示蹤線電路

A. 關於高三學習

朋友，方便的話留個郵箱，我有空把word文件版（有圖）的發給你

十五、光的反射和折射
1.光的直線傳播
（1）光在同一種均勻介質中沿直線傳播.小孔成像，影的形成，日食和月食都是光直線傳播的例證.（2）影是光被不透光的物體擋住所形成的暗區.影可分為本影和半影，在本影區域內完全看不到光源發出的光，在半影區域內只能看到光源的某部分發出的光.點光源只形成本影，非點光源一般會形成本影和半影.本影區域的大小與光源的面積有關，發光面越大，本影區越小.（3）日食和月食:
人位於月球的本影內能看到日全食，位於月球的半影內能看到日偏食，位於月球本影的延伸區域（即「偽本影」）能看到日環食;當月球全部進入地球的本影區域時，人可看到月全食.月球部分進入地球的本影區域時，看到的是月偏食.
2.光的反射現象---:光線入射到兩種介質的界面上時，其中一部分光線在原介質中改變傳播方向的現象.
（1）光的反射定律:
①反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居於法線兩側. ②反射角等於入射角.
（2）反射定律表明，對於每一條入射光線，反射光線是唯一的，在反射現象中光路是可逆的.
3. ★平面鏡成像
（1.）像的特點---------平面鏡成的像是正立等大的虛像，像與物關於鏡面為對稱。
（2.）光路圖作法-----------根據平面鏡成像的特點，在作光路圖時，可以先畫像，後補光路圖。
（3）.充分利用光路可逆-------在平面鏡的計算和作圖中要充分利用光路可逆。（眼睛在某點A通過平面鏡所能看到的范圍和在A點放一個點光源，該電光源發出的光經平面鏡反射後照亮的范圍是完全相同的。）
4.光的折射 --光由一種介質射入另一種介質時，在兩種介質的界面上將發生光的傳播方向改變的現象叫光的折射.
（2）光的折射定律 ---①折射光線，入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分居於法線兩側.
②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即sini/sinr=常數.（3）在折射現象中，光路是可逆的.
★ 5.折射率---光從真空射入某種介質時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr.
某種介質的折射率，等於光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質中的傳播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介質的折射率n都大於1.兩種介質相比較，n較大的介質稱為光密介質，n較小的介質稱為光疏介質.
★6.全反射和臨界角
（1）全反射:光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空（或空氣）時，當入射角增大到某一角度，使折射角達到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現象叫做全反射.（2）全反射的條件
①光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空（或空氣）.②入射角大於或等於臨界角
（3）臨界角:折射角等於90°時的入射角叫臨界角，用C表示sinC=1/n
7.光的色散:白光通過三棱鏡後，出射光束變為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的光束，這種現象叫做光的色散.
（1）同一種介質對紅光折射率小，對紫光折射率大.
（2）在同一種介質中，紅光的速度最大，紫光的速度最小.
（3）由同一種介質射向空氣時，紅光發生全反射的臨界角大，紫光發生全反射的臨界角小.
8.全反射棱鏡-------橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當的入射點，可以使入射光線經過全反射棱鏡的作用在射出後偏轉90o（右圖1）或180o（右圖2）。要特別注意兩種用法中光線在哪個表面發生全反射。
.玻璃磚-----所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的稜柱。當光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：⑴射出光線和入射光線平行；⑵各種色光在第一次入射後就發生色散；⑶射出光線的側移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關；⑷可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。
十六、光的波動性和微粒性
1.光本性學說的發展簡史
（1）牛頓的微粒說:認為光是高速粒子流.它能解釋光的直進現象，光的反射現象.
（2）惠更斯的波動說:認為光是某種振動，以波的形式向周圍傳播.它能解釋光的干涉和衍射現象.
2、光的干涉
光的干涉的條件是：有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源。（相干波源的頻率必須相同）。形成相干波源的方法有兩種：⑴利用激光（因為激光發出的是單色性極好的光）。⑵設法將同一束光分為兩束（這樣兩束光都來源於同一個光源，因此頻率必然相等）。下面4個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。

2.干涉區域內產生的亮、暗紋
⑴亮紋：屏上某點到雙縫的光程差等於波長的整數倍，即δ= nλ（n=0，1，2，……）
⑵暗紋：屏上某點到雙縫的光程差等於半波長的奇數倍，即δ= （n=0，1，2，……）
相鄰亮紋（暗紋）間的距離 。用此公式可以測定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實驗時，由於白光內各種色光的波長不同，干涉條紋間距不同，所以屏的中央是白色亮紋，兩邊出現彩色條紋。
3.衍射----光通過很小的孔、縫或障礙物時，會在屏上出現明暗相間的條紋，且中央條紋很亮，越向邊緣越暗。
⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射。
⑵發生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。（當障礙物或孔的尺寸小於0.5mm時，有明顯衍射現象。）
⑶在發生明顯衍射的條件下當窄縫變窄時亮斑的范圍變大條紋間距離變大，而亮度變暗。
4、光的偏振現象：通過偏振片的光波，在垂直於傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動，稱為偏振光。光的偏振說明光是橫波。
5.光的電磁說
⑴光是電磁波（麥克斯韋預言、赫茲用實驗證明了正確性。）
⑵電磁波譜。波長從大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。
各種電磁波的產生機理分別是：無線電波是振盪電路中自由電子的周期性運動產生的；紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發後產生的；倫琴射線是原子的內層電子受到激發後產生的；γ射線是原子核受到激發後產生的。
⑶紅外線、紫外線、X射線的主要性質及其應用舉例。
種 類 產 生 主要性質 應用舉例
紅外線 一切物體都能發出 熱效應 遙感、遙控、加熱
紫外線 一切高溫物體能發出 化學效應 熒光、殺菌、合成VD2
X射線 陰極射線射到固體表面 穿透能力強 人體透視、金屬探傷
★★6、光電效應
⑴在光的照射下物體發射電子的現象叫光電效應。（右圖裝置中，用弧光燈照射鋅版，有電子從鋅版表面飛出，使原來不帶電的驗電器帶正電。）
⑵光電效應的規律。①各種金屬都存在極限頻率ν0，只有ν≥ν0才能發生光電效應；②瞬時性（光電子的產生不超過10-9s）。
⑶愛因斯坦的光子說。光是不連續的，是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量E跟光的頻率ν成正比：E=hν
⑷愛因斯坦光電效應方程：Ek= hν --W（Ek是光電子的最大初動能；W是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。）
7、光的波粒二象性
（1.）光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振表明光是一種波；光電效應和康普頓效應又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子；因此現代物理學認為：光具有波粒二象性。
（2.）正確理解波粒二象性-----波粒二象性中所說的波是一種概率波，對大量光子才有意義。波粒二象性中所說的粒子，是指其不連續性，是一份能量。
⑴個別光子的作用效果往往表現為粒子性；大量光子的作用效果往往表現為波動性。
⑵ν高的光子容易表現出粒子性；ν低的光子容易表現出波動性。
⑶光在傳播過程中往往表現出波動性；在與物質發生作用時往往表現為粒子性。
⑷由光子的能量E=hν，光子的動量 表示式也可以看出，光的波動性和粒子性並不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特徵的物理量——頻率ν和波長λ。
由以上兩式和波速公式c=λν還可以得出：E = p c。
十七 原子物理
1.盧瑟福的核式結構模型（行星式模型）
α粒子散射實驗：是用α粒子轟擊金箔，結果是絕大多數α粒子穿過金箔後基本上仍沿原來的方向前進，但是有少數α粒子發生了較大的偏轉。這說明原子的正電荷和質量一定集中在一個很小的核上。
盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運動。
由α粒子散射實驗的實驗數據還可以估算出原子核大小的數量級是10-15m。
2.玻爾模型（引入量子理論，量子化就是不連續性，整數n叫量子數。）
⑴玻爾的三條假設（量子化）
①軌道量子化rn=n2r1 r1=0.53×10-10m
②能量量子化： E1=-13.6eV
★③原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=Em-En
⑵從高能級向低能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由於碰撞（用加熱的方法，使分子熱運動加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量）。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子；而從某一能級到被電離可以吸收能量大於或等於電離能的任何頻率的光子。（如在基態，可以吸收E ≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用於電離外，都轉化為電離出去的電子的動能）。
2、天然放射現象
⑴.天然放射現象----天然放射現象的發現，使人們認識到原子核也有復雜結構。
⑵.各種放射線的性質比較
種 類 本 質 質量（u） 電荷（e） 速度（c） 電離性 貫穿性
α射線
氦核 4 +2 0.1 最強 最弱，紙能擋住
β射線
電子 1/1840 -1 0.99 較強 較強，穿幾mm鋁板
γ射線 光子 0 0 1 最弱 最強，穿幾cm鉛版
3、核反應
①核反應類型
⑴衰變： α衰變： （核內 ）
β衰變： （核內 ）
γ衰變：原子核處於較高能級，輻射光子後躍遷到低能級。
⑵人工轉變： （發現質子的核反應）
（發現中子的核反應）
⑶重核的裂變： 在一定條件下（超過臨界體積），裂變反應會連續不斷地進行下去，這就是鏈式反應。
⑷輕核的聚變： （需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應）
所有核反應的反應前後都遵守：質量數守恆、電荷數守恆。（注意：質量並不守恆。）
②.半衰期
放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間叫半衰期。（對大量原子核的統計規律）計算式為： N表示核的個數 ，此式也可以演變成 或 ，式中m表示放射性物質的質量，n 表示單位時間內放出的射線粒子數。以上各式左邊的量都表示時間t後的剩餘量。
半衰期由核內部本身的因素決定，跟原子所處的物理、化學狀態無關。
③.放射性同位素的應用
⑴利用其射線：α射線電離性強，用於使空氣電離，將靜電泄出，從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強，可用於金屬探傷，也可用於治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發生突變，可用於生物工程，基因工程。
⑵作為示蹤原子。用於研究農作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結構及其功能。
⑶進行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質文物的產生年代。
一般都使用人工製造的放射性同位素（種類齊全，各種元素都有人工製造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理。可製成各種形狀，強度容易控制）。
4、核能
（1）.核能------核反應中放出的能叫核能。
（2）.質量虧損---核子結合生成原子核，所生成的原子核的質量比生成它的核子的總質量要小些，這種現象叫做質量虧損。
★（3）.質能方程-----愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質量之間存在著密切的聯系，它們的關系是：
E = mc2，這就是愛因斯坦的質能方程。
質能方程的另一個表達形式是：ΔE=Δmc2。以上兩式中的各個物理量都必須採用國際單位。在非國際單位里，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子質量單位的質量跟931.5MeV的能量相對應。
在有關核能的計算中，一定要根據已知和題解的要求明確所使用的單位制。
（4）.釋放核能的途徑
凡是釋放核能的核反應都有質量虧損。核子組成不同的原子核時，平均每個核子的質量虧損是不同的，所以各種原子核中核子的平均質量不同。核子平均質量小的，每個核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質量最小，所以鐵原子核最穩定。凡是由平均質量大的核，生成平均質量小的核的核反應都是釋放核能的。

B. 脈沖法測定一流動反應器停留時間分布

停留時間分布測定所採用的方法主要是示蹤響應法，基本思路是在反應器入口以一定的方式加入示蹤劑，然後通過測量反應器出口處示蹤劑濃度的變化，間接地描述反應器內流體的停留時間。常用的示蹤劑加入方式有脈沖輸入、階躍輸入和周期輸入等。

脈沖輸入法是在極短的時間內，將示蹤劑從系統的入口處注入注流體，在不影響主流體原有流動特性的情況下隨之進入反應器。與此同時在反應器出口檢測示蹤劑濃度c(t)隨時間的變化。

概率分布密度函數E(t)就是系統的停留時間分布密度函數。因此E（t）dt就代表了流體粒子在反應器內停留時間介於t到t+dt之間的概率。

(2)示蹤線電路擴展閱讀：

注意事項：

1、多次脈沖法和高壓閃絡測試時，高壓試驗設備應由專業人員操作，儀器接線，調整時應斷電並徹底放電。

2、高壓試驗設備電源與測試儀工作電源分開使用，測試儀連線應遠離高壓線。沖閃法時，電腦應斷掉外接電源及滑鼠。

3、高壓尾、操作箱接接地端必須可靠與電纜鎧裝及大地相連，以確保測試成功及設備、人身安全。

4、從測試儀安全考慮，閃絡測試時工作菜單一定要選擇在多次脈沖或沖閃或直閃狀態，如果錯誤選擇脈沖狀態進行高壓閃絡測試，將可能損壞測試儀內部低壓脈沖電路。

C. 空氣流量計的工作原理是什麼

卡門旋渦式空氣流量計 所謂卡門旋渦，是指在流體中放置一個圓柱狀或三角狀物體時，在這一物體的下游就會產生的兩列旋轉方向相反，並交替出現的旋渦 光學式卡門旋渦空氣流量計 在產生卡門旋渦的過程中，旋渦發生器兩側的空氣壓力會發生變化，通過導孔作用在金屬箔上，從而使其振動，發光二極體的光照在振動的金屬箔上時，光敏三極體接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調制的光，其輸出經解調得到代表空氣流量的頻率信號。 超聲波式卡門旋渦空氣流量計 在卡門渦流發生器下游管路兩側相對安裝超聲波發射探頭和接收探頭。因卡門渦流對空氣密度的影響，就會使超聲波從發射探頭到接收探頭的時間較無旋渦變晚而產生相位差。對此相位信號進行處理，就可得到旋渦脈沖信號 熱線式空氣流量計 當無空氣流動時，電橋處於平衡狀態，控制電路輸出某一加熱電流至熱線電阻RH；當有空氣流動時，由於RH的熱量被空氣吸收而變冷，其電阻值發生變化，電橋失去平衡，如果保持熱線電阻與吸入空氣的溫差不變並為一定值，就必須增加流過熱線電阻的電流IH。因此，熱線電流IH就是空氣質量流量的函數。 熱膜式空氣流量計 熱膜式空氣流量計的工作原理與熱線式空氣流量計類似，都是用惠斯登電橋工作的。所不同的是：熱膜式不使用白金絲作為熱線，而是將熱線電阻、補償電阻及橋路電阻用厚膜工藝製作在同一陶瓷基片上構成的。

D. l4,l5以及紅黃中周b1.b2在電路的作用

可以緩解疲勞的主要維生素和礦物質維生素B族類——— B1：幫助神經系統正常運作及從食物中釋放能量 B2：保護表皮健康及從食物中釋放能量 B3：又稱煙醯胺，幫助新陳代謝及維持神經系統正常運作 B5：又稱泛酸，幫助新陳代謝及從食物中釋放能量 B6：幫助組成紅血球細胞及改善神經系統功能 B12和葉酸：改善貧血維C：增強抵抗力礦物質類———鎂：確保心臟、肌肉及神經系統正常運作鉻：協助蛋白質、碳水化合物及脂肪分解錳：產生酵素作用，幫助新陳代謝鉬：幫助食物向能量的轉化 維生素B1又稱硫胺素或抗神經炎素.由嘧啶環和噻唑環結合而成的一種B族維生素.為無色結晶體,溶於水,在酸性溶液中很穩定,在鹼性溶液中不穩定,易被氧化和受熱破壞.維生素B1主要存在於種子的外皮和胚芽中,如米糠和麩皮中含量很豐富,在酵母菌中含量也極豐富.瘦肉,白菜和芹菜中含量也較豐富.目前所用的維生素B1都化學合成的產品.在體內,維生素B1以輔酶形式參與糖的分解代謝,有保護神經系統的作用;還能促進腸胃蠕動,增加食慾. 維生素B1缺乏時,可紀起多種神經炎症,如腳氣病菌.維生素B1缺乏所引起的多發性神經炎,患者的周圍神經末梢有發炎和退化現象,並伴有四肢麻木,肌肉萎縮,心力衰竭,下肢水腫等症狀.18~19世紀腳氣病在中國,日本,尤其在東南亞一帶廣為流先,當時每年約有幾十萬人死於腳氣病.中國古代醫書中早有治療腳氣病的記載,中國名醫孫思邈已知用穀皮治療腳氣病.在現代醫學上,維生素B1制劑治療腳氣病和多種神經炎症有顯著療效. 一,維生素B2的生理功能 1, 參與碳水化合物,蛋白質,核酸和脂肪的代謝可提高肌體對蛋白質的利用率,促進生長發育. 2, 參與細胞的生長代謝,是肌體組織代謝和修復的必須營養素. 3, 強化肝功能,調節腎上腺素的分泌. 4, 保護皮膚毛囊粘膜及皮脂腺的功能. 二,維生素B2缺乏所產生的症狀及其毒性 與所有其它維生素不同,輕微缺乏維生素B2不會引起人體任何嚴重疾病.但是嚴重缺乏維生素B2會引起一些病症如:口角炎,舌炎,鼻和臉部的脂溢性皮炎.眼睛角膜發紅,充血等. 據目前所知,維生素B2沒有毒性. 維生素B6 又稱吡哆素.一種含吡哆醇或吡哆醛或吡哆胺的B族維生素.1936年定名為維生素B6.維生素B6為無色晶體,易溶於水及乙醇,在酸液中穩定,在鹼液中易破壞,吡哆醇耐熱,吡哆醛和吡哆胺不耐高溫.維生素B6在酵母菌,肝臟,穀粒,肉,魚,蛋,豆類及花生中含量較多.維生素B6為人體內某些輔酶的組成成分,參與多種代謝反應,尤其是和氨基酸代謝有密切關系.維生素B6長期缺乏會導致皮膚,中樞神經系統和造血機構的損害.動物缺乏維生素B6的症狀為皮炎,痙攣,貧血等.單純的維生素B6缺乏症在人類極少見.臨床上應用維生素B6制劑防治妊娠嘔吐和放射病嘔吐. （5）維生素E 又名生育酚,是一種脂溶性維生素,主要存在於蔬菜,豆類之中,在麥胚油中含量最豐富.天然存在的維生素E有8種,均為苯駢二氫吡喃的衍生物,根據其化學結構可分為生育酚及生育三烯酚二類（圖12）,每類又可根據甲基的數目和位置不同,分為α-,β-,γ-和δ-四種.商品維生素E以 α-生育酚生理活性最高.β-及γ-生育酚和 α-三烯生育酚的生理活性僅為α-的40％,8％和20％.維生素E為微帶粘性的淡黃色油狀物,在無氧條件下較為穩定,甚至加熱至200℃以上也不被破壞.但在空氣中維生素E極易被氧化,顏色變深.維生素E易於氧化,故能保護其他易被氧化的物質(如維生素A及不飽和脂肪酸等）不被破壞.食物中維生素E主要在動物體內小腸上部吸收,在血液中主要由β-脂蛋白攜帶,運輸至各組織.同位素示蹤實驗表明,α-生育酚在組織中能氧化成α-生育醌.後者再還原為 α-生育氫醌後,可在肝臟中與葡萄糖醛酸結合,隨膽汁入腸,經糞排出.其他維生素E的代謝與α-生育酚類似.維生素E對動物生育是必需的.缺乏維生素E時,雄鼠睾丸退化,不能形成正常的精子;雌鼠胚胎及胎盤萎縮而被吸收,會引起流產.動物缺乏維生素E也可能發生肌肉萎縮,貧血,腦軟化及其他神經退化性病變.如果還伴有蛋白質不足時,會引起急性肝硬化.雖然這些病變的代謝機理尚未完全闡明,但是維生素E的各種功能可能都與其抗氧化作用有關. 人體有些疾病的症狀與動物缺乏維生素 E的症狀相似.由於一般食品中維生素E含量尚充分,較易吸收,故不易發生維生素 E缺乏症,僅見於腸道吸收脂類不全時.維生素E在臨床上試用范圍較廣泛,並發現對某些病變有一定防治作用,如貧血動物粥樣硬化,肌營養不良症,腦水腫,男性或女性不育症,先兆流產等,近年來又用維生素E預防衰老.維生素E於1922年由美利堅合眾國化學家伊萬斯在麥芽油中發現並提取,本世紀40年代已能人工合成.1960年我國已能大量生產.它是無臭,無味液體,不溶於水,易溶於醚等有機溶劑中.它的化學性質較穩定,能耐熱,酸和鹼,但易被紫外光破壞,因此要保存在棕色瓶中.維生素E是人體內優良的抗氧化劑,人體缺少它,男女都不能生育,嚴重者會患肌肉萎縮症,神經麻木症等.維生素E廣泛存在於肉類,蔬菜,植物油中,通常情況下,人是不會缺少的. 每天的需求量:成人每天的維生素E需要量尚不清楚,但動物實驗結果表明,每天食物中有50毫克即可滿足需要.妊娠及哺乳期需要量略增.4匙葵花油,100毫克橄欖油,100克花生或30克杏仁加70克核桃含有一天所需的維生素E. 功效:維生素E能抵抗自由基的侵害,預防癌症的心肌梗死.此外,它還參與抗體的形成,是真正的「後代支持者」.它促進男性產生有活力的精子.維生素E是強抗氧化劑,維生素E供應不足會引起各種智能障礙或情緒障礙.小麥胚芽,棉籽油,大豆油,芝麻油,玉米油,豌豆,紅薯,禽蛋,黃油等含維生素E較豐富. 副作用:每天攝入200毫克的維生素E就會出現惡心,肌肉萎縮,頭痛和乏力等症狀.每天攝入的維生素E超過300毫克會導致高血壓,傷口癒合延緩,甲狀腺功能受到限制.

E. 電磁學的知識點有哪些

高中電磁學知識點總結
電磁學部分是高中物理學習的重點和難點部分，是大家進行高中物理學習必須掌握的一個部分。這里從基本概念、基本規律、常見儀器、實驗部分及常見題型等角度，進行電磁學知識點的歸納總結。

電磁學部分：
1、基本概念：
電場、電荷、點電荷、電荷量、電場力(靜電力、庫侖力)、電場強度、電場線、勻強電場、電勢、電勢差、電勢能、電功、等勢面、靜電屏蔽、電容器、電容、電流強度、電壓、電阻、電阻率、電熱、電功率、熱功率、純電阻電路、非純電阻電路、電動勢、內電壓、路端電壓、內電阻、磁場、磁感應強度、安培力、洛倫茲力、磁感線、電磁感應現象、磁通量、感應電動勢、自感現象、自感電動勢、正弦交流電的周期、頻率、瞬時值、最大值、有效值、感抗、容抗、電磁場、電磁波的周期、頻率、波長、波速
2、基本規律：
電量平分原理(電荷守恆)
庫倫定律(注意條件、比較-兩個近距離的帶電球體間的電場力)
電場強度的三個表達式及其適用條件(定義式、點電荷電場、勻強電場)
電場力做功的特點及與電勢能變化的關系
電容的定義式及平行板電容器的決定式
部分電路歐姆定律(適用條件)
電阻定律
串並聯電路的基本特點(總電阻;電流、電壓、電功率及其分配關系)
焦耳定律、電功(電功率)三個表達式的適用范圍
閉合電路歐姆定律
基本電路的動態分析(串反並同)
電場線(磁感線)的特點
等量同種(異種)電荷連線及中垂線上的場強和電勢的分布特點
常見電場(磁場)的電場線(磁感線)形狀(點電荷電場、等量同種電荷電場、等量異種電荷電場、點電荷與帶電金屬板間的電場、勻強電場、條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導線、環形電流、通電螺線管)
電源的三個功率(總功率、損耗功率、輸出功率;電源輸出功率的最大值、效率)
電動機的三個功率(輸入功率、損耗功率、輸出功率)
電阻的伏安特性曲線、電源的伏安特性曲線(圖像及其應用;注意點、線、面、斜率、截距的物理意義)
安培定則、左手定則、楞次定律(三條表述)、右手定則
電磁感應想像的判定條件
感應電動勢大小的計算：法拉第電磁感應定律、導線垂直切割磁感線
通電自感現象和斷電自感現象
正弦交流電的產生原理
電阻、感抗、容抗對交變電流的作用
變壓器原理(變壓比、變流比、功率關系、多股線圈問題、原線圈串、並聯用電器問題)
3、常見儀器：
示波器、示波管、電流計、電流表(磁電式電流表的工作原理)、電壓表、定值電阻、電阻箱、滑動變阻器、電動機、電解槽、多用電表、速度選擇器、質普儀、迴旋加速器、磁流體發電機、電磁流量計、日光燈、變壓器、自耦變壓器。
4、實驗部分：
(1)描繪電場中的等勢線：各種靜電場的模擬;各點電勢高低的判定;
(2)電阻的測量：①分類：定值電阻的測量;電源電動勢和內電阻的測量;電表內阻的測量;②方法：伏安法(電流表的內接、外接;接法的判定;誤差分析);歐姆表測電阻(歐姆表的使用方法、操作步驟、讀數);半偏法(並聯半偏、串聯半偏、誤差分析);替代法;*電橋法(橋為電阻、靈敏電流計、電容器的情況分析);
(3)測定金屬的電阻率(電流表外接、滑動變阻器限流式接法、螺旋測微器、游標卡尺的讀數);
(4)小燈泡伏安特性曲線的測定(電流表外接、滑動變阻器分壓式接法、注意曲線的變化);
(5)測定電源電動勢和內電阻(電流表內接、數據處理：解析法、圖像法);
(6)電流表和電壓表的改裝(分流電阻、分壓電阻阻值的計算、刻度的修改);
(7)用多用電表測電阻及黑箱問題;
(8)練習使用示波器;
(9)儀器及連接方式的選擇：①電流表、電壓表：主要看量程(電路中可能提供的最大電流和最大電壓);②滑動變阻器：沒特殊要求按限流式接法，如有下列情況則用分壓式接法：要求測量范圍大、多測幾組數據、滑動變阻器總阻值太小、測伏安特性曲線;
(10)感測器的應用(光敏電阻：阻值隨光照而減小、熱敏電阻：阻值隨溫度升高而減小)
5、常見題型：
電場中移動電荷時的功能關系;
一條直線上三個點電荷的平衡問題;
帶電粒子在勻強電場中的加速和偏轉(示波器問題);
全電路中一部分電路電阻發生變化時的電路分析(應用閉合電路歐姆定律、歐姆定律;或應用「串反並同」;若兩部分電路阻值發生變化，可考慮用極值法);
電路中連接有電容器的問題(注意電容器兩極板間的電壓、電路變化時電容器的充放電過程);
通電導線在各種磁場中在磁場力作用下的運動問題;(注意磁感線的分布及磁場力的變化);
通電導線在勻強磁場中的平衡問題;
帶電粒子在勻強磁場中的運動(勻速圓周運動的半徑、周期;在有界勻強磁場中的一段圓弧運動：找圓心-畫軌跡-確定半徑-作輔助線-應用幾何知識求解;在有界磁場中的運動時間);
閉合電路中的金屬棒在水平導軌或斜面導軌上切割磁感線時的運動問題;
兩根金屬棒在導軌上垂直切割磁感線的情況(左右手定則及楞次定律的應用、動量觀點的應用);
帶電粒子在復合場中的運動(正交、平行兩種情況)：
①.重力場、勻強電場的復合場;
②.重力場、勻強磁場的復合場;
③.勻強電場、勻強磁場的復合場;
④.三場合一;
復合場中的擺類問題(利用等效法處理：類單擺、類豎直面內圓周運動);
LC振盪電路的有關問題;
光的反射和折射
1.光的直線傳播
(1)光在同一種均勻介質中沿直線傳播.小孔成像，影的形成，日食和月食都是光直線傳播的例證.(2)影是光被不透光的物體擋住所形成的暗區. 影可分為本影和半影，在本影區域內完全看不到光源發出的光，在半影區域內只能看到光源的某部分發出的光.點光源只形成本影，非點光源一般會形成本影和半影.本影區域的大小與光源的面積有關，發光面越大，本影區越小.(3)日食和月食:
人位於月球的本影內能看到日全食，位於月球的半影內能看到日偏食，位於月球本影的延伸區域(即「偽本影」)能看到日環食;當月球全部進入地球的本影區域時，人可看到月全食.月球部分進入地球的本影區域時，看到的是月偏食.
2.光的反射現象---:光線入射到兩種介質的界面上時，其中一部分光線在原介質中改變傳播方向的現象.
(1)光的反射定律:
①反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居於法線兩側.②反射角等於入射角.
(2)反射定律表明，對於每一條入射光線，反射光線是唯一的，在反射現象中光路是可逆的.
3.★平面鏡成像
(1.)像的特點---------平面鏡成的像是正立等大的虛像，像與物關於鏡面為對稱。
(2.)光路圖作法-----------根據平面鏡成像的特點，在作光路圖時，可以先畫像，後補光路圖。
(3).充分利用光路可逆-------在平面鏡的計算和作圖中要充分利用光路可逆。(眼睛在某點A通過平面鏡所能看到的范圍和在A點放一個點光源，該電光源發出的光經平面鏡反射後照亮的范圍是完全相同的。)
4.光的折射--光由一種介質射入另一種介質時，在兩種介質的界面上將發生光的傳播方向改變的現象叫光的折射.
(2)光的折射定律---①折射光線，入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分居於法線兩側.
②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即sini/sinr=常數.(3)在折射現象中，光路是可逆的.
★5.折射率---光從真空射入某種介質時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr.
某種介質的折射率，等於光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質中的傳播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介質的折射率n都大於1.兩種介質相比較，n較大的介質稱為光密介質，n較小的介質稱為光疏介質.
★6.全反射和臨界角
(1)全反射:光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空(或空氣)時，當入射角增大到某一角度，使折射角達到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現象叫做全反射.(2)全反射的條件
①光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空(或空氣).②入射角大於或等於臨界角
(3)臨界角:折射角等於90°時的入射角叫臨界角，用C表示sinC=1/n
7.光的色散:白光通過三棱鏡後，出射光束變為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的光束，這種現象叫做光的色散.
(1)同一種介質對紅光折射率小，對紫光折射率大.
(2)在同一種介質中，紅光的速度最大，紫光的速度最小.
(3)由同一種介質射向空氣時，紅光發生全反射的臨界角大，紫光發生全反射的臨界角小.
8.全反射棱鏡-------橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當的入射點，可以使入射光線經過全反射棱鏡的作用在射出後偏轉90o(右圖1)或180o(右圖2)。要特別注意兩種用法中光線在哪個表面發生全反射。
.玻璃磚-----所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的稜柱。當光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：⑴射出光線和入射光線平行;⑵各種色光在第一次入射後就發生色散;⑶射出光線的側移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關;⑷可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。
光的波動性和微粒性
1.光本性學說的發展簡史
(1)牛頓的微粒說:認為光是高速粒子流.它能解釋光的直進現象，光的反射現象.
(2)惠更斯的波動說:認為光是某種振動，以波的形式向周圍傳播.它能解釋光的干涉和衍射現象.
2、光的干涉
光的干涉的條件是：有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源。(相干波源的頻率必須相同)。形成相干波源的方法有兩種：⑴利用激光(因為激光發出的是單色性極好的光)。⑵設法將同一束光分為兩束(這樣兩束光都來源於同一個光源，因此頻率必然相等)。下面4個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。
2.干涉區域內產生的亮、暗紋
⑴亮紋：屏上某點到雙縫的光程差等於波長的整數倍，即δ=nλ(n=0，1，2，……)
⑵暗紋：屏上某點到雙縫的光程差等於半波長的奇數倍，即δ=(n=0，1，2，……)
相鄰亮紋(暗紋)間的距離。用此公式可以測定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實驗時，由於白光內各種色光的波長不同，干涉條紋間距不同，所以屏的中央是白色亮紋，兩邊出現彩色條紋。
3.衍射----光通過很小的孔、縫或障礙物時，會在屏上出現明暗相間的條紋，且中央條紋很亮，越向邊緣越暗。
⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射。
⑵發生明顯衍射的條件是：障礙物(或孔)的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。(當障礙物或孔的尺寸小於0.5mm時，有明顯衍射現象。)
⑶在發生明顯衍射的條件下當窄縫變窄時亮斑的范圍變大條紋間距離變大，而亮度變暗。
4、光的偏振現象：通過偏振片的光波，在垂直於傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動，稱為偏振光。光的偏振說明光是橫波。
5.光的電磁說
⑴光是電磁波(麥克斯韋預言、赫茲用實驗證明了正確性。)
⑵電磁波譜。波長從大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。
各種電磁波的產生機理分別是：無線電波是振盪電路中自由電子的周期性運動產生的;紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發後產生的;倫琴射線是原子的內層電子受到激發後產生的;γ射線是原子核受到激發後產生的。
⑶紅外線、紫外線、X射線的主要性質及其應用舉例。
種類產生主要性質應用舉例
紅外線一切物體都能發出熱效應遙感、遙控、加熱
紫外線一切高溫物體能發出化學效應熒光、殺菌、合成VD2
X射線陰極射線射到固體表面穿透能力強人體透視、金屬探傷
原子物理
盧瑟福的核式結構模型(行星式模型)
α粒子散射實驗：是用α粒子轟擊金箔，結果是絕大多數α粒子穿過金箔後基本上仍沿原來的方向前進，但是有少數α粒子發生了較大的偏轉。這說明原子的正電荷和質量一定集中在一個很小的核上。
盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運動。
由α粒子散射實驗的實驗數據還可以估算出原子核大小的數量級是10-15m。
2.玻爾模型(引入量子理論，量子化就是不連續性，整數n叫量子數。)
⑴玻爾的三條假設(量子化)
①軌道量子化rn=n2r1r1=0.53×10-10m
②能量量子化：E1=-13.6eV
★③原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=Em-En
⑵從高能級向低能級躍遷時放出光子;從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由於碰撞(用加熱的方法，使分子熱運動加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量)。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子;而從某一能級到被電離可以吸收能量大於或等於電離能的任何頻率的光子。(如在基態，可以吸收E≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用於電離外，都轉化為電離出去的電子的動能)。
2、天然放射現象
⑴.天然放射現象----天然放射現象的發現，使人們認識到原子核也有復雜結構。
⑵.各種放射線的性質比較
種類本質質量(u)電荷(e)速度(c)電離性貫穿性
α射線
氦核4+20.1最強最弱，紙能擋住
β射線
電子1/1840-10.99較強較強，穿幾mm鋁板
γ射線光子001最弱最強，穿幾cm鉛版
3、核反應
①核反應類型
⑴衰變：α衰變：(核內)
β衰變：(核內)
γ衰變：原子核處於較高能級，輻射光子後躍遷到低能級。
⑵人工轉變：(發現質子的核反應)
(發現中子的核反應)
⑶重核的裂變：在一定條件下(超過臨界體積)，裂變反應會連續不斷地進行下去，這就是鏈式反應。
⑷輕核的聚變：(需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應)
所有核反應的反應前後都遵守：質量數守恆、電荷數守恆。(注意：質量並不守恆。)
②.半衰期
放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間叫半衰期。(對大量原子核的統計規律)計算式為：N表示核的個數，此式也可以演變成或，式中m表示放射性物質的質量，n表示單位時間內放出的射線粒子數。以上各式左邊的量都表示時間t後的剩餘量。
半衰期由核內部本身的因素決定，跟原子所處的物理、化學狀態無關。
③.放射性同位素的應用
⑴利用其射線：α射線電離性強，用於使空氣電離，將靜電泄出，從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強，可用於金屬探傷，也可用於治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發生突變，可用於生物工程，基因工程。
⑵作為示蹤原子。用於研究農作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結構及其功能。
⑶進行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質文物的產生年代。
一般都使用人工製造的放射性同位素(種類齊全，各種元素都有人工製造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理。可製成各種形狀，強度容易控制)。
4、核能
(1).核能------核反應中放出的能叫核能。
(2).質量虧損---核子結合生成原子核，所生成的原子核的質量比生成它的核子的總質量要小些，這種現象叫做質量虧損。
★(3).質能方程-----愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質量之間存在著密切的聯系，它們的關系是：
E=mc2，這就是愛因斯坦的質能方程。
質能方程的另一個表達形式是：ΔE=Δmc2。以上兩式中的各個物理量都必須採用國際單位。在非國際單位里，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子質量單位的質量跟931.5MeV的能量相對應。
在有關核能的計算中，一定要根據已知和題解的要求明確所使用的單位制。
(4).釋放核能的途徑
凡是釋放核能的核反應都有質量虧損。核子組成不同的原子核時，平均每個核子的質量虧損是不同的，所以各種原子核中核子的平均質量不同。核子平均質量小的，每個核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質量最小，所以鐵原子核最穩定。凡是由平均質量大的核，生成平均質量小的核的核反應都是釋放核能的。
上面的高中物理知識點總結：電磁學部分，是高中物理大家學習的一大重要版塊，大家必須做好這部分的學習工作，這樣對大家物理成績的提高才能有幫助作用。

F. 摩托車電路圖裡面的英文

R紅 B黑 BL(L)蘭 G綠 Y黃 O橙 W白 B/W黑白 GR灰 L/W蘭白

BR茶 BR/L茶蘭 SB淺蘭 LG淺綠 Y/R黃紅 Y/B黃黑 G/Y綠黃 O/W

橙白 L/Y蘭黃 G/W綠白 B/R黑紅 P桃（粉紅） G/B綠黑 B/Y黑黃

P/W粉白 R/B紅黑 R/L紅蘭 G/R綠紅 Y/W黃白 G/L綠蘭 B/Y黑黃

一般均以英語第一個字母表示，如是兩種顏色的花色線，以顏色較多的字母放在前面。比如G/R表示綠色帶紅色示蹤線。

G. 超聲波基本原理的基本原理

超聲波是聲波的一部分，是人耳聽不見、頻率高於20KHZ的聲波，它和聲波有共同之處，即都是由物質振動而產生的，並且只能在介質中傳播；同時，它也廣泛地存在於自然界，許多動物都能發射和接收超聲波，其中以蝙蝠最為突出，它能利用微弱的超聲回波在黑暗中飛行並捕捉食物。但超聲還有它的特殊性質'如具有較高的頻率與較短的波長，所以，它也與波長很短的光波有相似之處。 超聲波是彈性機械振動波，它與可聽聲相比還有一些特點：傳播的方向較強，可聚集成定向狹小的線束；在傳播介質質點振動的加速度非常之大；在液體介質中當超聲強度達到一定值後便會發生空化現象。
一、束射特性
從聲源發出的聲波向某一方向（其他方向甚弱）定向地傳播，稱之為束射。 超聲波由於它的波長較短，當它通過小孔（大於波長的孔）時，會呈現出集中的一束射線向一定方向前進。又由於超聲方向性強，所以可定向採集信息。同樣當超聲波傳播的方向上有一障礙 物的直徑大於波長時，便會在障礙物後產生「聲影」。這些猶如光線通過小孔和障礙物一樣，所以超聲波具有和光波相似的束射特性。
超聲波的束射性的好壞，一般用發散角的大小來衡量（習慣上
用半發射角臼表示）。以平面圓形活塞式聲源為例，其大小決定
於聲源的宜徑(D)和聲波的波長(λ)。由此看出，要使發聲體發射出方向性有較好的超聲波，必須使θ角盡量小，發射體（聲源）的直痙D必須很大或發射的頻率f也必須很高才能得到，否則將適得其反。由於超聲波的波長要比可聽聲的波長短，所以它就比可聽聲波有較好的束射特性，頻率愈高的超聲波，波長愈短，這種向一定方向傳播的特性就愈顯著。 超聲波在各種介質傳播時，隨著傳播距離的增加，超聲強度會漸漸減弱，能量逐漸消耗，這種能量被介質吸收掉的特性，稱之為聲吸收。1845年斯托克斯(Stoke。G．G．)發現：當聲波通過液體，因液體質點相對運動而產生的內摩擦（即粘滯作用）導致聲吸收，因而導出了由介質的內摩擦或粘性引起的液體中聲吸收公式。還有，當聲波在液體介質中傳播時，壓縮區的溫度將高於平均溫度；相反，稀疏區的溫度低於平均溫度，因此，由於熱傳導使聲波的壓縮和稀疏部分之間進行熱交換，從而引起聲波能量的減少1868年基爾霍夫(Kirchhoff G.)導出了由熱傳導引起的聲吸收公式。
由此看出，吸收系數a與聲波頻率的平方成正比，當頻率增加10倍，則吸收系數就增大100倍。即頻率愈高，吸收愈大，因而聲波傳播的距離愈小。在氣體中，1920年愛因斯坦提出了由聲頻散來確定締合氣體的反應率，從而促進了對氣體分子熱弛豫吸收機制延伸到液體的研究，得出了由於介質中的分子相互之間的碰撞引起分子熱弛豫吸收。所以低頻聲波在空氣中可以傳播很遠距離，而高頻聲波在空氣中很快的衰減了。
在固體中，聲吸收在很大程度上取決於固體的實際結構。
由以上看出引起不同介質對聲吸收的原因很多，但主要原因是介質的粘滯性、熱傳導、介質的實際結構及介質的微觀動力學過程中引起的弛豫效應等，這些介質中的聲吸收都隨著聲的頻率而變化。超聲波是高頻率的聲波，在同一介質中傳播時，隨著頻率的增大，被介質吸收的能量就愈大。例如頻率為105Hz的超聲波在空氣中被吸收的能量比頻率為104Hz的聲波大100倍；對同一頻率的超聲波因傳播的介質不同。如在氣體、液體、固體中傳播時，其吸收分別為最厲害、較弱、最小。所以超聲波在空氣中傳播距離最短。
超聲波在均勻介質中傳播時，由於介質的吸收，而影響聲強度隨距離的增加而減弱，這就是聲波衰減。
當超聲波起始強度為J0，經過x米距離後，其強度為
Jx= Joe-2ax「 』
式中a為吸收系數（衰減系數）。
由上可得在各種介質中聲波的吸收系數，
由此看出超聲強度是以指數而衰減的。例如頻率為106Hz的超聲波在離開聲源以後，在空氣中經過0. 5m距離，其強度就要減弱一半；在水中傳播，要經過500m的距離後才使強度減弱一半，
可看出在水中傳播的距離相當於在空氣中傳播距離的1000倍。隨著頻率的增高，衰減越快。如頻率為1011Hz的超聲在空氣中傳播，當在離開聲源的一剎那間就會全部消失得無影無蹤。在粘度很大的液體中，超聲被吸收得更快。例如在200C時，使頻率為300kHz的超聲的強度減至一半，只需0.4m厚的空氣就夠了，至
於在水中就要經過440m，在變壓器油中就要傳播100m左右，而在石蠟中只需傳播3m左右。因此，粒度極大的物質（橡皮、膠木、瀝青）則是超聲波良好的絕緣體。 超聲波傳播的能量比可聽聲大得多。因為當聲波到達某一物質時，由於聲波的作用使物質中的分子也跟著振動，振動的頻率和聲波頻率一樣，所以分子振動頻率決定了分子振動的速度，頻率越高速度越大。從而物質的分子由振動而獲得了能量，其能量除了與分子的質量有關外，還與分子的振動速度的平方成正比，而振動速度又與分子振動的頻率有關，所以聲波的頻率越高，也就是物質分子得到的能量越高。超聲波的頻率比聲波的頻率可高得多，所以超聲波可使物質分子獲得更大的能量。由此說明超聲波本身可
以供給物質足夠大的能量。
我們平常人耳能聽到的聲波頻率低、能量小。如高聲談話聲約等於50uW/cm2的強度。但超聲波所具有的能量就比聲波大得多。例如頻率為106Hz的超聲振動所具有的能量，比振幅相同而頻卒為103Hz的聲波振動的能量要大100萬倍，因為聲波的能量與頻率的平方成正比。由此看出，主要是超聲波的巨大機械能量
使物質質點產生了極大的加速度。
在一般工作中，正常響度的揚聲器的聲強為2·10-9W/cm2；炮的射擊聲的聲強為10 - 3W/cm2；中等響度的聲音使水的質點所獲得的加速度只有重力加速度（980cm/s2）的百分之幾，所以不會對水產生影響。然而如果把超聲作用於水中，使水質點所達到的加速度可能比重力加速度大幾十萬倍甚至幾百萬倍，所以就會使
水質點產生急速運動。它在超聲提取中有著極其重要的作用。 空化現象是液體中常見的一種物理現象。在液體中由於渦流或超聲波等物理作用，致使液體的某些地方形成局部的負壓區，從而引起液體或液體一固體界面的斷裂，形成微小的空泡或氣泡。液體中產生的這些空泡或氣泡處於非穩定狀態，有初生、發育、隨後迅速閉合的過程，當它們迅速閉合破滅時，會產生一種微激波，使局部區域有很大的壓強。這種空泡或氣泡在液體中形成和隨後迅速閉合的現象，稱為空化現象。
關於空化基本過程以及空化與沸騰的區別簡述如下：當液體在恆壓下加熱或在恆溫下用靜力或動力方法減壓時，可達到茌液體中有蒸氣空泡或充滿氣體的空泡（或空穴）開始出現並發育，隨後又閉合。這一狀態若由溫度升高所引起，稱之為「沸騰」；若溫度基本不變而由局部壓力下降所引起，稱之為「空化」。
由以上空化基本過程看出空化有以下特徵：空化是一種液體中出現的現象，在任何正常環境下，固體或氣體都不會發生空化；空化是液體減壓的結果，因此大體上可由控制減壓程度來控制空化現象；空化是一種動力學現象，它涉及空泡的發育與閉合。
超聲空化是強超聲在液體中傳播時，引起的一種特有的物理現象，也是引起液體中空腔的產生、長大、壓縮、閉合、反跳快速重復性運動的特有的物理過程。在空泡崩潰閉合時產生局部高壓、高溫，由於聲場中的頻率、聲強和液體的表面張力、粘度以及周圍環境的溫度和壓力等影響，液體中的微小氣核在聲場的作用下響應可能是緩和的，也可能是強烈的。故人們將聲空化分為穩態和瞬態兩種空化類型。
穩態空化主要是指那些內含氣體和蒸氣的空化泡的動力學行為，是一種較長壽命的氣泡振動。這種空化過程一般在小於1W/cm2聲強時產生，空化氣泡振動時間長，且持續幾個聲波周期。在聲場中這種振動氣泡，由於在膨脹時氣泡的表面積比壓縮時大，使膨脹時擴散到泡內的氣體比壓縮時擴散到泡外的多，而使氣泡在振動過程中增大。當振動振幅足夠大時，會使氣泡由穩態轉變為瞬態空化，繼而發生崩潰。
瞬態空化一般指在大於1W/cm2的聲強時所產生的空化氣泡，振動只在一個聲周期內完成。這種在聲場中振動的氣泡，當聲強足夠高、聲壓為負半周時，液體受到大的拉力，氣泡核迅速脹大，可達到原來尺寸的數倍；繼而在聲壓正半周時，氣泡受到壓縮因突然崩潰而裂解成許多小氣泡，以構成新的空化核。在氣泡迅速收縮時，泡內的氣體或蒸氣被壓縮，而在空化泡崩潰的極短時間，泡內產生約5000K的高溫，類似太陽表面的溫度；局部產生約500大氣壓的高壓，相當於深海底的壓力；溫度變化率高達109K/s;並伴隨產生強烈的沖擊波和時速達400km的射流、發光現象，也可聽到小的爆裂聲。可見空化所提供的能量，使局部產生高壓、高溫、高梯度流動，為葯材中難以提取的成分提供了一種新的提取途徑。
對超聲空化的研究，始於20世紀30年代，在Monnesco和Frenzel等發現聲發光(SL)後，由追索發光起因引起的對超聲空化氣泡運動的研究及對其基本效應的測量。他們採用對液體中超聲空化群體氣泡進行測量，研究丁「多泡空化」；到20世紀60年代中國科學院汪承灝、張德俊等在應崇福院士指導下，研究了用動力式方法產生的單一空化氣泡的完整運動過程，並實驗證明了空化的光輻射和電磁輻射均發生於氣泡閉合時刻，他們還研究了空化的
乳化作用及機械效應。20世紀80年代美國Gaitan和Crum等人採用聲懸浮技術將單一氣泡「囚禁」在容器的駐波場波腹處，使之與外加超聲場同步產生周期性的空化過程，並進行了測量。這些成果都為超聲在工農業、醫學等方面的應用提供了理論基礎，也為超聲空化的測量提供了條件。
空化強度的測量
根據目前的報導，超聲空化強度還沒有一種絕對的測定方法，但超聲在實際中的應用效果在某些方面是與空化強度有著直接關系，所以想方設法測量空化強度在實際應用中有著重要的意義。而空化強度不但和空化泡閉合時所產生的壓力大小、單位體積中的空化泡數量有關，還與各種類型的空化泡有關，所以只能測量相對強度。目前主要是從超聲清洗的角度研究，以直接衡量超聲清洗的效果，其方法有：
腐蝕法：將厚度約20um的鋁、錫或鉛箔置於聲場中一定距離上受空化腐蝕，在一定的時間內取出，稱出腐蝕樣的重量，以衡量相對的空化強度，這種方法稱之為膺蝕法。這種方法可測量由液體表面到不同深度的相對空化強度。測量的方法是要求金屬樣品表面光潔度一致，進行多次測量，以求出平均值。
化學法：將碘化鈉置於四氯化碳中，在聲空化作用下以釋放出碘的多少，來衡量相對的空化強度，這種方法稱為化學法。這種方法是用分光光度計或者放射性示蹤方法作釋放碘的定量測定。因為在超聲強度5 -30 W/cm2，處理1 min，碘的釋放量隨聲強的增加而增加，故以釋放量的大小，測定其空化強度。
清除污物法：用帶有放射性污物的工件作為清洗樣品，用超聲清洗後，定量測量污物除去的數量，以此衡量超聲清洗的效果或相對的空化強度，這種方法稱之為清除污物法。在實際應用中還有測量空化雜訊的方法等，在此不多述了。
超聲空化的消極作用及應用
由於聲空化現象產生氣泡的非線性振動以及它們破滅時產生爆破壓力，所以伴隨空化現象能產生許多物理和化學效應。這些效應有消極方面的作用，但也有在工程技術中得到應用的方面。如艦船用的高速旋轉的螺旋槳槳葉的表面，常受到空化產生的壓力打擊作用，「腐蝕」成一些斑痕。空化嚴重時，大量氣泡的出現會影響螺旋槳的推力。在民用工業中，空化「腐蝕」會損壞管道和器件。然而，利用空化產生的激波打擊作用，或氣泡閉合的局部高溫可以在工業中得到有益的利用。如超聲清洗，就是利用聲波復雜構造異形的孔道，藉助超聲空化能對放在洗滌劑中的機件微型機件清洗；也可在鍋爐中進行超聲除垢和防水垢沉積；還可利用空化對葯劑生產過程進行乳化，在工業上制備油一水之類混合溶液的乳劑；進行超聲焊接（破壞金屬表面氧化層，促金屬焊接）；利用超聲空化促進某些化學反應過程；打破植物細壁，促進化學成分向溶劑中溶解，提高化學成分提出率等應用。
一、 超聲原理概述超聲波清洗的原理是發生器產的高頻振盪電信號。通過換能器轉換成高頻的機械振動，傳播到清洗液中，對工件實施高效的清洗。其工作機理是運用空化作用成倍或十幾售地提高清洗效果。當把液體放入清洗機內，施加超聲波後，由於超聲波在清洗液中是一種疏密相間，輻射傳播的高頻波，從而使液體高速往復振動。在振動的負壓區由於周圍的液體來不及補充，形成無數的微小真空氣泡，而在正壓區，微小氣泡在壓力下突然閉合，在閉合過程中由於液體間相互碰撞產生強大的沖擊波形成最高可達幾千個大氣壓的瞬時高壓，作用在被清洗的工件上。吸附在工件上的油膩、雜質在連續不斷的瞬時高壓作用下迅速脫離工件。從而達到清潔的目的。 超聲波的兩個主要參數 超聲波的兩個主要參數： 頻率：F≥20KHz； 功率密度：p=發射功率(W)/發射面積(cm2);通常p≥0.3w/cm2; 在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗，其原理可用「空化」現象來解釋：超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時，其功率密度為0.35w/cm2，這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓，但實際上無負壓存在，因此在液體中產生一個很大的壓力，將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空，它在超聲波壓強反向達到最大時破裂，由於破裂而產生的強烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的沖擊波現象稱為「空化」現象。 太小的聲強無法產生空化效應。 超聲波清洗機由三個主要部分組成： （1）裝載清洗液的不銹鋼清洗缸 （2）超聲波發生器（3）超聲波換能器 超聲波清洗機具有清潔度高，機器噪音小、設備壽命長等優點。並能對幾何形狀比較復雜，例如有各種盲孔、微孔、深孔等用其他清洗方法難以清洗的零件進行高效清洗。由於具有以上獨特的性能，所以越來越被人們認識和接受。二、 設備特點當超聲波清洗機注滿水接通電源後，電路把50赫茲的交流電轉換成超聲波頻率的交流電、產生振盪，這種振盪的形成就是通過電感及換能器電容組成諧振電路，並將振盪信號通過反饋持繼不斷地進行下去。經晶體管進行放大後再送給串聯諧振電路。這個諧振頻率在機器出廠前精確地調整在換能器固有諧振頻率上，以發揮換能器最佳效果。 換能器是通過螺柱和強力粘合劑粘結在不銹鋼清洗槽底面上的，換能器將超聲波機械能通過槽底傳施給槽內液體，然後作用於液體中的被清洗工件，從而實現了超聲波清洗的功能。 大功率晶體管是工作在開關飽和工作狀態，所以其輸出波形為方形。當方波進入諧振電路後，經電感和電容的濾波後，就成為正弦波，所以實際上作用在換能器上的電流波形，已成為正弦波。 超聲波清洗機的超聲波電源發生器有兩種，一種是自激電路，另一種是他激電路。自激電路結構簡單、實用、經濟性好；他激電路功率大，具有頻率跟蹤和限流，發熱等多種保護，兩種電路分別適合不同層次企業和更廣泛的客戶需要。三、 使用方法1. 將發生器與清洗槽連接電纜接好。2. 將槽內注入選用的清洗液。3. 將發生器接入220V±10% 50赫茲交流電源。4. 打開發生器電源開關，電源指示燈亮（此時槽內液體開始振動空化）。四、 注意事項1. 為了延長使用壽命，建議將設備放在通風、乾燥的區域，發生器後側的風扇孔應定期清潔。發生器四面留有通風口，以使氣流暢通無阻。2. （1）清洗槽必須放入液體後才能開機工作，最低水位高度>100mm（底振式）且水平放置，換能器在側面時，為清洗槽槽沿100mm處，如在空氣狀態開機會損壞機器。（2）當清洗缸體溫度為常溫時，切勿將高溫液體直接注入缸內，以免導致換能器松動而影響機器正常使用 。（3）當清洗液因污染而需要更換時，切勿將低溫液體直接注入高溫缸體內，這同樣可導致換能器脫落，同時應當關閉加熱器開關，以免加熱器因槽內無液體而損壞。（4）定期檢查換能器，切勿使其變潮及撞擊，以免造成不必要的損失。3. 使用完畢後，應關閉總電源。4. 關機後不要立刻重新開機，間隙時間應在1分鍾以上。

H. 求高中物理知識點（高考）

2009年高考物理知識點精要
八、分子動理論、熱和功、氣體
1.分子動理論
（1）物質是由大量分子組成的 分子直徑的數量級一般是10 -10 m.
（2）分子永不停息地做無規則熱運動.
①擴散現象:不同的物質互相接觸時，可以彼此進入對方中去.溫度越高，擴散越快.②布朗運動:在顯微鏡下看到的懸浮在液體（或氣體）中微小顆粒的無規則運動，是液體分子對微小顆粒撞擊作用的不平衡造成的，是液體分子永不停息地無規則運動的宏觀反映.顆粒越小，布朗運動越明顯;溫度越高，布朗運動越明顯.
（3）分子間存在著相互作用力
分子間同時存在著引力和斥力，引力和斥力都隨分子間距離增大而減小，但斥力的變化比引力的變化快，實際表現出來的是引力和斥力的合力.
2.物體的內能
（1）分子動能:做熱運動的分子具有動能，在熱現象的研究中，單個分子的動能是無研究意義的，重要的是分子熱運動的平均動能.溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志.
（2）分子勢能:分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，叫做分子勢能.分子勢能隨著物體的體積變化而變化.分子間的作用表現為引力時，分子勢能隨著分子間的距離增大而增大.分子間的作用表現為斥力時，分子勢能隨著分子間距離增大而減小.對實際氣體來說，體積增大，分子勢能增加;體積縮小，分子勢能減小.
（3）物體的內能:物體里所有的分子的動能和勢能的總和叫做物體的內能.任何物體都有內能，物體的內能跟物體的溫度和體積有關.
（4）物體的內能和機械能有著本質的區別.物體具有內能的同時可以具有機械能，也可以不具有機械能.
3.改變內能的兩種方式
（1）做功:其本質是其他形式的能和內能之間的相互轉化. （2）熱傳遞:其本質是物體間內能的轉移.
（3）做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的，但有本質的區別.
4. ★能量轉化和守恆定律
5★.熱力學第一定律
（1）內容:物體內能的增量（ΔU）等於外界對物體做的功（W）和物體吸收的熱量（Q）的總和.
（2）表達式:W+Q=ΔU
（3）符號法則:外界對物體做功，W取正值，物體對外界做功，W取負值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負值;物體內能增加，ΔU取正值，物體內能減少，ΔU取負值.
6.熱力學第二定律（1）熱傳導的方向性
熱傳遞的過程是有方向性的，熱量會自發地從高溫物體傳給低溫物體，而不會自發地從低溫物體傳給高溫物體.（2）熱力學第二定律的兩種常見表述
①不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化.
②不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功，而不引起其他變化.（3）永動機不可能製成
①第一類永動機不可能製成:不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器被稱為第一類永動機，這種永動機是不可能製造成的，它違背了能量守恆定律.
②第二類永動機不可能製成:沒有冷凝器，只有單一熱源，並從這個單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化的熱機叫做第二類永動機.第二類永動機不可能製成，它雖然不違背能量守恆定律，但違背了熱力學第二定律.
7.氣體的狀態參量
（1）溫度:宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上是分子平均動能的標志.兩種溫標的換算關系:T=（t+273）K.
絕對零度為-273.15℃，它是低溫的極限，只能接近不能達到.
（2）氣體的體積:氣體的體積不是氣體分子自身體積的總和，而是指大量氣體分子所能達到的整個空間的體積.封閉在容器內的氣體，其體積等於容器的容積.
（3）氣體的壓強:氣體作用在器壁單位面積上的壓力.數值上等於單位時間內器壁單位面積上受到氣體分子的總沖量.
①產生原因:大量氣體分子無規則運動碰撞器壁，形成對器壁各處均勻的持續的壓力.
②決定因素:一定氣體的壓強大小，微觀上決定於分子的運動速率和分子密度;宏觀上決定於氣體的溫度和體積.
（4）對於一定質量的理想氣體，PV/T=恆量
8.氣體分子運動的特點
（1）氣體分子間有很大的空隙.氣體分子之間的距離大約是分子直徑的10倍.（2）氣體分子之間的作用力十分微弱.在處理某些問題時，可以把氣體分子看作沒有相互作用的質點.（3）氣體分子運動的速率很大，常溫下大多數氣體分子的速率都達到數百米每秒.離這個數值越遠，分子數越少，表現出「中間多，兩頭少」的統計分布規律.
九、電場
1.兩種電荷 -----（1）自然界中存在兩種電荷:正電荷與負電荷. （2）電荷守恆定律:
2. ★庫侖定律
（1）內容:在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上.
（2）公式:
（3）適用條件:真空中的點電荷.
點電荷是一種理想化的模型.如果帶電體本身的線度比相互作用的帶電體之間的距離小得多，以致帶電體的體積和形狀對相互作用力的影響可以忽略不計時，這種帶電體就可以看成點電荷，但點電荷自身不一定很小，所帶電荷量也不一定很少.
3.電場強度、電場線
（1）電場:帶電體周圍存在的一種物質，是電荷間相互作用的媒體.電場是客觀存在的，電場具有力的特性和能的特性.
（2）電場強度:放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值，叫做這一點的電場強度.定義式:
E=F/q 方向:正電荷在該點受力方向.
（3）電場線:在電場中畫出一系列的從正電荷出發到負電荷終止的曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，這些曲線叫做電場線.電場線的性質:①電場線是起始於正電荷（或無窮遠處），終止於負電荷（或無窮遠處）;②電場線的疏密反映電場的強弱;③電場線不相交;④電場線不是真實存在的;⑤電場線不一定是電荷運動軌跡.
（4）勻強電場:在電場中，如果各點的場強的大小和方向都相同，這樣的電場叫勻強電場.勻強電場中的電場線是間距相等且互相平行的直線.
（5）電場強度的疊加:電場強度是矢量，當空間的電場是由幾個點電荷共同激發的時候，空間某點的電場強度等於每個點電荷單獨存在時所激發的電場在該點的場強的矢量和.
4.電勢差U:電荷在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功W AB 與電荷量q的比值WAB/q叫做AB兩點間的電勢差.公式:U AB =W AB /q 電勢差有正負:U AB =-U BA ，一般常取絕對值，寫成U.
5.電勢φ:電場中某點的電勢等於該點相對零電勢點的電勢差.
（1）電勢是個相對的量，某點的電勢與零電勢點的選取有關（通常取離電場無窮遠處或大地的電勢為零電勢）.因此電勢有正、負，電勢的正負表示該點電勢比零電勢點高還是低.
（2）沿著電場線的方向，電勢越來越低.
6.電勢能:電荷在電場中某點的電勢能在數值上等於把電荷從這點移到電勢能為零處（電勢為零處）電場力所做的功 ε=qU
7.等勢面:電場中電勢相等的點構成的面叫做等勢面.
（1）等勢面上各點電勢相等，在等勢面上移動電荷電場力不做功.
（2）等勢面一定跟電場線垂直，而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面.
（3）畫等勢面（線）時，一般相鄰兩等勢面（或線）間的電勢差相等.這樣，在等勢面（線）密處場強大，等勢面（線）疏處場強小.
十五、光的反射和折射
1.光的直線傳播
（1）光在同一種均勻介質中沿直線傳播.小孔成像，影的形成，日食和月食都是光直線傳播的例證.（2）影是光被不透光的物體擋住所形成的暗區.影可分為本影和半影，在本影區域內完全看不到光源發出的光，在半影區域內只能看到光源的某部分發出的光.點光源只形成本影，非點光源一般會形成本影和半影.本影區域的大小與光源的面積有關，發光面越大，本影區越小.（3）日食和月食:
人位於月球的本影內能看到日全食，位於月球的半影內能看到日偏食，位於月球本影的延伸區域（即「偽本影」）能看到日環食;當月球全部進入地球的本影區域時，人可看到月全食.月球部分進入地球的本影區域時，看到的是月偏食.
2.光的反射現象---:光線入射到兩種介質的界面上時，其中一部分光線在原介質中改變傳播方向的現象.
（1）光的反射定律:
①反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居於法線兩側. ②反射角等於入射角.
（2）反射定律表明，對於每一條入射光線，反射光線是唯一的，在反射現象中光路是可逆的.
3. ★平面鏡成像
（1.）像的特點---------平面鏡成的像是正立等大的虛像，像與物關於鏡面為對稱。
（2.）光路圖作法-----------根據平面鏡成像的特點，在作光路圖時，可以先畫像，後補光路圖。
（3）.充分利用光路可逆-------在平面鏡的計算和作圖中要充分利用光路可逆。（眼睛在某點A通過平面鏡所能看到的范圍和在A點放一個點光源，該電光源發出的光經平面鏡反射後照亮的范圍是完全相同的。）
4.光的折射 --光由一種介質射入另一種介質時，在兩種介質的界面上將發生光的傳播方向改變的現象叫光的折射.
（2）光的折射定律 ---①折射光線，入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分居於法線兩側.
②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即sini/sinr=常數.（3）在折射現象中，光路是可逆的.
★ 5.折射率---光從真空射入某種介質時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr.
某種介質的折射率，等於光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質中的傳播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介質的折射率n都大於1.兩種介質相比較，n較大的介質稱為光密介質，n較小的介質稱為光疏介質.
★6.全反射和臨界角
（1）全反射:光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空（或空氣）時，當入射角增大到某一角度，使折射角達到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現象叫做全反射.（2）全反射的條件
①光從光密介質射入光疏介質，或光從介質射入真空（或空氣）.②入射角大於或等於臨界角
（3）臨界角:折射角等於90°時的入射角叫臨界角，用C表示sinC=1/n
7.光的色散:白光通過三棱鏡後，出射光束變為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的光束，這種現象叫做光的色散.
（1）同一種介質對紅光折射率小，對紫光折射率大.
（2）在同一種介質中，紅光的速度最大，紫光的速度最小.
（3）由同一種介質射向空氣時，紅光發生全反射的臨界角大，紫光發生全反射的臨界角小.
8.全反射棱鏡-------橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當的入射點，可以使入射光線經過全反射棱鏡的作用在射出後偏轉90o（右圖1）或180o（右圖2）。要特別注意兩種用法中光線在哪個表面發生全反射。
.玻璃磚-----所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的稜柱。當光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：⑴射出光線和入射光線平行；⑵各種色光在第一次入射後就發生色散；⑶射出光線的側移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關；⑷可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。
十六、光的波動性和微粒性
1.光本性學說的發展簡史
（1）牛頓的微粒說:認為光是高速粒子流.它能解釋光的直進現象，光的反射現象.
（2）惠更斯的波動說:認為光是某種振動，以波的形式向周圍傳播.它能解釋光的干涉和衍射現象.
2、光的干涉
光的干涉的條件是：有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源。（相干波源的頻率必須相同）。形成相干波源的方法有兩種：⑴利用激光（因為激光發出的是單色性極好的光）。⑵設法將同一束光分為兩束（這樣兩束光都來源於同一個光源，因此頻率必然相等）。下面4個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。

2.干涉區域內產生的亮、暗紋
⑴亮紋：屏上某點到雙縫的光程差等於波長的整數倍，即δ= nλ（n=0，1，2，……）
⑵暗紋：屏上某點到雙縫的光程差等於半波長的奇數倍，即δ= （n=0，1，2，……）
相鄰亮紋（暗紋）間的距離 。用此公式可以測定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實驗時，由於白光內各種色光的波長不同，干涉條紋間距不同，所以屏的中央是白色亮紋，兩邊出現彩色條紋。
3.衍射----光通過很小的孔、縫或障礙物時，會在屏上出現明暗相間的條紋，且中央條紋很亮，越向邊緣越暗。
⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射。
⑵發生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。（當障礙物或孔的尺寸小於0.5mm時，有明顯衍射現象。）
⑶在發生明顯衍射的條件下當窄縫變窄時亮斑的范圍變大條紋間距離變大，而亮度變暗。
4、光的偏振現象：通過偏振片的光波，在垂直於傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動，稱為偏振光。光的偏振說明光是橫波。
5.光的電磁說
⑴光是電磁波（麥克斯韋預言、赫茲用實驗證明了正確性。）
⑵電磁波譜。波長從大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。
各種電磁波的產生機理分別是：無線電波是振盪電路中自由電子的周期性運動產生的；紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發後產生的；倫琴射線是原子的內層電子受到激發後產生的；γ射線是原子核受到激發後產生的。
⑶紅外線、紫外線、X射線的主要性質及其應用舉例。
種 類 產 生 主要性質 應用舉例
紅外線 一切物體都能發出 熱效應 遙感、遙控、加熱
紫外線 一切高溫物體能發出 化學效應 熒光、殺菌、合成VD2
X射線 陰極射線射到固體表面 穿透能力強 人體透視、金屬探傷
十七 原子物理
1.盧瑟福的核式結構模型（行星式模型）
α粒子散射實驗：是用α粒子轟擊金箔，結果是絕大多數α粒子穿過金箔後基本上仍沿原來的方向前進，但是有少數α粒子發生了較大的偏轉。這說明原子的正電荷和質量一定集中在一個很小的核上。
盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間運動。
由α粒子散射實驗的實驗數據還可以估算出原子核大小的數量級是10-15m。
2.玻爾模型（引入量子理論，量子化就是不連續性，整數n叫量子數。）
⑴玻爾的三條假設（量子化）
①軌道量子化rn=n2r1 r1=0.53×10-10m
②能量量子化： E1=-13.6eV
★③原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=Em-En
⑵從高能級向低能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由於碰撞（用加熱的方法，使分子熱運動加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量）。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子；而從某一能級到被電離可以吸收能量大於或等於電離能的任何頻率的光子。（如在基態，可以吸收E ≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用於電離外，都轉化為電離出去的電子的動能）。
2、天然放射現象
⑴.天然放射現象----天然放射現象的發現，使人們認識到原子核也有復雜結構。
⑵.各種放射線的性質比較
種 類 本 質 質量（u） 電荷（e） 速度（c） 電離性 貫穿性
α射線
氦核 4 +2 0.1 最強 最弱，紙能擋住
β射線
電子 1/1840 -1 0.99 較強 較強，穿幾mm鋁板
γ射線 光子 0 0 1 最弱 最強，穿幾cm鉛版
3、核反應
①核反應類型
⑴衰變： α衰變： （核內 ）
β衰變： （核內 ）
γ衰變：原子核處於較高能級，輻射光子後躍遷到低能級。
⑵人工轉變： （發現質子的核反應）
（發現中子的核反應）
⑶重核的裂變： 在一定條件下（超過臨界體積），裂變反應會連續不斷地進行下去，這就是鏈式反應。
⑷輕核的聚變： （需要幾百萬度高溫，所以又叫熱核反應）
所有核反應的反應前後都遵守：質量數守恆、電荷數守恆。（注意：質量並不守恆。）
②.半衰期
放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間叫半衰期。（對大量原子核的統計規律）計算式為： N表示核的個數 ，此式也可以演變成 或 ，式中m表示放射性物質的質量，n 表示單位時間內放出的射線粒子數。以上各式左邊的量都表示時間t後的剩餘量。
半衰期由核內部本身的因素決定，跟原子所處的物理、化學狀態無關。
③.放射性同位素的應用
⑴利用其射線：α射線電離性強，用於使空氣電離，將靜電泄出，從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強，可用於金屬探傷，也可用於治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發生突變，可用於生物工程，基因工程。
⑵作為示蹤原子。用於研究農作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結構及其功能。
⑶進行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木質文物的產生年代。
一般都使用人工製造的放射性同位素（種類齊全，各種元素都有人工製造的放射性同位。半衰期短，廢料容易處理。可製成各種形狀，強度容易控制）。
4、核能
（1）.核能------核反應中放出的能叫核能。
（2）.質量虧損---核子結合生成原子核，所生成的原子核的質量比生成它的核子的總質量要小些，這種現象叫做質量虧損。
★（3）.質能方程-----愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質量之間存在著密切的聯系，它們的關系是：
E = mc2，這就是愛因斯坦的質能方程。
質能方程的另一個表達形式是：ΔE=Δmc2。以上兩式中的各個物理量都必須採用國際單位。在非國際單位里，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子質量單位的質量跟931.5MeV的能量相對應。
在有關核能的計算中，一定要根據已知和題解的要求明確所使用的單位制。
（4）.釋放核能的途徑
凡是釋放核能的核反應都有質量虧損。核子組成不同的原子核時，平均每個核子的質量虧損是不同的，所以各種原子核中核子的平均質量不同。核子平均質量小的，每個核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質量最小，所以鐵原子核最穩定。凡是由平均質量大的核，生成平均質量小的核的核反應都是釋放核能的。
常見非常有用的經驗結論：
1、 物體沿傾角為α的斜面勻速下滑------µ=tanα ；
物體沿光滑斜面滑下a=gsinα 物體沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα
2、 兩物體沿同一直線運動，在速度相等時，距離 有最大或最小 ；
3、 物體沿直線運動，速度最大的條件是： a=0或合力為零 。
4、 兩個共同運動的物體剛好脫離時，兩物體間的彈力為 F=0 ，加速度 相等 。
5、 兩個物體相對靜止，它們具有相同的 速度 ；
6、 水平傳送帶以恆定速度運行，小物體無初速度放上，達到共同速度過程中，摩擦生熱等於小物體動能。
7、 一定質量的理想氣體，內能大小看 溫度 ，做功情況看體積 ，吸熱、放熱綜合以上兩項用能量守恆定律分析。
8、 電容器接在電源上， 電壓 不變；斷開電源時，電容器上電量不變；改變兩板距離 E 不變。
11、直導體桿垂直切割磁感線，所受安培力F= B2L2V/R 。
12、電磁感應中感生電流通過線圈導線橫截面積的電量：Q= N△Ф/R 。
13、解題的優選原則：滿足守恆則選用守恆定律；與加速度有關的則選用牛頓第二定律F=ma；與時間直接相關則用動量定理；與對地位移相關則用動能定理；與相對位移相關（如摩擦生熱）則用能量守恆。
測電阻的其它方法
1． 等效法測Rx： 2、 等效法測Rv： 半偏法測Rv： 伏安法測Rv：
2．

3、等效法測Rx

4、已知內阻的電流表電流表可當作電壓表用： 已知內阻的電壓表電流表可當作電流表用：

測電源電動勢、內阻
器材 電壓表電流表、滑動變阻器 電流表、電阻箱 電壓表、電阻箱
電路

原理 E=U1+I1r
E=U2+I2r E=I1（R1+r）
E=I2（R2+r） E=U1+U1r/R1
E=U2+U2r/R2
數據
處理 （1）多次測量求平均值
（2）圖象法

I. PSP鋼塑復合壓力管有幾種連接方式

PSP鋼塑復合壓力管在國恆推出電磁感應熔接連接方式之前所採用的連接方式主要包括：機械連接（類似於原來鋁塑復合管所採用的銅管件及不銹鋼管件，採用機械緊固連接的方式）、壓蘭式管件、以及雙熱熔管件，應該說針對熱塑性塑料的管道連接，均應採用加熱使塑料融熔的方式進行安裝已為行業共識，而機械連接以及壓蘭式管件連接，均採用了強力壓迫管道埠塑料並採用橡膠環進行止水的方式，這種連接方式從長遠看都會出現問題，一方面橡膠圈的壽命有限，另一方面被壓迫變形的塑料層最終會持續變形，令密閉性受到影響。所以在這些連接方式中雙熱熔管件設計最為合理，但在此之前的雙熱熔管件採用了熱熔模頭加熱連接的方式，極容易出現安裝事故，具體講：一方面是管材及管件同時需要加熱內外層塑料（管件則是承介面的兩層塑料），熱熔模頭的可靠性要求非常高，需要保證管材與管件的兩層塑料在同一時間達到塑料熔融狀態，這一點較難把握。另一方面對於管材與管件的尺寸配合程度要求要當高，如果管材及管件的公差配合出現問題（如公差太大或者管材埠變形），管材在插入管件承口時，會因為公差問題造成無法插入或者令管材內外表面的塑料被剝離，最終導致管道堵塞或者漏水，超過DN50的管道若不藉助對插機械，人口插接的難度則更高。第三方面對安裝人員的技術要求特別高，勞動強度大。這也是即使雙熱熔管件推出後，事實上PSP鋼塑復合壓力管因其連接方式的諸多問題至少在建築給水市場並未獲得普遍認可。
國恆塑業在國內率先提出了電磁感應熔接的安裝方式。其基本原理是利用PSP鋼塑復合壓力管的中間層鋼管，通過電磁感應使鋼管發熱並傳導熱量令管壁塑料及管件的承介麵塑料完全融合。方法是先將管材插入管件的承介面，然後將電磁感應器的線圈環抱在管件上，開機通電時，線圈所產生的磁力線令鋼管可控加熱，最終熔融塑料，管材與管件緊密結合在一起。
這種安裝方式的優點在於：安裝簡單易行，效率極高，可靠性極高，對安裝人員技術要求不高：管材與管件對插後，環抱線圈，只需開關機器即可。安裝一隻管件的時間為20-200秒（視口徑不同）。而一台電磁感應加熱器的重量為3-8公斤，重量輕，便於移動。

我們知道，電磁感應技術本身是一項較為成熟的技術，緣於法拉第的電磁感應原理。電磁感應加熱已廣泛應用於金屬熱處理等領域，近二十年更是廣泛應用於民用加熱如電磁爐等領域。大部分人對於電磁爐並不陌生，電磁爐的原理同樣採用升頻電路將普通的民用市電（50KZ）升頻成為5-36KHZ的高頻高壓電，然後該電力作用於一個具有一定電感量的勵磁線圈，高速變化的磁力線在穿透帶磁性的金屬材料（主要是鋼）時，能夠令其快速發熱。

國恆的管件包括：普通型電磁感應雙熱熔管件，螺紋緊固增強型電磁感應雙熱熔管件。

普通型電磁感應雙熱熔管件是在原來雙熱熔管件的基礎上，增加高頻感應環的方式改進而來。
而螺紋緊固增強型電磁感應雙熱熔管件是在普通型電磁感應雙熱熔管件的基礎上，針對高壓力及復雜環境對於管材與管件結合部抗拉撥力有著更高要求的管道應用領域所設計的一款管件，其應用方法與普通型電磁感應雙熱熔管件相同，但從力學角度進行了重新設計，並建議在高層建築的上下水立管、壓力較大的環境、對密封性要求極高以及腐蝕介質的架空輸送中，應採用增強型管件，建築物的單元入戶管道以及埋地管道，可採用普通型電磁感應雙熱熔管件。

J. 建築通風口的位置和方向以及大小問題

建築中常用的自然通風實現方式主要有以下幾種:
1.利用風壓實現自然通風節能,自然通風最基本的動力是風壓和熱壓。在具有良好的外部風環境的地區,風壓可作為實現自然通風的主要手段。在我國大量的非空調建築中,利用風壓促進建築的室內空氣流通,改善室內的空氣環境質量,是一種常用的建築處理手段。風洞試驗表明:當風吹向建築時,因受到建築的阻擋,會在建築的迎風面產生正壓力。同時,氣流繞過建築的各個側面及背面,會在相應位置產生負壓力。風壓通風就是利用建築的迎風面和背風面之間的壓力差實現空氣的流通。壓力差的大小與建築的形式、建築與風的夾角以及建築周圍的環境有關。當風垂直吹向建築的正立面時,迎風面中心處正壓最大,在屋角和屋脊處負壓最大。另外,伯努利流體原理顯示,流動空氣的壓力隨其速度的增加而減小,從而形成低壓區。依據這種原理,可以在建築中局部留出橫向的通風通道,當風從通道吹過時,會在通道中形成負壓區,從而帶動周圍空氣的流動,這就是管式建築的通風原理。通風的管式通道要在一定方向上封閉,而在其他方向開敞,從而形成明確的通風方向。這種通風方式可以在大進深的建築空間中達到較好的通風效果。
2.利用熱壓實現自然通風
自然通風的另一原理是利用建築內部空氣的熱壓差———即通常講的「煙囪效應」———來實現建築的自然通風。利用熱空氣上升的原理,在建築上部設排風口可將污濁的熱空氣從室內排出,而室外新鮮的冷空氣則從建築底部被吸入。熱壓作用與進、出風口的高差和室內外的溫差有關,室內外溫差和進、出風口的高差越大,則熱壓作用越明顯。在建築設計中,可利用建築物內部貫穿多層的豎向空腔———如樓梯間、中庭、拔風井等滿足進排風口的高差要求,並在頂部設置可以控制的開口,將建築各層的熱空氣排出,達到自然通風的目的。與風壓式自然通風不同,熱壓式自然通風更能適應常變的外部風環境和不良的外部風環境。
3.風壓與熱壓相結合實現自然通風
在建築的自然通風設計中,風壓通風與熱壓通風往往是互為補充、密不可分的。一般來說,在建築進深較小的部位多利用風壓來直接通風,而進深較大的部位則多利用熱壓來達到通風效果。位於英國萊徹斯特的蒙特福德大學女王館就是這方面的一個優秀實例。建築師肖特和福特將龐大的建築分成一系列小體塊,既在尺度上與周圍古老的街區相協調,又能形成一種有節奏的韻律感,同時小的體量使得自然通風成為可能。位於指狀分支部分的實驗室、辦公室進深較小,可以利用風壓直接通風;而位於中間部分的報告廳、大廳及其它用房則更多地依靠「煙囪效應」進行自然通風 。同時,建築的外維護結構採用厚重的蓄熱材料,使得建築內部的得熱量降到最低。)
4.機械輔助式自然通風
在一些大型建築中,由於通風路徑較長,流動阻力較大,單純依靠自然風壓與熱壓往往不足於實現自然通風。而對於空氣污染和雜訊污染比較嚴重的城市,直接的自然通風還會將室外污濁的空氣和雜訊帶入室內,不利於人體健康。在這種情況下,常常採用一種機械輔助式的自然通風系統。該系統有一套完整的空氣循環通道,輔以符合生態思想的空氣處理手段(如土壤預冷、預熱、深井水換熱等) ,並藉助一定的機械方式加速室內通風。
5.雙層維護結構
雙層維護結構是當今生態建築中所普遍採用的一項先進技術,被譽為「可呼吸的皮膚」。雙層維護結構一般由雙層玻璃或三層玻璃組成,在兩層玻璃之間留有一定寬度的空隙形成空氣夾層,並配有可調節的深色百頁。在冬季,空氣夾層和百頁可以形成一個利用太陽能加熱空氣的裝置,提高建築外牆表面溫度,有利於建築的保溫採暖;在夏季,則可以利用熱壓原理將熱空氣不斷從夾層上部排出,達到降溫的目的。對於高層建築來說,直接對外開窗容易造成紊流,不易控制,而雙層維護結構則能夠很好的解決這一問題。
建築設計與自然通風
自然通風效果與建築構件(窗、門、牆體等) 有著密切關系。我們在建築結構設計時應考慮充分利用自然通風。
1.雙層玻璃幕牆
在歐洲,採用玻璃幕牆的建築很流行,為減少夏季空調的冷負荷,需要遮陽設備。研究表明,採用外遮陽設備比內遮陽設備節能效果更佳,但外遮陽設備投資大且影響美觀。於是發展了雙層玻璃幕牆,雙層玻璃之間留有較大的空間,常被稱為「會呼吸的皮膚」。有時可將房間的窗戶開向牆穴。在冬季,雙層玻璃間層形成陽光溫室,提高建築圍護結構表面溫度;在夏季,可利用煙囪效應在間層內通風。玻璃幕牆間層內氣流和溫度分布受雙層牆及建築的幾何、熱物理、光和空氣動力特性等因素的影響。CFD和network 方法的模擬結果表明,該結構可大大減少建築冷負荷,提高自然通風效率 。雙層玻璃幕牆具有如下優點:避免開窗帶來的對室內氣候的干擾;使室內免受室外交通雜訊的干擾;夜間可安全通風。然而由於大量使用玻璃,夏季會增加太陽輻射得熱而使夾層內的溫度很高,引起能耗增加,甚至導致辦公室過熱。所以為減少其帶來的不利影響,內層可採用淺色玻璃,間層內設置窗檐, 但應注意窗檐、風口、窗戶的合理安裝 。
2.窗戶
大多數情況下,自然通風系統中以窗戶來充當風口,窗戶的形式、面積大小及安裝位置影響通風效率、室內氣流組織和室內熱舒適。Per Heiselberg 等人研究了不同類型窗戶的通風特性,認為對於單側自然通風、貫流通風或熱壓驅動的自然通風來說,在冬季最好選擇底懸式窗戶,在夏季最好選擇側懸式窗戶。窗戶的通風系數Cd 隨著開口面積、窗戶類型和室內外溫差的變化而變化,不能認為是常數,僅當開口面積較大時,通風系數才近似等於0. 6 。
3.中庭綠色建築、高層建築可利用中庭的熱壓作用實現自然通風,德國法蘭克福商業銀行總部大樓便是成功的一例 。有中庭的建築越來越多,但大多為封閉式,設計的目的主要是採光。
4.風塔
由垂直豎井和幾個風口組成,在房間的排風口末端安裝太陽能空氣加熱器以對從風塔頂部進入的空氣產生抽吸作用。該系統類似於風管供風系統。
5.屋頂
屋頂的形狀影響室外風壓,從而影響自然通風效果。可採用翼形屋頂以便形成高壓區和低壓區。用CFD 方法和實驗方法研究了自然通風建築中,屋頂形狀和屋頂高度對自然通風情況下的室內氣流分布和室內氣流流速的影響。
自然通風研究方法
1.1風洞模型實驗法,風洞實驗的原理是相似性原理,它應用於自然通風中主要是模擬建築表面及建築周圍的壓力場和速度場,以及確定風壓系數,預測自然通風性能 。
1.2示蹤氣體測量法

示蹤氣體測量法可以預測建築通風量和氣流分布。有兩種測量方法:定濃度法和衰減法。所謂定濃度法,就是在測試期間,保持所有測試房間的示蹤氣體濃度不變,而改變示蹤氣體注射量,它可用來處理驅動力發生改變的通風問題,如滲透問題和自然通風。而衰減法指向測試房間注入一定量的示蹤氣體,隨著示蹤氣體在測試房間的擴散,示蹤氣體的濃度呈衰減趨勢。在自然通風中可用該方法來預測自然通風量。
1.3熱浮力實驗模型技術
用熱浮力實驗模型技術模擬熱壓驅動的自然通風的物理過程比較直觀。目前主要有4 種技術:帶有加熱裝置的氣體模擬法(the gas modeling system ,以空氣或其他氣體作為流動介質,熱浮力由固定的加熱裝置產生) ;帶有加熱裝置的水模型系統( the water modeling system ,以水作為介質,有固定的加熱裝置) ; 鹽水模擬法( the brine2water modeling ,利用鹽水的濃度差產生類似於熱羽的流動,已被廣泛接受,但需大蓄水池和不斷補充鹽水) ; 氣泡技術(a fine bubble technique ,由電路的陰極產生氣泡以模擬熱羽運動,可以模擬點源、線源及垂直熱源的情況) 。其缺點為:不能模擬建築熱特性對自然通風的影響。對風壓與熱壓共同驅動的自然通風的實驗模擬較復雜,可以通過改進這4 種模擬法或綜合這4 種模擬法使之能模擬二力共同驅動的自然通風。圖9b是將鹽水模擬技術加以改進而得出的一種模擬風壓輔助熱壓式自然通風。裝有鹽水的水箱懸掛在裝有純凈水的大水箱中,鹽水箱上部接一直徑很小的管道與一補水箱相連,其兩側開有許多孔口且可通過調節其上的插栓來調節每個孔口面積。用小水箱與大水箱間的鹽水濃度差以模擬熱壓,通過泵來調節鹽水箱的水流出速度及鹽水箱兩側的壓差(可由壓差計測量) 以模擬風力 。
2.數值模擬法
CFD 方法應用相當廣泛,該方法就是將房間劃分為小的控制體,把控制空氣流動的連續的微分方程組通過有限差分或有限元方法離散為非連續的代數方程組,並結合實際的邊界條件在計算機上求解離散所得的代數方程組,只要劃分的控制體足夠小,就可認為離散區域的離散值代表整個房間內空氣分布情況。由於分割的控制體可以很小,所以它可詳細描述流場,但由於求解的問題往往是非線性的,需進行多次迭代,故較耗時。它可與建築能源模擬軟體如EnergyPlus 進行耦合。
2.2多區模型方法(multi2zone model 或single2flow element model)
假設每個房間的特徵參數分布均勻,則可將建築的一個房間看作一個節點,通過窗戶、門、縫隙等與其他房間連接。其優點是簡單,可以預測通過整個建築的風量,但不能提供房間的溫度與氣流分布信息。該方法是利用伯努利方程求解開口兩側的壓差,根據壓差與流量的關系就可求出流量。它只適用於預測每個房間參數分布較均勻的多區建築的通風量,不適合預測建築內的氣流分布。
2.3區域模型方法(zonal model 或multi2flow elements model)
許多文獻中介紹的區域模型方法與多區模型方法相同。實際上,多區模型方法過分簡化了系統,產生很大誤差,尤其在處理熱壓驅動的自然通風等室內溫度產生明顯分層的情況時誤差很大方法的基本思想是:將房間劃分為一些有限的宏觀區域,認為每個區域的相關參數如溫度、濃度等相等,而區域間存在熱質交換;建立質量和能量守恆方程,並充分考慮區域間壓差和流動的關系來研究房間內的溫度分布及流動情況。可見該方法比多區模型方法復雜和精確,但比CFD 簡單。它可嵌套在多區建築能源和氣流分析軟體,如SPARK,COMIS 和CONTAM 中預測氣流及溫度分布。
設計與研究工具
在自然通風的研究與設計過程中,需藉助於現有的分析流體流動和能量的一些軟體,並應開發出適用於自然通風的軟體。目前可應用於分析自然通風系統的通風特性和熱特性的常見軟體分別有:CONTAMW ,COMIS ,Lesocool ,NatVent , Fluent , Flovent , MIX , CHEMIX , BREEZE 與NewQUICK, TRNSYS ,BLAST , EnergyPlus , DOE22 , ESP2r等 。
由於每個軟體其本身的局限性及自然通風與熱傳遞的相互影響,為了全面地預測建築熱特性和自然通風之間的關系,有必要將通風模擬軟體與熱模擬軟體進行耦合
常見的耦合方法有四種 。
1.順序耦合(sequential coupling)
給定一室內溫度由流動模型方程計算通風量,然後將計算出的流量代入熱模型方程中計算溫度。計算出的溫度並不代入流動模型方程中,而是就此終止計算。該方法會產生很大誤差。
2.ping2pong 耦合,在第一個時間步長內,給定一初始室內溫度,由流動模型方程計算出通風量,然後將計算結果代入熱模型方程中,計算出的溫度再代入流動模型方程中,計算出第二個時間步長的通風量,依次類推。該方法計算速度快,但產生的誤差較大。
3.onions 耦合
與ping2pong 方法不同,它是在每個時間步長內對兩個模型方程進行多次迭代直到得出的結果收斂為止,然後才轉入下一個時間步長再進行迭代。該方法計算速度慢,但產生的誤差較小。
4.直接耦合TopEnergy將流動模型方程和熱模型方程合並成熱傳遞過程式控制制方程組後同時解出兩個方程。該方法比前3 種方法更精確,但需更多的時間。
節能建自然通風整體設計
自然通風與機械通風不同,它受氣候、建築周圍的微環境、建築結構及建築內部熱源分布情況的強烈影響,所以它的設計是與氣候、環境、建築融為一體的整體設計。其整體設計步驟如下。
1.確定氣候的自然通風潛力
自然通風潛力(NVP) ,指僅依靠自然通風就可確保可接受的室內空氣品質和室內熱舒適性的潛力。根據建築所在地區的宏觀氣候條件,如宏觀風速分布和風向(風玫瑰圖) 、宏觀氣溫分布、太陽輻射照度、室外空氣濕度等來確定該地區氣候的自然通風潛力。在確定自然通風方案之前,有必要收集建築所在地區的氣象參數逐時變化情況資料並進行分析。
2.確定建築微環境的自然通風潛力TopEnergy
根據建築微環境如建築周圍風速分布及氣溫分布、城市地形與布局(建築平均高度、建築分布情況、街道的布局、植被分布等) 、建築內部布置、建築高度、室外雜訊水平、室外污染等來確定建築微環境的自然通風潛力。建築微環境對自然通風的影響很復雜,目前這方面的研究較少。
3.預測自然通風驅動力,確定自然通風方案
根據建築周圍微環境和建築內部情況(如熱源分布、房間大小、房間的布置、內隔斷、房間的位置等) 預測自然通風驅動力,確定自然通風方案和設計氣流路徑。一般情況下,自然通風驅動力是很小的,自然通風系統中風口兩側的壓差一般小於10 Pa ,而機械通風系統風口兩側壓差為100Pa 。當預測的自然通風驅動力很小時,就需考慮是否可以通過改變建築設計方案,如用雙層玻璃牆,或設計為中庭式建築,或改變窗戶形式、位置及大小等,或採用風機輔助式自然通風。文獻[41 ]從房間的進深( d) 與高度( h) 的關系考慮,認為當d = 2 h 時,採用單風口單側通風較好;當d = 2. 5 h 時,採用兩風口單側通風較好;當d = 5 h 時,採用貫流通風較好。
4.根據設計要求和設計參數選擇通風設備和確定通風設備的安裝位置與大小 g H!Y(m i M
自然通風的設計要求和設計參數與機械通風有很大的差別,因為在自然通風環境中,人們能夠忍受較大的溫度波動范圍,而這個溫度范圍已超出了ASHRAE 55 1992 標準的規定值,所以應制定適合於自然通風的設計標准。目前還沒有較完整的自然通風設計指南或手冊,而且目前的研究成果還遠遠不能滿足自然通風設計的要求。自然通風設備主要指戶、風口、排風豎井、天窗、門及風機等。窗戶、風口的形式和安裝位置是影響自然通風效率的關鍵因素。目前已研究出了適合於自然通風的自控型通風口。
5.控制系統的設計
因為影響自然通風的各種因素是動態變化的,所以自然通風是一個動態變化過程,如何在自然通風的動態變化過程中保證室內的熱舒適性呢? 控制系統應起關鍵作用。自然通風控制系統一般包括手動控制和自動控制。手動控制以保證不同人的實際需要,增強了人控制環境的自主能動性。自然通風的控制主要是對風口的控制。但如果是風機輔助式自然通風(混合通風) ,則還須控制風機的啟停,控制問題變得復雜。
6.評估設計方案並作修改
評價一個設計方案的優劣,首先應確立一個評價標准。自然通風系統評估標准應與機械通風系統評估標准有所不同。在評價一個機械通風方案時,通常確定一些指標,如通風效率、空氣齡,那麼在評價一個自然通風方案時,應確立什麼樣的評價指標呢? 這有待於進一步的探討。總之,自然通風系統的設計應從動態和整體的觀念出發,與建築結構設計密切配合,需建築師、土木工程師、建築設備工程師及電力控制師甚至房主的參與,未來建築物的整體設計將越來越重要。另外,自然通風系統的兩個重要設計參數,即通風量與室內溫度相互影響,故其設計還需藉助於一些設計和分析工具。
高層建築中的自然通風問題
與多層建築的自然通風相比,高層建築的自然通風有其特殊性。風壓在垂直方向的分布有利於高層建築的自然通風,但過高的風壓卻會使建築的門窗難於開啟,也給建築室內的使用帶來不便,而且在冬季會帶走大量的熱能,不利於保溫要求。而太高的中庭空間則會形成過大的熱壓,如不能有效控制,則會產生強烈的紊流,甚至在底層進氣口產生令人不安的嘯叫。根據凡丘里現象:當流動的空氣暫時遇到壓縮時,例如空氣進入一個漏斗型的通風井口時,受壓縮的氣流速度加快,氣壓降低。當建築中設有導風牆時,導風牆可以在平面上被看作是一個漏斗,門窗則被視為進風口。
楊經文設計的馬來西亞檳榔嶼州Menara Umno 是第一個利用自然通風來創造舒適室內環境的高層建築。由於氣候濕熱,為了獲得舒適的內部環境,需要一個較高的空氣交換率。因此,為了引入自然風,在開口處採用了「風牆」體系。將「風牆」安排在有通高推拉門的陽台部位,兩道風牆形成了喇叭狀的口袋,將風捕捉到陽台。陽台內的推拉門可以根據所需風量控制開口的大小,也可完全關閉,形成「空氣鎖」。這一構思來自建築師對當地風向資料的分析,實踐證明這種「風牆」與「空氣鎖」的設置效果很好。
在法蘭克福商業銀行的設計過程中,針對塔樓60 層高度中庭空間的自然通風狀況,福斯特及其合作者進項了無數次計算機模擬和風洞試驗。結果顯示,如果整個中庭從上到下不加分隔,在很多情況下中庭內部將產生令人無法忍受的紊流。因此福斯特只得將每12 層作為一個單元,在每個單元內部利用熱壓來進行自然通風,各個單元之間通過透明玻璃相分隔。這樣,整個中庭便成為一個個自然通風單元,而不再是一個通高的「大煙囪」。
為了減少過高的風壓和熱壓對高層建築自然通風的不利影響,1990 年英恩霍文在波恩電話大樓的設計中發展了雙層玻璃幕牆,這一革命性的設想,在埃森RWE 辦公大樓得以實現。幕牆內外層玻璃間隔50 mm ,即形成可蓄熱的空腔,提供了節能的可能性,又可以通過內層可開啟的玻璃窗實現室內各層間的自然通風。由於外層的玻璃阻擋了高空的風力,人們第一次可以在高層建築中打開窗戶,讓室外的新鮮空氣流入室內。這一新異的構想使大樓基本上放棄了昂貴的機械空調,使自然通風率達到70 % ,節能30 % 。