第9章习题解答
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P162:9-9题9-9图所示系统的转速是min /300r ,求轴承A 、B 处的轴承反力。
如果平衡质量位于半径50mm 处,求它的大小与角位置。
其中mm R 251=,mm R 352=,mm R 403=,kg m 21=,kg m 5.12=,kg m 33=。
题9-9图解:转速为s rad n 42.31300602602=⨯==ππω 偏心质量1产生的离心惯性力为 N R m F 36.4942.31025.0222111=⨯⨯==ω偏心质量2产生的离心惯性力为N R m F 83.5142.31035.05.122222=⨯⨯==ω偏心质量3产生的离心惯性力为N R m F 47.11842.3104.0322333=⨯⨯==ωN F F F F x 40.19285cos 195cos 90cos 321-=︒+︒+︒=N F F F F y 49.78285sin 195sin 90sin 321-=︒+︒+︒= 所以总的离心惯性力为N F F F y x 85.80)49.78()40.19(2222=-+-=+=因为F N B 2001000=所以轴承B 处的轴承反力为N F N B 17.161000200== 轴承A处的轴承反力为N N F N B A 68.64=-=在x 方向上:0cos 285cos 195cos 90cos 332211=+︒+︒+︒αb b R m R m R m R m在y 方向上:0sin 285sin 195sin 90sin 332211=+︒+︒+︒αb b R m R m R m R m所以由以上两式可得0452.4285cos 195cos 90cos 285sin 195sin 90sin tan 332211332211=︒+︒+︒︒+︒+︒=R m R m R m R m R m R m α 最后得平衡质量m b 的方位︒==11.760452.4arctan α 平衡质量m b 的大小kg m b 64.1=9-10 图9-15图所示为—钢制圆盘,盘厚mm b 50=。
第9章 真空中的静电场 习题解答9-1 精密的实验已表明,一个电子与一个质子的电量在实验误差为e 2110-±的范围内是相等的,而中子的电量在e 2110-±的范围内为零。
考虑这些误差综合的最坏情况,问一个氧原子(含8个电子、8个质子、8个中子)所带的最大可能净电荷是多少?若将原子看成质点,试比较两个氧原子间的电力和万有引力的大小,其净力是引力还是斥力?解:(1)一个氧原子所带的最大可能净电荷为 e q 21max 1024-⨯±=(2)两个氧原子间的电力和万有引力的大小之比为6222711221921122222max 0108.2)1067.116(1067.6)106.11024(1085.84141------⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⋅⨯⨯=≤r r r m G r q f f G e ππε氧其净力是引力。
9-2 如习题9-2图所示,在直角三角形ABC 的A 点处,有点电荷q 1 = ×10-9C ,B 点处有点电荷q 2 = -×10-9C ,AC = 3cm ,BC = 4cm ,试求C 点的场强。
解:根据点电荷场强大小的公式22014q qE kr r==πε, 点电荷q 1在C 点产生的场强大小为112014q E AC =πε 994-1221.810910 1.810(N C )(310)--⨯=⨯⨯=⨯⋅⨯ 方向向下。
点电荷q 2在C 点产生的场强大小为2220||14q E BC =πε E 2 EE 1q 2A C q 1B θ994-1224.810910 2.710(N C )(410)--⨯=⨯⨯=⨯⋅⨯, 方向向右。
C 处的总场强大小为E =44-110 3.24510(N C )==⨯⋅,总场强与分场强E 2的夹角为12arctan33.69E E ==︒θ.9-3 半径为R 的一段圆弧,圆心角为60°,一半均匀带正电,另一半均匀带负电,其电荷线密度分别为+λ和-λ,求圆心处的场强。
9.1 RAM主要由哪几部分组成?各有什么作用?答:RAM通常由存储器距阵、地址译码器和读/写控制电路组成。
存储距阵由许多个存储单元排列而成。
在给定地址码后,经地址译码,这些被选中的存储单元由读、写控制电路控制,实现对这些单元的读写操作。
9.2 静态RAM和动态RAM有哪些区别?答:静态RAM的存储单元为触发器,工作时不需刷新,但存储容量较小。
动态RAM 的存储单元是利用MOS管具有极高的输入电阻,在栅极电容上可暂存电荷的特点来存储信息的,由于栅极电容存在漏电,因此,工作时需要周期性地对存储数据进行刷新。
9.3画出4字×4位RAM的单地址结构图。
解:结构图如下:9.4 画出16字×1位RAM的双地址结构图。
解:结构图如下:R/W9.5 画出由512字×1位RAM构成1024字×4位的存储体。
解:结果如下:9.6 画出由512字×4位RAM构成的1024字×8位的存储体解:结果如下9.7 ROM有哪几种主要类型?它们之间有何异、同点?答:可以分为:掩模型ROM(Mask ROM)(工厂编程)用户提交码点,在工厂编程可编程ROM (PROM)(用户一次编程)出厂保留全部熔丝,用户可编程但不可改写可改写ROM(EPROM):(用户多次编程)光可改写(UVEPROM)电可改写(EEPROM)9.8 RAM和ROM在电路结构和工作原理上有何不同? 它们各适用于什么场合?答:比较结果如下:(1)ROM(或PROM)的存储存矩阵中的存储元件是一般的二极管、三极管或MOS 管,它们本身没有记忆功能。
对ROM这些元件只在一定交叉点上才有,取决于存储的内容。
而RAM的存储矩阵中每个交叉点上均有具有记忆功能的存储元件,如触发器或具有电容的MOS管等。
(2)ROM的存储单元中存入数据不能更改,只能读出。
而RAM的存储单元中存入的数据不仅可读出,而且可随时更改,即写入新的数据。
第9章光学性能习题解答材料的光学性能一、名词解释1. 弹性散射解答:弹性散射:散射前后光的波长(或光子能量)不发生变化,只改变方向。
2.非弹性散射解答:非弹性散射:散射前后光的波长(或光子能量)发生变化,也改变方向。
3. 一般吸收解答:在某一波长范围内,材料对于通过它的各种波长的光波都做等量吸收(吸收系数不变),且吸收量很小,则称该材料具有一般吸收性。
一切物质都具有一般吸收性和选择吸收性两种特性。
4. 选择吸收解答:材料吸收某种波长的光能比较显著,则称该材料具有选择吸收性。
一切物质都具有一般吸收性和选择吸收性两种特性。
5.色散解答:折射率n随波长(或频率)而变化,这种变化率dn/dλ称为色散二、填空题1.大部分可见光没有被材料吸收,结果材料_____解答:(透明)。
2.假如PPT的背景是黑色的,不透明,表明PPT的背景_____。
解答:(吸收可见光)3.白色塑料袋,透明,表明白色塑料袋_____。
解答:(不吸收可见光)4.红色塑料袋,透明,表明红色塑料袋_____。
解答:(不吸收红光)5. 氦氖激光器中氦、氖气体的最佳分压比是_____。
解答:7:16. 根据激光输出方式的不同,激光器可分为_____________。
连续激光器和脉冲激光器三、简答题1. 请写出你所了解的光学的分类。
解答:几何光学,波动光学,量子光学。
线性光学,非线性光学。
2. 光具有波粒二象性,你将如何用公式表述光的波粒二象性?解答:1)公式:E=hυ P=hυ/C=h/λ2)公式的物理意义:(1) 能量、动量表征光的粒子性;(2) 波长、频率表征光的波动性;(3) 上述两个简单公式却将两种截然不同性质的物理量联系在了一起。
3、什么是色散现象?为什么会出现光的色散?解答:光在介质中的折射率(或介质的传播速度)随其波长(或频率)而变化的现象叫做光的色散现象。
光的色散的出现是由于不同波长的光经过介质时具有不同的速度,从而产生不同角度的折射而引起的。
第9章原子结构与元素周期律1.根据玻尔理论,计算氢原子第五个玻尔轨道半径(nm)及电子在此轨道上的能量。
解:(1)根据rn=a0n2r5=53pm×25= 53×10-3nm×25=1.325 nm(2) 根据En=-B/2 nE5= -13.6ev/52=-13.6ev/25=-0.544ev答: 第五个玻尔轨道半径为 1.325 nm,此轨道上的能量为-0.544ev。
2.计算氢原子电子由n=4能级跃迁到n=3能级时发射光的频率和波长。
解:(1)根据 E(辐射)=ΔE=E4-E3 = 2.179×10-18 J((1/3)2-(1/4)2)= 2.179×10-18 J(1/9-1/16)=2.179×10-18 J×0.0486=1.06X10-19J根据E(辐射)=hνν= E(辐射)/h= 1.06×10-19J /6.626X10–34 = 1.60X1014 s-1(2)法1:根据E(辐射)=hν= hC/λλ= hC/ E(辐射)= 6.626X10 –34 J.s×3×108 m.s-1/1.06×10-19J=1.88×10-6m。
法2:根据ν= C/λ,λ= C/ν=3×108 m.s-1/1.60X1014 s-1=1.88×10-6m。
答:频率为 1.60X1014 s-1,波长为 1.88×10-6m。
3.将锂在火焰上燃烧放出红光,波长=670.8nm,这是Li原子由电子组态1s22p1→1s22s1跃迁时产生的。
试计算该红光的频率、波数以及以KJ·mol-1为单位符号的能量。
解:(1)频率ν= C/λ=3×108 m.s-1/670.8nm×10-9 m/nm=4.47×1014 s-1;(2)波数ν=1/λ=1/670.8nm×10-9 m/nm=1.49×106 m-1(3) 能量E(辐射)=hν=6.626X10 –34 J.s×4.47×1014 s-1=2.96×10-19 J2.96×10-19 J×6.023×1023mol-1×10-3KJ/J=178.28 KJ mol-1答: 频率为 4.47×1014 s-1,波数为 1.49×106 m-1,能量为178.28 KJ mol-1。
第9章思考题及习题9参考答案
一、填空
1. 扩展一片8255可以增加个并行口,其中条口线具有位操作功能;
答:3,8
2. 单片机扩展并行I/O口芯片的基本要求是:输出应具有功能;输入应具有
功能;
答:数据锁存,三态缓冲
3. 从同步、异步方式的角度讲,82C55的基本输入/输出方式属于通讯,选通输入/输出和双向传送方式属于通讯。
答:同步,异步
二、判断
1. 82C55为可编程芯片。
对
2. 82C55具有三态缓冲器,因此可以直接挂在系统的数据总线上。
错
3. 82C55的PB口可以设置成方式2。
错
4.扩展I/O占用片外数据存储器的地址资源。
对
5.82C55的方式1是无条件的输入输出方式。
错
6.82C55的PC口可以按位置位和复位。
对
7.82C55的方式0是无条件的输入输出方式。
对
三、单选
1. AT89S52的并行I/O口信息有两种读取方法:一种是读引脚,还有一种是。
A.读CPU
B. 读数据库
C. 读A累加器
D.读锁存器
答:D
2. 利用单片机的串行口扩展并行I/O接口是使用串行口的。
A.方式3
B. 方式2
C. 方式1
D. 方式0
答:D
3. 单片机使用74LSTTL电路扩展并行I/O接口,输入/输出用的74LSTTL芯片为。
A. 74LS244/74LS273
B. 74LS273/74LS244
C. 74LS273/74LS373
D. 74LS373/74LS273
答:A
4. AT89S52单片机最多可扩展的片外RAM为64KB,但是当扩展外部I/O口后,其外部RAM
的寻址空间将。
A. 不变
B. 变大
C. 变小
D.变为32KB
答:C
四、编程
1.编写程序,采用82C55的PC口按位置位/复位控制字,将PC7置“0”,PC4置“1”(已知82C55各端口的地址为7FFCH~7FFFH)。
答:本题主要考察对82C55的C口的操作。
其方式控制字的最高位为0时,低四位控装置对C口置复位。
由题目可知方式控制寄存器的地址为7FFFH。
ORG 0H
MAIN: MOV PTR,#7FFFH ;控制字寄存器地址7FFFH送DPTR
MOV A,#0EH ;将PC7置0
MOVX @DPTR,A
MOV A,#09H ;将PC4置1
MOVX @DPTR,A
END
2.AT89S52单片机扩展了一片82C55,若把82C55的PB口用作输入,PB口的每一位接一个开关,PA口用作输出,每一位接一个发光二极管,请画出电路原理图,并编写出PB口某一位开关接高电平时,PA口相应位发光二极管被点亮的程序。
答:电路图可参见图9-10,PA口每一位接二极管的正极,二极管的负极接地。
PB口每1位接一开关和上拉电阻,开关另一端直接接地。
这样只需要将读到的PB口的值送给PA口就可以满足题目要求了。
ORG 0100H
MIAN:MOV A,#10000010B ;设置PA口方式0输出,PB口方式0输入
MOV DPTR,#0FF7FH ;控制口地址送DPTR
MOVX @DPTR,A ;送方式控制字
MOV DPTR,#0FF7DH ;PB口地址送DPTR
MOVX A,@DPTR ;读入开关信息
MOV DPTR,#0FF7CH ;PA口地址送DPTR
MOVX @DPTR,A ;PA口的内容送PB口点亮相应的二极管
END
五、简答
1.I/O接口和I/O端口有什么区别?I/O接口的功能是什么?
答:I/O端口简称I/O口,常指I/O接口电路中具有端口地址的寄存器或缓冲器。
I/O接口是指单片机与外设间的I/O接口芯片;
I/O接口功能:(1) 实现和不同外设的速度匹配;(2) 输出数据缓存;(3) 输入数据三态缓冲。
2.I/O数据传送由哪几种传送方式?分别在哪些场合下使用?
答: 3种传送方式:
(1) 同步传送方式:当外设速度可与单片机速度相比拟时,常常采用同步传送方式。
(2) 查询传送方式:查询传送方式又称为有条件传送,也称异步传送。
单片机通过查询得知外设准备好后,再进行数据传送。
异步传送的优点是通用性好,硬件连线和查询程序十分简单,但是效率不高。
(3) 中断传送方式:中断传送方式是利用单片机本身的中断功能和I/O接口的中断功能来实现I./O数据的传送。
单片机只有在外设准备好后,发出数据传送请求,才中断主程序,而进入与外设进行数据传送的中断服务程序,进行数据的传送。
中断服务完成后又返回主程序继续执行。
因此,中断方式可大大提高工作效率。
3.常用的I/O端口编址有哪两种方式?它们各有什么特点?AT89S52单片机的I/O端口编址采用的是哪种方式?
答:两种方式。
(1) 独立编址:就是I/O地址空间和存储器地址空间分开编址。
优点是I/O 地址空间和存储器地址空间相互独立,界限分明。
但却需要设置一套专门的读写I/O的指令和控制信号。
(2) 统一编址:是把I/O端口的寄存器与数据存储器单元同等对待,统一进行编址。
优点是不需要专门的I/O指令,直接使用访问数据存储器的指令进行I/O操作。
AT89S52单片机使用的是I/O和外部数据存储器RAM统一编址的方式。
4.82C55的“方式控制字”和“PC口按位置位/复位控制字”都可以写入82C55的同一控制寄存器,82C55是如何来区分这两个控制字的?
答:82C55通过写入控制字寄存器的控制字的最高位来进行判断,最高位为1时,为方式控制字,最高位为0时,为C口按位置位/复位控制字。
5.结合图9-6来说明82C55的PA口在方式1的应答联络输入方式下的工作过程。
答:当外设输入一个数据并送到PA7~PA0上时,输入设备自动在选通输入线STB
A
向82C55发送一个低电平选通信号,则把PA7~PA0上输入的数据存入PA口的输入数据缓冲/锁存器;然
后使输入缓冲器输出线IBF
A
变成高电平,以通知输入设备,82C55的PA口已收到它送来的输
入数据。
82C55检测到联络线STB
A 由低电平变成了高电平、IBF
A
为1状态和中断允许触发器
INTE
A 为1时,使输出线INTR
A
(PC3)变成高电平,向AT89S52发出中断请求。
(INTE
A
的状态
可由用户通过对PC4的置位/复位来控制。
AT89S52响应中断后,可以通过中断服务程序从PA 口的输入数据缓冲/锁存器读取外设发来的输入数据。
当输入数据被CPU读走后,82C55撤销
INTR
A 上的中断请求,并使IBF
A
变为低电平,以通知输入外设可以送下一个输入数据。