,电光源向更高的工作频率进展才是正确的发展趋势和潮流方向。
一些奸诈的商人对无极灯进行了怪异的包装,把自己的高、低频无极灯拒绝称之为无极灯,而是改叫“磁能灯”或是“磁电灯”。其实叫“磁能灯”或是“磁电灯”并没有错,但是他们宣称自己的磁能灯性能远超无极灯,是因为他们灯里面除了有电能外还特别添加有磁能成分,是世界电光源技术的重大发明和特别突破,笔者无话可说只有跪服了:真的太能忽悠!中学生都知道的麦克斯韦方程组,是英国物理学家麦克斯韦在19世纪建立的描述电场与磁场的四个基本方程。其微分形式通常称为麦克斯韦方程。在麦克斯韦方程组中,电场和磁场是一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律,并揭示了电磁波的性质。
麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系。这个电磁场理论体系的核心、就是麦克斯韦方程组。麦克斯韦早就证明:磁场和电场不能彼此割裂,更不可能单独添加。高频无极灯面临着不少的技术难点,特别是光效偏低,发热严重的问题目前尚无好解决方法。笔者到多个厂家考察时发现,他们都不愿意在技术参数的改进上花费精力,只关注产量的多少与销售情况。笔者理解这些经营者的压力和难处,人无远虑,必有近忧,经济效益成了经营者一道很难翻越的坎。同时无极灯性能改进总应该有个方案或是理论依据吧,恰这方面现在最为缺乏。原本各地在推广的合同能源管理模式为无极灯的推广提供了一股强劲的东风,但高、低频无极灯由于性能和价格上的原因却处于尴尬的地位。实际上,在这股风潮中受益最大的是金卤灯、钠灯和改进型的高光效荧光灯,无极灯所占比例和它的身份不太相符。
五、高频无极灯怎么办? 无极灯改造应该从何方着手?最紧迫的问题是哪些?现在我看到有些无极灯朋友不是正视这些问题,而是采用一种逃避或是诡辩的态度。例如对无极灯的光效问题,一些厂家宣传手册上只有所谓“有效光效”数值,据说来源是无极灯因为人眼视觉感应特性好所以就该在测试的数值上乘以1.65的系数,金卤灯钠灯则相反要被乘以0.72的系数。凭什么?依据何在?如果测试数据如此任人打扮随意包装,难道不怕最后沦为笑柄?笔者一直在探讨高、低频无极灯各自不同的优缺点,对比它们的测试数据,试图揭示它们分别固有的技术不足,寻找提高t性能参数的途径及方法,并一直在思考无极灯追求的目标与发展方向在哪里?
高频无极灯最为关键的缺陷就是光效太低。因此,原本笼罩在无极灯头上的所有光辉都变成了乌云。同时高频无极灯的发热量太高,就意味着效率较低,并制约了高频无极灯向高功率发展。特别是电磁干扰指标EMC是高频无极灯比较难以跨越的一道坎。为了改善无极灯的各项技术指标,应该采用综合治理的方法、全面梳理各项技术指标相互的关联性,寻找解决之道。
1.对荧光粉的使用上做深入研究,采用三基色粉、纳米粉,在涂粉工艺上做改进等等,光效有较明显的提高。但比较节能灯还差得远,高光效直管灯已超过100lm/W。在上世纪60年代,生产荧光灯用的是卤粉,测试表明,管壁温度在400C的时候卤磷酸钙荧光粉的发光效率最高。但高于40。C光效反而会降低,同时高温导致液汞蒸汽压力升高,容易产生过多不需要的185nm紫外光,对卤磷酸钙荧光粉造成伤害,荧光粉的寿命也受到严重影响,造成光衰。为了保证光效和防止光衰,原先都采用管径比较粗大的玻壳来制造荧光灯,效果却不尽人意。卤粉灯的寿命不超过4000小时,后采用混淆粉,寿命提高到7000小时,工作温度有所提升,光效也有提高。直到稀土三基色荧光粉问世,它的寿命超过了1万小时,其最佳工作温度提高到了85。C,而且对185nm的紫外光也有了相当强的耐受力,随后才出现了细管径的荧光灯,其光效才得以大幅度提高,光衰不再成为是制约节能灯寿命的瓶颈,最后影响节能灯寿命的就只剩下灯丝电极了。直管荧光灯的发展对无极灯的改进有非常好的借鉴作用。应该深思:为什么直管灯的管径从T12 (38mm)发展到今天的T4、T3(9.5mm)管,光效也从40多流明发展到今天的超过100流明,每瓦,其中有哪些奥妙呢?
2.在汞齐使用上做深入研究。汞齐是公认的节能环保制灯材料,但汞齐对灯管的真空度要求比液汞高。在荧光灯的正柱区中,汞原子受到运动电子的撞击成为受激发的汞原子,受到撞击的汞原子吸收到能量跃迁到更高的能级成为亚稳态的价电子。从汞原子的能级图可知:价电子从63PI跃迁到6ISO态时发出253.7纳米紫外线,利用253.7纳米紫外线激发荧光粉发光是荧光灯设计的基本原理。
大量测试数据表明:当汞气压Ph=0.8Pa时,253.7纳米紫外线最强(灯管的发光效率最高)而其它不需要的紫外辐射能量很少,蓝光和绿光可见光的能量也仅占辐射总能量不到2%,这是液汞灯管的最佳工作状态。我们发现光效和灯管的真空度联系较多,和汞气压的关联度更高。当汞气压Ph较低时,汞原子密度较小,共振辐射占主导地位,共振吸收很少。(解释一下:共振辐射是指汞原子受能量激励辐射出253.7nm紫外光的现象。共振吸收是指汞原子辐射出253.7nm的紫外光还没有到达荧光粉发挥作用即被周围附近的汞原子所吸收的现象)。
随着汞原子密度的增大,在共振辐射增长的同时,共振吸收也随之而增强。在Ph&0.8Pa之前,共振辐射的增长率大于共振吸收的增长率,有效辐射为正增长。当Ph&0.8Pa以后,共振吸收占据主导,共振吸收的增长率大于共振辐射,253.7纳米紫外线有效辐射为负增长。此时吸收到253.7纳米紫外线的汞原子还来不及产生辐射就又与电子或其它的汞原子相碰撞,于是这个汞原子就可能被电离成离子或被激发到更高的能级,而辐射出185.0纳米紫外线或435.8纳米,546.1纳米等可见光来。这样,253.7纳米紫外线有效辐射就会减少,而且随着汞气压的上升,共振吸收增强,导致有效辐射急剧下降。
所以控制汞气压和汞齐释放汞原子数量变得至关重要。汞齐对直管灯光效的提高起着非常重要的作用,同时直管灯应用汞齐的经验教训对无极灯是一笔宝贵的财富。无极灯控制汞气压的方法是选择汞齐最佳的放置位置,一般是把它放置在排气管中。至于汞齐释放汞原子数量就是选择含汞量不同的汞齐,发展的趋势是采用汞含量越来越低的汞齐。测试数据证明过高或是过低的工作温度对无极灯的光效都不利,最佳的工作温度是测量泡体壁腰部在80-90C范围内(这个温度值仅供参考,是我们试制中测试所得),但高频无极灯要保证该工作温度在现阶段的泡体结构形状下是有困难的,实测一般都高得多。
3.耦合器的用途是向灯泡体传输高频电磁能量,为了减少衰耗达到最佳的传输效果,耦合器要和高频电源实现匹配,需要用到磁性材料,它是用软磁铁氧体材料绕上线圈做成的电磁波传输器件。磁性材料有一种特殊的功能:电磁波在甲面传输,其波长会缩短很多。正是利用磁性材料的这一特殊性质,耦合器才可以做得很小巧,线圈在上面只需缠绕20多圈就能够满足传输的性能要求,耦合器添加磁性材料仅是为这个目的。但磁性材料本身会产生损耗,该磁材的滞回特性曲线的面积就代表了磁材的损耗大小电磁波的频率越高,磁材沿滞回特性曲线来回运动的线路就越长,磁性材料分子被电磁波来回更快的倒腾,当然损耗就越大。越大的损耗必然带来越高的热量,所以就不难理解高频无极灯凹腔内耦合器出现的高热了。无极灯耦合器对磁性材料的要求是:尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感应强度、高的磁导率、足够高的居甲温度和好的温度稳定性,较窄的磁滞特性,对应力不敏感、磁致伸缩系数小、价格低。有些性能参数是互相矛盾的,比如:高的磁导率必然就对应低的居甲温度点。实际上,寻找好的功率铁氧体材料就是寻找它各项技术指标最佳的综合平衡值,根据使用在各种不同的场合稍偏高或是偏低某一项或是某几项性能参数。笔者推崇在耦台器中摒弃不用磁性材料,坏处无非就是多绕一些线圈但好处就太多了:一个重要的耗能源、发热源被去掉了,无极灯的丁作状态得以改善。同时更易于匹配,为无极灯进一步的技术改造奠定了一个坚实的基础。
4.在泡体上下功夫,取消防阻电磁波的银浆涂层,并改变玻璃配方尽可能提高泡体的透光性。另外,应该改变泡体的形状结构,否则高频无极灯无法走出困境首先分析凹腔,这里耦合器产生的热量全靠磁性材料甲面的铜棒把热导出,传热效率较低,还要耗费大量贵重的有色金属。这甲的热量是怎么产生的呢?来自两方面:a耦合器磁性材料的损耗发热,功率越大热量越多;b是凹腔泡体内的荧光粉发热。荧光粉在发光的同时必然伴随着发热,问题是凹腔体荧光粉的发光发热是既无必要又在坏事。它发射的光线被封闭在凹腔内白白浪费掉,而产生的热量却是在危害整个灯系统,消耗了宝贵的电磁波功率拉低了光效指标。麻烦的是还不能去掉凹腔体内的荧光粉,试验证明,去掉这一层荧光粉后,测试光效反而更低怪哉!但经仔细观察分析后发现,这层荧光粉在这甲起到了一个特殊的作用,就是阻挡和反射由无极灯泡面产生的光线。如果没有凹腔这层荧光粉及它所产生光线的反射阻挡作用,泡面产生的光线会在整个泡体内杂乱散射,光效的损失更大。实际上这甲已经透露出了高频无极灯光效低热量高的关键所在!可以没想在这甲安装一个反射体,专用以反射光线,同时还可以让整个凹腔贯穿,把传导散热变成对流散热,不再需要耗费贵重的有色金属,成本大幅降低,整灯的体积和重量都得以减少。为了进一步提高光效,必须减小耦合器与灯体泡面的距离提高泡体内汞原子的单位浓度,能使共振辐射产生的253.7nm紫外光一旦生成,立马就能被荧光粉吸收转化以达到效率最高。在消除了不必要的能量浪费的同时,生成并保持一个易于整灯工作的温度及最佳汞气压环境,就得到了光效最高光衰最小的令人满意结果。
5.通过计算知道,265MHz电磁波的波长是113米,1365MHz的波长是2l米,都和800nm的可见光波相比有着天壤之别,正是它们这种巨大的波长长度茸别为破解长久困扰高频无极灯的EMC指标提供了可行之道。电磁波干扰的途径有两个,一个是通过线路传导,一个是通过空间辐射。对线路的传导干扰,一般利用在电路中设置共模和差模滤波器来进行拦截消除,电磁波的频率越高,这种拦截消除的效果越好。对辐射干扰,在高频电源部分,是采用屏蔽盒的方式来消除。这个屏蔽盒的厚度要大于2mm,以铸铝材料最好,因为铸铝同时具有屏蔽电场干扰和屏蔽磁场干扰的能力。耦台器部分产生的辐射干扰,笔者是采用金属网格紧贴在灯面上来进行屏蔽处理。网格的空格部分是30*30mm2,格筋是15mm的。网格对可见光光线没有一点遮挡衰减,对电磁波却是有着极佳的屏蔽效果,特别是1365MHz的电磁波测试时更是表现山优异的屏蔽性能。
——转自《消费日报中国照明》2011.06 深圳市中电照明股份有限公司 ? 版权所有 All Rights Reserved.&
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4.图1为路口交通指示灯的示意图.指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为.据你对交通指示灯的了解可知( ) A.红灯.黄灯.绿灯是串联的 B.红灯.黄灯.绿灯是并联的 C.红灯与黄灯并联再与绿灯串联 D.绿灯与黄灯并联后再与红灯串联 【】
题目列表(包括答案和解析)
新课标2007年中考模拟综合测试卷(一)附答案物&理&试&卷说明:1、本卷分第I部分(选择题)和第II部分(非选择题)两部分,共8页,满分为100分,考试时间80分钟。& & & 2、第I部分(选择题)用规定的铅笔在答题卡上作答。& & & 3、第II部分(非选择题)必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答,答案必须写在答题卡指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。第Ⅰ部分&&选择题& &(共36分)选择题(每小题3分,共36分)每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的1.一度电可以A.使80W的电视机工作25h & & & & & & & & & B.使40W的日光灯工作60hC.使100W的电烙铁工作10h & & & & & & & & &D.使1000W的碘钨灯工作5h2.以下温度中最接近23℃的是A.让人感觉温暖而舒适的房间温度& & & & & & & B.广州市夏季最热的室外温度C.健康成年人的体温& & & & & & & & & & & & & D.冰水混合物的温度3.下列关于光现象的说法正确的是A.光发生漫反射时,不遵守光的反射定律 & & B.光从空气斜射入水中,传播方向不变C.月食是因为光的反射而形成的 & & & & & & D.平面镜可以成像,也可以控制光的传播方向4.小明在学习家庭电路时,安装了两盏白炽灯和两个插座,如图1所示。如果两插座中均连入家用电器,且将电路中的开关全部闭合,那么各用电器工作的情况是A.甲、乙、丙、丁都正常工作B.只有甲、乙、丁正常工作C.只有甲正常工作D.只有乙正常工作5.下列物体的尺度由小到大排列的是原子核、质子、电子& & & &B.质子、原子核、中子C.质子、原子核、原子& & & & &D.原子、原子核、质子6.如图2所示是电机示意图,对于图示的说法,正确的是A.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线切割磁感线,线圈中产生电流B.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线不切割磁感线,线圈中没有电流C.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈正转到平衡位置D.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈受到磁场的作用力而转动7.关于声学的下列说法中,错误的是控制噪声的措施有:防止噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声进入耳朵闻其声知其人,是根据每个人发出的声音频率不同来判断的利用回声可以探测海的深度回声是声音的一种反射现象8.下列现象中,发生能量转化的是用水来冷却汽车的发动机& & & & & & & &B.往热水里加入冷水C.用热水袋焐手& & & & & & & & & & & & & &D.用电壶烧水9.潜水艇在水中可以自由地上浮和下沉,是靠潜水艇内水舱的充水和排水来实现。潜水艇在水中能够浮沉,你认为它主要是靠改变所受的浮力& & B.水的密度& & &C.自身的重力& & &D.水的压强10.像的成因有三个:直线传播成像、反射成像和折射成像,所成的像有实像和虚像两种。下面列出了部分成像实例:①针孔照相机内所成的像,②在潜望镜中看到的景物的像,③放大镜中看到的物体的像,④幻灯机屏幕上的像,⑤汽车观后镜中的像。以下说法正确的是属于实像的是①④& & & & & & & & & & & & &B.属于虚像的是②③④C.属于折射成像的是①③& & & & & & & & & & & &D.属于反射成像的是①②⑤11.关于力,有以下说法:①物体间力的作用是相互的;②只有相互接触的物体才有力的作用;③力是改变物体运动状态的原因;④只要有力作用在物体上,物体就一定运动。其中正确的一组是A.①②& & & & B.①③& & & & & C.②③& & & & & & D.③④12.如图3所示的电路,电源电压不变,闭合开关s,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,关于安培表的示数,伏特表的示数,小灯泡的亮度(设灯泡电阻不变),以下说法正确的是安培表的示数变大,伏特表的示数变小,小灯泡的亮度变暗安培表的示数变小,伏特表的示数变小,小灯泡的亮度变暗安培表的示数变小,伏特表的示数变大,小灯泡的亮度变亮安培表的示数变大,伏特表的示数变大,小灯泡的亮度变亮第Ⅱ部分&&非选择题& &(共64分)注意事项:用黑色字迹的钢笔或签字笔把答案直接写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上。在本试卷上作答无效。二、填空题(每小题4分,共16分)13.小红在厨房里帮妈妈煮鸡粥,妈妈说,待粥锅里的水烧开后,改用小火,盖上锅盖,让锅内微微沸腾,就能将鸡粥煮好。小红发现,在此过程包含很多热学知识。请你就此场景说出两个与热学知识有关的物理现象。示例:粥(液体)沸腾时有水汽化成水蒸气,这是汽化现象。(1)& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &;(2)& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &。14.用图4所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升h。绳子移动的距离为& & &,所做的有用功为& & &&;假设所用的拉力为F,则该滑轮组的机械效率为& & &&;通过实验分析,可知对动滑轮机械效率产生影响的因素有& & & & & & & & & & &&。(答出一条即可)15.太阳能热水器利用太阳能直接给水加热,它安全、环保,且节省能源。一热水器的水箱内装满50kg的水,在阳光照射一段时间后,水温从20℃升高到60℃,则水吸收的太阳能是& & & & & &J;设燃气热水器的效率为60%,这相当于节约了热值为4.0×107J/m3的煤气& & & & &m3。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]16.有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为热敏电阻。图5是某热敏电阻的阻值随温度变化的图象,小明同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~100℃的水温表,图6是这个水温表的原理图,图中的电压表量程为0~3V;定值电阻R0的阻值为lOOΩ。当水温达到100℃时,要求电压表的示数达到最大值。小明根据图象知道,该热敏电阻在100℃时的电阻值是& & & &&Ω,由此可知电源两极间的电压是& & & &V。三、作图题(每小题3分,共9分)17.请画出图7中动力F1的力臂。18.电视机的遥控器通过发射一种不可见光——红外线,来实现对电视机的控制。有时不把遥控器对准电视机的控制窗口,而是对着墙壁按一下按钮,利用光的反射也可以控制电视机。请在图8中画出红外线经过墙壁反射的光路。19.小明连接好了一个电路,如图9所示。但是小红认为此电路有缺点,因为没法只让灯L2亮,而灯L1不亮。小红想将此电路改为由S1、S2分别控制灯L1、L2的并联电路,应该如何改?请你帮她想个解决的办法,要求改动的导线不超过两条。请在图上改动,先在需改动的导线上画“×”,然后再画出改动后的导线,并在方框内画出改后的电路图。四、计算题(第20题7分,第21题8分,共15分)20.已知桑塔拉2000轿车的质量是1.6t,它以54 km/h的速度在水平路面上匀速行驶2min,轿车受到的阻力是车重的0.1倍,求轿车在这段时间内:通过的路程;发动机的牵引力;发动机的功率(g取10N/kg)。21.电阻R1的阻值为10Ω,当电阻R1与R2以某种方式连接后接在电源两端时,R1两端的电压为9V;当两电阻以另一种方式连接在同一电源两端时,R1两端的电压为3V。(1)请你在图10中虚线框内画出电阻R1与R2的两种连接电路;(2)求电阻R2的阻值;(3)求出电阻R1在两种连接方式中的较大功率。五、问答题(共5分)22.如图11是司机在驾驶汽车时的照片。(1)汽车方向盘表面为什么做得比较粗糙?请简单解释。(2)根据照片,请再提出一个物理问题,并简单解释。六、实验与探究题(第23题7分,第24题6分,第25题6分,共19分)23.(1)(5分)小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。①因矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按图12所示方法进行测量,矿石的体积是______cm3;②用托盘天平已测得矿石的质量是175.6g,则矿石的密度是______kg/m3;从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值_______(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”);③在使用已调节好的托盘天平,按规范的操作来称量矿石的质量时,通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线右边一点,这时应该& & & &&。A.向左调平衡螺母& & & & & & & B.往右盘中加砝码C.从右盘中减砝码& & & & & & & D.向右移动游码(2)(2分)图13是某种物质熔化图象。根据图象判断,下列说法不正确,请你将错误之处圈出来,并在其下方改正。晶体在熔化时,不断吸收热量,温度不断上升。在第20min时,物质是固体状态。24.在学习欧姆定律之后,老师请同学们设计一个测未知电阻Rx的电路,其中小明同学设计的电路如图14所示。R0为已知阻值的电阻,当s1闭合s2断开时,电流表读数为I;当s1、s2都闭合时,电流表读数为I1。请你写出小明同学测Rx的表达式。Rx=& & & & & & & & & & &小红设计了一种不同于小明同学设计的测量电路,如图15所示。请你将图16中的器材按图15电路连接起来(用笔连线表示导线),要求滑动变阻器的滑片P处于最右端时,连入电路的阻值最大。(3)比较两个电路图,请你说一说小红设计的电路的优点。25.(1)(4分)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小红利用图17所提供的器材(小桌、海棉、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验,通过观察图(a)、(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论.此后小红把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论.& & & & & & & & & & &图17请你根据已学过的压强知识分析:①造成前后两个结论不一致的原因是:& & & & & & & & & & & & & & & & & &.②比较图(b)和图(c)可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是:& & & & & & & & & & & & & & & & & & &.(2)(2分)物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力.这种阻力的大小与哪些因素有关呢?流线型汽车& & & & & &战机着陆打开阻力伞& & & &&模仿鲔鱼体形的核潜艇& & & & & & & & & & & & & & & &图18小明同学在仔细观察如图18所示的应用实例后,对影响流体阻力的因素提出一种猜想:流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关。他设计了如下的实验方案:&①用弹簧测力计拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧测力计的示数F1;②用弹簧测力计拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧测力计的示数F2;③通过比较F1与&F2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关.请你对小明同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见):& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &。
2006年安徽省课程改革实验区初中毕业学业考试物理试题(开卷)温馨提示:& & 1.本卷共四大题24小题,满分90分。考试时间与化学卷共120分钟。& & 2.本卷试题中g值取10 N/kg.& & 3.答题时可参考物理教科书和其它资料,但应独立思考、诚信答题,不允许相互讨论、相互借阅教科书和资料等。4.计算题要有必要的公式和计算过程,只写答案的不能得分;回答问题语言要完整、简洁。一、填空题(共26分) &将答案直接写在横线上,不必写出解题过程。1.测量与读数是物理学习中重要的基本技能。图中所示是一只工业用温度汁,此刻它显示的温度是_______℃2.雷雨交加的夜里,林雨同学看到闪电后约5s听到雷声,林雨距雷电产生的地方大约________m.(声音在空气中传播速度约为340m/s)3.用锤子将木楔打入墙壁,若已知木楔受到的打击力是50N,锤子与木楔的接触面积约为1×10-4m。。则打击时木楔所受的压强约为__________Pa,合_______kPa.4.火车站台上都设有安全线,火车进站时,人若越过安全线就会发生危险。请说明发生危险的原因:_______________________________________________。5.有些物理量的大小不易直接观测,但它变化时引起其它量的变化却容易直接观测,用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路。例如:温度计是利用液柱长度的变化来显示温度高低的。请你也举出一个例子____________________________________。6.2005年神舟6号飞船完成任务顺利返回,这标志着我国航天技术迈上了一个新台阶。神舟系列飞船的外表面都涂有特殊材料,它在高温下_______(填写“吸热”或“放热”)变成气态,对飞船起到保护作用。7.下面两幅图是从某交通宣传栏和某冷饮厂广告宣传片中选取的。请你任选一幅并指出其中违背科学规律之处:_________________________________________。8.6月5日是世界环境日,2006年中国的主题是“生态安全与环境友好型社会”。化学电池对生态与环境的影响日趋严重。如图是一种安装在自行车上的照明灯,它在某些发达国家被大量使用。这种灯不用化学电池,是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的。发电机的工作原理是_____________,发电机工作时发生的能量转化是____________。9.请用连线的方式把图中螺口灯泡与按钮开关正确接入电路。10.水平冰面上有一重为300N的雪橇,受到的拉力为35N,方向与水平面成30°角。请在图中画出雪橇所受到拉力的示意图。11.光纤通信是利用激光通过光纤来传递信息的。光从图示的光纤一端射人,从另一端射出。请将图中未完成的光路部分补充完整。二、单项选择题(每小题3分,共27分)12.林雨将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功最接近于【 & &】& & A.0.02J & &B.O.2J & &C.2J & & D.20J13.关于原子和原子核,以下叙述正确的是【 & &】& & A.原子核位于原子的中央,带负电 & &B.原子核外的电子带负电,并固定在某一位置& & C.原子核带正电,电子带负电 & & & D.原子核内有带正电的质子和带负电的中子14.程跃同学打乒乓球时不小心将球踩瘪了,但没有破裂。对于球内气体,没有发生变化的物理量是【 & &】& & A.质量 & &B.密度 & &C.压强 & &D.体积15.下列做法属于减小摩擦的是【 & &】& & A.冬天,在结冰的马路上撒一些细砂以方便路人的行走& & B.在生锈的自行车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些& & C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下& & D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落16.不同的物理现象往往遵循同一物理规律。例如:跳伞运动员从空中徐徐下降;刹车后,水平路面上行驶的公交车逐渐减速停靠在车站。这些现象中能量转化有共性的是【 & &】& & A.物体的动能全部转化为重力势能 & &B.物体的重力势能转化为其他形式的能量& & C.其他形式的能量转化为物体的机械能 &D.物体的机械能转化为其他形式的能量17.温度是反映物体冷热程度的物理量,冷热程度能反映的是【 & &】& & A.物体运动时动能的大,J & &B.物体势能的大小& & C.物体内分子热运动的剧烈程度 & &D.分子势能的大小18.实验室有一种电池,林雨为辨认其正负极设计了几种方案。其中不可以判断的是【 & &】19.林雨在森林公园游玩时,看到一个丢弃的透明塑料瓶。她想到,如果下雨使得瓶中进了水,就可能会成为森林火灾的元凶。于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒。这其中引起火灾的主要原因是【 & &】& & A.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有会聚作用& & B.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有发散作用& & C.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有会聚作用& & D.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有发散作用20.以下关于电磁波的说法不正确的是【 & &】& & A.无线通信是用电磁波进行传播 &B.医院B超发出的超声波是电磁波C.遥控器发出的红外线是电磁波 &D.透视使用的X射线是电磁波三、实验探究题(共16分)21.农村地区常有用地窖储藏农作物的习惯。由于植物的呼吸,地窖内会不断地积蓄C02气体,浓度过高时将威胁到人的安全。为试探C02的“浓度”,人们常将点燃的蜡烛带到地窖里。如果蜡烛熄灭说明C02浓度过高,如果蜡烛没熄灭说明浓度不高。其实,你也可以用所学的物理规律来解决这个问题。现在给你一只。轻小的气球,里面充有空气后扎住口。请你用浮力和密度方面的知识大致判断地窖里C02气体的“浓度”是否危及人身安全。把你的实验方法、可能看到的现象、你的判断以及其中的物理道理填写在下面的表格中:你的方法可能看到的现象和你的判断其中的物理道理现象:判断:22.程跃要做“测定小灯泡功率”的实验,请你跟随程跃边实验边思考,逐一回答下面的几个问题。(1)请在图a方框内画出该实验电路图。(2)程跃刚连接完最后一根导线,立即看到灯泡发出明亮的光。在一旁观察的林雨一惊,提醒程跃实验中有问题。程跃想,我的实验连线没有出问题啊!请你帮助程跃找出实验中两个操作不当之处:①_____________________;②_______________________。(3)程跃选用小灯泡的额定电压是2.5V,当小灯泡正常发光时电流表的读数如图b所示,此灯泡额定功率是__________W.(4)做完实验后,程跃将测灯泡实际功率实验与以前做过的测某一固定电阻阻值的实验进行比较,发现这两个实验有许多相似的地方,也有不同之处。请你写出一个不同之处:_________________________________________________________________________。(5)程跃根据测量灯泡实际功率的多组实验数据,作出了,I-U图象,如图c所示。结果发现图线不是直线,这表明灯泡的电流与电压不成正比。程跃很纳闷,请你帮助他分析原因。四、计算与简答题(共21分)23.程跃要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重20N,程跃想站在地上向下拉绳,他最好选择图中_______滑轮组来提起重物(选填“a”、“b” 或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是280N,求出所选滑轮组的机械效率。24.社会发展到今天,能源危机开始困扰人类。人们正在寻找各种可能的未来能源,以维持人类社会的持续发展。日,欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆(ITER)的协议。这是人类开发新能源的一个重大尝试,也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目。热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下,利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量,就象造出一个“人造太阳”。反应后的生成物是无放射性污染的氦。预期于2010年建成的实验反应堆,可以在16min产生1.44×1012J的热量。据媒体报道:lL海水提取的氢的同位素,在完全聚变反应中释放的能量,相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量。请根据所提供的数据进行估算,并回答以下问题:(1)若汽油的密度约为O.7×103kg/m3,300L汽油的质量是多少?(1L=l×10-3m3)(2)若汽油的热值约为5×107J/kg,300L汽油完全燃烧能释放多少热量?(3)需要从多少升海水中提取氢的同位素,在发生聚变时才可以产生1.44×1012J的热量?若这些热量转化为电能的效率为50%,则它可以供给一台功率是2kW的空调正常工作多少小时?(4)你知道吗?在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”。这个名为托卡马克的装置今年7月就要。进行点火实验了。阅读了上述材料和数据后,你一定会有很多感受,谈谈你对“人造太阳”的认识。
2006年白云区初中毕业班综合测试(一)物理试题本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分,全卷共六大题,满分100分,考试时间80分钟。注意事项:1.答卷前,考生务必在答题卡的第1面和第3面上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写自己的考生号、姓名;填写考场试室号、座位号,再用2B铅笔把对应这两个号码的标号涂黑。2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,改动的答案也不能超出指定的区域;不准使用铅笔、圆珠笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束时,将本试卷和答题卡一并交回。第一部分 选择题(共36分)一、选择题(每小题3分、共36分)每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,选对的得3分,选错的、不选的,都得0分。1.下面哪一个是力的单位?A.千克 B.牛顿 C.帕斯卡 D.焦耳2.“月亮在白莲花般的云朵里穿行”这句歌词,从运动和静止的相对性的角度来看是说 A.以云彩为参照物,月亮是运动的B.以月亮为参照物,云彩是运动的C.以地面为参照物,云彩是运动的D、以地面为参照物,月亮是运动的3. 一束光从空气中斜射入水中,在水面反生反射和折射,下面哪一个光路图是正确的?4.下列哪一种物态变化过程需要放热?A.汽化 B.升华 C.凝固 D.蒸发5.下列电路图中,属于并联电路的是6.如图3所示,一个人用一个定滑轮匀速提起一个重物,人所用的拉力是F,则下面哪一对力是相互平衡的?A.定滑轮所受的重力和绳子b对定滑轮向上的拉力B.绳子a对重物向上的拉力和重物对绳子a向下的拉力C.绳子a对重物向上的拉力和重物所受的重力D.重物对绳子a向下的拉力和人对绳子向下的拉力7.下列关于超声波的说法中,正确的是A.超声波的频率很低 B.超声波的传播不需要介质 C.人的听觉可以感受超声波 D.医生利用超声振动击碎人体内的结石8.将一个重4N的物体挂在弹簧测力计下面,然后将物体浸没在重6N的水中,这时弹簧测力计的示数为3N,则物体所受的浮力是A.6N B.3N C.2N D.1N 9.下列事例中哪一个是用热传递的方式改变物体的内能?A.锯木头时锯条发热 B.汽油机的做功冲程C.冬天用热水袋取暖 D.用打气筒打气时筒壁发热10.如图4所示,导体ab处于蹄形磁铁的磁场中,下列哪种情况下电流表发生偏转?( )A.导体ab向左运动或向上运动B.导体ab向右运动或向下运动C.导体ab向左运动或向右运动D.导体ab向下运动或向上运动11.有两个额定功率相同的灯泡,把它们接在电路中时A.两个灯泡的实际功率一定相同B.只有把它们并联起来时实际功率才相同C.只有把它们串联起来时实际功率才相同D.把它们分别接在额定电压的电路中时实际功率才相同12.如图所示的电路,电源电压一定,开关S1闭合,S2断开,如果使电流表和电压表的示数均增大,则下列操作一定可行的是A.滑动变阻器的滑片P不动,闭合开关S2B.滑动变阻器的滑片P不动,断开开关S1C.滑动变阻器的滑片P向右移D.滑动变阻器的滑片P向左移第二部分 非选择题(共64分)注意事项:必须用黑色字迹的钢笔或签字笔把答案直接写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上,在本试卷上作答无效。二.填空题(每小题4分,共16分)13.(1)请写出下面物态变化的名称:广州春季的“回南天”,地板上湿漉漉的,这是属于
 现象;一夜北风过后地面变干了,这是属于  现象。(2)质量是200g的水,温度升高50℃,吸收的热量是  (水的比热容是4.2×103J/(kg?℃))。14.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距是10cm,用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度,将点燃的蜡烛、透镜、光屏放在这条直线上如图6所示。将蜡烛和透镜固定在图6所示的位置,左右移动光屏始终看不到烛焰在光屏上成像,原因可能是   。重新调整后,保持蜡烛和透镜在原来图6的位置,移动光屏到适当的位置,可以在光屏上得到烛焰  (填“正立”或“倒立”)、 (填“放大”或“缩小”)的实像。要使烛焰在光屏上所成的像变大,应 (填“增大”或“减小”)蜡烛到透镜的距离,再增大光屏到透镜的距离。15.一个人用一个动滑轮将一重600N的货物匀速提高2m,如果不计动滑轮重及摩擦,人所用的拉力大小是 ,实际上人所用的拉力是375N,那么有用功是
,总功是 ,机械效率是  。16.根据右表数据,安装家庭电路选用导线材料时,应选用铜导线,这是因为在电路中铜导线电阻较 ,产生的热量较 ;如果要制作一个滑动变阻器,选择电阻线的材料时,应选用  材料的电阻线。三.作图题(每小题3分,共9分)17.重300N的大木箱放在水平地面上,如图7所示,试用力的示意图表示地面对它的支持力F。18.如图8所示,发光点S发出的一条光线入射到平面镜上的A点,试在图中作出入射光线的反射光线,并在图中标出发光点S在平面镜中所成的虚像S′。如果入射光线与平面镜的夹角是30°,那么反射角是 。19.图9是未画出绕线的通电螺线管,螺线管旁边有一个小磁针,其稳定指向如图所示,请画出螺线管的绕线方法。四.计算题(20题7分,21题8分,共15分)20.有一个灯泡L1,上面标着“6V 3W”字样,求:(1)灯泡L1正常发光时通过的电流是多少?灯丝的电阻是多少?(2)如果将灯泡L1和另一个灯泡L2串联在9V的电源两端,要使两灯泡都正常发光,灯泡L2的额定电压和额定功率分别是多少?21.某型号小轿车油箱的容积是60升,所用的燃料是密度为0.71×103kg/m3的汽油。(1)该车油箱最多能装多少kg的汽油?(2)如果该车的总质量是1500kg,4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×105Pa,求车的总重量是多少?车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg)?(3)该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg,如果汽油的热值是4.6×107J/kg,汽车发动机的输出功率是12kW,求有用功和发动机的热机效率分别是多少(保留两位有效数字)?五.问答题(5分)22.某电能表的表面上标有“600revs/kW?h”,是表示什么意思?小林同学观察家中的电能表时发现电能表上的转盘的转动突然加快,这表示家中的用电情况发生了什么变化?六.实验探究题(23题和24题各6分,25题7分,共19分)23.图10是测定额定电压是2.5V的小灯泡额定功率的实验器材(小灯泡的额定功率不大于1.5W)。(1)请你在图中用笔划线代替导线把电路连接完整,注意连线不要交叉。(2)实际连接电路时,开关应处于 状态。(3)闭合开关后,调节滑动变阻器,使电压表的示数为 。这时电流表的示数如图11所示,电流表的示数为 ,小灯泡的额定功率为 。24.(1)图12中的寒暑表的温度测量范围是  ,读数是  。(2)某同学用温度计测量热水的温度时如图13所示,指出其操作错误的地方:   。(3)某人在某地方做探究水沸腾的实验,下面表格中记录了加热水到沸腾过程的温度,从表中的数据可看出水沸腾时的特点是  ,实验中水沸腾的温度低于100℃,则估计实验的地点在  的地方。25.请用指定的器材设计两个小实验。所用的器材包括图14的物品,另外还提供足够的水。要求写出实验的操作方法、实验现象、从实验得出的结论或实验要验证的结论(可画图并配文字说明)。实验一:   。实验二:   。2006年白云区初三物理综合测试(一)参考答案及评分意见一.选择题(每小题3分,共36分)题号123456789101112答案BABCDCDDCCDA二.填空题(每小题4分,共16分)13.(1)液化 蒸发  (2)4.2×104J
14.蜡烛、透镜和光屏不在同一高度 倒立  缩小 减小15.300N  1200J 1500J
80%16.小 小  镍铬合金三.作图题(每小题3分,共9分)17. 18.反射角是60° 19.四.(计算题20题7分,21题8分,共15分)20. (1)(2分) (2分)(2)因为串联U2=U-U1=9V-6V=3V(1分) I1=I2=0.5A(1分)(1分)21.(1)(2分)(2)(1分)(1分)(3)(1分) (1分)(1分)发动机的效率(1分)五.问答题(5分)600revs/kW?h表示每消耗1kW?h的电能转盘转过600转(3分),电能表转盘转动加快说明家中消耗电能的总功率增大(2分)。六.实验探究题(23题和24题各6分,25题7分,共19分)23.(1)图占2分(2)断开(1分) (3)2.5V (1分) 0.48A (1分) 1.2W(1分)24.(1)-20℃到50℃(2分)23℃(1分)(2)温度计的玻璃泡碰到容器壁(1分)(3)温度不变(1分)  海拔较高的地方(1分)25.(答对一个给4分,其中实验操作占1分或2分,现象和结论各占1分)答案1:先将玻璃杯装满水,再用厚纸盖杯口,两手将盖厚纸的杯倒过来使杯口向下,松开厚纸,厚纸不会掉下来,说明大气压存在。答案2:用手拿薄纸,沿纸上表面吹气,纸向吹气的一边靠拢,说明空气流速越快,压强越小。答案3:将玻璃杯压在水平放置的薄纸上,突然用力沿水平方向将纸拉出,玻璃杯基本不动,说明玻璃杯有惯性。答案4:拿着装水的玻璃杯可以将水泼出,说明水有惯性。
二OO八年佳木斯市初中毕业学业考试物理试卷考生注意:1.考试时间120分钟.2.全卷共六道大题,总分100分一、单项选择题(每小题2分,共24分.每小题只有一个选项是正确的,请把正确选项的字母填在题后的括号内)1.你所答的这张物理试卷放在水平桌面上静止时,下列说法正确的是(& &&)A.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是平衡力B.它所受到的合力为零C.因为它是静止的,所以没有受到力的作用D.因为它受到摩擦力,所以静止在桌面上2.下列图中的现象和做法为了增大压强的是3.某同学对一些物理量进行了估测,其中最接近实际的是(& &&)A.人体正常体温约为42℃ & & & & & & & & & & & &B.某初中生的质量约为50kgC.学生书桌高约200cm & & & & & & & & & & & &D.人正常步行速度约为5m/s4.在日常生活和生产活动中,有时要增大摩擦力,有时又要设法减小摩擦力,下列四个实例中属于减小摩擦力的是(& &&)5.关于光学器材或设备,下列说法错误的是.(& &&)A.照相机、幻灯机的镜头都相当于凸透镜B.潜望镜利用了光的反射C.近视眼是将像成在了视网膜的后面D.电视机的遥控器可以发射出红外线6.在运动场上常见到这样一些场景,其中表现出的现象不能用惯性知识解释的是(& &&)A.短跑运动员跑到终点后不能立即停下来B.跳远运动员要助跑一段距离才起跳C.投掷铅球时,铅球离开手后继续向前运动D.跳高运动员跳过后从最高点落向地面7.对于下列四幅图中解释错误的是(& &&)8.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球.然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,那么以下分析正确的是(& &&)A.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小B.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大C.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小D.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大9.如图所示,在探究串联电路中的电压关系时,小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( & & & & & & & &)A.整理器材,结束实验B.分析数据,得出结论C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值10.把标有“6V 3W”和“12V &3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上,下列说法正确的是(& &&)A.灯L1正常发光 & & & & & & & & & & & & & & & &B.灯L2正常发光C.两灯都能正常发光 & & & & & & & & & & & &D.两灯都不能正常发光11.下列做法符合安全用电原则的是(& &&)12.下图各实验现象揭示发电机原理的是(& &&)二、多项选择题(每小题3分,共9分.每小题有两个或两个以上选项是正确的,请把正确选项的字母填在题后的括号内.选项不全但都正确的得1分,有错误选项不得分)13.北京奥运游泳场馆“水立方”是世界上唯一一个全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑,它采用的ETFE膜,只有一张牛皮纸厚,捧在手上轻若鸿毛;它可以被拉伸到自身的三到四倍也不会断裂;它的耐火性、耐热性也非常出色;此外,即便是冰雹撞击薄膜的巨响也不能传递到场馆之内,此建筑材材料的特点有(& &&)A.密度小 & & & & & & & &B.分子间无斥力 & & & & & & & & & & & &C.熔点高 & & & & & & & & & & & &D.隔音性较强14科.下列杠杆中,属于费力杠杆的是(& &&)15.如图所示,电源电压保持不变.当闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,下列说法正确的是(& &&)A.电流表示数变大,灯泡变亮B.电流表示数变大,电压表示数变大,灯泡变暗C.电压表示数变小,灯泡变亮D.电流表示数变小,电压表示数变小,灯泡变暗三、填空题(每小题2分,共24分.将正确答案写在题中横线上的空白处)16.把装有水深为10cm的茶杯放在水平桌面上,如图所示,水对杯底的压强为_______Pa。现要使水对杯低的压强增大,可采取的方法是_____(g取10N/kg)l7.某导体的电阻是2Ω,当通过1A电流时,导体的功率是_______W,通电1min时,导体上产生的热量是_______Jl8.如图所示,我省运动员王濛在年国际短道速滑世界杯的比赛中收获了两枚金牌.滑冰时,冰面在冰刀压力作用下,稍有熔化,由此,你能猜想到冰的熔点可能与_______有关,这层水的作用跟润滑油的作用一样,减小了_______19.有一潜水艇悬浮在水中,如图所示.当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将_______(填“上浮”或“下沉”).在未露出水面之前,潜水艇所受的浮力将_______.(填“变大”“变小”或“不变”).20.雷电是一种剧烈的放电现象,放电时的_______可达十几万安,会对建筑物等造成严重的破坏.因此,北京奥运场馆安装了防雷电定位系统,它由多个定位仪器组成,可以根据接收到闪电产生的_______达到不同定位仪的时间差,精确地测定闪电发生的位置.21.日我国汶川地区发生了8.0级的大地震,给人民群众造成了重大损失,因为地震产生的声波属于_______(填“次声波”或“超声波”),所以地震前人们并没有感知到.倒塌房屋中的一些被困人员,通过敲击物体使其_______发出声音,被及时获救.22.通电螺线管上方的小磁针静止时的指向如图所示,a端是电源的_______极,c端为通电螺线管的_______极.23.如图所示,一个工人用滑轮组提起200N的货物,所用的拉力是125N,绳子自由端被拉下10m.则有用功是_______J,机械效率是_______24.为测量待测电阻Rx阻值,小敬设计了如图所示的电路,R0的阻值已知早电源电压不变,她_______(填“能”或“不能”)测出Rx的阻值,因为_______。25。如图所示,凸透镜的焦距为10cm,保持透镜位置不变,当蜡烛在10cm刻度处时,为了在光屏的中心找到像,应调整光屏的_______,并将光屏向_______方向移动(选填“远离透镜”或“靠近透镜").26.小星家电能表月初的示数如图所示,如果他家一个月用了120度电,则月末电能表的示数应为,他家本月应交电费._______元(当地电费价格为0.5元/kW.h)27.小华用电压表和电流表测量小灯泡的电功率,她用电源电压恒为3V的电池组,额定电压为2.5V的小灯泡等元件连成如图所示的电路..实验中,小华调节滑动变阻器,发现当电压表的示数为2.5V时,小灯泡却不能正常发光.请分析:在不改变电路连接情况下,当电压表示数为_______V时,小灯泡正常发光,若此时电流为0.3A,则该小灯泡的额定功率为_______W.四、实验与探究题(28题5分,29题5分,30题8分,共18分)28.小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,在此实验中:(1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_______.(2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物_______关系.(3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的_______关系.(4)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上_______接收到蜡烛烛焰的像(选填“能”或“不能").(5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像_______(填“变大”、“变小”或“不变”).29.今年6月8日是我国的传统节日——端午节,法定放假一天.早晨小星正在吃妈妈煮的鸡蛋,忽然想到熟鸡蛋的密度有多大呢?他决定利用身边现有的弹簧测力计、水、水杯、线等器材,自己动手进行测量.请你简述他的实验步骤.鸡蛋的密度表达式ρ=_______请对小星的实验过程提出两点注意事项:①_______②_______30.我们已进行过“探究欧姆定律”的实验,请回答下列问题。(1)请在图甲中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接好.(2)在某次测量中,电流表的示数如图乙,值为_______A.(3)丙、丁两图是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图象,其中表示电阻不变,电流随电压变化的图象是_______(填“丙”或“丁”).(4)在探究电阻一定时,电阻上的电流跟两端电压的关系的过程中,使用滑动变阻器的目的是_______和_______.(5)有同学想利用图甲的实验原理测“220V 40W”的白炽灯的额定功率,如果要使实验可行,请对原理图中实验器材的规格提出一条合理的要求.【答题示例】:电压表的量程至少要220V.答:_______.如果在家里做测白炽灯功率的实验,因家里一般没有电压表和电流表,所以可以利用家庭中都有的_______和_______测量更方便.五、分析与简答题(每小题5分,共10分)31.阅读短文,回答下列问题日l8时05分,中国西昌卫星发射中心,嫦娥一号卫星从这里开始自己的奔月之旅,开启了中国深空探测的新里程。嫦娥一号卫星由长征三号甲运载火箭送入到运行周期约为16小时,近地点200公里,远地点51000公里的轨道,星箭分离后,先在这条轨道运行两圈,在这个期间将在远地点作一次小的轨道变轨,将近地点抬高到600公里,在16小时轨道上运行第三圈到达近地点进行第一次大的轨道变轨,将轨道周期变为24小时。在轨道上运行三圈,再次到达近地点,作第二次大轨道变轨,将轨道周期增加到48小时。嫦娥一号卫星在这三条大椭圆轨道上运行共7天,当它在调相轨道运行结束到达近地点时,再做第三次大的轨道变轨,使卫星进入地月转移轨道,随后嫦娥一号卫星将沿着这条轨道飞向月球。(1)就你观察图片和文中所提供的相关信息,提出两个与物理知识有关的问题,并解答.【答题示例】问题:火箭在升空过程中为什么会越来越快?回答:力可以改变物体的运动状态.问题1:_______回答:_______问题2:_______回答:_______(2)卫星与火箭脱离后,嫦娥一号卫星打开太阳能帆板,其作用是什么?32.“炖”菜是佳木斯人喜欢的一道美食,最好的“炖”菜是应用煮食法,即把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅和煲底隔离,如图所示,当煲中的水沸腾后,盅内的汤水是否能沸腾?为什么?(设汤水的沸点与水的沸点相同)六、综合运用题(33题8分,39题7分,共15分)33.如图,质量为800kg的小轿车,每个轮胎与地面的接触面积为200cm2.(1)小轿车对水平地面的压强是多大?(g取10N/kg)(2)该车在水平公路上匀速直线行驶18krn,用了10min.如果小轿车的功率为60kw,求它的速度和牵引力各是多大?(3、行驶的车辆对环境产生哪些污染?(至少写一条)(4)为了减小污染,请你提出一条合理的建议.34.我们生活的佳木斯地区,到了冬季,因日照时问短,太阳能热水器的水达不到所需温度,为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.大鹏家最近就安装了一台这样的两用热水器,如图所示,铭牌如下:××牌热水器型号V-55额定容积100L额定电压220V额定频率50Hz额定功率1500W防水等级△·(1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?(1L=10-3m3)(2)大鹏将水箱装满水,只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时,需加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为热能)(3)在上述(2)情况下,加热器正常工作实际用了3小时,则此热水器的效率为多少?(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写出一条即可)
牛顿  牛顿(Isaac Newton,)伟大的物理学家、天文学家和数学家,经典力学体系的奠基人。  牛顿日(儒略历日)诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。出生前八九个月父死于肺炎。自小瘦弱,孤僻而倔强。3岁时母亲改嫁,由外祖母抚养。11岁时继父去世,母亲又带3个弟妹回家务农。在不幸的家庭生活中,牛顿小学时成绩较差,“除设计机械外没显出才华”。  牛顿自小热爱自然,喜欢动脑动手。8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻。传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年。他还做过带踏板的自行车;用小木桶做过滴漏水钟;放过自做的带小灯笼的风筝(人们以为是彗星出现);用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型,等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验:为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差。牛顿在格兰瑟姆中学读书时,曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店,这里更培养了他的科学实验习惯,因为当时的药店就是一所化学实验室。牛顿在自己的笔记中,将自然现象分类整理,包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。这些灵活的学习方法,都为他后来的创造打下了良好基础。  牛顿曾因家贫停学务农,在这段时间里,他利用一切时间自学。放羊、购物、农闲时,他都手不释卷,甚至羊吃了别人庄稼,他也不知道。他舅父是一个神父,有一次发现牛顿看的是数学,便支持他继续上学。1661年6月考入剑桥大学三一学院。作为领取补助金的“减费生”,他必须担负侍候某些富家子弟的任务。三一学院的巴罗(Isaac Barrow,)教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座(卢卡斯讲座)的第一任教授,被称为“欧洲最优秀的学者”,对牛顿特别垂青,引导他读了许多前人的优秀著作。1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手,1665年大学毕业。&  在年,伦敦流行鼠疫的两年间,牛顿回到家乡。这两年牛顿才华横溢,作出了多项发明。1667年重返剑桥大学,1668年7月获硕士学位。1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授,1672年成为皇家学会会员,1703年成为皇家学会终身会长。1699年就任造币局局长,1701年他辞去剑桥大学工作,因改革币制有功,1705年被封为爵士。1727年牛顿逝世于肯辛顿,遗体葬于威斯敏斯特教堂。  牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。他的助手H.牛顿说过,“他很少在两、三点前睡觉,有时一直工作到五、六点。春天和秋天经常五、六个星期住在实验室,直到完成实验。”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说:“不断地沉思”。这正是他的主要特点。对此有许多故事流传:他年幼时,曾一面牵牛上山,一面看书,到家后才发觉手里只有一根绳;看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里;有一次,他请朋友到家中吃饭,自己却在实验室废寝忘食地工作,再三催促仍不出来,当朋友把一只鸡吃完,留下一堆骨头在盘中走了以后,牛顿才想起这事,可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说:“我还以为没有吃饭,原来我早已吃过了”。  牛顿的成就,恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整:“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学”。(牛顿在建立万有引力定律及经典力学方面的成就详见本手册相关条目),这里着重从数学、光学、哲学(方法论)等方面的成就作一些介绍。&  (1)牛顿的数学成就  17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如:如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度(行星路程)、矢径扫过的面积、极大极小值(如近日点、远日点、最大射程等)、体积、重心、引力等等;尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题。当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利甩它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。  微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支──数学分析(牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”),并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答,这是变分法的最初始问题,半年内全欧数学家无人能解答。1697年,一天牛顿偶然听说此事,当天晚上一举解出,并匿名刊登在《哲学学报》上。伯努利惊异地说:“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。&  (2)牛顿在光学上的成就  牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作(1704年)。该书用标副标题是“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”,集中反映了他的光学成就。  第一篇是几何光学和颜色理论(棱镜光谱实验)。从1663年起,他开始磨制透镜和自制望远镜。在他送交皇家学会的信中报告说:“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜,以便试验那著名的颜色现象。为此,我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验。关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀,乃是光的本色。“色光乃是白光的变种。牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色。奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形,接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响;用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”;取“来自太阳不同部分的光线,看其不同的入射方向会产生什么样的影响”;并“计算各色光线的折射率”,“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”;最后才做了“判决性试验”:在棱镜所形成的彩色带中通过屏幕上的小孔取出单色光,再投射到第二棱镜后,得出核色光的折射率(当时叫“折射程度”),这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非匀匀的混合体”。这个惊人的结论推翻了前人的学说,是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果。  在研究这个问题的过程中,牛顿还肯定:不管是伽利略望远镜(凹、凸)还是开普勒望远镜(两个凸透镜),其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差。他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大30~40倍。1671年他将此镜送皇家学会保存,至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构。牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法,至今仍是不少工厂光学加工的主要手段。  《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验。除产生环的原因他没有涉及外,他作了现代实验所能想到的一切实验,并作了精确测量。他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”,即周期性的时而突然“易于反射”,时而“易于透射”,他甚至测出这种等间隔的大小,如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为1/89000英寸(即现今2854×10-10米),正好与现代波长值5710×10-10米相差一半!  《光学》第三篇是“拐折”(他认为光线被吸收)即衍射、双折射实验和他的31个疑问。这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”(今称衍射图样)等10多个实验。牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂。他的31个疑问极具启发性,说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定。牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流,即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子,在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性。由于当时波动说还解释不了光的直进,他是倾向于粒子说的,但他认为粒子与波都是假定。他甚至认为以太的存在也是没有根据的。  在流体力学方面,牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比,这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比,符合这种规律的(如、空气与水)称为牛顿流体。  在热学方面,牛顿的冷却定律为:当物体表面与周围形成温差时,单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比。  在声学方面,他指出声速与大气压强平方根成正比,与密度平方根成反比。他原来把声传播作为等温过程对待,后来P.S.拉普拉斯纠正为绝热过程。&  (3)牛顿的哲学思想和科学方法  牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。这里只简略勾画一些轮廓。  牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行。事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争;认为“通过运动或发酵而发热”;火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等。  这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式。可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石。  牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样,不只是创立了某一种或两种新方法,而是形成了一套研究事物的方法论体系,提出了几条方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法:  ①实验──理论──应用的方法。牛顿在《原理》序言中说:“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力,而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家I.B.Cohen正确地指出,牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠,也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手。  ②分析──综合方法。分析是从整体到部分(如微分、原子观点),综合是从部分到整体(如积分,也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等)。牛顿在《原理》中说过:“在自然科学里,应该像在数学里一样,在研究困难的事物时,总是应当先用分析的方法,然后才用综合的方法……。一般地说,从结果到原因,从特殊原因到普遍原因,一直论证到最普遍的原因为止,这就是分析的方法;而综合的方法则假定原因已找到,并且已经把它们定为原理,再用这些原理去解释由它们发生的现象,并证明这些解释的正确性”。  ③归纳──演绎方法。上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的。牛顿从观察和实验出发。“用归纳法去从中作出普通的结论”,即得到概念和规律,然后用演绎法推演出种种结论,再通过实验加以检验、解释和预测,这些预言的大部分都在后来得到证实。当时牛顿表述的定律他称为公理,即表明由归纳法得出的普遍结论,又可用演绎法去推演出其他结论。  ④物理──数学方法。牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”。爱因斯坦说:“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这个基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”,“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求,微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点。&  牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中,此处不再转引。概括起来,可以称之为简单性原理(法则1),因果性原理(法则2),普遍性原理(法则3),否证法原理(法则4,无反例证明者即成立)。有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理:“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用,并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律──用观察和实验来建立这些法则,从而导出事物的原因和结果”。  牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领。但牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性,这是科学处于幼年时代的最高成就。牛顿当时只对物质最简单的机械运动作了初步系统研究,并且把时空、物质绝对化,企图把粒子说外推到一切领域(如连他自己也不能解释他所发现的“牛顿环”),这些都是他的致命伤。牛顿在看到事物的“第一原因”“不一定是机械的”时,提出了“这些事情都是这样地井井有条……是否好像有一位……无所不在的上帝”的问题,(《光学》,疑问29),并长期转到神学的“科学”研究中,费了大量精力。但是,牛顿的历史局限性和他的历史成就一样,都是启迪后人不断前进的教材。选自:《物理教师手册》打印本文
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