導語：如何才能寫好一篇機械能及其轉化，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：主題核心概念；學習進階；中觀教學設計；機械能

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）11-0066-7

1 問題的提出

教學設計是一個系統性規劃教學系統的過程，一般有三種方式：一是指向于整本教材、整個學科知識結構的宏觀安排；二是指向某一課時、某一概念的微觀層面上的教學安排；三是介于二者之間的指向于結構化主題學習單元的中觀教學設計。

目前，高中物理教學的設計視角大多指向微觀層面，其原因除了教師缺少基于聯系視角進行中觀教學設計的整體觀念外，更重要的原因在于缺乏合適的架構組織來統領大量具體概念，從而造成了學生在整體知識理解上只見“樹木”，不見“森林”的誤區。

2 核心概念的層次模型及其學習進階

前些年，美國教育界針對本國科學課程中“一英里寬，一英寸深”的現象提出廣泛批評，由此催生了《美國國家科學教育標準》的重新修訂。新標準的核心思想圍繞少數核心概念進行知識組織，并對核心概念規定了12年一貫制的學習進階，以促進學生對核心概念的全面理解。由此，核心概念及其學習進階逐漸成為全球科學教育領域的研究熱點。

關于核心概念及其學習進階，我國科學教育界在介紹國外相關研究成果的同時，在核心概念的確定原則、核心概念的學習進階規劃等方面進行了研究，并圍繞核心概念、學習進階的教學設計進行了初步的實踐探索，但對科學概念層次模型尚未達成共識。在本文中，筆者基于圖1所示的科學概念層次模型進行了實踐研究。

對于物理學科而言，在圖1所示的科學概念層次模型中，居于塔尖的“學科核心概念”只有“運動與相互作用”“能量守恒”等少數幾個，但卻統攝著數量眾多的抽象概括水平依次降低的“主題核心概念”“重要概念”和“基礎概念”。因此，圍繞核心概念進行教學設計時，首先需要對其組織架構關系進行分析，并對“主題核心概念”“重要概念”等下位概念的學習序列進行合理的規劃，即對其學習進階進行研究。

目前，關于學習進階主要有兩種研究取向，一是基于課程論視角，認為學習進階是符合學生發展規律的概念序列，其研究取向是對核心概念的學習序列進行宏觀規劃；二是基于教學論視角，認為學習進階是描述學生的學習路徑，是“學習者認知發展過程中用以‘踏腳’的具體的‘腳踏點’”，其研究取向是對具體“腳踏點”進行優化設計。顯然，二者雖然研究取向不同，但卻相輔相成，因為“僅有路徑還不足以提供學習者認知發展的支撐，需要尋找學習者每一次進步的‘腳踏點’，以此幫助學習者發展和完善原有的認知結構，順利構建有意義的認知”。

3 圍繞核心概念進行教學設計的理性思考

基于圖1所示科學概念層次模型進行教學設計，主要有三種取向：一是圍繞學科核心概念的教學設計，它一般屬于課程專家的研究范疇；二是圍繞某個重要概念、基礎概念的微觀處理；三是介于二者之間、基于主題核心概念的中觀教學設計。由于主題核心概念是聯系學科核心概念與重要概念的橋梁，這樣圍繞主題核心概念的教學設計，向上可以契合學科核心概念的學習序列，向下可聯系學生的思維過程。因此，基于主題核心概念的教學設計是最佳的中觀教學設計方式。

需要指出的是，基于主題核心概念的學習路徑不是單個重要概念學習路徑的簡單拼接，因為重要概念間的關聯方式既是知識結構的重要組成部分，也是促進知識結構化的重要途徑。因此，只有將它們及其之間的關聯方式放在系統的高度去統籌規劃，才能圍繞進階層級設計出最優化的進階路徑。

關于重要概念間的關聯方式，一般有內外之分，其中有關重要概念間的層次關系、概念屬性以及建立過程間的邏輯關系屬于內在關聯方式，而蘊含重要概念的建立、應用的結構化主題則屬于一種外在的關聯方式。因此，基于主題核心概念學習路徑設計，不僅需要對內在關聯方式進行優化重組，同樣需要重視結構化主題情境這種外在關聯方式的構建，以便學生基于情境獲得知識、應用知識，從而在豐富其認知結構的同時，有效培養學生解決實際問題的能力。

4 圍繞主題核心概念教學設計的實踐研究

在圍繞主題核心概念的教學設計時，還需要把學科核心概念解構成“顆粒度”適中的主題核心概念。在本文中，以學科核心概念“能量守恒”為例，首先基于科學層次模型對其組織架構關系進行分析，然后探討主題核心概念“機械能及其守恒定律”的學習路徑設計。

4.1 “能量守恒”的組織架構關系

“能量守恒”是中學物理中幾個學科核心概念之一，但它卻統攝了Ⅰ中的“主題核心概念”、Ⅱ中的“重要概念”以及若干“基礎概念”，具體的組織架構關系如圖2所示。（注：由于基礎概念數量較多，圖中沒有列出層次，另外，有關的電磁場能量也未列出。）

在人教版必修2及選修3系列的相關章節中，都是圍繞“功是能量轉化的量度”和“守恒思想”這條主線進行內容組織的，其中關于“功是能量轉化的量度”沒有采用新課標之前的教材組織方式――在章首直接說明“做多少功，就有多少能量發生轉化”，而是采用逐級滲透，使學生在“潤物細無聲”中體會這一重要思想，具體滲透的章節如表1。

由表1可知，要實現對“能量守恒”的深刻理解，“機械能及其守恒定律”的學習路徑設計至關重要。

4.2 “機械能及其守恒定律”單元的教材分析

縱觀圖2中主題核心概念“機械能及其守恒定律”的“顆粒度”，非常適合單獨構成主題學習單元，但人教版教材沒有簡單地按其概念序列進行內容組織，而是從以下兩個層面滲透“功是能量轉化的量度”和“守恒思想”的重要主線。

（1）關于守恒思想的滲透方式

關于守恒思想，教材按“追尋守恒量（動能、勢能間的轉化及其守恒猜測）機械能守恒定律及其實驗驗證能量守恒”進行組織。在“追尋守恒量”中，以圖3所示的伽利略理想實驗所隱藏的守恒思想為出發點，重現人類追尋能量概念的思維脈絡，初步概括出能量概念，并定義勢能、動能，猜測動能、勢能在相互轉化過程中可能守恒。在“機械能守恒定律”中，運用演繹與歸納的方法建立機械能守恒定律，并安排驗證性實驗，引導學生從理論與實驗兩個層面上體驗守恒思想。在單元最后安排“能量守恒定律與能源”，其目的是在更寬廣的知識背景下引導學生感悟守恒思想，完善能量的知識結構。

（2）關于“功是能量轉化的量度”滲透方式

關于“功是能量轉化的量度”滲透方式，教材首先闡述在人類認識能量歷史過程中建立了功的概念，并舉例說明如果物體在力的作用下能量發生變化，這個力一定對物體做了功，以此強調“功”與“能”之間相互依存。其次，是在探討重力、彈簧彈力做功特點過程中，建立重力勢能、彈性勢能及其對應的功能關系。最后，是通過“探究功與速度變化的關系”的實驗，初步體驗合力做功與質量、速度變化關系，然后運用演繹方法建構動能概念和動能定理。

需要指出的是，雖然教材圍繞主線進行了精心組織和安排，但我們也注意到，教材中各重要概念之間的聯系還是比較隱晦的，因而不利于學生深刻領會主線。另外，基于教學邏輯考慮，教材沒有更為清晰地體現出“為什么重力做功對應重力勢能變化？為什么合力做功對應動能變化？”同時，在動能和動能定理的建構過程中隱含邏輯問題。

4.3 主題核心概念“機械能及其守恒定律”教學設計

基于上述思考，在設計學習路徑時，需要在考慮教學邏輯的同時，突出重要概念間的內外聯系。為此，我們以伽利略理想實驗及其拓展模型為學習主題，構建起沿追尋守恒量思維脈絡的重要概念學習路徑圖（見圖4）。

（1）功的學習路徑設計

如前所述，“功”是一個極為重要的概念，其重要性體現在“功”“能”兩個概念的相互依存上。因此，“功”概念的建立必然是與能量轉化過程密切相關。為此，設計以下學習路徑。

①基于伽利略理想實驗分析，創建功的概念情境

【問題1】在圖3所示的伽利略理想實驗中，物體在AB及BC過程中，動能和重力勢能如何轉化？哪個力做功？

點評：以理想實驗為學習情境，構建“功”與“能量”的聯系橋梁，滲透“功是能量轉化的量度”思想，讓學生在進一步“追尋守恒量”的活動中建立功的概念。

②基于伽利略理想實驗的分析，引出一般情況下功的公式推導

【問題2】動能、重力勢能發生相互轉化的原因是有重力做功，而在圖3所示情況中，重力與位移方向不在一條直線上，那么如何應用圖5所示模型中功的計算公式W=F?l來計算重力所做的功？由此引入一般作用力做功的等效處理。

③基于實際實驗分析，鞏固已學知識，架起聯系橋梁

【問題3】對于理想實驗而言，物體由AB、BC過程中，重力對物體做正功還是負功？在實際情況中，物體沿斜面下滑、上升過程還受到摩擦力作用（見圖6），試判斷其運動過程中摩擦力做功的正負。

點評：上述學習活動設計的目的除了鞏固已學知識外，更重要的是為學生思考“為什么重力做功對應重力勢能變化？為什么合力做功對應動能變化？”等問題構建學習路徑中的“腳踏點”。

（2）重力勢能的學習路徑設計

關于重力勢能概念的建立，教材按“重力做功重力勢能變化重力勢能表達式”流程進行內容組織，但對尚未建立保守力概念的學生而言，勢必會產生“為什么僅僅是重力做功對應于重力勢能變化，而不是其他力做功？”的疑問，這是重力勢能學習路徑設計時首先需要明確的，然后才能按教材組織方式建構重力勢能概念。為此，建議按下述方式設計學習路徑。

①基于理想實驗分析，初步建立重力做功與重力勢能變化的對應關系

【問題4】對于圖3所示的理想實驗，物體由AB重力做正功，重力勢能減少，由BC重力做負功，重力勢能增加，那么，重力勢能變化的原因僅僅取決于重力做功嗎？其他力做功與重力勢能變化之間有無必然聯系？要對其進行論證，需要對圖3所示模型進行怎樣的拓展？

②基于理想實驗模型拓展，論證重力做功與重力勢能變化的關系

【問題5】對于圖6所示的實際問題，物體沿ABC運動，試將重力、摩擦力做功的正負及其對應過程中重力勢能的變化情況填入表2。

【問題6】若圖3中的物體還受到與運動方向一致的拉力（見圖7），試將重力、拉力做功的正負及其對應過程中重力勢能變化情況填入表3。

【問題7】觀察以上兩個表格，探尋重力勢能變化與哪個力做功相對應？并探討構建重力勢能表達式的方案。

點評：以上學習路徑設計中，一方面回答了為什么只有重力做功才對應于重力勢能變化，從而有效滲透了“功是能量轉化的量度”的思想，另一方面也為動能概念及其機械能守恒定律學習路徑設計構建了“踏腳點”。

③基于一般理想實驗分析，建立重力勢能概念

【問題8】若圖3所示的光滑斜面相對某一平面的高度如圖8所示，試用mg、h1、h2表示出物體AB及BC過程中重力做功的表達式。

【問題9】若將圖3的斜面改為一般的曲面，試運用微元法分析重力做功有何特點？如果還是W=mgh1-mgh2形式而與路徑無關，那么，mgh就是一個僅取決于重力mg和勢h（位置）的物理量，由此，你認為mgh表征了什么性質的物理量？

（3）動能、動能定理的學習路徑設計

關于動能和動能定理的建立過程，教材按圖9所示理想模型導出W= mv - mv ，并將其稱之為動能定理，但是，仔細考查其建立過程，需要回答兩個問題，一是為什么是合力做功對應于動能變化？二是由此特殊模型導出的結論具有普遍性嗎？也即其建立過程在邏輯上自洽嗎？為此，建議按下述方式設計學習路徑。

①基于理想實驗分析，猜測合力做功與動能變化的對應關系

【問題10】在圖3所示的理想實驗中，物體由AB、BC中，由于重力做功導致動能變化，其重力做功即為合力做功，那么，是否是合力做功對應于物體的動能變化呢？要對其進行論證，應對圖3所示裝置進行怎樣的拓展？

②基于拓展模型分析，論證合力做功與動能變化的對應關系

【問題11】對于圖6所示的實際問題，物體由ABC運動過程，試將重力、摩擦力及合力做功W的正負及其對應過程中動能變化情況填入表4。

【問題12】若物體按如圖7所示的方式運動（物體在右側斜面上做減速運動），試將重力、拉力及合力做功的正負及其對應過程中動能變化情況填入表5。

【問題13】綜合上述兩個問題，你認為動能變化是由什么力做功引起的？

點評：以上學習活動設計，一是滲透“功是能量轉化量度”的思想，二是回答了“為什么是合力做功對應于動能變化”的問題。

③構建一般模型探究動能變化規律

相比于重力做功與重力勢能變化的關系探究，合力做功與動能變化關系更為復雜，因為物體所受合力有恒定、分段變化和連續變化之分，而我們又無法在高中階段按一般演繹推理方式dW=F?dx、F=ma推得W= mv - mv ，這樣，要構建合力做功與對應能量變化關系，就需要分別基于直線運動和曲線運動中不同的作用模型進行分類探索。為此，我們設計了圖10所示的學習路徑。

需要說明的是，在上述學習路徑設計中，重點是構建直線運動中的關系式W= mv - mv ，對于曲線運動，可由微元法及變力作用模型簡要說明其結論仍為W= mv - mv 。至于具體的問題設計，參見文獻[7]。

點評：在學習路徑設計中，分別應用分類、演繹、歸納等科學方法建立起普適功能關系W= mv - mv ，由此再類比于重力做功與重力勢能變化關系，則可建立起動能概念、“發現”動能定理，并很好地解決了教材中隱含的邏輯問題。

（4）機械能守恒定律的學習路徑設計

關于機械能守恒定律的學習路徑設計，教材先以光滑曲面上運動的物體為研究對象，運用動能定理論證其機械能守恒，然后對物體與彈簧構成的系統進行研究，歸納出機械能守恒定律。單純就機械能守恒定律的學習路徑設計，這樣安排無可非議，但是將其置于主題核心概念建構這一系統上考查，則不利于學生從總體上感悟守恒思想。為此，建議按下述方式設計學習路徑。

①基于理想實驗分析，猜測機械能守恒條件

【問題14】對于圖3所示的理想實驗，小球好像具有“記憶”功能，試用動能定理分析AB、BC過程中機械能變化情況，說明小球“記住”了什么？這種“記憶”是否需要什么條件？比如：有摩擦力作用時，是否還有這樣的“記憶”能力？

②基于拓展模型分析，歸納機械能守恒條件

【問題15】對于圖6所示的實際問題，試將重力、摩擦力做功正負與機械能變化情況填入表6。

【問題16】對于圖7所示的光滑斜面，并受到與運動方向一致的拉力作用，試將重力、拉力做功正負及其對應過程中機械能變化情況填入表7。

【問題17】 綜合上述兩個問題，探討單個物體與地球組成的系統機械能守恒的條件，并寫出圖3所示理想實驗中物體機械能守恒定律的表達式。

點評：按上述方式設計機械能守恒定律學習路徑，按“追尋守恒量”中的猜測達到機械能守恒的理性認識，實現了“追尋守恒量”認識過程的螺旋式上升，同時，又有效建構機械能守恒的條件，加深對守恒思想的領悟。

（5）功能關系的學習路徑設計

在人教版教材中，出于認知水平考慮，沒有安排除了重力以外的力做的功等于物體機械能變化這一重要功能關系，但在上述方式學習路徑中，此類功能關系分析是深刻領會機械能守恒定律的“踏腳點”，這樣，只需對上述學習活動中的問題15、16中摩擦力、拉力做功與機械能變化關系進行顯性化處理，闡述其物理意義并推廣至一般性結論，則可構建起上述功能關系，具體過程從略。

綜上所述，對于主題核心概念“機械能及其守恒定律”的學習路徑設計，追求的不是每個重要概念的最佳進階路徑，而是按追尋守恒量的思維脈絡，通過對伽利略理想實驗及其拓展模型功能關系的分析，從中觀層面上統籌規劃學習內容、學習過程及其重要概念間的關聯方式，構建起圍繞主題核心概念的最佳進階路徑。

參考文獻：

[1]林雪敏.核心概念的確立原則及教學策略初探[J].中學物理教學參考，2015，41（11）：7―10.

[2]范增.我國高中物理核心概念及其學習進階研究[D].重慶：西南大學碩士學位論文，2013.

[3]王較過，趙萍萍.概念圖在中學物理核心概念學習進階中的應用[J].中學物理教學參考，2015，41（11）：2―6.

[4]張穎之，劉恩山.科學教育中科學內容知識的結構[J].課程?教材?教法，2013，33（10）：47―51.

[5]張玉峰，郭玉英.科學概念層次分析：價值、變量與模型[J].物理教師，2015，36（11）：2―10.

篇2

1.能

能就是指能量.一切能量的單位都是焦耳,符號是J.一個物體能夠對外做功,我們就說這個物體具有能.功是能量變化的量度,我們可以用功的大小來量度做功前后物體能量的變化.能是表示物體做功能力大小的物理量.物體要對外界做功,就必須消耗本身的能量,或者從別處得到能量來補充.

2.動能

動能的定義或解釋:(1)物體由于運動而具有的能叫做動能;(2)物理學中把物體的質量跟它速度的平方的乘積的一半叫做該物體的動能;(3)動能是一種物體由于有運動而具有的能量.它是一個由物體的質量和運動速度共同決定的并且其變化可以用功來量度的物理量.公式為Ek=mv2/2.

3.勢能

勢能的定義或解釋:物體由于被舉高或者發生彈性形變而具有的能.

在中學物理中,所研究的勢能是重力勢能和彈性勢能.

重力勢能是由于物體和地球間的相互吸引而產生的,它的大小隨物體和地球的相對位置的變化而變化.重力勢能是一種引力勢能,公式為Ep=Gh=mgh.

彈性勢能是由于物體發生彈性形變時,各部分之間存在相互作用的彈力而產生的,它的大小隨各部分之間相對位置的變化而變化.在彈性限度內,彈簧發生的形變越大,彈性勢能越大.

4.機械能

動能和勢能統稱為機械能.動能和勢能之間可以相互轉化,在動能和勢能相互轉化的過程中,如果忽略一切阻力,物體只受重力作用,或者受其他的力,但這些力不做功,那么,機械能的總量保持不變,即機械能守恒.

5.內能及其改變

(1)內能

分子動能:分子不停地做著無規則的熱運動,因此分子具有動能.物體的溫度越高,分子運動得越快,它們的動能越大.

分子勢能:由于分子間有一定距離,而且存在著相互作用力,所以分子間具有勢能.

內能:物體內所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內能.一切物體的分子都在不停地做無規則運動,所以不論溫度高低,一切物體都具有內能.

(2)內能的改變

改變物體內能有做功和熱傳遞兩種方式.

①做功的實質是能量的轉化.對物體做功(壓縮氣體、克服摩擦、鍛打、彎折等),物體的內能增加;氣體膨脹對外做功,物體本身的內能減小.

②熱傳遞的實質是能量的轉移.在熱傳遞的過程中,高溫物體溫度降低,內能減小;低溫物體溫度升高,內能增加.

做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的.

6.熱傳遞

熱傳遞是改變物體內能的一種方式,當物體或物體的不同部分之間存在溫度差時,就會發生熱傳遞.熱傳遞時,能量從高溫處轉移到低溫處,直至溫度相同.熱傳遞有三種方式:傳導、對流、輻射.在實際的熱傳遞過程中,這三種方式往往是伴隨著進行的.

7.熱量

熱量,符號Q.物體在熱傳遞過程中轉移能量的多少叫做熱量.熱量是在熱傳遞過程中量度系統內能變化的物理量.

(1)熱量的計算公式:Q=cmΔt;

(2)吸收熱量的計算公式:Q吸=cm(t末-t初);

(3)放出熱量的計算公式:Q放=cm(t初-t末);

(4)由能量守恒定律可知:Q吸=Q放(不考慮熱損失).

8.比熱容

比熱容,符號c.單位質量的某種物質溫度升高(降低)1℃所吸收(放出)的熱量叫做這種物質的比熱容.

在國際單位中,比熱容的單位是焦耳/(千克?開),符號:J/(kg?K),常用單位是焦耳/(千克?攝氏度),符號:J/(kg?℃).比熱容是反映物質的吸熱(或放熱)本領大小的物理量,它是物質的一種屬性.任何物體都有自己的比熱容,即使是同一種物質,所處物態不同,比熱容也不相同.例如,水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃),而結成冰后的比熱容則是2.1×103J/(kg?℃),幾乎是液態水的一半.

9.熱值

熱值,符號q.單位質量的某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值.在國際單位制中,熱值的單位是焦耳/千克,即

J/kg;對于氣體燃料而言,單位是焦耳/立方米,即J/m3.對熱值的理解要注意的是燃料完全燃燒.保證充分燃燒的方法是:燃料顆粒盡可能地小而分散,有氧氣,而且氧氣要充分.在能量轉化形式上,是將物質的化學能轉化為內能.

10.熱機

熱機,就是把燃料燃燒釋放出來的內能轉化為機械能的機器.熱機包括外燃機、內燃機、燃汽輪機等等.在現代社會中,內燃機是主要的機器.

內燃機的工作原理:讓燃料在汽缸內燃燒生成高溫高壓的燃氣,這些高溫高壓燃氣膨脹而對外做功,使一部分內能轉化為機械能,同時自己的內能減少,溫度降低.

內燃機完成一次工作循環包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程.活塞往復兩次,曲軸轉動兩周,便完成一個工作循環.在一個工作循環中,只對外做功一次.

壓縮沖程是機械能轉化為內能.做功沖程是內能轉化為機械能.

熱機的效率是反映熱機性能的一項重要標志.轉變為有用功的熱量跟燃料完全燃燒時放出的熱量的比叫做熱機的效率.影響熱機效率的因素有:燃料不可能完全燃燒;高溫熱源總是對低溫物體傳遞熱量;克服機械傳動的摩擦要消耗部分能量;尾氣帶走部分能量等.

二、重、難點剖析

1.具有能的物體一定在對外做功嗎?

具有能的物體不一定在對外做功,如:懸掛著的鋼球,它雖然具有重力勢能,但它沒有做功.

2.在彈性限度內,被拉伸的彈簧具有彈性勢能,被壓縮的彈簧具有彈性勢能嗎?

在彈性限度內,彈簧無論被拉伸還是被壓縮都具有彈性勢能,而且形變量越大,彈性勢能越大.

3.如何判斷機械能是否變化?

(1)由“機械能=動能+勢能”判斷.如:速度和高度不變,物體質量減小,則動能減小,重力勢能減小,機械能減小;若質量和速度不變,物體高度減小,則動能不變,重力勢能減小,機械能減小.

(2)在動能和勢能相互轉化的過程中,如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(沒有其他形式能量補充或沒有能量損失),則在動能和勢能轉化過程中機械能不變.

4.熱量與內能

物體在吸收或放出熱的過程中,傳遞的是能量.與功一樣,熱量只是反映物體在狀態變化過程中所遷移的能量,是用來衡量物體內能的變化的.有過程,才有變化,離開過程,將毫無意義.就某一狀態而言,只存在“內能”,根本不存在什么“熱量”和“功”.因此,不能說一個系統中含有“多少熱量”或“多少功”.

5.熱量和溫度

熱量是物體內能變化的量度,而溫度是物體內部大量分子做無規則熱運動激烈程度的宏觀標志.雖然熱傳遞的前提條件是兩個物體之間存在溫度差,但是,傳遞的是能量,不是溫度,更不是根本不存在的“熱質”.有熱傳遞的發生,可以使物質的溫度發生改變,但在晶體的熔化、凝固以及液體的沸騰等物態變化過程中,盡管存在熱傳遞,但溫度卻保持不變.因此諸如“吸收的熱量越多,溫度變化就越大”“系統的溫度越高,它放出的熱量就越多”等說法是錯誤的.因為放出的熱量不僅和溫度的變化值有關,而且還與物體的質量、比熱容、物態等有關.

6.內能與機械能

(1)內能與機械能是兩種形式的能,兩者都與運動有關,都描述物體的運動狀態.一定條件下,內能和機械能是可以相互轉化的.

(2)內能的研究對象是微觀粒子,機械能的研究對象是宏觀物體.內能由物體內分子無規則運動和相互作用的分子間相對位置決定,它與物體的機械運動情況無關;機械能是由物體的整體運動狀態和物體間相對位置決定的能,它與物體的分子運動無關.可以說,內能和機械能是從不同的角度、不同的側面描述了物體的運動.

(3)具有內能的物體不一定具有機械能;但具有機械能的物體一定具有內能,物體在任何情況下都具有內能.

三、易錯點掃描

1.動能與勢能轉化問題的分析

(1)首先明確決定動能大小的因素、決定重力勢能(或彈性勢能)大小的因素,再看動能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化.

(2)要注意動能和勢能相互轉化過程中能量的損失和增大,如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即:沒有其他形式能量補充或沒有能量損失),則動能與勢能轉化過程中機械能不變.

2.溫度越高的物體內能一定越大嗎?

同一個物體,它的溫度越高,分子無規則運動的速度越大,因此分子的動能變大,導致物體內部分子動能和勢能的總和增加.例如,一個鐵塊在燒紅時的內能比它冷卻時的內能大.對于內能與溫度的關系不能錯誤地理解為溫度越高的物體內能越大,內能的大小除了與溫度有關,還與其他因素有關,而其他因素將在我們以后的物理學習中介紹.但對同一個物體而言,溫度升高,內能增加;溫度降低,內能減少.

3.內燃機的工作循環是如何完成的?

內燃機的每一個工作循環分為四個階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程.在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程,是由內能轉化為機械能.另外壓縮沖程將機械能轉化為內能.

4.關于熱值的理解

(1)對于熱值的概念,要注重理解三個關鍵詞:“1kg”“某種燃料”“完全燃燒”.1kg是針對燃料的質量而言,如果燃料的質量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值.某種燃料說明熱值與燃料的種類有關.完全燃燒表明要完全燒盡,否則1kg燃料的化學能轉變成內能就不是該燃料的熱值.

(2)熱值反映的是某種物質的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中化學能轉變成內能的本領大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關.

四、典型例題

例1 跳傘運動員從空中勻速下落,人和傘的().

A.動能增加,重力勢能減少,機械能不變

B.動能不變,重力勢能減少,機械能減少

C.動能減少,重力勢能增加,機械能增加

D.動能不變,重力勢能不變,機械能不變

解析從動能、重力勢能、機械能的概念出發去分析問題.勻速下落的跳傘運動員,質量和速度不變,動能不變;下落過程中,相對地面的高度減小,重力勢能減少;機械能=動能+勢能,動能不變,勢能減少,故機械能減少.

選B.

例2下列說法中正確的是().

A.100℃的水比50℃的水所含的熱量多

B.溫度升高得多的物體吸收的熱量一定多

C.熱傳遞時高溫物體將溫度傳給低溫物體

D.熱傳遞時高溫物體將熱量傳給低溫物體

解析物體之間沒有熱傳遞就談不上熱量,因此說物體含有多少熱量是錯誤的;物體在熱傳遞過程中,吸收或放出熱量的多少,不僅與溫度的變化有關,還與其他因素有關;溫度是分子無規則運動劇烈程度的標志,熱傳遞過程中傳遞的不是溫度而是能量,所以A、B、C的說法都是錯誤的.

選D.

例3質量為1kg的鋁壺中裝有500g10℃的水,給壺加熱,使水溫升高到100℃,需要吸收多少熱量?

解析本題中水溫升高要吸熱,鋁壺也要吸熱,鋁壺的初溫、末溫和里面水的初溫、末溫應相同,求需要的熱量就是鋁壺和水吸收的熱量之和.

Q吸=Q鋁+Q水

= c鋁m鋁t + c水m水t

= 8.8×102J/(kg?℃)×1kg×90℃+ 4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×90℃

=2.682×105J.

例4賣火柴的小女孩在嚴寒中只能靠點燃火柴取暖.一根火柴的質量約為0.065g,火柴的熱值平均為1.2×107J/kg,求一根火柴完全燃燒能使1m3的空氣溫度升高多少攝氏度?〔已知空氣的密度為1.3kg/m3,比熱容為1×103J/(kg?℃)〕

解析設火柴完全燃燒釋放的熱量全部被空氣吸收,即Q吸=Q放.

cm1t=qm2

所以完全燃燒一根火柴能使1m3的空氣升高的溫度為:

t=qm2/cm1=qm2/cρV=1.2×107J/kg×0.065

×10-3kg/[1×103J/(kg?℃)×1.3kg/m3×1m3]=0.6℃.

例5汽油機工作的四個沖程為:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程,如圖所示為沖程.在壓縮沖程中,活塞壓縮氣體做功,氣體的內能 (選填“增大”或“減少”),能轉化為氣體的內能.

篇3

【關鍵詞】初三物理；教學質量；路徑

物理是以觀察實驗為基礎，講究邏輯性和嚴密性的一門自然科學，學習物理對于青少年的思維能力的提升有著十分重要的積極作用。如果將初中物理課程看作是整個物理學習中的啟蒙階段，那初三階段則是對這個啟蒙階段的總結和拔高，這一階段的學習將對啟蒙效果以及后續更高階段的物理學習造成重要影響。因此，有必要針對初三階段的物理教學特點和教學內容，通過合理的物理教學路徑，以達到培養學生創新能力和提升物理教學質量的目的。

一、優化課堂教學，激發學生的學習興趣

孔子說“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。” 可見，積極良好的學習興趣不僅能夠給初三學生提供學習物理的動力，并且能夠有效提高他們解決問題的能力。而物理是一門理論與實踐緊密相關的學科，在學習過程中強調對客觀世界的觀察以及實驗驗證，具備很強的操作性，所以物理教學首先應該充分利用物理實驗生動、形象的特點，通過多組織實驗的方式來激發學生興趣、引導學生從大量生動直觀的物理現象中總結出物理規律和概念。

例如，在學習人教版初三物理第十四章《壓強與浮力》時，經常會碰到 “液體對容器底的壓力與液體重力的關系？ ”的問題，例如幾個容器的底面積相同，但形狀不同，倒入相等質量的同種液體且均未溢出，要求對這些容器的底面承受壓力的大小關系進行判斷。對此，很多學生可能會陷入重力與壓力相等的誤區。此時，不妨用演示實驗來引導學生理解這個問題。實驗可以采用一個開口可調節大小的塑料容器、一個天平和一定量的水，只要將裝有一定量水的塑料容器放在天平上面，分別將塑料容器調整為開口小底面積大、開口和底面積一樣大以及開口大底面積小三種模式（底面積始終保持不變），通過對天平示數大小的觀察就可以讓學生充分理解并掌握相關的物理知識。

其次，在初三物理課堂上，還可以通過多媒體讓學生對物理現象有一個直觀的感受，進而使學生經歷由感性到理性的學習過程。例如，在學習人教版初三物理第十五章《功和機械能》時，學生通常對機械能及其轉化的理解不夠深刻，因為這種能量轉化是我們不能直接看見的，屬于一種抽象的概念。這時我們可以利用多媒體制作動畫課件，將機械能轉化過程進行分步演示，這樣就彌補了真實模型的不足，幫助學生更容易地理解和掌握知識。

二、夯實基礎，形成良好的認知結構

幫助學生培養良好的認知結構具有重要的意義，它不僅是新知識與舊知識之間的同化順應過程，也是學生解決問題時能夠將相關知識進行有效遷移的前提。

1.梳理基礎知識，構建完整體系

基礎知識的掌握程度決定了實際解決問題的能力。在初三物理教學，尤其物理總復習教學時，要對基礎知識特別重視。實際工作中，物理教師可根據大綱的要求對基礎知識進行深入梳理，并通過將主干知識和重點知識的縱橫拓展，讓學生對物理的基本概念、定律、公式以及實驗操作流程做到熟練掌握并融會貫通，進而構建完整的知識體系。例如，在學習完人教版初三物理的力學部分后（即從第十一章《多彩的物質世界》到第十四章《壓強與浮力》），教師就可以指導學生構建如圖1的關系圖，這樣的圖式為學生展現了力學各章內容之間的內在關系，使學生對力學的掌握與理解更加深刻，利于在頭腦中形成完整的知識結構。

2.呈現結構化知識，促進學生主動建構

在初三物理教學中，教師應根據初中學生的認知特點，采用一些巧妙的方式對物理學科知識進行結構化表達，以揭示物理概念和規律之間的內在聯系；此外，教師還應傳授學生一些組織物理知識的技巧和方法，通過讓學生自己去構建認知結構，從而使他們對知識間的本質性關聯有一個清晰的掌握，這不僅利于促進學生的思維發展，而且有利于提高學生依據規律解決問題的能力。如圖2所示，以人教版初三物理第十五章第五節《機械能及其轉化》為例，我們可以采用概念圖的方式呈現結構化的物理知識，這不僅使教師的教學內容和結構更加的清晰，物理概念與原理的重要性顯而易見，而且使學生對物理學科內容達到了概念化、系統化的理解。

三、實施探究式教學，增強學生的問題意識

在初三物理的課堂教學中，教師應通過創設一種獨立探究的情境，以達到讓學生獨立思考，自主參與知識形成過程的目的。物理教師只有吃透教材，并根據所教班的實際情況設置合適的物理問題情境，才有利于學生問題意識的培養。學生也只有在問題情境中產生各種疑問，并與原有認知發生矛盾，才能積極地去思考和分析，進而形成強烈的問題意識。而在實際的教學過程中，教師可以利用實驗來設置問題情境，例如，在進行“杠桿的平衡條件”實驗時，可以在實驗前先提出以下問題：①實驗中的杠桿兩端的可調螺母有什么作用？②為什么要求杠桿靜止時在水平位置呢？而在實驗過程中，可以邊演示邊提問：①如果發現杠桿右端下傾，說明什么原因？②應該怎么調節才能使杠桿在水平位置平衡？在實驗結束后，可以引導學生思考如以下問題： ①為什么實驗中沒考慮杠桿本身的重量？②有些同學根據實驗數據，得出了“動力×動力臂=阻力×阻力臂”的結論，是什么原因導致他們得出這個結論的？通過設置這樣的問題情境，學生的邏輯能力得到了進一步的提高，更重要的是，學生透過實驗表面現象看待物理本質規律的能力得到了鍛煉。

四、拓寬物理學習思路，培養科學思想和方法

“授人以魚，不如授人以漁”。物理概念和物理規律的建立發展和應用過程本就蘊含著豐富的科學方法，因此，物理教學不應僅局限于物理知識的傳授，更應強調對科學思想、科學方法和科學精神的灌輸。

相較于物理知識，科學方法本身更具有“隱性”的特點，因而需要教師在物理教學過程中，揭示科學方法的重要性，并引導學生在學習過程中領悟并且學會運用科學方法，進而促使學生在一定的認知結構下能夠較快地獲取新知識。

五、結束語

總之，只有根據初三階段的物理教學特點和教學內容確定合適的教學路徑，才能切實有效地提高教學質量。

參考文獻：

[1]張國威.初三物理教學中出現大批學困生的情況分析[J].課程教育研究，2012， （18） ：79-80

篇4

關鍵詞： 熱能動力；能源利用；節能減排；

中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A

0 引言

能源是一個國家和民族發展的基石，同時，也是人類賴以生存的關鍵。現階段，在全世界范圍之內，相關的不可再生能源，例如天然氣、石油、煤炭等，依然是占到了能源使用率的百分之九十左右，就現今而言，這些不可再生的能源，依然是人類生活和生產當中所使用的主體能源，但是，從長遠的角度來看，這些能源遲早都會有使用枯竭的一天，所以，如何開

發和利用新型能源，并且深入地研究其對環境帶來的影響以及節能減排方面的內容，是現今非常關鍵的一點工作內容，同時，也是國家相關工作當中的重點。將針對熱能與動力工程的利用和開發，進行詳細的分析，針對其發展的前景、對環境的影響以及節能減排方面，進行細致的探析，力求幫助此項能源更好地開發和利用，為人類的發展做出更加突出的貢獻。

1 熱能動力裝置

在現階段當中，熱能動力工程，其無論是在人們的生產還是生活當中，都發揮著極其重要的作用，對于人類的發展，有著積極的意義[1]，所以，深入地對其相關設備裝置進行研究，對設備的工藝技術以及操作的具體流程進行探析，對于此項技術的建設是非常有必要的。其工作的原理，首先，將其工程所需的燃料，放置在相應的設備當中進行燃燒，進而產生熱能，然后在相關的熱能動力裝置之中，通過技術手段，將其熱能轉化成有效的機械能。燃燒的相關裝置以及相應的熱能動力機，再加上輔助的設備，此套整體稱之為熱能動力裝置。主要的來講，熱能動力裝置分為兩大基本類型：a） 主要是以燃燒之中產生的燃氣進入到發動機之中，進而進行相關能量的轉換，并且加以循環利用，比如內燃機等裝置，是此種類型的典型代表；b） 首先將燃料燃燒過程之中所產生的熱能，通過技術手段，傳遞至相關液體之中，并且使液體汽化，進而氣化之后產生的蒸汽導入到發動機當中，從而進行熱能的傳遞以及轉換，蒸汽機是其典型的代表。

2 熱能的特點以及利用

根據上文的詳細闡述和分析，可以對熱能動力的裝置使用情況有一個詳細的掌握，接下來，將針對熱能動力工程當中的熱能特點以及實際的使用情況，進行研究。

2.1 熱能的利用

熱能在我國許多行業當中都有著廣泛的運用，并且，在國民經濟當中，也占據了核心的地位[2]。總的來講，熱能的相關利用，在以下幾個行業當中最為廣泛：a） 電力工業，熱能動力工程在其中有著非常重要的應用，在核發電、火力發電等裝置設備的使用之中，熱能動力工程及相關的技術，是其工作的基礎；b） 鋼鐵工業，尤其在高爐煉鐵、煉鋼以及軋鋼等工

藝當中，應用極為廣泛；c） 相關的有色金屬工業，其中包括有鋁、銅等有色金屬，其冶煉，均使用的是熱能；d） 化學工業，在化學工業的相關應用之中，合成氮、酸堿等的相關生產工藝程序，主要使用到的是熱能動力工程之中的技術手段，以其基本的原理來作為理論依據；e） 石油工業，其中包括石油的采集、冶煉、運輸等等多個環節，都運用到了熱能動力工程

當中的相關技術理論；f） 機械工業以及相關的建筑工業，包括材料的生產、材料的制造、相關工藝鍛造、焊接技術以及鑄造等，都有熱能的利用；g） 交通運輸領域當中，包括汽車、輪船、飛機等的使用；h）農業生產以及水產養殖等方面，也有著廣泛的運用，包括蔬菜的溫室培養、魚池的加溫加熱、電力方面的農業灌溉等方面，均有著廣泛的使用。同時，在人們的日常生活之中，熱能也有著廣泛的使用，例如冬天之時的供暖設備等。根據上述的分析，可以看出，熱能及其相關的動力工程，在人們的生活以及生產當中，發揮著非常重要的作用，是一項極為重要的能源，下文將針對熱能的特點，進行深入細致的探究，幫助在日常的使用過程當中，發揮出更大的效應。

2.2 熱能的特點

現階段當中，人類所使用的熱能，主要是通過一次能源的轉換而得來的，所以，分析熱能的特點，需要從以下三個方面來入手進行：a） 太陽能及其能量的轉換。太陽能，通過對植物的照射，進而使植物的內部存有的葉綠素，發生一系列的能源轉換以及光合作用，進而將太陽能轉換成為生物的質能，而太陽能的光，則是經過熱量的轉換以及點的轉換，進而成為

我們所使用的能源物質；b） 燃料化學能及其轉換過程。燃料化學能的轉換，主要是通過燃燒的方式，將存在于其中的化學能，轉換成為熱能，進而再通過相關的技術手段，將其轉換成為人類生活和生產所需要的機械能，例如常見的汽輪機等，其工作的方式，就是首先將化學能源，轉換成為蒸汽的熱能，進而再通過相關的設備以及技術，將汽輪機之內的熱能轉換成為機械發動所需的機械能；c） 熱能的轉換，其中主要包括兩種能量的形式，即電能以及機械能，電能包括熱電發電機，而機械能，則主要有汽輪機以及內燃機。

3 熱能動力工程對于環境的影響

熱能動力工程對于環境的影響，主要存在于四個方面，即熱污染、空氣污染、噪音污染以及放射性的危害等，在熱污染當中，帶來的主要危害是溫室效應，其主要是河水發電站等，在很大程度上會影響水源當中生物的生存以及空氣質量的變化，空氣污染，則主要是發電廠、工業設備企業以及暖氣、汽車尾氣的排放，同樣會造成溫室效應，所以，針對以上幾點問題，需要在相關的工作當中予以改進，更好地為環境的可持續性發展做出積極的貢獻。

4 節能減排工作重點

根據上文的詳細分析和闡述，可以對熱能動力工程的技術要點、實際的應用以及對于環境的影響等多個方面，有著清晰的了解和認識，接下來，將著重地針對熱能動力工程當中的節能減排工作，進行研究和分析，力求更加高效率地使用能源，并且減少對于環境的污染以及能源的損耗等。

4.1 工作的重點

針對熱能動力工程的實際特點和具體的應用，相關工作的重點，應該從以下幾個方面來入手進行：a） 加快相關產業結構的調整。針對熱能動力工程，需要很好地對其相關的產業結構進行調整和改進，力求提升能源的使用效率，同時，積極地針對生產性的服務業，進行發展，以滿足人們的方便、提升生產質量為核心內容，來進行改進，在工業生產之中，需要淘汰過時的產品，對于陳舊的工藝技術以及相關的設備，要加快淘汰的速度，并且適時地發展新型的技術，力求全面地提升生產質量以及生產效率，優化產業結構，進一步地推動產業的轉型以及升級；b） 強化技術創新。針對熱能動力工程及相關的產業，需要很好地針對其技術手段進行更新，例如在電力工業以及鋼鐵工業之中，很好地發展新型的技術手段，針對現今存在的主要劣勢，進行改進和提升，很好地結合當前市場經濟環境和體制的發展，加強和

相關科研院校的合作，合力構建起技術性的研究發展以及服務平臺，將技術的發展和規范化，作為工作的重點和核心來進行，建設好相關的能源高效循環利用模式，積極地開展相關的減量技術、替代技術、再利用技術以及資源化技術，全面地將熱能動力工程當中生產效率較為低下的方面進行改進，力求減少排放、減少對于環境的污染，同時提升能源的利用效率。

4.2 具體措施的實施

具體措施的實施，需要從根本做起、從基礎性的建設做起，逐步地控制增量，并且要針對相關的不足，進行產業的調整以及結構的優化，逐漸地強化相關的污染防治措施，全面地實施重點工程建設[3]。同時，還需要發展創新性的模式，進而加快經濟的循環，依靠現代化的科學技術手段，將節能減排工作管理，作為工作當中的重點內容以及核心內容，加快新技術的發展步伐，并且很好地結合熱能動力工程的實際特點和具體的應用情況，發展新型的熱能技術，開發出新的能源，投入到具體的使用當中，針對高能耗的企業以及相關的生產，要采取相關的節能措施，例如窯爐的熱效率等，要降低其排煙并且很好地進行相關的熱損失回收工作，針對煙氣以及余熱等，進行回收再利用，進而達到節能的效果和目的。此外，相關的政府部門單位，還需要針對其中的法制進行健全，加大監督和管理工作的力度，完善政策和約束機制、相關體系的建設，并且加強宣傳的力度，提升全體公民的節能減排意識，全面地對熱能動力工程的使用進行提升和改進。

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[關鍵詞]熱能動力；應用；動力

中圖分類號：TK12 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）17-0035-01

引言

熱能動力工程對于整個中國社會的發展的貢獻是毋庸置疑的，就算是在科技信息技術飛速發展的今天我們仍然不能不承認，熱能動力工程仍舊在影響著我們社會生活的方方面面，而在經濟和生活的領域，熱能動力工程更是正在發揮著其不能取代的力量，人們越來越想要追求一種生態綠色的生活方式。本文就熱能動力工程的熱能動力工程，這個現代社會的文明動力技術進行了簡單的分析。

1、當前熱能動力工程的現狀

我國的煤炭資源總量相對豐富、石油資源日漸短缺、經濟發展對資源的需求增加、煤化工技術的發展進步等共同推動了煤炭深加工戰略的實施。我國煤炭資源人均占有量較低.僅為世界平均水平的60%左右：隨著物質文化生活水平的提高，對環境質量要求日益嚴格等，因此.煤炭的高效加工轉化利用任務艱巨。多能源互補與多功能綜合是當代世界能源動力系統發展的主要特征和趨勢。熱能動力多聯產系統是一個多種形式原燃料及電能等能源輸入、多種形式產品及熱能動力等能量輸出的復雜系統。在此過程中，原燃料、化工產品、熱能動力等能源存在不等價性，使得科學合理地評價化工熱能動力多聯產成為難題：而且原燃料、化工產品、熱能動力等具有不同品質.其多樣性又使得比較對照變得更加復雜。隨著經濟的發展，能源、環境問題日益突出，由此而誕生的能源、環境、經濟等綜合的評價準則受到重視。

2、熱能動力工程設計的基本要求

眾所周知，不管是什么項目工程的設計，都需要有專業高素質的設計人才和先進的設計技術為基礎，同時設計企業還需要對程設計的經濟效益進行考慮。

2.1 高素質的設計專業人才

熱能動力工程的設計需要專業的設計人才。在招聘設計人員的時候要通過各種方式選拔具有扎實的熱能動力設計基本功，有創新性、靈活的應變力的高素質人才。社會是不斷發展，科學技術日新月異，人們的需求也在不斷的改變。所以要定時的對熱能動力設計人員進行培訓，培養出能夠與時俱進的設計人才。

2.2 設計技術的先進性

設計技術先進性的考量標準是要符合客戶的需求，要符合國家的相關標準，技術水平要達到甚至超越當前的國際水平。同時在工程系統的設備選型和組合方式等設計內容也要具有先進性。要確保在后期設計的修改和完善的過程中，系統工程可以自行維護。在具體的電廠熱能動力設計中，要根據自己廠里面實際情況引進先進的技術和設備。

2.3 經濟效益的合理性

在市場經濟不斷發展的今天，企業的競爭就是經濟實力的競爭，所以在電廠熱能動力工程中要以取得經濟效益為目的。在熱能動力系統工程的設計中要綜合考慮工程建設的費用，設備的費用，維修的費用，以及其他的一切系統資金費用。要是經濟效益達到合理性。工程系統費用要在合理的范圍之內，保證在取得足夠的經濟效益的同時，能夠提高工作質量和保證安全。

3、熱能的特點以及利用

3.1 熱能的特點

現階段當中，人類所使用的熱能，主要是通過一次能源的轉換而得來的，所以，分析熱能的特點，需要從以下三個方面來入手進行：（1）太陽能及其能量的轉換。太陽能，通過對植物的照射，進而使植物的內部存有的葉綠素，發生一系列的能源轉換以及光合作用，進而將太陽能轉換成為生物的質能，而太陽能的光，則是經過熱量的轉換以及點的轉換，進而成為我們所使用的能源物質；（2）燃料化學能及其轉換過程。燃料化學能的轉換，主要是通過燃燒的方式，將存在于其中的化學能，轉換成為熱能，進而再通過相關的技術手段，將其轉換成為人類生活和生產所需要的機械能，例如常見的汽輪機等，其工作的方式，就是首先將化學能源，轉換成為蒸汽的熱能，進而再通過相關的設備以及技術，將汽輪機之內的熱能轉換成為機械發動所需的機械能；（3）熱能的轉換，其中主要包括兩種能量的形式，即電能以及機械能，電能包括熱電發電機，而機械能，則主要有汽輪機以及內燃機。

3.2 熱能的利用

熱能在我國許多行業當中都有著廣泛的運用，并且，在國民經濟當中，也占據了核心的地位。總的來講，熱能的相關利用，在以下幾個行業當中最為廣泛：電力工業，熱能動力工程在其中有著非常重要的應用，在核發電、火力發電等裝置設備的使用之中，熱能動力工程及相關的技術，是其工作的基礎；鋼鐵工業，尤其在高爐煉鐵、煉鋼以及軋鋼等工藝當中，應用極為廣泛；相關的有色金屬工業，其中包括有鋁、銅等有色金屬，其冶煉，均使用的是熱能；化學工業，在化學工業的相關應用之中，合成氮、酸堿等的相關生產工藝程序，主要使用到的是熱能動力工程之中的技術手段，以其基本的原理來作為理論依據；石油工業，其中包括石油的采集、冶煉、運輸等等多個環節，都運用到了熱能動力工程當中的相關技術理論；機械工業以及相關的建筑工業，包括材料的生產、材料的制造、相關工藝鍛造、焊接技術以及鑄造等，都有熱能的利用；交通運輸領域當中，包括汽車、輪船、飛機等的使用；農業生產以及水產養殖等方面，也有著廣泛的運用，包括蔬菜的溫室培養、魚池的加溫加熱、電力方面的農業灌溉等方面，均有著廣泛的使用。同時，在人們的日常生活之中，熱能也有著廣泛的使用，例如冬天之時的供暖設備等。根據上述的分析，可以看出，熱能及其相關的動力工程，在人們的生活以及生產當中，發揮著非常重要的作用，是一項極為重要的能源，下文將針對熱能的特點，進行深入細致的探究，幫助在日常的使用過程當中，發揮出更大的效應。

4、電廠熱能動力工程系統的修改和完善

電廠熱能動力工程系統安裝完成之后要對電廠熱能動力工程系統的總系y和分系統進行檢驗測試，測試各方面的功能是指標是否滿足國家的相關技術規定，如果不滿足或者不完全滿足相關的規定要及時的對其進行修改。熱能動力系統的建設一般都要經過立項、設計、施工、安裝、調試、評估和驗收這個周期，所以說熱能動力系統的建設是一個長期的工程。

5、結束語

本文重點地分析了相關熱能動力工程設備裝置的使用、工藝流程，并且針對熱能的特點、利用以及對于環境的污染、節能減排工作的重點等進行了分析，力求更加全面地掌握熱能動力工程的實際狀況，更好地加以運用，逐步地提升生產的質量和效率，為相關的節能減排工作做出突出的貢獻。

參考文獻

[1] 劉杰.熱能與動力工程在熱電廠的運用分析[J].科技傳播，2012（17）.

[2] 王文才.熱能動力設計研究[J].中國新技術新產品，2011，（22）.

篇6

關鍵詞：林業機械；故障；維修管理

前言

林業機械是用于營林（包括造林、育林和護林）、木材切削和林業起重輸送的機械。廣義的林業機械還包括木材加工機械、人造板機械和林產化工設備等綜合利用機械。林業機械大多是在移動情況下進行露天作業，因受自然條件的影響而具有一定的區域性。營林機械包括種子采集和處理、林地清理、整地、育苗、中幼林撫育和林木保護等作業用的機械。其中常用的有采種機、割灌機、挖坑機、筑床機、插條機、植樹機等。林業機械在林業生產中發揮著重要的作用，因而采取措施預防林業機械故障的發生，對林業機械的可持續發展具有重要的意義。

1 林業機械產生故障的原因及特點

1.1 產生機械故障的原因 故障是林業機械可靠性與維修研究的前提條件。所謂機械故障，是指機械設備因偏離其設計狀態而喪失部分或全部功能的現象。機械故障產生的原因，林業機械在其使用及設備運行中，會受到周圍因素（包括機械使用的外部環境、執行操作的工作人員、設備故障的維修人員）、機械內部結構能量、潛伏能量（鑄件的內應力和裝配內應力）等各種能量的作用和影響，當這些以熱能、機械能、化學能形式而存在的能量達到一定數值時，將導致有害過程的出現，首先引起如摩擦引發損傷等的機械零部件初始性能和狀態的變化，再次引起如尺寸公差等的機械零部件結構參數的改變，最終引起如速度變化等的機械結構參數的改變。幾種常見的機械故障，機械故障在使用過程中由于受到各種有害作用，首先導致其各種零部件出現損傷，而影響或改變機械的輸出參數。機械故障有很多，比如松動、脫落等的松脫型故障；變質、疲勞、老化、異常磨損、剝落等的退化型故障；壓痕、變形、拉傷、開裂、斷裂、龜裂、燒蝕、腐蝕等的損壞型故障；堵塞、漏水、漏氣、滲油等的堵塞與滲漏型故障；過熱、性能衰退、功能失效等的性能衰退或功能失效型故障模式；間隙過大或過小、壓力過高或過低、行程失調、干澀等失調型故障。

1.2 林業機械故障的特點 林業機械故障有多樣性、多變性的特點。由于引發機械故障的原因不同，致使機械故障的類型也是多種多樣的，而這些故障類型又可同時作用于某一零部件，即同一零部件往往存在多種故障機理、產生多種故障模式。同時，由于這些故障機理的表現形式、存在程度各不相同，致使在林業生產過程中機械產生故障等級又會相互轉化、改變。故障的潛在性、分散性，當機械在使用中所出現的損傷發展到使零部件結構參數超出允許值，但機械功能輸出參數未超出允許值時，即出現了潛在故障。機械故障的潛在性可通過清潔、、緊固、調整等維修手段來減緩或消除損傷的發展。故障的漸發性、耗損性，林業機械的退化型故障或者功能失效型故障，其發展都是隨著時間的增加，伴隨著能量與質量的逐步變化而發生的，這些故障屬于局部的、不完全的，且是緩慢變化的，雖然通過簡單的維修即可使機器正常工作，但某些性能不可能恢復到使用前的狀態，因此，應將某些零部件更新換代，并在以后的使用中注意機械的運作時間。林業機械無論是出現了潛在故障，還是功能故障，甚至是處于極限技術狀態，都會產生一定的影響，輕則減少機械的使用壽命，或者影響生產的成本（涉及維修費用）和質量；重則會造成人員傷亡，因此，必須對其進行及時的檢測與維修或者是更新。

2 林業機械故障的維修與管理

2.1 預防

2.1.1 減少有害物質的入侵 在林業機械使用過程中，要盡力減少有害因素的影響。一要減少如土壤、灰塵等非金屬物質以及金屬屑、磨損產物等的影響；二要避免如雨水、空氣中的化學成分等通過機械零部件的縫隙、對外通道等進入機械內部而腐蝕零部件。

2.1.2 定期做好機械的 良好的可降低零件的磨損速度，還能保持其適宜的工作溫度和正常的工作間隙。劑的使用要科學、合理：一要根據季節和環境的不同，以及機械結構的不同選擇不同類別、不同牌號的劑；二要注意劑的質量和數量，使用效果不佳時一定要及時更換，數量不足時要及時補充。

2.1.3 保證正常的工作載荷 機械零部件的磨損程度隨著時間、負荷的增加而增加。因此，一方面要保證機械的力所能及，避免在超過其所能承受的最大負荷下工作，并保證機械負荷的均勻增加；另一方面，要保證機械中各個零部件的溫度在工作中處于各自正常的范圍，防止高溫下運轉和低溫下超負荷。

2.2 維修

2.2.1 故障分析 鑒于機械故障產生的原因各不相同，因此在維修中要高度重視故障的分析工作，以便準確地確定故障的性質、產生的原因、機理的識別。首先要對機械使用的現場進行調查，收集如環境、時間、攝像、操作規范、以往維修報告等相關資料，以便對故障零件進行初步檢查、鑒別；其次，通過對故障零部件或設備的各種試驗檢查及理論分析，確定故障所產生的原因及其機理；再次，將初步檢查、試驗檢查、理論分析中所獲得的全部資料。所得出的全部測試數據及調查記錄，予以集中整理，進而綜合分析，最終得出結論。

2.2.2 有效維修 維修是排除或消除故障隱患，恢復林業機械技術性能，延長機械使用壽命的有效手段。對于林業機械故障的處置，一要按照相關維修保養規程，并根據維修工作人員的多年實際經驗，采用先進的儀器和科學的方法對機械故障進行合理的保養與維修；二要根據實際情況，靈活運用各種修理方法，如零件修理法、零件換用或替代修理法，以及零件棄置法等，并不斷研究和探索新的維修方法。 2.2.3 定期檢測 平時要做好林業機械的點檢、定檢、巡檢制度。點檢即由機械操作人員在機械運行前、中，后對設備進行監護，發現異常現象，及時采取相應的措施予以解決；定檢即由專門的技術人員和設備維修人員對機械進行細致、全面的檢測，制定設備技術性能狀況；巡檢即由富有多年工作經驗的管理人員及深厚機械知識的技術人員和維修人員對機械設備進行重點監控，進而提出建設性的改進意見。

3 結束語

加強對林業機械的維修與保養是預防林業機械故障發生最有效的措施，只有做好林業機械的維修、保養、監測才能確保林業機械的高完好率、高使用率，才能夠延長機械的使用壽命，為林業生產經濟效益的提高做貢獻。

參考文獻

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關鍵詞 多媒體；初中物理；實驗

中圖分類號：G434 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2014）15-0131-02

在初中物理課堂教學中應用多媒體的作用是毋庸置疑的，但因對多媒體作用認識不足，使用方法不當而導致課堂中濫用多媒體，從而影響了課堂教學效率。因此，在課堂教學中應用多媒體還需堅持合理性原則，根據教學需要而進行。文章就結合多媒體的作用及其在物理課堂教學中的應用進行簡單分析。

1 在初中物理教學中應用多媒體的作用

課堂教學中所應用的多媒體實質是多種媒體的綜合，如電子白板，在使用過程中，多媒體所呈現的內容包括文字、圖片、聲音、動畫等，這樣課堂教學從單調的板書走向了以信息媒體為交互手段的互動課堂。在課堂教學中應用多媒體更好地實現了人機交互的信息交流，讓課堂從單純的教師講授、板書走向了圖片展示、文字呈現、視頻課堂等多信息交互的平臺。就初中物理教學而言，在課堂中應用多媒體，可有效地激發學生的學習興趣，通過媒體演示等功能來引導學生去構建物理知識，促進課堂教學效率的提升。具體說來，在初中物理教學中應用多媒體具有以下作用。

應用多媒體有利于激發學生的學習興趣 初中物理和生活是緊密聯系的課程，但在教學中教師無法將生活中的一些現象、事物直接搬到課堂上，而借助多媒體的圖片展示、視頻功能則可以輕松實現。因此，在初中物理課堂教學中，教師可借助多媒體來創設情境，通過情境而讓學生從生活直觀現象認知入手，逐漸過渡到抽象的物理概念、公式的理解，從而激發學生的學習興趣。

應用多媒體有利于促進學生對物理知識的構建 傳統物理課堂教學中學生對知識的理解更多是建立在聽教師講的基礎上的，而教師單純的講授依然具有一定的抽象性。眾所周知，要讓學生理解物理知識，直觀認知是基礎。為此，在課堂教學中借助多媒體來進行演示，解釋物理知識間的聯系，可更好促進學生的知識構建。

應用多媒體有助于增強課堂容量，提高課堂教學效率 以最簡單的板書而言，在以往教學中，教師需要用粉筆來書寫，耗時；而借助多媒體課件，教師提出問題引導學生討論后，教師直接展示，省時。在提問過程中，教師通過口述學生不易記住，而板書又耗時；借助多媒體展示，學生看得清楚，也節約了時間。這樣，課堂容量增加了，課堂教學效率也隨之提升。

2 多媒體在初中物理教學中的應用實踐

真正把握多媒體在物理課堂教學中的作用才有利于教師較好地應用多媒體。在初中物理課堂教學實踐中，多媒體的應用可以滲透到教學的每一環節，但主要應用在課堂導入、探究環節。在導入過程中教師可借助多媒體來創設情境，以此來激活學生的思維，引入新課；在探究活動中則可借助多媒體來呈現問題，引導學生探究，總結概括。

借助多媒體創設情境 以“機械能及其轉化”的教學為例，文本教材惜字如金，篇幅不長，但插圖多，雖然信息量較為豐富，但教材中的插圖是靜止的，而機械能的轉化則較為抽象。為此，教師就可借助多媒體來直觀呈現，從而讓學生初步感知機械能的轉化。在教學實踐中，教師先播放過山車的視頻，然后引導學生復習動能、重力勢能、彈性勢能的定義及其影響因素，以問題“你看到了什么現象？為什么滾擺下降后又自動上升”來引導學生進行思考，通過學生的思考、教師的補充而過渡到動能和勢能之間的相互轉化探究中，以問題“動能和勢能之間是如何轉化的”來引導學生進入具體探究過程。

在物理教學中借助多媒體來引導學生進行合作探究 如上所述，在課堂教學中應用多媒體呈現問題可節約時間，通過直觀演示可讓學生形成直觀認知，因此，在探究活動中，合理應用好多媒體對提高探究活動具有積極意義。如在“分子熱運動”的教學實踐中，教師以多媒體演示氣體擴散實驗，學生觀察；然后教師抽掉玻璃板，引導學生觀察發生了什么變化，由此而引出這個實驗現象的本質是分子在運動。接著以“墨水滴入水”的實驗來引導學生進行探究實驗，借助多媒體演示固體的擴散現象并以問題“既然液體之間有擴散現象，那么，液體和固體之間是否也存在擴散現象”來引導學生討論。學生討論后，教師以課件展示結論。然后呈現問題“影響擴散快慢的主要因素是什么”來引導學生進行實驗。實驗過程中教師深入到小組中進行指導，然后引導各個小組推薦代表進行匯報，小組代表匯報時，教師用課件進行歸納總結，最后得出分子熱運動的概念。為更好地促進學生對概念的鞏固，教師引導學生結合生活實際舉出例子，再以多媒體演示相關生活案例，引導學生在觀察中進行表達。如此，學生在直觀中認識觀念，在多媒體輔助下理解概念，促進了學生對新知的構建。

3 在初中物理教學中應用多媒體應注意的問題

在初中物理教學中應用多媒體對促進教學效率的提升是具有積極意義的，但在教學實踐中，因教師在應用多媒體時沒有充分考慮教學需要，教學中也出現濫用多媒體的現象，甚至一些教師在課堂中只顧展示多媒體，忽視了師生間的互動，從而影響了課堂教學效率。因此，在初中物理教學中應用多媒體還需注意以下幾點。

多媒體只是一種教學輔助用具，不能取代教師的作用 在借助多媒體來創設情境的過程中，教師所展示的圖片、視頻等資源需要和教學內容緊密相扣，通過直觀呈現來激發學生興趣時，要借助問題來啟發學生思考，這樣才能順利引導學生進入到探究活動中。

借助多媒體來引導學生探究時不能忽視教師和學生之間的互動 多媒體只是教師借以演示、呈現信息、知識點的一種工具，在教學中教師可借助多媒體演示實驗、呈現問題，對學生的討論進行歸納總結，但在這個過程中師生間的互動是不能缺少的。如教師借助多媒體展示問題后，學生進入討論環節，在這個環節中教師就需深入到小組中進行指導和點撥，而不是守著多媒體等學生討論再總結。

不能盲目夸大多媒體的作用 在教學中不難發現，有的教師過分夸大多媒體的作用，從課堂導入到課堂探究乃至課堂總結都在應用多媒體。雖然學生的感官在多種信息刺激下變得異常活躍，但大量的信息也會讓學生產生疲勞，甚至因沒有及時用問題來引導探究，學生只是單純地觀看，沒有深入思考，課堂教學效率依然沒有得到提升。

總之，在初中物理教學中應用多媒體對課堂的促進作用是毋庸置疑的，但在教學實踐中，教師不能盲目夸大其作用，而要結合教學實踐來分析多媒體的作用和應用方法，要立足教學實踐而選擇并應用好多媒體，切勿在課堂中濫用多媒體，讓教師成為多媒體的奴隸，這樣不僅不利于課堂教學效率的提升，甚至會影響課堂教學效率。

參考文獻

[1]郭永紅.多媒體在初中物理教學中的應用[J].學習方法報：理化教研周刊，2012（44）.

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【關鍵詞】熱能；動力工程；發展

在全球化經濟浪潮的推動下，各行各業對能源的需求量也在不斷加大，而我國處在一個人口基數大，人均可用能源量較少的環境中，只有在今后的發展中不斷節能減排，才能促進能源的可持續發展和社會的可持續進步，從而更好地提高熱能與動能工程的經濟效益。

1 熱能與動力工程的相關研究

對熱能與動力工程的相關研究有助于熱能的工業化發展，提升熱能與動力工程的研發動力和創新力量，為今后的發展找準方向。在實際工作中，需要對熱能動力裝置的概念及熱能的特點有所了解，才能促進工業化發展的高效性。

1.1 熱能動力裝置的概念

我們常說的熱能動力裝置主要包括以下兩種類型：一是利用燃燒過程中所產生的燃氣進行能量交換，是內燃機中比較典型的代表。這種方式主要是通過燃氣將熱量帶到發動機中，從而實現熱量交換。二是將燃燒后形成的燃氣利用一些技術手段，將其傳遞到相關的液體環境中，再通過液化的形式，將產生的氣體傳輸到發動機中，從而實現了熱能的傳遞和轉化，這是蒸汽機的典型代表。無論上述的哪種形式，在工業生產中都能夠得到很好的應用和發展。

1.2 熱能的特點研究

（1）太陽能及其能量的轉換

太陽能不僅是一種非常常見的能源，更是一種可再生的清潔能源，但是這種清潔能源在轉化過程上存在一定的復雜性。太陽能在生物科學領域應用的比較廣泛，主要是通過植物利用光能進行光合作用促進其生長，但在此過程中，并沒有將太陽能直接分離出來。目前看來，在工業化領域，對太陽能的利用不是特別廣泛，主要存在以下兩種原因：一是太陽能發電的成本較高；二是太陽能的能量轉化率較低。因此，對于太陽能的能量轉化問題已逐漸成為熱量與動力工程研究中的熱點話題。

（2）燃料化學能及其轉換過程

這種轉換方式主要是利用燃料燃燒的過程中所產生的化學能轉化為熱能。但在整個能量轉化的過程中，應該注意燃料的選取，以及能量轉化時光能的產生，將燃料燃燒完全以免造成不必要的浪費。

（3）熱能的轉換

在現實生產過程中，可以通過各種動能和勢能的轉換來獲取熱能。將動能轉化為熱能主要利用發電機產生電能，再進一步將電能轉變為熱能；勢能的轉化是利用汽輪機和內燃機產生的機械能轉化為熱能的過程。利用動能和勢能轉變為熱能是常用的能量轉化方式，可以有效減少能量轉化中的熱量消耗。

2 熱能與動力工程存在的問題及改進

現階段，雖然熱能與動力工程的發展已受到人們的關注，但是在發展過程中仍存在許多問題，我們需要從實踐中逐漸探索問題的根本原因，并在今后的工作加以改正，從而促進熱能與動力工程的正向發展。

2.1 重熱現象問題及改進

重熱現象是指在多級汽輪機內，上一級損失中的一小部分可以在以后各級中得到利用，這種情況下，后一級的進汽焓值會相對提升，而各級的理想焓值累計總和將會超過全機總壓降范圍之內的焓值。但是在實際的操作過程中由于外界因素的影響，發電機組所產生的熱能并不會全部被利用，這時就需要調節好實際的重熱系數，以保證熱能的充分轉化。但是并不是說重熱系數越大越好，因為重熱的利用會降低各級效率，只能回收熱損失的一部分。因此，在實際的應用中，各電廠應該根據自身的實際情況選擇合理的重熱系數，以保證熱能與動能的有效轉化與利用。

2.2 節流調節過程中的問題及改進

實際工作中節流調節會存在以下幾個問題：一是缺少調節級，在第一級可以全周進氣；二是在變工況時，會存在一定的節流損失，因此經濟性能相對較差。想要改進以上兩個問題先要了解節流調節的適用條件。節流調節主要適用于較小容量的機組和帶基本負荷的大機組，機組具有的級數越多，機組的數值會越小。因此，可以利用弗留格爾公式，計算出不同流量下各級級前的壓力，從而得到各級之間的壓差，進而確定好相應的功率效率及各零部件的受力情況等。同時，可以通過檢查各機組在運行時所顯示的壓力值是否與弗留格爾公式的標準值一致的方式，來判斷汽輪機是否正常工作，通過這種方式可以解決流通面積發生改變的問題。在實際工作中，由于節流調節存在一定的難度，所以這部分的問題相對較多，但是加強對這部分知識的學習，可以很好地避免由于節流調節過程出現問題而產生的故障，對熱電廠的發展具有重要的現實意義。

2.3 調壓調節存在的問題及改進

調壓調節具有以下兩個特點：第一，它能夠合理地調節負載，保證各級機組的正常運轉；二是在承擔負載的過程中，可以有效減少資金的投入，起到節約成本的效果。但在實際操作過程中，當需要承擔的負載超過一定程度時，滑壓調節會產生較大的費用支出。同時，我們需要注意在非工作弧度時，動靜軸在間隙中會出現停滯的現象，會導致大量蒸汽的產生，造成斥汽損失的后果。因此，在調壓調節中要時刻注意到上述問題，隨著信息化技術的不斷發展，，我們應該針對以上問題引入相關的新技術和新方法，有效減少調壓調節中產生的各項損失，從而達到更為理想的狀態。

2.4 濕氣損失問題及改進

濕汽損失是熱能與動力工程中常見的問題，主要由以下幾個原因導致的：第一，在能量轉化的過程中，由于濕蒸汽膨脹而導致部分蒸汽發生凝結現象，形成大量的水珠，在此過程中濕氣出現了部分的損失。第二，由于凝結后產生的水珠具有一定的阻礙作用，可以限制蒸汽的正常流動，導致蒸汽動能的浪費。第三，如果濕蒸汽的溫度偏低，也會影響到動能的轉化，從而形成一部分的浪費。因此，在實際工作中，首先，可以運用去濕設備或是增加中間再循環的設計，來避免濕氣的不必要損失。其次，可以通過強化機組的抗沖蝕能力來降低損失。汽輪機在運行的過程中由于軸承的摩擦和主油泵的啟動都會產生一定的能量消耗，所以在選用和安裝的過程中，應該購置技術較為先進的汽輪機，不僅能夠很好地節約能效，還可以更好地提升運行效率。

3 結束語

現代科學技術水平的提升，極大地促進了社會經濟的進步與各行各業的發展，也對熱能與動力工程提出更高的要求，雖然現階段熱能與動力工程的發展中仍存在很多問題，但是通過對各項問題的不斷探索與改進，終會使能源利用實現利益最大化。

參考文獻：

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2021高考物理必考知識點總結有哪些你知道嗎?要學好任何一門課程，都要有適合自己的、良好的學習方法，只有這樣才會得到事半功倍的學習效果。共同閱讀2021高考物理必考知識點總結，請您閱讀!

高考物理必考知識點總結Ⅰ、復習要點

一、整理知識體系

現行高中物理教材主要分：力、熱、電、光、原子五個部分.綜合復習中，既可以根據各部分的內容特點，分別整理出各自的體系或主要線索，也可以不受傳統的五部分限制，重新歸納、整理。例如，高中物理主要內容可概括為四大單元(物理實驗與物理學史單元除外)。

(一)力和運動

物體的運動變化(包括帶電粒子在電場、磁場中的運動)與受力作用有關。其中力的種類計有：重力(包括萬有引力)、彈力、摩擦力、浮力、電場力、磁場力(分安培力和洛舍茲力)以及分子力(包括表面張力)，核力等。每種力有不同的產生原因及其特征。物體的運動形式又可分為：平衡(包括靜止、勻速直線運動、勻速轉動)、勻變速運動(包括勻變速直線運動、平拋、斜拋)、勻速圓周運動、振動、波動等。每一種運動形式有不同的物理條件及基本規律(或特征)。力和運動的關系以五條重要規律為紐帶聯系起來。

(二)功和能

1.功重力功、彈力功、摩擦力功、浮力功、電場力功、磁場力功、分子力功、核力功。

2.能注意不同形式的能及能的轉換與守恒。

3.功能關系做功的過程就是能從一種形式轉化為另一種形式的過程。

功是能的轉化的量度。

(三)物質結構

(四)應用技術的基礎知識現行高中物理有關應用技術的基礎知識有：聲現象(樂音、噪聲、共鳴等多、靜電技術(靜電平衡、靜電屏蔽、電容儲電等)、交流電應用(交流電產生、特征、規律、簡單交流電路、三相交流電及其連接、變壓器，遠距離送電等)、無線電技術初步(電磁振蕩產生、調制、發送、電諧振、檢波、放大、整流等)、光路控制與成像(光的反射與折射定律、基本光學元件特性及常用光學儀器)、光譜與光譜分析、放射性及同位素、核反應堆等。經過這樣的歸納、整理，全部高中物理知識可濃縮在幾張小卡片紙上，便于領會和應用。

Ⅱ、歸納思維方式

分析問題最基本的思維方式有兩種：綜合法和分析法.

綜合法是從已知量著手，根據題中給定的物理狀態或物理過程。“順流而下”，直到把待求量跟已知量的關系全部找出來為止。

分析法則“逆流上朔”。從題中所要求解的未知量開始。首先找出直接回答題目所求的定律或公式。在這些關系式電。除了待求的未知量外，還會包含著某些過渡性的未知量。然后再根據這些過渡性來知量與題中已知條件之間的關系，引用新的關系式，逐步上朔，直到把所有的未知量都能用已知量表示出來為止。有些問題(如靜力平衡問題等)，它的物理過程并不能很明確地分成幾個互相銜接的階段或者各個過程中的未知量互相交織，互有牽連，此時常可以不分先后。只根據問題所描述的物理狀態(或物理過程)的相互聯系。列出用某個狀態(或過程)有關的獨立方程式，聯立求解。原則上，任何一個題目都可以從這兩種思維方式著手求解。值得注意的是，解決具體問題時，不必拘泥于刻板的程式，而是應該側重于對問用中所描述的狀態(或過程)的分析推理，著力找出解題的關鍵所在，并以此為突破口下手.同時應聯合運用其他的思維技巧，如等效變換，對稱性、反證法、假設法、類比、邏輯推理等。

Ⅲ、綜合數學技巧

運用數學技巧，包含著極其豐富的內容。總體上要求能運用數學工具和語言，表述物理概念和規律;對物理問題進行推理、論證和變換;處理實驗數據;導出球驗證物理規律;進行準確的演算等。就解決某幀體的物理問回而言，要求能靈活地運用多種數學工具(如方程、此例、函數、圖象、不等式、指數和對數、數列、極限、極值、數學歸納、三角、平面解析幾何等)。綜合復習中可全面概述其在物理中的典型應用，并側重于比例、函數及其圖象(包括識圖、用圖、作圖)、以及運用數學遞推方法從特解導出通解等。必須注意，運用數學僅是研究物理問題的一種有力的工具，側重點還是應放在對問題中物理內容的分析上.對大多數能從物理本質上著手解決的問題，一般不必要求作嚴格的數學論證。

Ⅳ、檢查知識缺陷

整理體系、抓住主線索后，還需做好檢查知識缺陷的工作。應注意自覺看書，尤其不能疏忽那些應用性強、包含(或隱含)著物理內容的“知識角落”。如對某些實驗的裝置、原理的理解;某些自然現象的解釋;物理原理在生產技術上的應用以及與高中物理有關的科技新動態和重要的物理學史實等.不少學生由于缺乏良好的學習習慣戲迷戀于復習資料中，往往會在這些方面失分。如以往考試中解釋太陽光譜中暗線的形成);分光鏡的結構;低壓汞蒸汽光譜;三相變壓器及超導現象;直線加速器;日光燈接法;電磁感應現象的發現者等。在綜合復習中應予以足夠的重視。

熱學輔導

熱學包括分子動理論、熱和功、氣體的性質幾部分。

一、重要概念和規律

1.分子動理論

物質是由大量分子組成的;分子永不停息的做無規則運動;分子間存在相互作用的引力和斥力。說明：(1)阿伏伽德羅常量NA=6.02X1023摩-1。它是聯系宏觀量和微觀量的橋梁，有很重要的意義;(2)布朗運動是指懸浮在液體(或氣體)里的固體微粒的無規則運動，不是分子本身的運動。它是由于液體(或氣體)分子無規則運動對固體微粒碰撞的不均勻所造成的。因此它間接反映了液體(或氣體)分子的無序運動。

2.溫度

溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。它是大量分子熱運動的平均效果的反映，具有統計的意義，對個別分子而言，溫度是沒有意義的。任何物體，當它們的溫度相同時，物體內分子的平均動能都相同。由于不同物體的分子質量不同，因而溫度相同時不同物體分子的平均速度并不一定相同。

3.內能

定義物體里所有分子的動能和勢能的總和。決定因素：物質數量(m).溫度(T)、體積(V)。改變方式做功――通過宏觀機械運動實現機械能與內能的轉換;熱傳遞――通過微觀的分子運動實現物體與物體間或同一物體各部分間內能的轉移。這兩種方式對改變內能是等效的。定量關系E=W+Q(熱力學第一定律)。

4.能量守恒定律

能量既不會憑空產生，也不會憑空消旯它產能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體。必須注意：不消耗任何能量，不斷對外做功的機器(永動機)是不可能的。利用熱機，要把從燃料的化學能轉化成的內能，全部轉化為機械能也是不可能的。

5.理想氣體狀態參量

理想氣體始終遵循三個實驗定律(玻意耳定律、查理定律、蓋?呂薩克定律)的氣體。描述一定質量理想氣體在平衡態的狀態參量為：溫度氣體分子平均動能的標志。體積氣體分子所占據的空間。許多情況下等于容器的容積。壓強大量氣體分子無規則運動碰撞器壁所產生的。其大小等于單位時間內、器壁單位面積上所受氣體分子碰撞的總沖量。內能氣體分子無規則運動的動能.理想氣體的內能僅與溫度有關。

6.一定質量理想氣體的實驗定律

玻意耳定律：PV=恒量;查理定律：P/T=恒量;蓋?呂薩克定律：V/T=恒量。

7.一定質量理想氣體狀態方程

PV/T=恒量

說明(1)一定質量理想氣體的某個狀態，對應于P一V(或P-T、V-T)圖上的一個點，從一個狀態變化到另一個狀態，相當于從圖上一個點過渡到另一個點，可以有許多種不同的方法。如從狀態A變化到B，可以經過的過程許多不同的過程。為推導狀態方程，可結合圖象選用任意兩個等值過程較為方便。(2)當氣體質量發生變化或互有遷移(混合)時，可采用把變質量問題轉化為定質量問題，利用密度公式、氣態方程分態式等方法求解。

二、重要研究方法

1、微觀統計平均

熱學的研究對象是由大量分子組成的.其宏觀特性都是大量分子集體行為的反映。不可能同時也無必要像力學中那樣根據每個物體(每個分子)的受力情況，寫出運動方程。熱學中的狀態參量和各種現象具有統計平均的意義。因此，當大量分子處于無序運動狀態或作無序排列時，所表現出來的宏觀特性――如氣體分子對器壁的壓強、非晶體的物理屬性等都顯示出均勻性。當大量分子作有序排列時，必顯示出不均勻性，如晶體的各自異性等。研究熱學現象時，必須充分領會這種統計平均觀點。

2.物理圖象

氣體性質部分對圖象的應用既是一特點，也是一個重要的方法。利用圖象常可使物理過程得到直觀、形象的反映，往往使對問題的求解更為簡便。對物理圖象的要求，不僅是識圖、用圖，而且還應變圖一即作圖象變換。如圖P-V圖變換成p-T圖或V-T圖等。

3.能的轉化和守恒

各種不同形式的能可以互相轉化，在轉化過程中總量保持不變。這是自然界中的一條重要規律。也是指導我們分析研究各種物理現象時的一種極為重要的思想方法。在本講中各部分都有廣泛的滲透，應牢固把握。

三、基本解題思路

熱學部分的習題主要集中在熱功轉換和氣體性質兩部分，基本解題思路可概括為四句話：

1.選取研究對象.它可以是由兩個或幾個物體組成的系統或全部氣體和某一部分氣體。

(狀態變化時質量必須一定。)

2.確定狀態參量.對功熱轉換問題，即找出相互作用前后的狀態量，對氣體即找出狀態變化前后的p、V、T數值或表達式。

3、認識變化過程.除題設條件已指明外，常需通過究對象跟周圍環境的相互關系中確定。

4.列出相關方程.

光學輔導

光學包括兩大部分內容：幾何光學和物理光學.幾何光學(又稱光線光學)是以光的直線傳播性質為基礎，研究光在煤質中的傳播規律及其應用的學科;物理光學是研究光的本性、光和物質的相互作用規律的學科.

一、重要概念和規律

(一)、幾何光學基本概念和規律

1、基本規律

光源發光的物體.分兩大類：點光源和擴展光源.點光源是一種理想模型，擴展光源可看成無數點光源的集合.光線――表示光傳播方向的幾何線.光束通過一定面積的一束光線.它是溫過一定截面光線的集合.光速――光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108m/s。丹麥天文學家羅默第一次利用天體間的大距離測出了光速。法國人裴索第一次在地面上用旋轉齒輪法測出了光這。實像――光源發出的光線經光學器件后，由實際光線形成的.虛像――光源發出的光線經光學器件后，由發實際光線的延長線形成的。本影――光直線傳播時，物體后完全照射不到光的暗區.半影――光直線傳播時，物體后有部分光可以照射到的半明半暗區域.

2.基本規律

(1)光的直線傳播規律先在同一種均勻介質中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。

(2)光的獨立傳播規律光在傳播時雖屢屢相交，但互不擾亂，保持各自的規律繼續傳播。

(3)光的反射定律反射線、人射線、法線共面;反射線與人射線分布于法線兩側;反射角等于入射角。

(4)光的折射定律折射線、人射線、法織共面，折射線和入射線分居法線兩側;對確定的兩種介質，入射

角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個常數.介質的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質射向光疏介質;②入射角大于臨界角A，sinA=1/n。

(5)光路可逆原理光線逆著反射線或折射線方向入射，將沿著原來的入射線方向反射或折射.

3.常用光學器件及其光學特性

(1)平面鏡點光源發出的同心發散光束，經平面鏡反射后，得到的也是同心發散光束.能在鏡后形成等大的、正立的虛出，像與物對鏡面對稱。

(2)球面鏡凹面鏡有會聚光的作用，凸面鏡有發散光的作用.

(3)棱鏡光密煤質的棱鏡放在光疏煤質的環境中，入射到棱鏡側面的光經棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向項角偏移。棱鏡的色散作用復色光通過三棱鏡被分解成單色光的現象。

(4)透鏡在光疏介質的環境中放置有光密介質的透鏡時，凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發散作用.透鏡成像作圖利用三條特殊光線。成像規律1/u+1/v=1/f。線放大率m=像長/物長=|v|/u。說明①成像公式的符號法則――凸透鏡焦距f取正，凹透鏡焦距f取負;實像像距v取正，虛像像距v取負。②線放大率與焦距和物距有關.

(5)平行透明板光線經平行透明板時發生平行移動(側移).側移的大小與入射角、透明板厚度、折射率有關。

4.簡單光學儀器的成像原理和眼睛

(1)放大鏡是凸透鏡成像在。u

(2)照相機是凸透鏡成像在u>2f時的應用.得到的是倒立縮小施實像。

(3)幻燈機是凸透鏡成像在f

(4)顯微鏡由短焦距的凸透鏡作物鏡，長焦距的透鏡作目鏡所組成。物于物鏡焦點外很靠近焦點處，經物鏡成實像于目鏡焦點內很靠近焦點處。再經物鏡在同側形成一放大虛像(通常位于明視距離處)。

(5)望遠鏡由長焦距的凸透鏡作物鏡，轅焦距的〕透鏡作目鏡所組成。極遠處至物鏡的光可看成平行光，經物鏡成中間像(倒立、縮小、實像)于物鏡焦點外很靠近焦點處，恰位于目鏡焦點內，再經目鏡成虛像于極遠處(或明視距離處)。

(6)眼睛等效于一變焦距照相機，正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡;明視距離大于25厘米的遠視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。

(二)物理光學――人類對光本性的認識發展過程

(1)微粒說(牛頓)基本觀點認為光像一群彈性小球的微粒。實驗基礎光的直線傳播、光的反射現象。困難問題無法解釋兩種媒質界面同時發生的反射、折射現象以及光的獨立傳播規律等。

(2)波動說(惠更斯)基本觀點認為光是某種振動激起的波(機械波)。實驗基礎光的干涉和衍射現象。

①個的干涉現象――楊氏雙縫干涉實驗

條件兩束光頻率相同、相差恒定。裝置(略)。現象出現中央明條，兩邊等距分布的明暗相間條紋。解釋屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長的整數倍(半個波長的偶數倍)時，兩波同相疊加，振動加強，產生明條;兩波反相疊加，振動相消，產生暗條。應用檢查平面、測量厚度、增強光學鏡頭透射光強度(增透膜).

②光的衍射現象――單縫衍射(或圓孔衍射)

條件縫寬(或孔徑)可與波長相比擬。裝置(略)。現象出現中央最亮最寬的明條，兩邊不等距發表的明暗條紋(或明暗鄉間的圓環)。困難問題難以解釋光的直進、尋找不到傳播介質。

(3)電磁說(麥克斯韋)基本觀點認為光是一種電磁波。實驗基礎赫茲實驗(證明電磁波具有跟光同樣的性質和波速)。各種電磁波的產生機理無線電波自由電子的運動;紅外線、可見光、紫外線原子外層電子受激發;x射線原子內層電子受激發;γ射線原子核受激發。可見光的光譜發射光譜――連續光譜、明線光譜;吸收光譜(特征光譜。困難問題無法解釋光電效應現象。

(4)光子說(愛因斯坦)基本觀點認為光由一份一份不連續的光子組成每份光子的能量E=hν。實驗基礎光電效應現象。裝置(略)。現象①入射光照到光電子發射幾乎是瞬時的;②入射光頻率必須大于光陰極金屬的極限頻率ν。;

③當ν>v。時，光電流強度與入射光強度成正比;④光電子的最大初動能與入射光強無關，只隨著人射光燈中的增大而增大。解釋①光子能量可以被電子全部吸收.不需能量積累過程;②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光強。單位時間內入射光子多，產生光電子多;④入射光子能量只與其頻率有關，入射至金屬表，除用于逸出功外。其余轉化為光電子初動能。困難問題無法解釋光的波動性。

(5)光的波粒二象性基本觀點認為光是一種具有電磁本性的物質，既有波動性。又有粒子性。大量光子的運動規律顯示波動性，個別光子的行為顯示粒子性。實驗基礎微弱光線的干涉，X射線衍射.

二、重要研究方法

1.作圖鋒幾何光學離不開光路圖。

利用作圖法可以直觀地反映光線的傳播，方便地確定像的位置、大小、倒正、虛實以及成像區域或觀察范圍等.把它與公式法結合起來，可以互相補充、互相驗證。

2.光路追蹤法用作圖法研究光的傳播和成像問題時，抓住物點上發出的某條光線為研究對象。

不斷追蹤下去的方法.尤其適合于研究組合光具成多重保的情況。

3.光路可逆法在幾何光學中，一所有的光路都是可逆的，利用光路可逆原理在作圖和計算上往在都會帶來方便。

實驗輔導

物理學是一門以實驗為基礎的科學。近年來對學生物理知識的各種全面測試中(如高考等)也非常重視對學生實驗能力的考查。因此，物理實驗的`復習是整個總復習中不可缺少的一個重要組成部分.

一、實驗的基本類型和要求

中學物理學生實驗大體可以分為四范其要求如下：

1.基本儀器的使用除了初中已接觸過的常用儀器(如天平秤、彈簧秤、壓強計、氣壓計、溫度計、安培計、伏特計等)外.高中又學習了打點計時器、螺旋測微器、游標卡尺、萬用電表等，要求了解儀器的基本結構，熟悉各主要部件的名稱，懂得工作(測量)原理，掌握合理的操作方法，會正確讀數，明確使用注意事項等.

2.基本物理量的測量初中物理中巴學過長度、時間、質量、力、溫度、電流強度、電壓等物理量的測量，高中物理進一步學習了對微小長度和極短時間、加速度(包括g)、速度、電阻和電阻率、電動勢、折射率、焦距等物理量的測量。

要求明確被測物理量的含義，懂得具體的測量原理。掌握正確的實驗方法(包括了解實驗儀器、器材的規格性能、會安裝和調試實驗裝置、能選擇合理的實驗步驟，正確進行數據測量以及能分析和排除實驗中出現的常見故障等)，妥善處理實驗數據并得出結果。

3.驗證物理規律計有驗證共點力合成的平行四邊形定則、有固定轉動軸物體的平衡條件、牛頓第二定律、機械能守恒定律、玻意耳定律等。

其要求與物理量的測量相同，著重注意分析實驗誤差，并能有效地采取相應措施盡量減少實驗誤差，提高準確度。

4.觀察、研究物理現象，組裝儀器如研究平拋運動、彈性碰撞、描繪等勢線、研究電磁感應現象、變壓器的作用、觀察光的衍射現象。

把電流計改裝為伏特計等.其中，對觀察型實驗，只要求會正確使用儀器，顯示出(或觀察到)物理現象，并通過直覺的觀察定性了解影響該現象的有關因素。對研究型實驗(包括組裝儀器)，要求不僅能使用儀器，掌握正確的實驗研究方法，把有關現象的物理內客反映出來;或把有關參數測量出來，還能夠通過具體的測量作進一步的定量研一究或實驗設計。

二、實驗的設計思想

在中學物理實驗中涉及的主要設計思想為：

1.壘積放大法把某些物理量(有時往在是難以直接測量的測量的微小量)累積后測量，或把它們放大后顯示出來的一種方法。

如通過若干次全振動的時間測出單擺的振動周期;把員楊螺桿的微小進退.通過周長較大的可動到度盤顯示出來(螺旋測微器)等。

2.平衡法根據物理系統內普遍存在的對立的、矛盾的雙方使系統偏離平衡的物理因素，列出對應的平衡方程式，從而找出影響平衡的一種方法如用天平測質量、驗證有固定轉動因乎銜條件、驗證玻意耳定律等。

3.控制法在多因素的物理現象中，可以先控制某些量不變，依次研究某一個因素對現象產生影響的一種方法。

如牛頓第二定律實驗。可以先保持質量一定，研究加速度與力的關系等。

4.轉換法用某些容易直接測量，(或顯示)的量(或現象)代替不容易直接測(或顯示)的量(或現象)。

或者根據研究對象在一定條件下可以有相同的效果作間接的觀察、測量。如把流逝的時間轉換成振針周期性的振動;把對電流、電壓、電阻的測量轉換成對指針偏角的測量;用從等高處拋出的兩球的水平位移代替它們的速度等。

5.留跡法把瞬息即逝的(位置、軌跡、圖象等)記錄下來的一種方法。

如通過紙帶上打出的小點記錄小車的位置Z用描述法畫出平拋物體的運動軌跡;用示波器顯示變化的波形等。

三、實驗驗數據處理

數據處理是對原始實驗記錄的科學加工。通過數據處理，往往可以從一堆表面上難以覺察的、似乎毫無聯系的數據中找出內在的規律，在中學物現中只要求掌握數據處理的最簡單的方法.

1.列表法把被測物理量分類列表表示出來。

通常需說明記錄表的要求(或稱為標題)、主要內容等。表中對各物理量的排列月慣上先原始記錄數據，后計算果。列表法可大體反映某些因素對結果的影響效果或變化趨勢，常用作其他數據處理方法的一種輔助手段。

2.算術平均值法把待測物理量的若干次測且值相加后除以測量次數。

必須注意，求取算術平均值時，應按原測量儀器的準確度決定保留有效數字的位數。通常可先計算比直接測量值多一位，然后再四會五入。

3.圖象法把實驗測得的量按自變量和應變量的函數關系在坐標平面上用圖象直觀地顯示出來.根據實驗數據在坐標紙上畫出圖象時。

最基本的要求是：

(1)兩坐標軸要選取恰當的分度

(2)要有足夠多的描點數目

(3)畫出的圖象應盡是穿過較多的描點在圖象呈曲線的情況下，可先根據大多數描點的分布位置(個別特殊位置的奇異點可舍去)，畫出穿過盡可能多的點的草圖，然后連成光滑的曲線，避免畫成拆線形狀。

四、實驗誤差分析

測量值與待測量真實值之差，稱為測量誤差。主要來源于儀器(如性能和結構的不完善)、環境(如溫度、濕度、外磁場的影響等)、實驗方法(如實驗方法粗糙、實驗理論不完善等)、人為因素(如觀測者個人的生理、心理習慣、不同觀察者的反應快慢不一等)四方面。在中學物理中只要求定性分析實驗誤差的主要原因，了解絕對誤差和相對誤差的概念。

高考物理必須掌握的16種題型技巧01.直線運動問題

題型概述：直線運動問題是高考的熱點，可以單獨考查，也可以與其他知識綜合考查。單獨考查若出現在選擇題中，則重在考查基本概念，且常與圖像結合;在計算題中常出現在第一個小題，難度為中等，常見形式為單體多過程問題和追及相遇問題。

思維模板

解圖像類問題關鍵在于將圖像與物理過程對應起來，通過圖像的坐標軸、關鍵點、斜率、面積等信息，對運動過程進行分析，從而解決問題;對單體多過程問題和追及相遇問題應按順序逐步分析，再根據前后過程之間、兩個物體之間的聯系列出相應的方程，從而分析求解，前后過程的聯系主要是速度關系，兩個物體間的聯系主要是位移關系。

02.物體的動態平衡問題

題型概述：物體的動態平衡問題是指物體始終處于平衡狀態，但受力不斷發生變化的問題。物體的動態平衡問題一般是三個力作用下的平衡問題，但有時也可將分析三力平衡的方法推廣到四個力作用下的動態平衡問題。

思維模板

(1) 解析法：解決此類問題可以根據平衡條件列出方程，由所列方程分析受力變化;

(2) 圖解法：根據平衡條件畫出力的合成或分解圖，根據圖像分析力的變化。

03.運動的合成與分解問題

題型概述：運動的合成與分解問題常見的模型有兩類。一是繩(桿)末端速度分解的問題，二是小船過河的問題，兩類問題的關鍵都在于速度的合成與分解。

思維模板

(1)在繩(桿)末端速度分解問題中，要注意物體的實際速度一定是合速度，分解時兩個分速度的方向應取繩(桿)的方向和垂直繩(桿)的方向;如果有兩個物體通過繩(桿)相連，則兩個物體沿繩(桿)方向速度相等。

(2)小船過河時，同時參與兩個運動，一是小船相對于水的運動，二是小船隨著水一起運動，分析時可以用平行四邊形定則，也可以用正交分解法，有些問題可以用解析法分析，有些問題則需要用圖解法分析。

04.拋體運動問題

題型概述：拋體運動包括平拋運動和斜拋運動，不管是平拋運動還是斜拋運動，研究方法都是采用正交分解法，一般是將速度分解到水平和豎直兩個方向上.

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(1)平拋運動物體在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻加速直線運動，其位移滿足x=v0t，y=gt2/2，速度滿足vx=v0，vy=gt;

(2)斜拋運動物體在豎直方向上做上拋(或下拋)運動，在水平方向做勻速直線運動，在兩個方向上分別列相應的運動方程求解。

05.圓周運動問題

題型概述：圓周運動問題按照受力情況可分為水平面內的圓周運動和豎直面內的圓周運動，按其運動性質可分為勻速圓周運動和變速圓周運動。水平面內的圓周運動多為勻速圓周運動，豎直面內的圓周運動一般為變速圓周運動.對水平面內的圓周運動重在考查向心力的供求關系及臨界問題，而豎直面內的圓周運動則重在考查最高點的受力情況。

思維模板

(1)對圓周運動，應先分析物體是否做勻速圓周運動，若是，則物體所受的合外力等于向心力，由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物體的運動不是勻速圓周運動，則應將物體所受的力進行正交分解，物體在指向圓心方向上的合力等于向心力。

(2)豎直面內的圓周運動可以分為三個模型：

①繩模型：只能對物體提供指向圓心的彈力，能通過最高點的臨界態為重力等于向心力;

②桿模型：可以提供指向圓心或背離圓心的力，能通過最高點的臨界態是速度為零;

③外軌模型：只能提供背離圓心方向的力，物體在最高點時，若v

06.牛頓運動定律綜合應用問題

題型概述：牛頓運動定律是高考重點考查的內容，每年在高考中都會出現，牛頓運動定律可將力學與運動學結合起來，與直線運動的綜合應用問題常見的模型有連接體、傳送帶等，一般為多過程問題，也可以考查臨界問題、周期性問題等內容，綜合性較強.天體運動類題目是牛頓運動定律與萬有引力定律及圓周運動的綜合性題目，近幾年來考查頻率極高。

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以牛頓第二定律為橋梁，將力和運動聯系起來，可以根據力來分析運動情況，也可以根據運動情況來分析力.對于多過程問題一般應根據物體的受力一步一步分析物體的運動情況，直到求出結果或找出規律。對天體運動類問題，應緊抓兩個公式：

GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①

GMm/R2=mg ②

對于做圓周運動的星體(包括雙星、三星系統)，可根據公式①分析;對于變軌類問題，則應根據向心力的供求關系分析軌道的變化，再根據軌道的變化分析其他各物理量的變化。

07.機車的啟動問題

題型概述：機車的啟動方式常考查的有兩種情況，一種是以恒定功率啟動，一種是以恒定加速度啟動，不管是哪一種啟動方式，都是采用瞬時功率的公式P=Fv和牛頓第二定律的公式F-f=ma來分析。

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機車以額定功率啟動.機車的啟動過程如圖所示，由于功率P=Fv恒定，由公式P=Fv和F-f=ma知，隨著速度v的增大，牽引力F必將減小，因此加速度a也必將減小，機車做加速度不斷減小的加速運動，直到F=f，a=0，這時速度v達到最大值vm=P額定/F=P額定/f。

這種加速過程發動機做的功只能用W=Pt計算，不能用W=Fs計算(因為F為變力)。

08.以能量為核心綜合應用問題

題型概述：以能量為核心的綜合應用問題一般分四類：

第一類為單體機械能守恒問題，

第二類為多體系統機械能守恒問題，

第三類為單體動能定理問題，

第四類為多體系統功能關系(能量守恒)問題。

多體系統的組成模式：

兩個或多個疊放在一起的物體，用細線或輕桿等相連的兩個或多個物體，直接接觸的兩個或多個物體。

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能量問題的解題工具一般有動能定理，能量守恒定律，機械能守恒定律。

(1)動能定理使用方法簡單，只要選定物體和過程，直接列出方程即可，動能定理適用于所有過程;

(2)能量守恒定律同樣適用于所有過程，分析時只要分析出哪些能量減少，哪些能量增加，根據減少的能量等于增加的能量列方程即可;

(3)機械能守恒定律只是能量守恒定律的一種特殊形式，但在力學中也非常重要.很多題目都可以用兩種甚至三種方法求解，可根據題目情況靈活選取。

09.力學實驗中速度的測量問題

題型概述：速度的測量是很多力學實驗的基礎，通過速度的測量可研究加速度、動能等物理量的變化規律，因此在研究勻變速直線運動、驗證牛頓運動定律、探究動能定理、驗證機械能守恒等實驗中都要進行速度的測量。

速度的測量一般有兩種方法：

一種是通過打點計時器、頻閃照片等方式獲得幾段連續相等時間內的位移從而研究速度;另一種是通過光電門等工具來測量速度。

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用第一種方法求速度和加速度通常要用到勻變速直線運動中的兩個重要推論：

①vt/2=v平均=(v0+v)/2，

②Δx=aT2，為了盡量減小誤差，求加速度時還要用到逐差法.用光電門測速度時測出擋光片通過光電門所用的時間，求出該段時間內的平均速度，則認為等于該點的瞬時速度，即：v=d/Δt。

10.電容器問題

題型概述：電容器是一種重要的電學元件，在實際中有著廣泛的應用，是歷年高考常考的知識點之一，常以選擇題形式出現，難度不大，主要考查電容器的電容概念的理解、平行板電容器電容的決定因素及電容器的動態分析三個方面。

思維模板

(1)電容的概念：電容是用比值(C=Q/U)定義的一個物理量，表示電容器容納電荷的多少，對任何電容器都適用.對于一個確定的電容器，其電容也是確定的(由電容器本身的介質特性及幾何尺寸決定)，與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢差的大小等均無關。

(2)平行板電容器的電容：平行板電容器的電容由兩極板正對面積、兩極板間距離、介質的相對介電常數決定，滿足C=εS/(4πkd)

(3)電容器的動態分析：關鍵在于弄清哪些是變量，哪些是不變量，抓住三個公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚兩種情況：一是電容器所帶電荷量Q保持不變(充電后斷開電源)，二是兩極板間的電壓U保持不變(始終與電源相連)。

11.帶電粒子在電場中的運動問題

題型概述：帶電粒子在電場中的運動問題本質上是一個綜合了電場力、電勢能的力學問題，研究方法與質點動力學一樣，同樣遵循運動的合成與分解、牛頓運動定律、功能關系等力學規律，高考中既有選擇題，也有綜合性較強的計算題。

思維模板(1)處理帶電粒子在電場中的運動問題應從兩種思路著手

①動力學思路：重視帶電粒子的受力分析和運動過程分析，然后運用牛頓第二定律并結合運動學規律求出位移、速度等物理量。

②功能思路：根據電場力及其他作用力對帶電粒子做功引起的能量變化或根據全過程的功能關系，確定粒子的運動情況(使用中優先選擇)。

(2)處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意是否考慮粒子的重力

①質子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不計重力;

②液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子一般考慮重力;

③特殊情況要視具體情況，根據題中的隱含條件判斷。

(3)處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意畫好粒子運動軌跡示意圖，在畫圖的基礎上運用幾何知識尋找關系往往是解題的突破口。

12.帶電粒子在磁場中的運動問題

題型概述：帶電粒子在磁場中的運動問題在歷年高考試題中考查較多，命題形式有較簡單的選擇題，也有綜合性較強的計算題且難度較大，常見的命題形式有三種：

(1)突出對在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運動的運動學量(半徑、速度、時間、周期等)的考查;

(2)突出對概念的深層次理解及與力學問題綜合方法的考查，以對思維能力和綜合能力的考查為主;

(3)突出本部分知識在實際生活中的應用的考查，以對思維能力和理論聯系實際能力的考查為主.

思維模板

在處理此類運動問題時，著重把握“一找圓心，二找半徑(R=mv/Bq)，三找周期(T=2πm/Bq)或時間”的分析方法。

(1)圓心的確定：因為洛倫茲力f指向圓心，根據fv，畫出粒子運動軌跡中任意兩點(一般是射入和射出磁場的兩點)的f的方向，沿兩個洛倫茲力f作出其延長線的交點即為圓心.另外，圓心位置必定在圓中任一根弦的中垂線上(如圖所示)。

(2)半徑的確定和計算：利用平面幾何關系，求出該圓的半徑(或運動圓弧對應的圓心角)，并注意利用一個重要的幾何特點，即粒子速度的偏向角(φ)等于圓心角(α)，并等于弦AB與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖所示)，即?φ=α=2θ

(3)運動時間的確定：t=φT/2π或t=s/v,其中φ為偏向角，T為周期，s為軌跡的弧長，v為線速度。

13.帶電粒子在復合場中的運動問題

題型概述：帶電粒子在復合場中的運動是高考的熱點和重點之一，主要有下面所述的三種情況：

(1)帶電粒子在組合場中的運動：在勻強電場中，若初速度與電場線平行，做勻變速直線運動;若初速度與電場線垂直，則做類平拋運動;帶電粒子垂直進入勻強磁場中，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。

(2)帶電粒子在疊加場中的運動：在疊加場中所受合力為0時做勻速直線運動或靜止;當合外力與運動方向在一直線上時做變速直線運動;當合外力充當向心力時做勻速圓周運動。

(3)帶電粒子在變化電場或磁場中的運動：變化的電場或磁場往往具有周期性，同時受力也有其特殊性，常常其中兩個力平衡，如電場力與重力平衡，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。

思維模板

分析帶電粒子在復合場中的運動，應仔細分析物體的運動過程、受力情況，注意電場力、重力與洛倫茲力間大小和方向的關系及它們的特點(重力、電場力做功與路徑無關，洛倫茲力永遠不做功)，然后運用規律求解，主要有兩條思路：

(1)力和運動的關系：根據帶電粒子的受力情況，運用牛頓第二定律并結合運動學規律求解。

(2)功能關系：根據場力及其他外力對帶電粒子做功的能量變化或全過程中的功能關系解決問題。

14.以電路為核心的綜合應用問題

題型概述：該題型是高考的重點和熱點，高考對本題型的考查主要體現在閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、電學實驗等方面.主要涉及電路動態問題、電源功率問題、用電器的伏安特性曲線或電源的U-I圖像、電源電動勢和內阻的測量、電表的讀數、滑動變阻器的分壓和限流接法選擇、電流表的內外接法選擇等。

思維模板

(1)電路的動態分析是根據閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律及串并聯電路的性質，分析電路中某一電阻變化而引起整個電路中各部分電流、電壓和功率的變化情況，即有R分R總I總U端I分、U分

(2)電路故障分析是指對短路和斷路故障的分析，短路的特點是有電流通過，但電壓為零，而斷路的特點是電壓不為零，但電流為零，常根據短路及斷路特點用儀器進行檢測，也可將整個電路分成若干部分，逐一假設某部分電路發生某種故障，運用閉合電路或部分電路歐姆定律進行推理。

(3)導體的伏安特性曲線反映的是導體的電壓U與電流I的變化規律，若電阻不變，電流與電壓成線性關系，若電阻隨溫度發生變化，電流與電壓成非線性關系，此時曲線某點的切線斜率與該點對應的電阻值一般不相等。

電源的外特性曲線(由閉合電路歐姆定律得U=E-Ir，畫出的路端電壓U與干路電流I的關系圖線)的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內阻。

15.以電磁感應為核心的綜合應用問題

題型概述：此題型主要涉及四種綜合問題

(1)動力學問題：力和運動的關系問題，其聯系橋梁是磁場對感應電流的安培力。

(2)電路問題：電磁感應中切割磁感線的導體或磁通量發生變化的回路將產生感應電動勢，該導體或回路就相當于電源,這樣，電磁感應的電路問題就涉及電路的分析與計算。

(3)圖像問題：一般可分為兩類：

一是由給定的電磁感應過程選出或畫出相應的物理量的函數圖像;

二是由給定的有關物理圖像分析電磁感應過程，確定相關物理量。

(4)能量問題：電磁感應的過程是能量的轉化與守恒的過程，產生感應電流的過程是外力做功，把機械能或其他形式的能轉化為電能的過程;感應電流在電路中受到安培力作用或通過電阻發熱把電能轉化為機械能或電阻的內能等。

思維模板

解決這四種問題的基本思路如下：

(1)動力學問題：根據法拉第電磁感應定律求出感應電動勢，然后由閉合電路歐姆定律求出感應電流，根據楞次定律或右手定則判斷感應電流的方向，進而求出安培力的大小和方向，再分析研究導體的受力情況，最后根據牛頓第二定律或運動學公式列出動力學方程或平衡方程求解。

(2)電路問題：明確電磁感應中的等效電路，根據法拉第電磁感應定律和楞次定律求出感應電動勢的大小和方向，最后運用閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串并聯電路的規律求解路端電壓、電功率等。

(3)圖像問題：綜合運用法拉第電磁感應定律、楞次定律、左手定則、右手定則、安培定則等規律來分析相關物理量間的函數關系，確定其大小和方向及在坐標系中的范圍，同時注意斜率的物理意義。

(4)能量問題：應抓住能量守恒這一基本規律，分析清楚有哪些力做功，明確有哪些形式的能量參與了相互轉化，然后借助于動能定理、能量守恒定律等規律求解。

16.電學實驗中電阻的測量問題

題型概述：該題型是高考實驗的重中之重，每年必有命題，可以說高考每年所考的電學實驗都會涉及電阻的測量.針對此部分的高考命題可以是測量某一定值電阻，也可以是測量電流表或電壓表的內阻，還可以是測量電源的內阻等。

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測量的原理是部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律;常用方法有歐姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。

高三物理必背知識點整理1.動量和沖量

(1)動量:運動物體的質量和速度的乘積叫做動量，即p=mv.是矢量，方向與v的方向相同.兩個動量相同必須是大小相等，方向一致.

(2)沖量:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量，即I=Ft.沖量也是矢量，它的方向由力的方向決定.

2.動量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化.表達式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv

(1)上述公式是一矢量式，運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向.

(2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力.

(3)動量定理的研究對象可以是單個物體，也可以是物體系統.對物體系統，只需分析系統受的外力，不必考慮系統內力.系統內力的作用不改變整個系統的總動量.

(4)動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時間變化的力.對于變力，動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內的平均值.

3.動量守恒定律:一個系統不受外力或者所受外力之和為零，這個系統的總動量保持不變.

表達式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

(1)動量守恒定律成立的條件

①系統不受外力或系統所受外力的合力為零.

②系統所受的外力的合力雖不為零，但系統外力比內力小得多，如碰撞問題中的摩擦力，爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內力來小得多，可以忽略不計.

③系統所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統的總動量的分量保持不變.

(2)動量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時性;③相對性;④普適性.

4.爆炸與碰撞

(1)爆炸、碰撞類問題的共同特點是物體間的相互作用突然發生，作用時間很短，作用力很大，且遠大于系統受的外力，故可用動量守恒定律來處理.

(2)在爆炸過程中，有其他形式的能轉化為動能，系統的動能爆炸后會增加，在碰撞過程中，系統的總動能不可能增加，一般有所減少而轉化為內能.

(3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短，作用過程中物體的位移很小，一般可忽略不計，可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動.

篇10

【關鍵詞】林業機械；故障；措施

0.前言

林業機械是用于營林（包括造林、育林和護林）、木材切削和林業起重輸送的機械。廣義的林業機械還包括木材加工機械、人造板機械和林產化工設備等綜合利用機械。林業機械大多是在移動情況下進行露天作業，因受自然條件的影響而具有一定的區域性。營林機械包括種子采集和處理、林地清理、整地、育苗、中幼林撫育和林木保護等作業用的機械。其中常用的有采種機、割灌機、挖坑機、筑床機、插條機、植樹機等。林業機械在林業生產中發揮著重要的作用，因而采取措施預防林業機械故障的發生，對林業機械的可持續發展具有重要的意義。

1.林業機械產生故障的原因及特點

1.1產生機械故障的原因

故障是林業機械可靠性與維修研究的前提條件。所謂機械故障，是指機械設備因偏離其設計狀態而喪失部分或全部功能的現象。機械故障產生的原因，林業機械在其使用及設備運行中，會受到周圍因素（包括機械使用的外部環境、執行操作的工作人員、設備故障的維修人員）、機械內部結構能量、潛伏能量（鑄件的內應力和裝配內應力）等各種能量的作用和影響，當這些以熱能、機械能、化學能形式而存在的能量達到一定數值時，將導致有害過程的出現，首先引起如摩擦引發損傷等的機械零部件初始性能和狀態的變化，再次引起如尺寸公差等的機械零部件結構參數的改變，最終引起如速度變化等的機械結構參數的改變。幾種常見的機械故障，機械故障在使用過程中由于受到各種有害作用，首先導致其各種零部件出現損傷，而影響或改變機械的輸出參數。機械故障有很多，比如松動、脫落等的松脫型故障；變質、疲勞、老化、異常磨損、剝落等的退化型故障；壓痕、變形、拉傷、開裂、斷裂、龜裂、燒蝕、腐蝕等的損壞型故障；堵塞、漏水、漏氣、滲油等的堵塞與滲漏型故障；過熱、性能衰退、功能失效等的性能衰退或功能失效型故障模式；間隙過大或過小、壓力過高或過低、行程失調、干澀等失調型故障。

1.2林業機械故障的特點

林業機械故障有多樣性、多變性的特點。由于引發機械故障的原因不同，致使機械故障的類型也是多種多樣的，而這些故障類型又可同時作用于某一零部件，即同一零部件往往存在多種故障機理、產生多種故障模式。同時，由于這些故障機理的表現形式、存在程度各不相同，致使在林業生產過程中機械產生故障等級又會相互轉化、改變。故障的潛在性、分散性，當機械在使用中所出現的損傷發展到使零部件結構參數超出允許值，但機械功能輸出參數未超出允許值時，即出現了潛在故障。機械故障的潛在性可通過清潔、、緊固、調整等維修手段來減緩或消除損傷的發展。故障的漸發性、耗損性，林業機械的退化型故障或者功能失效型故障，其發展都是隨著時間的增加，伴隨著能量與質量的逐步變化而發生的，這些故障屬于局部的、不完全的，且是緩慢變化的，雖然通過簡單的維修即可使機器正常工作，但某些性能不可能恢復到使用前的狀態，因此，應將某些零部件更新換代，并在以后的使用中注意機械的運作時間。林業機械無論是出現了潛在故障，還是功能故障，甚至是處于極限技術狀態，都會產生一定的影響，輕則減少機械的使用壽命，或者影響生產的成本（涉及維修費用）和質量；重則會造成人員傷亡，因此，必須對其進行及時的檢測與維修或者是更新。

2.預防林業機械故障的措施

加強對林業機械故障的預防，減少有害物質的入侵，在林業機械使用過程中，要盡力減少有害因素的影響。一要減少如土壤、灰塵等非金屬物質以及金屬屑、磨損產物等的影響；二要避免如雨水、空氣中的化學成分等通過機械零部件的縫隙、對外通道等進入機械內部而腐蝕零部件。定期做好機械的，良好的可降低零件的磨損速度，還能保持其適宜的工作溫度和正常的工作間隙。劑的使用要科學、合理：一要根據季節和環境的不同，以及機械結構的不同選擇不同類別、不同牌號的劑；二要注意劑的質量和數量，使用效果不佳時一定要及時更換，數量不足時要及時補充。保證正常的工作載荷，機械零部件的磨損程度是隨著時間、負荷的增加而增加的。因此，一方面，要保證機械的力所能及，避免在超過其所能承受的最大負荷下工作，并保證機械負荷的均勻增加；另一方面，要保證機械中各個零部件的溫度在工作中處于各自正常的范圍，防止高溫下運轉和低溫下超負荷。加強林業機械的維修，故障分析，鑒于機械故障產生的原因各不相同，因此在維修中要高度重視故障的分析工作，準確地確定故障的性質、產生的原因及故障機理的識別，以便更好地采取有效措施予以改進和解決。故障分析涉及結構分析、系統分析、測試分析，以及有關疲勞、磨損、腐蝕等各學科的知識。在此過程中，首先要對機械使用的現場進行調查，收集如環境、時間、攝像、操作規范、以往維修報告等相關資料，對故障零件進行初步檢查、鑒別；其次，通過對故障零部件或設備的各種試驗檢查及理論分析，確定故障所產生的原因及其機理；再次，將初步檢查、試驗檢查、理論分析中所獲得的全部資料，所得出的全部測試數據及調查記錄，予以集中整理，進行綜合分析，最終得出結論。進行有效的維修，維修是排除或消除故障隱患，恢復林業機械技術性能，延長機械使用壽命的有效手段。一旦機械發生故障，無論大小，都必須對其進行及時處理，這樣才能減少引發更大故障的可能性。對于林業機械故障的處置，一要按照相關維修保養規程，并根據維修工作人員的多年實際經驗，采用先進的儀器和科學的方法對機械故障進行合理的保養與維修；二要根據實際情況，靈活運用各種修理方法，如零件修理法、零件換用或替代修理法，以及零件棄置法等，并不斷研究和探索新的維修方法。定期檢測，故障維修好后并不代表“萬事大吉”，還需在其運行中進行適當的檢查，以便及時發現問題。對林業機械的檢查應實行點檢、定檢、巡檢制度。點檢即由機械操作人員在機械運行前、中、后對設備進行監護，發現異常現象，及時采取相應的措施予以解決；定檢即由專門的技術人員和設備維修人員對機械進行細致、全面的檢測，制定設備技術性能狀況；巡檢即由富有多年工作經驗的管理人員及深厚機械知識的技術人員和維修人員對機械設備進行重點監控，根據具體情況提出有價值的改進意見。