制药工程原理与设备重点
绝对压力：以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力。表压：当被测流体的压强高于外界的大气压强时，用压强表测量，其读书反映了被测流体的绝对压强高于外界压强的数值，简称表压。真空度：当被测流体压强低于外加大气压强时，用真空表测量，其读数反应了流体的绝对压强低于外界大气压强的数值，称为真空度。稳态流动，在流体流动系统中，若任一点处的温度，压力，流速等与流动有关的参数仅随位置而变，而不随时间而变，这种流动即为稳态流动，（随时间改变即为非稳态流动）。直管阻力，流体流经一定管径的直管时，因流体的内摩擦而产生的阻力称为直管阻力。局部阻力：流体流经管路中的管件（弯头，三通），阀门以及进口，出口，扩大，缩小等局部位置时，其流速的大小和方向都会发生变化，且流动会受到强烈的干扰和冲击，使涡流加剧，由此产生的阻力称为局部阻力。雷诺数Re≤ 2000流体为层流；Re≥4000 流体为湍流。气缚现象：在泵启动前，由于泵内存在部分空气，空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转对其产生的离心力很小，叶轮中心处所形成的低压不足以造成吸入液体所需的真空度，此时泵启动了但不能输送液体这叫做气缚现象。气蚀现象，泵内的低压区产生的气泡飞向高压区时破裂或凝结，在金属表面破裂凝结时产生很高的压强，液体指点打击金属，使泵体产生振动和噪声，仅随表明逐渐疲劳而破坏这种现状叫做气蚀现象。打旋现象：搅拌过程中，若液体为低粘度液体，且叶轮转速足够高，则液体在离心力的作用下涌向釜壁并下凹，再沿釜壁上升，结果形成一个漏斗形的旋涡，且叶轮的转速越大，旋涡的下凹深度就越深，这种现象称为打旋。溶解度：在一定温度下，溶质在溶剂中的最大溶解能力称为该溶质在该溶剂中的溶解度。过饱和度：同一温度下，过饱和溶液与饱和溶液的浓度差。过饱和现象：在一定温度T1下加入溶剂得到饱和溶液，但是弱降低温度到T2，此时溶液的浓度稍高于T2下的溶解度，溶液不会析出晶体，出现了溶液浓度高于溶解度的现象，称为过饱和现象。相对挥发度：溶液中易挥发组分与难挥发组分的挥发度之比称为相对挥发度。理论板：若离开塔板的气相组成yn与液相组成xn之间达到平衡，则称这种塔板为理论板。回流比：习惯上将回流液体量与塔板产品采出量之比称为回流比。漏液，若孔速过低，则板上液体会从筛孔直接落下，这种现象称为漏液。液泛：当气相或液相的流量过大，以至降液管内的液体不能顺利流下时，液体便开始在管内积累。当管内液位增高至溢流堰顶部时，两板间的液体将连
为一体，该塔板便产生积液，并依次上升，这种现象称为液泛或淹塔。露点：对于不饱和湿空气，维持总压P和湿度H不变，将其冷却至饱和状态时的温度称为露点。平衡水分：在给定干燥条件下，物料中不能除去的水分称为平衡水分。目：以每英寸（25.4mm）筛网长度上的孔数即目。干法粉碎：是通过干燥处理使药物中的含水量降至一定限度后再进行粉碎的方法。湿法粉碎：是在固体药物中加入适量液体进行研磨粉碎的方法，所用液体不能影响药效。低温粉碎：是利用药物在低温下脆性较大的特点进行粉碎的方法。超微粉碎是利用现代超微粉碎技术将原生药粉碎至5-10um以下。
伯努利方程式的几种形式：位能；动能；静压能；外功；能量损失。离心泵的流量调节：1.改变管路特性曲线；2.改变泵的转速；3.切割叶轮外径。往复泵的流量调节:1旁路调节；2改变转速或活塞行程。小直径高转速搅拌器1推进式搅拌器；2涡轮式搅拌器。大直径低转速搅拌器1桨式搅拌器2锚式和框式
搅拌器3螺带式搅拌器。搅拌过程的强化：1.提高搅拌器的转速；2.消除打旋现象；3.设置导流筒。搅拌器选择：1.低黏度均相液体的混合，推进式搅拌器；2.高黏度均相液体的混合，一般用大尺寸低俗搅拌器；3.分散，固体悬浮，固体溶解，气体吸收，结晶，用涡轮式搅拌器；8.传热，传热小用桨式，大用推进式或涡轮式。药材有效成分的提取过程及机制：1.润湿与渗透阶段，润湿表面，渗透内部；2.溶解阶段，药材内的各种可溶性成分转移至溶剂中；3.扩散阶段，溶剂溶解药物形成浓度差，这是提取过程的动力。●超临界CO2的特点:1.CO2临界温度31.1C接近室温，因此以超临界CO2为萃取剂可避免常规提取过程中可能产生的氧化，分解现象，从而保持药物成分的原有特性；2.CO2临界压力7.38MPa ，属于中压范围，该压力范围工业上容易实现；3.超临界二氧化碳具有极高的扩散系数和较强的溶解能力，有利于快速萃取和分离；4.超临界二氧化碳萃取的产品纯度高，控制适宜的温度和压力可获得高纯度提取物；5.二氧化碳化学性质稳定，具有抗氧化灭菌作用以及无毒，无味，无色，不腐蚀，无污染，无溶剂残留，价格便宜等特点；6.超临界二氧化碳易于萃取挥发油，烃，酯，等非极性物质。常用吸附剂：1.活性白土；2.活性碳；3.硅胶；4.氧化铝；5.分子筛；6.大孔吸附树脂。吸附过程：1.接触过滤式吸附过程；2.固定床吸附过程。吸附剂的再生：1.热再生法，用加热的方法使吸附质从吸附剂表面脱附出来达到吸附剂再生的目的；2.溶剂再生法，将吸附剂与另一溶剂相接触，利用溶剂与吸附质间的相互作用，使吸附质脱落或将其置换出
来达到目的；3.生物再生法，利用微生物将吸附剂表面所吸附的有机物质氧化成CO2 和H2O；4.氧化分解再生法，利用氧化剂将吸附剂表面所吸附的各种有机物质氧化分解成小分子，达到再生的目的。离子交换树脂包括阳离子树脂和阴离子树脂；阳离子包括强酸性和弱酸性，阴离子包括强碱性和弱碱性。影响蒸汽冷凝传热的主要因素：1.蒸汽中的不凝性气体；2.冷凝水；3.蒸汽的流速和流向；4.流体的物性冷凝壁面的状况。传热过程的强化途径：1.提高总传热系数K，包括提高流体流速，防止结垢和及时清除垢层；2.增大传热面积S；3.增大平均温差Δt
。多效蒸发3种流程：1.并流流程；2.逆流流程；3.平流流
m
程。蒸发过程的节能措施：1.多效蒸发；2.回收冷凝水的热量；3.额外蒸汽；4.热泵蒸发。结晶操作的控制：1.连续结晶的操作，连续结晶的操作过程中一般需采取“过饱和度控制”和“细晶消除”等措施，改善晶体的小粒度和宽分布等缺陷，过饱和度是结晶过程中应加以严格控制的一个重要参数，其值一般维持在介稳区范围内；2.间歇结晶的控制，间歇结晶可获得粒度相对均匀的高纯晶体产品，通常需对结晶的成核速率加以严格控制，生产中可通过添加晶种的办法实现，工业中还通过再结晶的方式获得。精馏原理：将上一级的液相回流并与下一级的气相接触是精馏过程的必要条件，10-11中分别保留了最上一级
的冷凝器和最下一级的加热器，最上一级的上升蒸汽经冷凝气冷凝后并非全部作为产品，而是将其中一部分与组成为y2的料液混合，这部分返回设备的产品成为回流，它是保证精馏过程能够连续稳定操作的必要条件，最下一级的加热器又称为再沸气，如同设备上部的回流一样，也是保证精馏过程能够连续稳定操作的必要条件。图解法：图解法与逐板计算法的原理完全相同，只是将逐板计算过程在相平衡图上直观的表示出来，与逐板计算法相比，图解法的准确性较差，但过程简便。
回流比的影响与选择，回流比对精馏塔的设计与操作有着重要作用，若回流比增大，精馏段操作线的截距将减小，两操作线的交点d将向下移动，提馏段操作线亦随之向下移动，即两操作线均向偏离平衡线或靠近对角线的方向移动，从而使达到规定分离任务所需的理论板数将减少。但增大回流比会增加冷却剂和加热剂的消耗，使塔径，再沸器，冷凝器的传热面积增加。从而使投资费用
和消耗费用增加。1.全回流和最小理论塔板数2.最小回流比3.适宜回流比的选择，图中总费用最低时的回流比即为适宜回流比。恒速干燥阶段：物料含水量降至x,物料表面温度达到空气湿球温度，空气传递给物料的水分全部用于气化物料的水分，传热速率与干燥速率保持恒定，恒速段气化的水分为非结合水分，物料内部的水分向表面传递的速率与水分气化的速率相适宜，以维持物料表面物料表明的恒定状态。降速干燥阶段：物料内部的非结合水已经不多，因而内部水分不能及时扩散至物料表面，物料表面不能持续全部湿润，水分气化量减少，干燥速率逐渐减小，物料表面温度上升，这是第一阶段，第二阶段物料表面变干，水分由内向外传递的速率越来越小，物料表面的温度持续升高，干燥速度最终将为0。超细粉碎设备：振动磨；搅拌磨；气流粉碎机；胶体磨。电磁振动筛：由接触器，电磁铁、衔铁、筛网和弹簧等部件构成。固定型混合机：1.槽式混合机；2.锥式混合机。回转型混合机：1.V形混合机；2.二维运动混合机；3.三维运动混合机。●滴制式软胶囊机工作原理，工作时，明胶液和油状药液分别由计量泵的活塞压入喷嘴的内层和外层，并以不同速度喷出。当一定量的油状药液被定量的明胶液包裹后，滴入冷却柱。在冷却柱中，外层明胶液被冷却液冷却，并在表面张力作用下形成球形，逐渐凝固成胶丸。胶丸随液体石蜡流入过滤器，并被收集于滤网上。所得胶丸经清洗、烘干等工序后既得成品软胶囊制剂。●当安瓿被移瓶齿板送至封口工位时，安瓿的颈部靠在固定齿板的齿槽上，下部放在蜗轮蜗杆箱的滚轮上，底部则落在呈半球形的支头上，上部则由压瓶滚轮压住。此时，蜗轮转动带动压瓶滚轮旋转，使安瓿围绕自身轴线缓慢旋转，同时喷嘴喷出的高温火焰对瓶颈加热。当瓶颈加热部位呈熔融状态时，拉丝钳张口向下，到达最低位置收口，，将安瓿颈部钳住，随后拉丝钳向上运动将安瓿熔化丝头抽断并使安瓿闭合。当拉丝钳运动至最高位置时，钳口启闭两次，将夹住的玻璃丝头甩掉。安瓿封口后，压瓶凸轮1和摆杆2使压瓶滚轮4松开，随后移瓶齿板将安瓿送出。
绝对压力：以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力。表压：当被测流体的压强高于外界的大气压强时，用压强表测量，其读书反映了被测流体的绝对压强高于外界压强的数值，简称表压。真空度：当被测流体压强低于外加大气压强时，用真空表测量，其读数反应了流体的绝对压强低于外界大气压强的数值，称为真空度。稳态流动，在流体流动系统中，若任一点处的温度，压力，流速等与流动有关的参数仅随位置而变，而不随时间而变，这种流动即为稳态流动，（随时间改变即为非稳态流动）。直管阻力，流体流经一定管径的直管时，因流体的内摩擦而产生的阻力称为直管阻力。局部阻力：流体流经管路中的管件（弯头，三通），阀门以及进口，出口，扩大，缩小等局部位置时，其流速的大小和方向都会发生变化，且流动会受到强烈的干扰和冲击，使涡流加剧，由此产生的阻力称为局部阻力。雷诺数Re≤ 2000流体为层流；Re≥4000 流体为湍流。气缚现象：在泵启动前，由于泵内存在部分空气，空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转对其产生的离心力很小，叶轮中心处所形成的低压不足以造成吸入液体所需的真空度，此时泵启动了但不能输送液体这叫做气缚现象。气蚀现象，泵内的低压区产生的气泡飞向高压区时破裂或凝结，在金属表面破裂凝结时产生很高的压强，液体指点打击金属，使泵体产生振动和噪声，仅随表明逐渐疲劳而破坏这种现状叫做气蚀现象。打旋现象：搅拌过程中，若液体为低粘度液体，且叶轮转速足够高，则液体在离心力的作用下涌向釜壁并下凹，再沿釜壁上升，结果形成一个漏斗形的旋涡，且叶轮的转速越大，旋涡的下凹深度就越深，这种现象称为打旋。溶解度：在一定温度下，溶质在溶剂中的最大溶解能力称为该溶质在该溶剂中的溶解度。过饱和度：同一
温度下，过饱和溶液与饱和溶液的浓度差。过饱和现象：在一定温度T1下加入溶剂得到饱和溶液，但是弱降低温度到T2，此时溶液的浓度稍高于T2下的溶
解度，溶液不会析出晶体，出现了溶液浓度高于溶解度的现象，称为过饱和现象。相对挥发度：溶液中易挥发组分与难挥发组分的挥发度之比称为相对挥发度。理论板：若离开塔板的气相组成yn与液相组成xn之间达到平衡，则称这种塔板为理论板。回流比：习惯上将回流液体量与塔板产品采出量之比称为回流比。漏液，若孔速过低，则板上液体会从筛孔直接落下，这种现象称为漏液。液泛：当气相或液相的流量过大，以至降液管内的液体不能顺利流下时，液体便开始在管内积累。当管内液位增高至溢流堰顶部时，两板间的液体将连为一体，该塔板便产生积液，并依次上升，这种现象称为液泛或淹塔。露点：对于不饱和湿空气，维持总压P和湿度H不变，将其冷却至饱和状态时的温度称为露点。平衡水分：在给定干燥条件下，物料中不能除去的水分称为平衡水分。目：以每英寸（25.4mm）筛网长度上的孔数即目。干法粉碎：是通过干燥处理使药物中的含水量降至一定限度后再进行粉碎的方法。湿法粉碎：是在固体药物中加入适量液体进行研磨粉碎的方法，所用液体不能影响药效。低温粉碎：是利用药物在低温下脆性较大的特点进行粉碎的方法。超微粉碎是利用现代超微粉碎技术将原生药粉碎至5-10um以下。
伯努利方程式的几种形式：位能；动能；静压能；外功；能量损失。离心泵的流量调节：1.改变管路特性曲线；2.改变泵的转速；3.切割叶轮外径。往复泵的流量调节:1旁路调节；2改变转速或活塞行程。小直径高转速搅拌器1推进式搅拌器；2涡轮式搅拌器。大直径低转速搅拌器1桨式搅拌器2锚式和框式
搅拌器3螺带式搅拌器。搅拌过程的强化：1.提高搅拌器的转速；2.消除打旋现象；3.设置导流筒。搅拌器选择：1.低黏度均相液体的混合，推进式搅拌器；2.高黏度均相液体的混合，一般用大尺寸低俗搅拌器；3.分散，固体悬浮，固体溶解，气体吸收，结晶，用涡轮式搅拌器；8.传热，传热小用桨式，大用推进式或涡轮式。药材有效成分的提取过程及机制：1.润湿与渗透阶段，润湿表面，渗透内部；2.溶解阶段，药材内的各种可溶性成分转移至溶剂中；3.扩散阶段，溶剂溶解药物形成浓度差，这是提取过程的动力。●超临界CO2的特点:1.CO2临界温度31.1C接近室温，因此以超临界CO2为萃取剂可避免常规提取过程中可能产生的氧化，分解现象，从而保持药物成分的原有特性；2.CO2临界压力7.38MPa ，属于中压范围，该压力范围工业上容易实现；3.超临界二
氧化碳具有极高的扩散系数和较强的溶解能力，有利于快速萃取和分离；4.超临界二氧化碳萃取的产品纯度高，控制适宜的温度和压力可获得高纯度提取物；5.二氧化碳化学性质稳定，具有抗氧化灭菌作用以及无毒，无味，无色，不腐蚀，无污染，无溶剂残留，价格便宜等特点；6.超临界二氧化碳易于萃取挥发油，烃，酯，等非极性物质。常用吸附剂：1.活性白土；2.活性碳；3.硅胶；4.氧化铝；5.分子筛；6.大孔吸附树脂。吸附过程：1.接触过滤式吸附过程；2.固定床吸附过程。吸附剂的再生：1.热再生法，用加热的方法使吸附质从吸附剂表面脱附出来达到吸附剂再生的目的；2.溶剂再生法，将吸附剂与另一溶剂相接触，利用溶剂与吸附质间的相互作用，使吸附质脱落或将其置换出来达到目的；3.生物再生法，利用微生物将吸附剂表面所吸附的有机物质氧化成CO2 和H2O；4.氧化分解再生法，利用氧化剂将吸附剂表面所吸附的各种有机物质氧化分解成小分子，达到再生的目的。离子交换树脂包括阳离子树脂和阴离子树脂；阳离子包括强酸性和弱酸性，阴离子包括强碱性和弱碱性。影响蒸汽冷凝传热的主要因素：1.蒸汽中的不凝性气体；2.冷凝水；3.蒸汽的流速和流向；4.流体的物性冷凝壁面的状况。传热过程的强化途径：1.提高总传热系数K，包括提高流体流速，防止结垢和及时清除垢层；2.增大传热面积S；3.
。多效蒸发3种流程：1.并流流程；2.逆流流程；3.平流流
增大平均温差Δt
m
程。蒸发过程的节能措施：1.多效蒸发；2.回收冷凝水的热量；3.额外蒸汽；4.热泵蒸发。结晶操作的控制：1.连续结晶的操作，连续结晶的操作过程中一般需采取“过饱和度控制”和“细晶消除”等措施，改善晶体的小粒度和宽分布等缺陷，过饱和度是结晶过程中应加以严格控制的一个重要参数，其值一般维持在介稳区范围内；2.间歇结晶的控制，间歇结晶可获得粒度相对均匀的高纯晶体产品，通常需对结晶的成核速率加以严格控制，生产中可通过添加晶种的办法实现，工业中还通过再结晶的方式获得。精馏原理：将上一级的液相回流并与下一级的气相接触是精馏过程的必要条件，10-11中分别保留了最上一级
的冷凝器和最下一级的加热器，最上一级的上升蒸汽经冷凝气冷凝后并非全部作为产品，而是将其中一部分与组成为y2的料液混合，这部分返回设备的产品成为回流，它是保证精馏过程能够连续稳定操作的必要条件，最下一级的加热器又称为再沸气，如同设备上部的回流一样，也是保证精馏过程能够连续稳定操作的必要条件。图解法：图解法与逐板计算法的原理完全相同，只是将逐板计算过程在相平衡图上直观的表示出来，与逐板计算法相比，图解法的准确性较差，但过程简便。
回流比的影响与选择，回流比对精馏塔的设计与操作有着重要作用，若回流比增大，精馏段操作线的截距将减小，两操作线的交点d将向下移动，提馏段操作线亦随之向下移动，即两操作线均向偏离平衡线或靠近对角线的方向移动，从而使达到规定分离任务所需的理论板数将减少。但增大回流比会增加冷却剂和加热剂的消耗，使塔径，再沸器，冷凝器的传热面积增加。从而使投资费用和消耗费用增加。1.全回流和最小理论塔板数2.最小回流比3.适宜回流比的选择，图中总费用最低时的回流比即为适宜回流比。恒速干燥阶段：物料含水量降至x,物料表面温度达到空气湿球温度，空气传递给物料的水分全部用于气化物料的水分，传热速率与干燥速率保持恒定，恒速段气化的水分为非结合水分，物料内部的水分向表面传递的速率与水分气化的速率相适宜，以维持物料表面物料表明的恒定状态。降速干燥阶段：物料内部的非结合水已经不多，因而内部水分不能及时扩散至物料表面，物料表面不能持续全部湿润，水分气化量减少，干燥速率逐渐减小，物料表面温度上升，这是第一阶段，第二阶段物料表面变干，水分由内向外传递的速率越来越小，物料表面的温度持续升高，干燥速度最终将为0。超细粉碎设备：振动磨；搅拌磨；气流粉碎机；胶体磨。电磁振动筛：由接触器，电磁铁、衔铁、筛网和弹簧等部件构成。固定型混合机：1.槽式混合机；2.锥式混合机。回转型混合机：1.V形混合机；2.二维运动混合机；3.三维运动混合机。●滴制式软胶囊机工作原理，工作时，明胶液和油状药液分别由计量泵的活塞压入喷嘴的内层和外层，并以不同速度喷出。当一定量的油状药液被定量的明胶液包裹后，滴入冷却柱。在冷却柱中，外层明胶液被冷却液冷却，并在表面张力作用下形成球形，逐渐凝固成胶丸。胶丸随液体石蜡流入过滤器，并被收集于滤网上。所得胶丸经清洗、烘干等工序后既得成品软胶囊制剂。●当安瓿被移瓶齿板送至封口工位时，安瓿的颈部靠在固定齿板的齿槽上，下部放在蜗轮蜗杆箱的滚轮上，底部则落在呈半球形的支头上，上部则由压瓶滚轮压住。此时，蜗轮转动带动压瓶滚轮旋转，使安瓿围绕自身轴线缓慢旋转，同时喷嘴喷出的高温火焰对瓶颈加热。当瓶颈加热部位呈熔融状态时，拉丝钳张口向下，到达最低位置收口，，将安瓿颈部钳住，随后拉丝钳向上运动将安瓿熔化丝头抽断并使安瓿闭合。当拉丝钳运动至
最高位置时，钳口启闭两次，将夹住的玻璃丝头甩掉。安瓿封口后，压瓶凸轮1和摆杆2使压瓶滚轮4松开，随后移瓶齿板将安瓿送出。
★分集接收：分散接收，集中处理。在不同位置用多个接收端接收同一信号①空间分集：多副天线接收同一天线发送的信息，分集天线数（分集重数）越多，性能改善越好。接收天线之间的间距d ≥3λ。②频率分集：载频间隔大于相关带宽 移动通信900 1800。③角度分集：天线指向。④极化分集：水平垂直相互独立与地磁有关。 ★起伏噪声：P77是遍布在时域和频域内的随机噪声，包括热噪声、电子管内产生的散弹噪声和宇宙噪声等都属于起伏噪声。 ★各态历经性：P40随机过程中的任意一次实现都经历了随机过程的所有可能状态。因此，关于各态历经性的一个直接结论是，在求解各种统计平均（均值或自相关函数等）是，无需做无限多次的考察，只要获得一次考察，用一次实现的“时间平均”值代替过程的“统计平均”值即可，从而使测量和计算的问题大为简化。 部分相应系统：人为地、有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除，从而可以达到改善频谱特性，压缩传输频带，是频带利用率提高到理论上的最大值，并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求的目的。通常把这种波形称为部分相应波形。以用部分相应波形传输的基带系统成为部分相应系统。 多电平调制、意义：为了提高频带利用率，可以采用多电平波形或多值波形。由于多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码，在波特率相同（传输带宽相同）的条件下，比特率提高了，因此多电平波形在频带受限的高速数据传输系统中得到了广泛应用。 MQAM ：多进制键控体制中，相位键控的带宽和功率占用方面都具有优势，即带宽占用小和比特信噪比要求低。因此MPSK 和MDPSK 体制为人们所喜用。但是MPSK 体制中随着M 的增大，相邻相位的距离逐渐减小，使噪声容县随之减小，误码率难于保证。为了改善在M 大时的噪声容限，发展出了QAM 体制。在QAM 体制中，信号的振幅和相位作为作为两个独立的参量同时受到调制。这种信号的一个码元可以表示为： )cos()(0k k k t A t S θω+=，T k t kT )1(+≤<，式中：k=整数；k θ和k A 分别可以取多个离散值。 （解决MPSK 随着M 增加性能急剧下降） ★相位不连续的影响：频带会扩展；包络产生失真。 ★相干解调与非相干解调：P95 相干解调：也叫同步检波，解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。调制是把基带信号频谱搬到了载频位置，这一过程可以通过一个乘法器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程，即把载频位置的已调信号的频谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用乘法器与载波相乘来实现。相干解调时，为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（成为相干载波），他与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。相干解调适用于所有现行调制信号的解调。相干解调的关键是接收端要提供一个与载波信号严格同步的相干载波。否则，相干借条后将会使原始基带信号减弱，甚至带来严重失真，这在传输数字信号时尤为严重。 非相干解调：包络检波属于非相干解调，。络检波器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。它属于非相干解调，因此不需要相干载波，一个二极管峰值包络检波器由二极管VD 和RC 低通滤波器组成。包络检波器就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号。其结构简单，且解调输出时相干解调输出的2倍。 4PSK 只能用相干解调，其他的即可用相干解调，也可用非相干解调。 ★电话信号非均匀量化的原因：P268 非均匀量化的实现方法通常是在进行量化之前，现将信号抽样值压缩，在进行均匀量化。这里的压缩是用一个非线性电路将输入电压x 变换成输出电压y 。输入电压x 越小，量化间隔也就越小。也就是说，小信号的量化误差也小，从而使信号量噪比有可能不致变坏。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定，当输入电压x 减小时，应当使量化间隔Δx 按比例地减小，即要求：Δx ∝x 。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定，在理论上要求压缩特性具有对数特性。 （小信号发生概率大，均匀量化时，小信号信噪比差。） ★A 律13折线：P269 ITU 国际电信联盟制定了两种建议：即A 压缩率和μ压缩率，以及相应的近似算法——13折线法和15折线法。我国大陆、欧洲各国以及国际间互联时采用A 压缩率及相应的13折线法，北美、日本和韩国等少数国家和地区采用μ压缩率及15折线法。 A 压缩率是指符合下式的对数压缩规律：式中：x 为压缩器归一化输入电压；y 为压缩器归一化输出电压；A 为常数，它决定压缩程度。
初中电学公式归纳与简析 初中物理电学公式繁多，且各种物理规律在串并联两种电路中有时完全不同，使得学生极易将各种公式混淆，为了使学生对整个电学公式有一个完整的了解，形成一个完整清晰的知识网络，现将初中串、并联中的物理规律以及电学公式以两个表格的形式归纳总结如下：
二、电学中各物理量求解公式表（二） 1、对于电功、电功率、电热三个物理量，它们无论是在串联电路还是并联电路中，都是总量等于各部分之和。同学们在解答这类题时应灵活选取公式进行计算。如以计算电路中的总功率为例，既可以根据P=P1+P2,也可以跟据P=UI进行计算，其它几个物理量的求解也与之类似。 2、用欧姆定律Ｉ= U R求电路中的电流，让学生明白此公式是由实验得出，是电学中最基本的公式， 但此公式只适合于纯电阻电路(所谓纯电阻电路即电路中电能全部转化为热能的电路)。 3、电功率求解公式P = W t与P=UI这两个公式为电学中计算电功率时普遍适用最基本的两个公式， 第一个为电功率的定义式，也常常作为用电能表和钟表测记家用电器电功率的公式。第二个公式是实验室用伏安法小灯泡功率的原理，也是计算用电器电功率的最基本公式。 4、虽然表中公式繁多，但电学基本公式只有4个，即：Ｉ= U R、P = W t、P = UI、Q = I 2Rt 。其他 公式都是导出公式，同学们可以在掌握这4个公式的基础上进行推导练习，很快就会熟悉并掌握。 5、应熟练掌握的几个比较重要的导出公式。具体公式：在表中分别是如下八个公式（2）I = P U（5） U = IR （6）R = U I（7）R = U2 P（12）P = U2 R(13) P = I 2R (14) W = Pt (17) Q = I2Rt 这八 个公式在电学解题中使用的频率也较高，要求学生能熟练掌握。 本资料大部分来自网络，经过格式转换，以便大家使用，并对部分内容修改整理。
第十二章简单机械知 识点总结
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 O 第十二章 简单机械 一、杠杆 （1）定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 （2）五要素──组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F 1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F 2表示。 说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L 1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L 2表示。 （3）画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。 ⑴找支点O ；⑵画力的作用线（虚线）； ⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷标力臂（大括号）。 （4）研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。 这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F 1L 1=F 2L 2也可写成：F 1/F 2=L 2/L 1。 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受 力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 【习题】1.下列测量工具没有利用杠杆原理的是（ ） A.弹簧测力计 B.杆秤 C. 台秤 D. 托盘天平 2.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F 的变化情况是（ ） A . 变小 B . 变大 C. 不变 D.无法确定 3.（1）人要顺时针翻转木箱，请画出用力最小时力臂的大小。 （2）如图人曲臂将重物端起, 前臂可以看作一个杠杆。在示意图上画出F 1和F 2的力臂。 4. 如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A 点分别作用的四个力中，最小的是（ ） A ．F 1 B ．F 2 C ．F 3 D ．F 4 5. 如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg 。身体可视为杠杆，O 点为支点．A 点为重心。每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm ．（ g 10N/ kg ） (1) 该同学所受重力是多少？ (2) 在图中画出该同学所受重力的示意图，并画出重力的力臂L 1
1、怎样计算非等概离散信源的平均符号信息量？ )(log )()(21i n i i x p x p x H ∑=-= 2、怎样判断一个信号是功率信号还是能量信号？ 功率信号能量信号 ,0,0,0,0=∞<<=∞< 6、如何计算随机过程的相关函数12(,)R t t 和协方差函数12(,)B t t 。 [][][] {[][]2 12121222112211212121212212121),;,()()()()()()(),(),;,()()(),(dx dx t t x x f t a x t a x t a t t a t E t t B dx dx t t x x f x x t t E t t R ???∞ ∞-∞∞-∞ ∞---=--===ξξξξ协方差函数：相关函数： 7、随参信道有哪些特点？恒参信道可以看作是一个什么网络？ 特点：（1）对信号的衰耗随时间而变化（2）传播的时延随时间而变化（3）多径传播。 线性网络 8、什么是视距传播？ 机械设计知识点总结（一） 1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。 2．提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。 3．轮齿的失效形式 答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。 4．齿轮传动的润滑。 答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当V>12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。 5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。 2019年电路原理知识点总结 通过对知识与方法的归纳总结，使知识整体化、有序化、条理化、系统化、结构化、网络化、形象化。使之便于理解，便于记忆，便于应用。下面就是整理的电路原理知识点总结，一起来看一下吧。 1.定义：把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径，电路知识点总结。 2.各部分元件的作用：(1)电源：提供电能的装置;(2)用电器：工作的设备;(3)开关：控制用电器或用来接通或断开电路;(4)导线：连接作用，形成让电荷移动的通路 二、电路的状态：通路、开路、短路 1.定义：(1)通路：处处接通的电路;(2)开路：断开的电路;(3)短路：将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。 2.正确理解通路、开路和短路 三、电路的基本连接方式：串联电路、并联电路 四、电路图(统一符号、横平竖直、简洁美观) 五、电工材料：导体、绝缘体 1.导体 (1)定义：容易导电的物体;(2)导体导电的原因：导体中有自由移动的电荷; 2.绝缘体 (1)定义：不容易导电的物体;(2)原因：缺少自由移动的电荷 六、电流的形成 1.电流是电荷定向移动形成的; 2.形成电流的电荷有：正电荷、负电荷。酸碱盐的水溶液中是正负离子，金属导体中是自由电子。 七.电流的方向 1.规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向; 2.电流的方向跟负电荷定向移动的方向相反; 3.在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。 八、电流的效应：热效应、化学效应、磁效应 九、电流的大小：i=q/t 十、电流的测量 1.单位及其换算：主单位安(a)，常用单位毫安(ma)、微安(μ a) 2.测量工具及其使用方法：(1)电流表;(2)量程;(3)读数方法(4)电流表的使 用规则，工作总结《电路知识点总结》。 十一、电流的规律： (1)串联电路：i=i1+i2; 中考考点_简单机械知识点汇总(全) 一、简单机械选择题 1．如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的现象是（忽略滑轮重,绳重及摩擦）（） A．A下降 B．B下降 C．保持静止 D．无法确定 【答案】A 【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。 解答：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。 故选：A。 【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。 2．如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是 A．拉力F为75N B．绳子自由端向上移动了4m C．滑轮组的机械效率约为93.3% D．提升200N重物时，滑轮组机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】 A．由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力： F=1 3 （G+G动）= 1 3 ×（140N+10N）=50N，故A错误； B．则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，故B错误；C．拉力做功：W总=Fs=50N×6m=300J， 有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J， 滑轮组的机械效率：η=W W 有用 总 ×100%= 280J 300J ×100%≈93.3%，故C正确。 D．提升200N重物时，重物重力增加，据η=W W 有用 总 = Gh Gh G h + 动 = G G G + 动 可知滑轮组机 械效率变大，故D错误。 3．物体做匀速直线运动，拉力F=60N，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是 A．60 N B．120 N C．20 N D．180 N 【答案】D 【解析】 【分析】 分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据得到物体受到的摩擦力。 【详解】 从图中得到动滑轮上的绳子段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩擦力：f=3F=3×60N=180N。 故选D。 【点睛】 本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。 4．用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为60N，滑轮的机械效率为（） A．16.7% B．20% C．83.3% D．100% 【答案】C 【解析】 【详解】 由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮； ∴拉力移动的距离s=2h， 1.2.1 通信系统的一般模型 1.2.3 数字通信的特点 (1) 抗干扰能力强，且噪声不积累 (2) 传输差错可控 (3) 便于处理、变换、存储，将来自不同信源的信号综合到一起传输 (4) 易于集成，使通信设备微型化，重量轻 (5) 易于加密处理，且保密性好 1.3.1 通信系统的分类 按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 。调制传输系统又分为多种 调制，详见书中表1-1。 按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 3.1.2 随机过程的数字特征 均值（数学期望）： 方差： 相关函数 3.2.1 平稳随机过程的定义 （1）其均值与t 无关，为常数a ； （2）自相关函数只与时间间隔τ 有关。 把同时满足（1）和（2）的过程定义为广义平稳随机过程。 3.2.2 各态历经性 如果平稳过程使下式成立 则称该平稳过程具有各态历经性。 3.2.4 平稳过程的功率谱密度 非周期的功率型确知信号的自相关函数与其功率谱密度是一对傅里叶变换。这种关系对平稳随机过程同样成立，即有 []∫∞∞?=dx t x xf t E ),()(1ξ} {2)]()([)]([t a t E t D ?=ξξ2121212212121),;,()] ()([),(dx dx t t x x f x x t t E t t R ∫∫ ∞∞?∞∞?==ξξ???==)()(τR R a a ∫∫ ∞ ∞?∞∞??==ω ωπτττωωτξωτξd e P R d e R P j j )(21)()()( 3.3.2 重要性质 广义平稳的高斯过程也是严平稳的。 高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。 3.3.3 高斯随机变量 （1）f (x )对称于直线 x = a ，即 （2） 3.4 平稳随机过程通过线性系统 输出过程ξo (t )的均值: 输出过程ξo (t )的自相关函数： 输出过程ξo (t )的功率谱密度: 若线性系统的输入是平稳的，则输出也是平稳的。 如果线性系统的输入过程是高斯型的，则系统的输出过程也是高斯型的。 3.5 窄带随机过程 若随机过程ξ(t )的谱密度集中在中心频率f c 附近相对窄的频带范围Δf 内，即满足Δf << f c 的条件，且 f c 远离零频率，则称该ξ(t )为窄带随机过程。 3.7 高斯白噪声和带限白噪声 白噪声n (t ) 定义：功率谱密度在所有频率上均为常数的噪声 － 双边功率谱密度 － 单边功率谱密度 4.1 无线信道 电磁波的分类： 地波：频率 < 2 MHz ；距离：数百或数千千米 天波：频率：2 ~ 30 MHz ；一次反射距离：< 4000 km 视线传播：频率 > 30 MHz ；距离: 4.3.2 编码信道模型 P(0 / 0)和P(1 / 1) － 正确转移概率，P(1/ 0)和P(0 / 1) － 错误转移概率 P (0 / 0) = 1 – P (1 / 0) P (1 / 1) = 1 – P (0 / 1) 2)(0 n f P n =)(+∞< 1. 电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0 ，反之i<0 。 电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0 反之u<0。2．功率平衡一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。 3．全电路欧姆定律：U=E-RI 4．负载大小的意义：电路的电流越大，负载越大。电路的电阻越大，负载越小。 5．电路的断路与短路 电路的断路处：I = 0, UM 0 电路的短路处：U= 0,1工0 二．基尔霍夫定律 1．几个概念：支路：是电路的一个分支。 结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。回路：由支路构成的闭合路径称为回路。 网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。 2．基尔霍夫电流定律： （1）定义：任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。或者说：流入的电流等于流出的电流。 （2）表达式：i 进总和=0 或：i 进=i 出 （3）可以推广到一个闭合面。 3．基尔霍夫电压定律 （1）定义：经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。或者说：在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。 或者说：在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 （2 ）表达式：1 或：2 或：3 （3）基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路三．电位的概念 （1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 （2）规定参考点的电位为零。称为接地。 （3）电压用符号U表示,电位用符号V表示 （4）两点间的电压等于两点的电位的差。 （5）注意电源的简化画法。 四．理想电压源与理想电流源 1．理想电压源 （1）不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电压源不允许短路。 2．理想电流源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电流源不允许开路。 3．理想电压源与理想电流源的串并联 （1）理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。 （2）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。4．理想电源 通信常识：波特率、数据传输速率与带宽的相互关系 【带宽W】 带宽，又叫频宽，是数据的传输能力，指单位时间能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用bps（b/s）表示，即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用Hz表示，即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位，如10M实质是10M b/s。带宽计算公式为：带宽=时钟频率*总线位数/8。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率围。 【数据传输速率Rb】 数据传输速率，又称比特率，指每秒钟实际传输的比特数，是信息传输速率（传信率）的度量。单位为“比特每秒（bps）”。其计算公式为S=1/T。T为传输1比特数据所花的时间。 【波特率RB】 波特率，又称调制速率、传符号率（符号又称单位码元），指单位时间载波参数变化的次数，可以以波形每秒的振荡数来衡量，是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒（Bps）”，不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息，所以它与比特率是不同的概念。 【码元速率和信息速率的关系】 码元速率和信息速率的关系式为：Rb=RB*log2 N。其中，N为进制数。对于二进制的信号，码元速率和信息速率在数值上是相等的。 【奈奎斯特定律】 奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924年，奈奎斯特（Nyquist）推导出理想低通信道下的最高码元传输速率公式：理想低通信道下的最高RB = 2W Baud。其中，W为理想低通信道的带宽，单位是赫兹（Hz），即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是：理想带通信道的最高RB= W Baud，即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。 符号率与信道带宽的确切关系为： RB=W(1+α)。 其中，1/1+α为频道利用率，α为低通滤波器的滚降系数，α取值为0时，频带利用率最高，但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15，以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。 奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率（或码元速率）与信道带宽之间的关系。 【香农定理】 香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给定信号能加载多少数据后得到了一个著名的公式，它描述有限带宽、有随机热噪声信道的最大数据传输速率（或码元速率）与信道带宽、信噪比（信号噪声功率比）之间的关系，以比特每秒（bps）的形式给出一个链路速度的上限。 电路原理总结 第一章基本元件和定律 1.电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0，反之i<0。 电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之 u<0。 2．功率平衡 一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。 3．全电路欧姆定律：U=E-RI 4．负载大小的意义： 电路的电流越大，负载越大。 电路的电阻越大，负载越小。 5．电路的断路与短路 电路的断路处：I＝0，U≠0 电路的短路处：U＝0，I≠0 二．基尔霍夫定律 1．几个概念： 支路：是电路的一个分支。 结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。 回路：由支路构成的闭合路径称为回路。网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。 2．基尔霍夫电流定律： （1）定义：任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。 或者说：流入的电流等于流出的电流。（2）表达式：i进总和=0 或： i进=i出（3）可以推广到一个闭合面。 3．基尔霍夫电压定律 （1）定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。 或者说：在一个闭合的回路中，电压的代数和为零。 或者说：在一个闭合的回路中，电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 （2）表达式：1 或： 2 或： 3 （3）基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路 三．电位的概念 （1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 （2）规定参考点的电位为零。称为接地。（3）电压用符号U表示,电位用符号V表示 （4）两点间的电压等于两点的电位的差。 （5）注意电源的简化画法。 四．理想电压源与理想电流源 1．理想电压源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小，理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电压源不允许短路。 2．理想电流源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电流源不允许开路。 3．理想电压源与理想电流源的串并联（1）理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。 （2）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。 4．理想电源与电阻的串并联 （1）理想电压源与电阻并联，可将电阻去掉（断开），不影响对其它电路的分析。（2）理想电流源与电阻串联，可将电阻去掉（短路），不影响对其它电路的分析。5．实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。 实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。 五．支路电流法 1．意义：用支路电流作为未知量，列方程 简单机械知识点梳理及经典练习(超详细)1 一、简单机械选择题 1．如图所示，工人用250N 的力F 将重为400N 的物体在10s 内匀速提升2m ，则此过程中 A ．工人做的有用功为800J B ．工人做的总功为500J C ．滑轮组的机械效率为60% D ．拉力做功的功率为20W 【答案】A 【解析】 【详解】 A ．工人做的有用功： 400N 2m 800J Gh W ==?=有 ， A 选项正确。 B ．绳子的自由端移动的距离是4m ，工人做的总功： 250N 4m 1000J W Fs ==?=总 ， B 选项错误。 C ．滑轮组的机械效率： 800J 80%1000J W W = = =有总 η， C 选项错误。 D ．拉力做功的功率： 1000J 100W t 10s W P = ==， D 选项错误。 2．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是 A ．加快上山时的速度 B ．省力 C ．减小对物体的做功 D ．工作中养成的生活习惯 【答案】B 【解析】 斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力． 挑物体上山，其实就是斜面的应用，走S形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力． 故选B． 3．某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码，待天平平衡后．然后把两包白糖交给顾客．则两包白糖的总质量 A．等于2Kg B．小于2Kg C．大于2Kg D．无法知道 【答案】C 【解析】 解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为b（不妨设a＞b），先称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2 由杠杆的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得m1=，m2= 则m1m2=因为（m1+m2）2=因为a≠b，所以（m1+m2）-2＞0，即m1+m2＞2这样可知称出的白糖质量大于2kg．故选C． 点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关键． 4．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是 A．可以省力或省距离，但不能省功 B．可以省力，同时也可以省功 C．可以省距离，同时也可以省功 D．只有在费力情况时才能省功 【答案】A 【解析】 【详解】 使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确； 使用任何机械都不能省功，故B、C、D选项错误； 5．用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力 F=200N，则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计） 电路原理 第一章知识点 1.电流和电压的参考方向 关联与非关联一定要看电流流过元件后再判断。 关联功率P表示（吸收功率） 非关联P表示（发出功率） 2.电阻元件 电阻元件的电磁性质就是（消耗电能）总是（吸收功率）的。 3.电压源不能（短路）电流源不能（开路）。 4.受控源是一个（四端元件）。 5.结点：3条或者3条以上支路的连接点 6.基尔霍夫定律{KCL KVL} 结点处电流守恒Σi=0；回路电压守恒Σu=0； KCL。。。。。。流入=流出 7运算放大器 “虚短路”，“虚断路” “虚断路”：反向与同向端得输入电流为0。 “虚短路”：反向与同向输入端的电压相等。 虚短：u+=u-=0 虚断：i+=i-=0 例题：P18,1-8-1 第二章电阻电路的等效变换 等效变换是（对外等效） 1串联电路R eq=ΣR k R eq=u/i 2并联电路 Geq=ΣG k Req=1/Geq 3电路的混联 根据串并联关系化简 4电路的星三角变换 Y 形电阻=Y形电阻两两电阻乘积之和/Y形不相邻电阻 Y Y形电阻=三角形相邻电阻的乘积/三角形电阻之和 5电源的等效变换（对外等效） 与电流源串联的任意元件为多余元件 与电压源并联的任意元件为多余元件 元件与电流源并联元件与电压源串联 在简化电路时，受控源的控制量所在的各支路尽量不要改变 第三章 结点 n 支路 b 树枝 n-1 独立节点数 n-1 连枝 b-n+1 (n-1)个KCL (b-n+1) 个KVL 支路电流法步骤 1标定各支路电流电压的参考方向 2选定N-1个独立节点，列KCL方程 3选定 b-n+1个独立回路，指定回路的绕行方向列KVL方程（形如ΣU=0或者ΣR K I K=ΣU SK） 还有网孔电流法，，回路电流法，结点电压法见P60 ※含有受控源的电路解题思路 ①把受控源看做独立源建立方程 ②找出控制量和未知量的关系 第十二章简单机械 —、杠杆 —、杠杆 (一)杠杆 1. 定义：在力的作用下绕固定点转动的彳 杆。 2. 杠杆五要素： 3. 要点透析 (1) 杠杆的支点一定要在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以 在杠杆的其他位置； (2) 动力和阻力是相对而言的，不论动力还是阻力，杠杆都是 受力物体，跟杠杆发生相互作用的物体都是施力物体； (3) 动力作用点：动力在杠杆上的作用点； 五要 素 物理含义 支点 杠杆绕着转动的点，用“ O'表示 动力 使杠杆转动的力，用“ F l ”表示 阻力 阻碍杠杆转动的力，用“ F 2 ”表示 动力 臂 从支点0到动力F i 作用线的距离， 用“ 1 1”表示 阻力 臂 从支点0到阻力F 2作用线的距离， 用“ 1 2”表示 （4）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点; （5）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，它是点到线的距离而不是点到点的距离； （6）力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆 上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为 零； （7）力臂的表示与画法：过支点作力的作用线的垂线； （8）力臂的三种表示：根据个人习惯而定 【例1】下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（） A. 杠杆必须是一根直棒B .杠杆一定 要有支点 C.动力臂就是支点到动力作用点的距离 D .当力的作 用线通过支点时，力臂最大 （二）杠杆的平衡条件 1. 杠杆平衡：杠杆静止或匀速转动都叫做杠杆平衡 2. 实验探究：杠杆的平衡条件 实动动力动力x动力阻阻力阻力x阻力 验力臂臂力臂臂 序F i l i N-F2l 2N- 探究归纳：只有动力X 动力臂 =阻力X 阻力臂，杠杆才平 衡。 3. 杠杆平衡条件表达式：动力X 动力臂 =阻力X 阻力臂， 公式时单位要统一。 M 丄I I 川 【例2】图2是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆 占 在图示位置平衡，在A 处钩码应挂 A. 6个 B . 3个 C . 2个 D . 1个 【例3】二个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，如图所示， 甲图中和尚们商量出新的挑水方案： 胖和尚一人挑两小桶，瘦和 尚和小和尚两人合抬一大桶.以下说法中不正确的是（ ） A. 乙图中水桶B 向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将 他的肩往后移动一点距离 B. 乙图中水桶B 向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将 后面水桶B 往前移动一点距离 C. 丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移 动力 阻力 阻力臂. 动力臂. 公式表示为: 第一部 通信原理部分习题答案 第1章 绪论 1—1 设英文字母E 出现的概率为0.105，x 出现的概率为0.002。试求E 及x 的信息量。 解：英文字母E 的信息量为 105 .01 log 2 =E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为 002 .01 log 2 =x I =8.97bit 1—2 某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 和E 组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、l/8、l/8/、3/16和5/16。试求该信息源符号的平均信息量。 解：平均信息量，即信息源的熵为 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41log 412- 81log 812-81log 812-163log 1632-16 5 log 1652 - =2.23bit/符号 1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送，每一消息的出现是相互独立的，试计算其平均信息量。 解：平均信息量 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41log 412- 81log 812-81log 812-2 1log 212- =1.75bit/符号 1—4 一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字。对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms 。 (1)不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率。 (2)若每个字母出现的可能性分别为 P A =l/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。 解：(1)不同的字母是等可能出现，即出现概率均为1／4。 每个字母的平均信息量为 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41 log 4142?-=2 bit/符号 因为每个脉冲宽度为5ms ，所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s 每秒传送符号数为100符号／秒 (2)平均信息量为 第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件； ②绕通过质心轴转动的构件； 1.电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0，反之i<0。电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u<0。2．功率平衡 一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。 3．全电路欧姆定律：U=E-RI 4．负载大小的意义： 电路的电流越大，负载越大。 电路的电阻越大，负载越小。 5．电路的断路与短路 电路的断路处：I＝0，U≠0 电路的短路处：U＝0，I≠0 二．基尔霍夫定律 1．几个概念： 支路：是电路的一个分支。 结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。 回路：由支路构成的闭合路径称为回路。 网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。 2．基尔霍夫电流定律： （1）定义：任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。 或者说：流入的电流等于流出的电流。 （2）表达式：i进总和=0 或： i进=i出 （3）可以推广到一个闭合面。 3．基尔霍夫电压定律 （1）定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。 或者说：在一个闭合的回路中，电压的代数和为零。 或者说：在一个闭合的回路中，电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 （2）表达式：1 或： 2 或： 3 （3）基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路 三．电位的概念 （1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 （2）规定参考点的电位为零。称为接地。 （3）电压用符号U表示,电位用符号V表示 （4）两点间的电压等于两点的电位的差。 （5）注意电源的简化画法。 四．理想电压源与理想电流源 1．理想电压源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小，理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电压源不允许短路。 2．理想电流源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电流源不允许开路。 3．理想电压源与理想电流源的串并联 （1）理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。（2）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。4．理想电源与电阻的串并联 （1）理想电压源与电阻并联，可将电阻去掉（断开），不影响对其它电路的分析。 （2）理想电流源与电阻串联，可将电阻去掉（短路），不影响对其它电路的分析。 5．实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。 实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。 五．支路电流法 1．意义：用支路电流作为未知量，列方程求解的方法。 2．列方程的方法： （1）电路中有b条支路，共需列出b个方程。 （2）若电路中有n个结点，首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。 （3）然后选b-（n-1）个独立的回路，用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。 3．注意问题： 若电路中某条支路包含电流源，则该支路的电流为已知，可少列一个方程（少列一个回路的电压方程）。 六．叠加原理 1．意义：在线性电路中，各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。 2．求解方法：考虑某一电源单独作用时，应将其它电源去掉，把其它电压源短路、电流源断开。 3．注意问题：最后叠加时，应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。 叠加原理只适合于线性电路，不适合于非线性电路；只适合于电压与电流的计算，不适合于功率的计算。 七．戴维宁定理 1．意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电压源来等效。 2．等效电源电压的求法： 把负载电阻断开，求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC。3．等效电源内电阻的求法： （1）把负载电阻断开，把二端网络内的电源去掉（电压源短路，电流源断路），从负载两端看进去的电阻，即等效电源的内电阻R0。 （2）把负载电阻断开，求出电路的开路电压UOC。然后，把负载电阻短路，求出电路的短路电流ISC，则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。 八．诺顿定理机械设计知识点(经典)总结..
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