信号物理参数的测量
一、实验目的
学习确定信号和随机信号的物理参数：极值，功率，交直流分量和频率的测量原理和方法。
二、实验内容
测量输入信号的最大值、最小值、振幅、功率。；
三、基本原理
四、实验方法和结果
1、产生一信号：
f(t)=1+sin(2*pi*100*t)+2cos(2*pi*153*t)，t为[0,10]秒。用统计模块库（Statistics）中的模块估计该信号的（1）直流功率，（2）交流功率，（3）最大值，（4）最小值。
2、产生一个均值为2，方差为3的高斯信号，并用统计模块测试该信号的直流分量、交流功率、信号中值。设信号采样率为1000Hz。仿真时间为10秒。
长度的测量练习 一、选择题 1．用刻度尺测得某物体的长度为 1.700m，则所用刻度尺的最小刻度是[ ] A．m B．dm C．cm D．mm 2．“万里长城”是中华民族的骄傲，它的全长是[ ] A．6.7×104m B．6.7×105m C．6.7×106m D．6.7×107m 3．用直角三角板和刻度尺测 量一圆柱形物体的直径，如图所 示，其中正确的图是[ ] 4．常见热水瓶的容积大小约为[ ] A．0.2m3B．0.02m3C．2dm3 D．200cm3 5．要测量1分硬币的厚度，使测量结果的误差较小，下列 方法中最佳的选项是[ ] A．用刻度尺仔细地测量硬币的厚度
B．用刻度尺多次测量硬币的厚度，求平均值 C．用刻度尺分别测出10个1分硬币的厚度，求平均值D．用刻度尺测出10个1分硬币叠加起来的总厚度，再除 以10，求得一个1分硬币的厚度 6．用最小刻度是毫米的刻度尺测量物体的长度，若用米作 单位，则记录结果中小数点后数字有[ ] A．1位B．2位C．3位D．4位 7．某人用一把刻度均匀的米尺量得一小桌每边长为0.980m，后来把米尺跟标准米尺对比，发现此米尺实际长 度为1.002m。则小桌每边真实长度是[ ] A．1.000m B．0.982m C．1.020m D．0.978m 8．学生用三角板上的最小刻度值是[ ] A．1cm B．1mm C．0.1mm D．1微米 9．安装窗户玻璃和窗帘时，选用合适的刻度尺的最小刻度 分别应该是[ ] A．mm，mm B．cm，cm C．mm，cm D．cm，mm
10．一块地板砖的面积约为[ ] A．1600微米2B．1600mm 2 C．1600cm2 D．1600dm2 11．某同学用同一把刻度尺三次测得文具盒的宽度分别为 9.20cm、9.21cm、9.20cm，则下列说法中错误的是[ ] A．测量结果最后应记作9.20cm B．此刻度尺的最小刻度是mm C．9.21cm这个记录结果是错误的D．9.20中最末一位数字“0”是有意义的 12．下列说法中正确是[ ] A．多次测量求平均值可以减小因测量工具不精确而产生的 误差 B．测量时选用的工具越精密越好 C．学生用钢尺的最大测量长度为15cm，因此，无法用它来测量长为50cm的课桌的宽度 D．测量长度时，也可以使用零刻度线磨损的尺子 二、填空题 1．在下列各题中填入适当的数字或单位： （1）25英寸彩色电视机屏幕的对角线长为______cm。（2）牛郎星和织女星相距约16__________。
材料物理性能参数 表征材料在力、热、光、电等物理作用下所反映的各种特性。常用的材料物理性能参数有内耗、热膨胀系数、热导率、比热容、电阻率和弹性模量等。 内耗材料本身的机械振动能量在机械振动时逐渐消耗的现象。其基本度量是振动一个周期所消耗的能量与原来振动能量之比。测量内耗的常用方法有低频扭摆法和高频共振法。内耗测量多用于研究合金中相的析出和溶解。 热膨胀系数材料受热温度上升1℃时尺寸的变化量与原尺寸之比。常用的有线膨胀系数和体膨胀系数两种。热膨胀系数的测量方法主要有：①机械记录法；②光学记录法;③干涉仪法；④X射线法。材料热膨胀系数的测定除用于机械设计外，还可用于研究合金中的相变。 热导率单位时间内垂直地流过材料单位截面积的热量与沿热流方向上温度梯度的负值之比。热导率的测量，一般可按热流状态分为稳态法和非稳态法两类。热导率对于热机，例如锅炉、冷冻机等用的材料是一个重要的参数。 比热容使单位质量的材料温度升高1℃时所需要的热量。比热容可分为定压比热容cp 和定容比热容cV。对固体而言，cp和cV的差别很小。固体比热容的测量方法常用的有比较法、下落铜卡计法和下落冰卡计法等。比热容可用于研究合金的相变和析出过程。 电阻率具有单位截面积的材料在单位长度上的电阻。它与电导率互为倒数，通常用单电桥或双电桥测出电阻值来进行计算。电阻率除用于仪器、仪表、电炉设计等外，其分析方法还可用于研究合金在时效初期的变化、固溶体的溶解度、相的析出和再结晶等问题。 弹性模量又称杨氏模量，为材料在弹性变形范围内的正应力与相应的正应变之比（见拉伸试验）。弹性模量的测量有静态法(拉伸或压缩)和动态法（振动）两种。它是机械零部件设计中的重要参数之一。
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下： ) 21(3ν-= E K ) 1(2ν+= E G （7.2） 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3
砂岩 15.7 9.6 0.28 0.21 5.2 石灰石 39.8 36.0 0.18 0.25 14.5 页岩 66.8 49.5 0.17 0.21 25.3 大理石 68.6 50.2 0.06 0.22 26.6 花岗岩 10.7 5.2 0.20 0.41 1.2 流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。这是由于对于大的K f 流动时 间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长, tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系： ' f f k K n t ∝ ? （7.3） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f 'K n m k C + = νν （7.4） 其中 3 /4G K 1 m += ν f 'k k γ= 其中，' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例，我么可以将K f 的值从其实际值（Pa 9 102?）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率（见1.7节流动与力学的相互作用）。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值，则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大，则压缩过程就慢，但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中，孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气，从而明显的使体积模量减小。 在无流动情况下，饱和体积模量为： n K K K f u + = （7.5） 不排水的泊松比为：
人教版八年级物理上册测试题及答案 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
第一章：机械运动单元测试题 一．选择题（每小题3分，共36分） 1．观察身边的物理现象——下列估测最接近实际的是（） A．演奏中华人民共和国国歌所需的时间约为47s B．我们所用物理教材的宽度约为25cm C．初中物理课本一页纸的厚度约为 D．课桌的高度约为 m 2. 晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军，测得她在50m处的速度是 6m/s，到终点时的速度为s，则全程内的平均速度是（） s B. s C. s D. s 3. 汽车速度是36km/h，运动员速度是10m/s，自行车1min通过的路程，则 A．自行车的速度最大B．短跑运动员速度最大 C．汽车速度最大 D．三者速度一样大 4. 甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s-t图像如图所示。经过6 秒，两车的位置关系是( ) A．甲在乙前面0．6米处 B．甲在乙前面1．2米处 C．乙在甲前面0．6米处 D．乙在甲前面1．2米处
5. 有位诗人坐船远眺，写下了着名诗词：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎；仔细看 山山不动，是船行”，诗人在诗词中前后两次对山的运动的描述，所选择的参照物分别是（） A．风和水 B、船和地面 C、山和船 D、风和地面 6. 使用一个刚从冰箱里拿出来的毫米刻度尺去测量一个机器零件的长度，这样测量的结 果将会（） A.偏大 B.偏小 C.正常 D.无法比较 7. 从匀速直线运动的速度公式 v = s/ t得出的结论，正确的是（） A.速度与路程成正比 B.速度与时间成反比 C.速度不变，路程与时间成正比 D.速度与路程成反比 8.课外活动时，小明和小华均在操作上沿直线进行跑步训练。在某次训练中，他们通过的 路程和时间的关系如图2所示，则下列说法中正确的是( ) A.两人都做匀速直线运动 B.两人都不是做匀速直线运动 C.前2s内，小明跑得较快 D.全程中，两人跑步的平均速度相同 9.甲图是某物体运动的s-t图像，则图（乙）中能与之相对应的v-t图像是（） 10某同学先后三次测量同一物体的宽度，测得的数据分别是、 cm、 cm，则测得该物体宽度为（） A、 B、 C、 D、 11.一列队伍长50m，跑步速度是s，队伍全部通过一长100m的涵洞，需耍的时间是（）
信号发生器 本人介绍一下信号发生器的使用和操作步骤. 1、信号发生器参数性能 频率范围：0.2Hz ~2MHz 粗调、微调旋钮 正弦波, 三角波, 方波, TTL 脉波 0.5" 大型LED 显示器 可调DC offset 电位 输出过载保护 信号发生器/信号源的技术指标: 波形正弦波, 三角波, 方波, Ramp 与脉波输出 振幅>20Vp-p (open circuit)；>10Vp-p (加50Ω负载) 阻抗50Ω+10% 衰减器-20dB+1.0dB (at 1kHz) DC 飘移<-10V ~ >+10V, (<-5V ~ >+5V 加50Ω负载) 周期控制 1 : 1 to 10 : 1 continuously rating 显示幕4位LED显示幕 频率范围0.2Hz to2MHz(共7 档) 频率控制Separate coarse and fine tuning
失真< 1% 0.2Hz ~ 20kHz , < 2% 20kHz ~ 200kHz 频率响应< 0.2dB 0.2Hz ~100kHz；< 1dB100kHz~2MHz 线性98% 0.2Hz ~100kHz；95%100kHz~2MHz 对称性<2% 0.2Hz ~100kHz 上升/下降时间<120nS 位准4Vp-p±1Vp-p ~ 14.5Vp-p±0.5Vp-p 可调 上升/下降时间<120nS 位准>3Vpp 上升/下降时间<30nS 输入电压约0V~10V ±1V input for 10 : 1 frequency ratio 输入阻抗10kΩ(±10%) 交流100V/120V/220V/230V ±10%, 50/60Hz 电源线×1, 操作手册×1, 测试线GTL-101 ×1
八年级测量练习题 1. 进行下列单位换算 8.75m ＝ mm ＝ km =?cm 61086.5 m ＝ mm 2 在国际单位制中，长度的测量单位是 ，测量长度的基本工具是 。 3. 测量任何物理量都必须首先规定它的 ，在物理实验中测长度往往都需要精确些，就要估读到 的下一位。 4. 一支新中华2B 铅笔的长度大约为 （ ） A. 17.5mm B. 17.5cm C. 17.5dm D. 17.5m 5. 某刻度尺测得物体的长度为25.76dm ，则此尺的分度值为 （ ） A. 1dm B. 1cm C. 1mm D. 1m 6. 测量是物理实验的基本内容，对某一物理量的测量，需要测量仪器进行测量，对测量仪器选择的方法是 （ ） A. 任何测量仪器都可以 B. 根据需要选择 C. 规格较大的仪器 D. 精密度较高的仪器 7. 四位同学用分度值为1分米的同一把刻度尺测量同一物体的长度，其中错误的测量数据是 （ ） A. 4.5dm B. 45cm C. 0.45m D. 45mm 8. 1.60m 106μ?可能是 （ ） A. 一个人的高度 B. 一本书的长度 C. 一个篮球场的长度 D. 一座山的高度 9. 在运动会跳远比赛中，用皮卷尺测量比赛成绩，如在测量时将皮卷尺拉得太紧，则测量值会 （ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 都有可能 10.如下图所示，该物体长度是 （ ） A. 10.94cm B. 10.9cm C. 2.9cm D. 2.94cm 11. 在学校运动会中测量跳高成绩时，应选取的合适的测量工具是 （ ） A. 分度值是1cm 的15cm 皮卷尺 B. 分度值是1mm 的1.5m 钢卷尺 C. 分度值是1mm 的米尺 D. 自制一根分度值是1cm 的硬杆长尺 12. 一名粗心的学生在测量记录中忘记写上单位，下列记录结果中，哪一个数据的单位是米 （ ） A.一名学生的身高为16.3 B.一支铅笔的长度为0.175 C.一本字典的厚度为3.5 D.一枚一元硬币的厚度为1.9 13．在国际单位中长度的主单位是____________,长度的基本测量工具是_____________,在使用前,要注意观察它的___________、___________、和______________．测量结果由____________和_________组成. 14．有两个测量数据分别为28.4厘米和50.30厘米，试判断：
材料物理习题集 第一章固体中电子能量结构和状态（量子力学基础） 1.一电子通过5400V电位差的电场，（1）计算它的德布罗意波长；（2）计算它的波数；（3） 计算它对Ni晶体（111）面（面间距d=2.04×10-10m）的布拉格衍射角。（P5） 1 2 34 1 31192 11 11 o' (2) 6.610 = (29.1105400 1.610) =1.6710 2 K 3.7610 sin sin218 2 h h p mE m d d λ π λ θλ λ θθ - -- - = ? ????? ? =? = =?= 解：（1）= （2）波数= （3）2 2.有两种原子，基态电子壳层是这样填充的 ; ; s s s s s s s 22623 22626102610 （1）1、22p、33p （2）1、22p、33p3d、44p4d ，请分别写出n=3的所有电子的四个量子数的可能组态。（非书上内容）
3. 如电子占据某一能级的几率是1/4，另一能级被占据的几率为3/4，分别计算两个能级 的能量比费米能级高出多少k T ？（P15） 1()exp[]1 1 ln[1] ()()1/4ln 3()3/4ln 3F F F F f E E E kT E E kT f E f E E E kT f E E E kT = -+?-=-=-=?=-=-?解：由将代入得将代入得 4. 已知Cu 的密度为8.5×103kg/m 3，计算其E 0 F 。（P16） 2 2 03 23426 23 3 31 18(3/8)2(6.6310)8.510 =(3 6.0210/8)291063.5 =1.0910 6.83F h E n m J eV ππ---=????????=解： 由 5. 计算Na 在0K 时自由电子的平均动能。（Na 的摩尔质量M=22.99， .0ρ?33 =11310kg/m ）（P16）
6.3测量密度 一、选择题 1．小壮同学在测量橡皮块的密度实验中，先用天平测量出橡皮块的质量为m，再将橡皮块浸没在装有适量水的量筒中，并进行了如图所示的方法读数，然后算出橡皮块的体积为V。这样测得的橡皮块密度值与真实值相比，会() A．不偏大也不偏小B．偏小 C．偏大D．不能确定 2．测量矿石密度时有以下过程：①向量筒中倒入适量的水，测出这些水的体积V1；②将矿石浸没在量筒内的水中，测出矿石和水的总体积V2；③用调节好的天平测出矿石的质量m；④根据密度公式，求出矿石的密度ρ。为了使实验结果更准确，正确的实验顺序为() A．①②③④B．①③②④ C．③①②④D．②③①④ 3．某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，图甲是调节天平平衡时的情景，图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情景，下列说法错误的是() A．图甲中应将平衡螺母向左调，使横梁平衡 B．图乙中测石块质量时，天平的读数是44 g C．由图丙量筒的示数测得石块的体积是20 cm3 D．计算出石块的密度是2.2×103 kg/m3 4．在下列用天平和量筒测量盐水密度的步骤中，你认为最合理的顺序是() ①用天平测出空烧杯的质量m1②将适量盐水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和盐水的总质量m2③将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V
④用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m3 A．①②③B．①②③④ C．②③④D．③④① 5．小壮同学想知道一个质量为79 g的铁球是不是实心的以及它的密度，于是做了如下探究：把铁球放入装满水的烧杯，收集溢出的水，然后把溢出的水全部倒入量筒中，测出溢出水的体积，如图甲、乙所示。下列对铁球是空心还是实心及密度的判断，正确的是(ρ铁＝7.9×103 kg/m3)() A．实心，7.9 g/cm3 B．空心，2.63 g/cm3 C．空心，7.9 g/cm3 D．实心，2.63 g/cm3 二、填空题 6．三名同学在用量筒测量液体体积时，读数情况如图所示，其中________同学读数正确，量筒中液体的体积为________cm3。 7．小壮同学在做测酸奶的密度实验时，先用天平测出酸奶与盒子的总质量是102.8 g，将部分酸奶倒入量筒中，如图甲所示，测量剩余酸奶与盒子的质量如图乙所示，则量筒中酸奶的质量是________g，酸奶的密度是____________kg/m3。 8．小壮同学测量小石块的密度，她先用调节好的天平测量小石块的质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示。因为没有量筒，小壮用溢水法测
有线数字电视信号传输中参数的测量方法 关键词：数字电视，传输，参数，测量，方本文描述了在有线数字电视传输中测量参数的客观方法。重点是有线数字电视信号从信号源到用户接收端的端到端性能。这个传输链包括电缆分配系统，也可包括为有线电视前端提供信号源的链路，如卫星链路、地面传输链路、或宽带网络链路等。 因为卫星系统、地面系统、微波系统有截然不同的测量规范，这里不对它们一一进行定义。 同时建议在测量有线电视系统性能时，通过系统的信号不应是解调后的信号，即有线电视的源信号取自卫星传输（经QPSK、BPSK等调制）、地面开路传输（经8－VSB或COFDM调制）或多点分配微波系统。 本文所述内容适用于任何工作频率从30MHz到2150MHz的有同轴电缆输出的电视和声音信号的有线数字电视分配系统（包括独立接收系统）。 在未来的应用中，频率范围将可能扩展为从5MHz到3000MHz。 本文介绍了对有同轴电缆输出的有线数字电视分配系统工作特性的基本测量方法，以便评估此类系统的性能及其性能限制。 这些测量方法应用于经PSK、QAM和OFDM等方式调制后的数字信号（对于在有线系统中的VSB信号的测量，还需要另外的测量方法），测量的参数如下： 系统输出口的相互隔离度 通道内的幅频响应 射频载波功率 射频噪声功率 载噪比（C/N） 比特误码率（BER） 比特误码率与Eb/No 噪声余裕 调制误差率（MER） 信噪比（S/N） 射频相位抖动 回波（用于测量均衡器的屏蔽能力） 数字调制信号的测量方法不同于模拟调制信号，主要有以下几个原因： a) 除VSB调制方式外，数字调制的信号不存在载波，因此无法测量（例如ITU－T J83中的 PSK或QAM 调制系统等），或是有几千条载波（例如OFDM调制系统，包括导频及BPSK、QPSK和QAM调制）； b) 被调制信号频谱像噪声般平铺于频带中； c) 影响接收信号质量的参数与通过信道传输在解调和纠错前引入的比特或字符误码因素有关(如:噪声、幅度和相位的失真等)； 数字调制信号的测量方法基于以下几个条件： a) 对于各种基带系统,其输入输出信号为MPEG－2的传输流(TS),例如卫星,有线,SMATV,MMDS/MVDS和地面分配系统; b) 通过卫星接收的PSK调制数字信号,例如QPSK等方式,能够以同样的调制方式在有线网络(SMATV) 中分配; c) 通过卫星接收的数字调制信号以QAM方式在有线电视网(CATV)中分配; d) 通过地面广播系统接收的OFDM调制信号能以同样的OFDM调制方式在SMATV/CATV系统中分配; e) 提供PSK,QAM或OFDM调制的I/Q基带信号源,具备适用的接口和相关的SI文件信息; f) 在注明的有关地方需用PSK,QAM或OFDM调制的一个基准接收机,并指明其接口; g) 解码设备不会影响结果的一致性. （1）系统输出口的相互隔离度
材料物理性能 第一章、材料的热学性能 一、基本概念 1.热容：物体温度升高1K 所需要增加的能量。（热容是分子热运动的能量随温度变化的一个物理量）T Q c ??= 2.比热容：质量为1kg 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。[ 与 物质的本性有关，用c 表示，单位J/(kg ·K)]T Q m c ??=1 3.摩尔热容：1mol 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。用Cm 表示。 4.定容热容：加热过程中，体积不变，则所供给的热量只需满足升高1K 时物体内能的增加，不必再以做功的形式传输，该条件下的热容： 5.定压热容：假定在加热过程中保持压力不变，而体积则自由向外膨胀，这时升高1K 时供 给 物体的能量，除满足内能的增加，还必须补充对外做功的损耗。 6.热膨胀：物质的体积或长度随温度的升高而增大的现象。 7.线膨胀系数αl ：温度升高1K 时，物体的相对伸长。t l l l ?=?α0 8.体膨胀系数αv ：温度升高1K 时，物体体积相对增长值。t V V t t V ??= 1α 9.热导率（导热系数）λ：在 单位温度梯度下，单位时间内通过单位截面积的热量。（标志 材 料热传导能力，适用于稳态各点温度不随时间变化。)q=-λ△T/△X 。 10.热扩散率（导温系数）α：单位面积上，温度随时间的变化率。α=λ/ρc 。α表示温度变化的速率（材料内部温度趋于一致的能力。α越大的材料各处的温度差越小。适用于非稳态不稳定的热传导过程。本质仍是材料传热能力。）。 二、基本理论
1.德拜理论及热容和温度变化关系。 答：⑴爱因斯坦没有考虑低频振动对热容的贡献。 ⑵模型假设：①固体中的原子振动频率不同；处于不同频率的振子数有确定的分布函数； ②固体可看做连续介质，能传播弹性振动波； ③固体中传播的弹性波分为纵波和横波两类； ④假定弹性波的振动能级量子化，振动能量只能是最小能量单位hν的整数倍。 ⑶结论：①当T》θD时，Cv,m=3R；在高温区，德拜理论的结果与杜隆-珀蒂定律相符。 ②当T《θD时，Cv,m∝3T。 ③当T→0时，Cv,m→0，与实验大体相符。 ⑷不足：①由于德拜把晶体看成连续介质，对于原子振动频率较高的部分不适用； ②晶体不是连续介质，德拜理论在低温下也不符； ③金属类的晶体，没有考虑自由电子的贡献。 2.热容的物理本质。 答：温度一定时，原子虽然振动，但它的平衡位置不变，物体体积就没变化。物体温度升高了，原子的振动激烈了，但如果每个原子的平均距离保持不变，物体也就不会因为温度升高而发生膨胀。 【⑴反映晶体受热后激发出的晶格波和温度的关系； ⑵对于N个原子构成的晶体，在热振动时形成3N个振子，各个振子的频率不同，激发出的声子能力也不同； ⑶温度升高，晶格的振幅增大，该频率的声子数目也增大； ⑷温度升高，在宏观上表现为吸热或放热，实质上是各个频率声子数发生变化。材料物理的解释】 3.热膨胀的物理本质。 答：由于原子之间存在着相互作用力，吸引力与斥力。力大小和原子之间的距离有关（是非线性关系，引力、斥力的变化是非对称的），两原子相互作用是不对称变化，当温度上升，势能增高，由于势能曲线的不对称性必然导致振动中心右移。即原子间距增大。 ⑴T↑原子间的平均距离↑r＞r0吸引合力变化较慢 ⑵T↑晶体中热缺陷密度↑r＜r0排斥合力变化较快 【材料质点间的平均距离随温度的升高而增大（微观），宏观表现为体积、线长的增大】 4.固体材料的导热机制。 答：⑴固体的导热包括：电子导热、声子导热和光子导热。 ①纯金属：电子导热是主要机制； ②合金：声子导热的作用增强； ③半金属或半导体：声子导热、电子导热； ④绝缘体：几乎只有声子导热一种形式，只有在极高温度下才可能有光子导热存在。 ⑵气体：分子间碰撞，可忽略彼此之间的相互作用力。 固体：质点间有很强的相互作用。 5.焓和热容与加热温度的关系。P11。图1.8 ⑴①有潜热，热容趋于无穷大；⑵①无潜热，热容有突变
鲁础营中学2014-2015年第一学期 八年级物理第一次月考试题 （满分100分，60分钟完卷） 班级姓名座号评分 一、选择题（每题3分，共30分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选项 1.小明上完长度的测量这一章节后，就想试试自己是否会估算日常生活中常见 物体的长度，下列选项中，你认为他估算正确的是（） A.物理课本的宽度约为17dm B.一支普通牙刷的长度大约是20cm C.普通教室的高度约为15m D.自行车车轮直径约为1.5m 2.做作业时，小红有道单位换算题做错了，请你帮她找出来（） A.13Km=1.3×10 m B.5h=300min C.20m/s=72Km/h D.20Km/h=72m/s 3.如图1所示，用刻度尺测一物体的长度，则此物体的 长度为（） A.9.8cm B.9.80cm C.3.8cm D.3.80cm 4.每到星期一都有隆重的升旗仪式，当国歌奏响红旗升起时，每个同学都要庄严 肃穆，行注目礼。选下列哪个物体作为参照物时，红旗是静止的（） A.学生 B.老师 C.教学楼 D.红旗上的五角星 5.关于参照物的说法中，正确的是（） A.可以把研究的物体作为参照物 B.运动的物体也可以选为参照物 C.参照物是绝对不动的物体 D.只有静止的物体才能作为参照物 6.对比以下四个选项中，平均速度最大的是（） A.航模飞行器以10m/s的速度飞行 B.汽车以10Km/h的速度在路上行驶 C.百米赛跑中运动员用10s跑完全程 D.一物体从40m高空落下用了2s 7.我们生活在一个运动的世界，下面的现象中哪些属于机械运动（）
A.飞奔的猎豹 B.心花怒放 C.电磁运动 D.五四运动 8.传说孙悟空有腾云驾雾的本领，一个筋斗（约1s）能翻十万八千里（折合5.4 ×104Km），已知地球到月球的距离约为3.8×105Km，估算孙悟空大约需要翻几个筋斗就可以到达月球（） A.5个 B.6个 C.7个 D.8个 9.甲乙两物体在同一段路中做匀速直线运动，如果甲乙速度之比为4：3，则所 用时间之比为（） A.4：3 B.3：4 C.8：6 D.6：8 10.一辆汽车在高速路上匀速行驶，它的运动的v-t图像应该是（） A B C D 二、填空题（每题2分，共28分） 11.（1）如图2所示，刻度尺的分度值是， 木块的长度为。 （2）如图3停表的读数是____________秒。 12.单位换算： （1）太阳的半径约为7×108m= μm； （2）人头发的直径约为7×10-5m= mm ； （3）早读时间约为0.5h= s； 13.小明乘电梯在上升的过程中，若选取为参照物，小明是静止的；若 选取为参照物，则小明是运动的。若电梯在10s 内从一层直达八层，且每层楼高为3m，则电梯从一层直达八层的平均速度为 m/s，合计 Km/h。 14.我们都知道龟兔赛跑的故事，兔子偷懒之前我们觉得兔子运动的快，而最终 裁判判乌龟赢。我们和裁判判断不一的原因是：
八年级物理测量教案 八年级物理测量教案： 教学目标 1、知识与技能 ●会使用适当的工具测量时间和长度 ●知道测量有误差,误差和错误有区别 2、过程与方法 ●体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法 3、情感、态度与价值观 ●认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程,培养对科学 技术的热爱 教学重难点 1、重点:使用适当工具测量时间和长度 2、难点:误差的产生。误差与错误的区别 教学方法设计 从以下5个方面进行教学方法设计：(1)根据新课标的要求，教 学目标从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度制 定落实.(2)设计营造民主、互动的教学氛围，通过师生讨论长度和 时间的测量的实验方案、分析论证误差的产生和误差与错误的区别、完成知识应用的案例和课堂检测的问题等.(3)创设学习物理的情景，培养学生科学探究的能力.例如，通过回顾学生已有的对长度和时间 的认识，让学生来说应选择怎样的测量工具，应怎样测量，通过解 决在“知识应用”和“课堂检测”教学环节中所提出的实际问题，
感受误差与错误的区别.(4)优化整合现代教学技术，提高课堂教学效益.例如，适时运用投影、说明怎样进行读数.(5)注重教学的反馈和评价，促进教学相长.做好学生的自我和相互评价、学生与教师的相互评价. 教学资源准备 24架停表、24把米尺。多媒体展示。 教学过程 (一)引入新课 请一个同学说一说：“你的身高?”，“你从家到学校有多远、要多长时间?”通过学生的讨论得出，在生活、生产和科研中，经常要进行长度和时间的测量，探究物体的运动规律也要进行长度和时间的测量。 (二)讲授新课 要测量就要有一个公认的测量单位。在古代，人们就学会了利用身边的物品、自然界的某些有规律的变化作为测量单位。比如利用身高、足长作为长度单位，利用昼夜的交替、季节的变化作为时间单位。 1960年，国际上通过了一套统一的测量标准，叫国际单位制，简称SI. 在国际单位制中，长度的基本单位是米(m)。时间的基本单位是秒(s). 单位换算： 有了统一的单位就好进行测量了。 一、长度的测量 1、常用的长度测量工具
材料物理性能复习总结
第一章电学性能 1.1 材料的导电性 ，ρ称为电阻率或比电阻，只与材料特性有关，而与导体的几何尺寸无关，是评定材料导电性的基本参数。ρ的倒数σ称为电导率。 一、金属导电理论 1、经典自由电子理论 在金属晶体中，正离子构成了晶体点阵，并形成一个均匀的电场，价电子是完全自由的，称为自由电子，它们弥散分布于整个点阵之中，就像气体分子充满整个容器一样，因此又称为“电子气”。它们的运动遵循理想气体的运动规律，自由电子之间及它们与正离子之间的相互作用类似于机械碰撞。当对金属施加外电场时，自由电子沿电场方向作定向加速运动，从而形成了电流。在自由电子定向运动过程中，要不断与正离子发生碰撞，使电子受阻，这就是产生电阻的原因。 2、量子自由电子理论 金属中正离子形成的电场是均匀的，价电子与离子间没有相互作用，可以在整个金属中自由运动。但金属中每个原子的内层电子基本保持着单个原子时的能量状态，而所有价电子却按量子化规律具有不同的能量状态，即具有不同的能级。 0K时电子所具有最高能态称为费密能E F。 不是所有的自由电子都参与导电，只有处于高能态的自由电子才参与导电。另外，电子波在传播的过程中被离子点阵散射，然后相互干涉而形成电阻。 马基申定则：，总的电阻包括金属的基本电阻和溶质（杂质）浓度引起的电阻（与温度无关）；从马基申定则可以看出，在高温时金属的电阻基本取决于，而在低温时则决定于残余电阻。 3、能带理论 能带：由于电子能级间隙很小，所以能级的分布可看成是准连续的，称为能带。 图1-1(a)、(b)、(c)，如果允带内的能级未被填满，允带之间没有禁带或允带相互重叠，在外电场的作用下电子很容易从一个能级转到另一个能级上去而产生电流，具有这种能带结构的材料就是导体。 图1-1(d)，若一个满带上面相邻的是一个较宽的禁带，由于满带中的电子没
八年级物理测量教案 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《八年级物理测量教案》的内容，具体内容：物理这门自然科学课程比较难学，靠死记硬背是学不会的，一字不差地背下来，出个题目还是照样不会作。那么，如何学好物理呢?下面我为大家带来的内容，希望大家喜欢。：教学目标1、知识... 物理这门自然科学课程比较难学，靠死记硬背是学不会的，一字不差地背下来，出个题目还是照样不会作。那么，如何学好物理呢?下面我为大家带来的内容，希望大家喜欢。 ： 教学目标 1、知识与技能 ●会使用适当的工具测量时间和长度 ●知道测量有误差,误差和错误有区别 2、过程与方法 ●体验通过日常经验或自然现象粗略估计时间和长度的方法 3、情感、态度与价值观 ●认识计量时间和长度的工具及其发展变化的过程,培养对科学技术的热爱 教学重难点 1、重点:使用适当工具测量时间和长度
2、难点:误差的产生。误差与错误的区别 教学方法设计 从以下5个方面进行教学方法设计：(1)根据新课标的要求，教学目标从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度制定落实.(2)设计营造民主、互动的教学氛围，通过师生讨论长度和时间的测量的实验方案、分析论证误差的产生和误差与错误的区别、完成知识应用的案例和课堂检测的问题等.(3)创设学习物理的情景，培养学生科学探究的能力.例如，通过回顾学生已有的对长度和时间的认识，让学生来说应选择怎样的测量工具，应怎样测量，通过解决在"知识应用"和"课堂检测"教学环节中所提出的实际问题，感受误差与错误的区别.(4)优化整合现代教学技术，提高课堂教学效益.例如，适时运用投影、说明怎样进行读数.(5)注重教学的反馈和评价，促进教学相长.做好学生的自我和相互评价、学生与教师的相互评价. 教学资源准备 24架停表、24把米尺。多媒体展示。 教学过程 (一)引入新课 请一个同学说一说："你的身高?" ，"你从家到学校有多远、要多长时间?"通过学生的讨论得出，在生活、生产和科研中，经常要进行长度和时间的测量，探究物体的运动规律也要进行长度和时间的测量。 (二)讲授新课
期末复习题 一、填空（20） 1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈低。 ．复介电常数由实部和虚部这两部分组成，实部与通常应用的介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 ．当磁化强度M为负值时，固体表现为抗磁性。8．电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成。 9．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 10．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 11．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为I0?（1-m）2x。 12．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子Y= 。 13．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为ql 。 14．裂纹扩展的动力是物体储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 15.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。16．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 17．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。 18．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。 19．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 20．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 21. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 22.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产
第一章机械运动 一长度特殊测量导学案 主备宋艳尊审核郭静 【教学目标】 知识与技能：1、会正确使用刻度尺测长度；2、了解一些长度测量的特殊方法。 过程与方法：3、掌握长度测量的特殊方法；并能加以应用解决问题； 4、学会同学间进行合作与交流。 情感态度与价值观：5、养成实事求是、仔细观察、认真实验的学习习惯； 6、培养对物理的浓厚兴趣。 【教学重点】：2、3 【教学难点】：3、5 【教学手段】：实验、活动、小组探究、合作学习 【教学课时】1课时 【教学流程】 在长度测量中，有些物体的长度用刻度尺不能直接测量或很难测准，如果采用一些间接的测量方法就可以进行有效的、准确的测量。 一“变曲为直”法，又叫“替代法” 例1. 如图1所示，小明同学想乘船游览长江，请你利用所学的知识帮助小明同学计算重庆到南京的长江长度。 图1 分析：此题关键是测量出图中重庆与南京间的长江长度，然后依据比例尺计算出重庆与南京间的长江长度。找一根弹性很小的细棉线，让细线与图中长江重合，标出重庆和南京在细线上的位置，然后将细线伸直，用刻度尺测出棉线上重庆与南京间的长度，再乘以比例尺，即得重庆与南京间的长江长度。 说明：这种方法我们叫做“变曲为直”法，又叫“替代法”。我们可以用此法测量地图上两点间的铁路长，也可以测铅笔的横截面周长：用窄纸条紧包在铅笔侧面上，在纸条重叠处扎孔，然后将纸条展开，用刻度尺测出两孔间的长度即铅笔周长。 二“累积法” 例2. 如何用刻度尺测出一根细铜丝的直径？ 分析：细铜丝的直径很小，如果用刻度尺直接测量， 或者测不出或者误差太大，如图2所示，把细铜丝在铅笔 上紧密排绕n圈，测出线圈长度l，则细铜丝直径d l n =。 说明：这种方法我们称为“变小为大法”，也叫“累积法”，常用于微小物理量的测量。用此法还可以测量一张纸的厚度。 三“滚动法” 例3. 如何测量学校操场的周长L？ 分析：可以用米尺直接测量，但较麻烦，先用米尺测出自行车前轮的周长l，然后推自行车绕操场一周，记下自行车前轮滚动的圈数n，则L nl =。 说明此法我们称为“变大为小法” 线时常用此法，汽车、摩托车的里程表就是这个原理。 四“配合法” 例4. 测量一钢管外径，图3的四种方法正确的是哪一个？ 图3 分析：钢管截面是一个圆，其圆心不明确，不能用图C的方法；图A中截面下顶点没有与零刻线对齐；图D中刻度线没有贴近被测物体，读数不准，图B中，刻度尺和三角板准确定位了钢管的外径，故图B方式准确。 说明：这种方法称为“辅助工具法”，用于测量那些难于贴近的长度，如硬币直径、乒乓球直径、圆锥体高等，测量时，都需要借助于三角板等其他工具。 五“公式计算法” 例5. 一盘细铜丝，如何测出它的长度？ 分析：若用米尺直接测量不易操作，可先用天平测出铜丝质量，依据密度公式算出铜丝体积，再除以铜丝的横截面积即得铜丝长。 说明：有些长度不易测量，如旗杆的高度、楼房的高度等。测出阳光下物体的影长，再依据数学知识就可以算出其高度，这种方法我们称为“公式计算法”，它要用到一些数学、物理知识。 长度测量的特殊方法还有很多，实际测量中，同学们要根据具体情况，灵活运用知识，使用更准确、更简便的测量方法，同时，这些方法中蕴含的物理思想也可运用
正弦波参数分析仪 设计报告
摘要 本作品以MSP430单片机为控制核心，由波形变换电路、峰值检测电路、显示电路、单片机自带AD转换电路组成。将信号变为方波后可直接由单片机测出其的频率，其峰值由峰值检测电路转换为直流信号并被单片机测量。 关键字：正弦信号;频率;峰值;MSP430单片机; Abstract This design take MSP430 MCU as control core, Provided by the waveform conversion circuit, the Peak detection circuit,the display circuit, AD conversion circuit in MCU. The frequency of Signal can be directly measured by the microcontroller when it is transformed as square wave , its peak by the peak detector circuit is converted into a DC signal and SCM measurements. Keyword:sinusoidal signal;frequency;Peak;MSP430 microcontroller; 一、系统方案论证与比较 1、频率测量方案选择 方案一：采用计数器芯片74LS161和8253。该计数器芯片可以精确地对矩形波信号进行计数并直接与单片机交换数据，但其测量频率很有限，外围电路复杂，价格较贵。 方案二：利用MSP430单片机内部含有两个定时/中断计数器，且每个定时/计数器均含有16位，可以通过定时器实现测频与测周,能够很好的满足测量频率为高频或是低频时的测量要求。 最终选择方案二，同时为了提高频率计的量程，分别对高频和低频信号采用测频和测周的测量方法。且由此设计的频率计具有精度高、测量时间短，耗能少，使用方便等优点。 2、峰值测量方案选择 方案一：以运放、二极管以及电容器组成精密峰值保持电路，并通过ADC 对保持电路幅度进行测量，同时电路中引入反馈电路，实现方便对输出进行调试。 方案二：模拟直接运算变换法。根据有效值数学定义用集成组件乘法器、开方器等一次对被测信号进行平方、平均值和开方等计算，直接得出输入信号的有效值。在这种电路设计中，当输入信号幅度变小时，平方器输出电压的平均值下降很快，输出很小，往往与失调和漂移电压混淆，因此该电路的动态范围很窄，且精度不高。 最终采用方案一，其电路实现简单，价格低廉，调试方便，加入反馈电路能对输入信号进行更加准确的测量。