第一篇:電學(xué)材料讀書報(bào)告(xiexiebang推薦)
功能材料導(dǎo)論讀書報(bào)告
專業(yè):化學(xué)品生產(chǎn)精細(xì)技術(shù)
班級:1140601 學(xué)號:1140060107 姓名:倪成林
功能材料發(fā)展概說 功能材料是指那些具有優(yōu)良的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)功能,特殊的物理、化學(xué)、生物學(xué)效應(yīng),能完成功能相互轉(zhuǎn)化,主要用來制造各種功能元器件而被廣泛應(yīng)用于各類高科技領(lǐng)域的高新技術(shù)材料。
功能材料是新材料領(lǐng)域的核心,是國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展及國防建設(shè)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。它涉及信息技術(shù)、生物工程技術(shù)、能源技術(shù)、納米技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、海洋工程技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。功能材料不僅對高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用,還對我國相關(guān)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和升級,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展起著重要的促進(jìn)作用。
功能材料種類繁多,用途廣泛,正在形成一個(gè)規(guī)模宏大的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群,有著十分廣闊的市場前景和極為重要的戰(zhàn)略意義。世界各國均十分重視功能材料的研發(fā)與應(yīng)用,它已成為世界各國新材料研究發(fā)展的熱點(diǎn)和重點(diǎn),也是世界各國高技術(shù)發(fā)展中戰(zhàn)略競爭的熱點(diǎn)。在全球新材料研究領(lǐng)域中,功能材料約占 85 %。我國高技術(shù)(863)計(jì)劃、國家重大基礎(chǔ)研究[973]計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中均安排了許多功能材料技術(shù)項(xiàng)目(約占新材料領(lǐng)域70%比例),并取得了大量研究成果。
如:
1.納米材料 2.功能材料的陶瓷,稱為精細(xì)陶瓷。陶瓷的功能如表1所列,有電學(xué)、電子功能,磁學(xué)功能,光學(xué)功能,化學(xué)功能,熱功能,力學(xué)功能,生物體功能等。最近議論最多的氮化硅(si3n4)、碳化硅(sic)等高強(qiáng)度陶瓷,它們是具有力學(xué)功能的精細(xì)陶瓷之一。1)電學(xué)、電子功能材料 該領(lǐng)域中有各種類型的材料,例如:絕緣材料、壓電材料、半導(dǎo)體材料、離子傳導(dǎo)材料等,現(xiàn)將典型的材料列舉如下:氧化鋁(al2o3)、鈦酸鋇(batio3)、鈦鋯酸鉛
(pbtio3-pbzro3)、氧化鋅系陶瓷(zno-bi2o3)、β-al2o3等,在表1所列領(lǐng)域中可以使用。
(2)磁學(xué)功能材料 鐵氧體就是在這種功能的材料,鐵氧體有軟質(zhì)和硬質(zhì)之分。在軟質(zhì)鐵氧體中,有尖晶石型(例如:nife2o4)和石榴石型(例如,y3fe5o12);在硬質(zhì)鐵氧體中,有磁鉛酸鹽型(例如,bafe12o19)。在表1所列領(lǐng)域中可以應(yīng)用。
(3)光學(xué)功能材料 透光陶瓷有氧化鋁(al2o3)、氧化鎂(mgo);透光壓電陶瓷(光電陶瓷)已知有plzt。在表1所列領(lǐng)域中可以應(yīng)用。
(4)化學(xué)功能材料 這一領(lǐng)域的材料中,作為敏感元件的有:氣敏元件、濕敏元件和催化劑;作為氧化物有的:氧化錫(sno)、氧化鋅(zno)、復(fù)合氧化物(mgcr2o4-tio2)等,應(yīng)用很廣。
(5)熱功能材料 作為紅外線輻射材料的有氧化鋯(zro2)、氧化鈦(tio2)??捎米鳠嵩?。
(6)生物體功能材料 生物體功能材料如表1所列之陶瓷。在各自的領(lǐng)域可以應(yīng)用。等等...功能材料的重要性與多樣性
新型功能材料發(fā)展現(xiàn)狀 當(dāng)前國際功能材料及其應(yīng)用技術(shù)正面臨新的突破,諸如超導(dǎo)材料、微電子材料、光子材料、信息材料、能源轉(zhuǎn)換及儲能材料、生態(tài)環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料及材料的分子、原子設(shè)計(jì)等正處于日新月異的發(fā)展之中,發(fā)展功能材料技術(shù)正在成為一些發(fā)達(dá)國家強(qiáng)化其經(jīng)濟(jì)及軍事優(yōu)勢的重要手段。
超導(dǎo)材料
以nbti、nb3sn為代表的實(shí)用超導(dǎo)材料已實(shí)現(xiàn)了商品化,在核磁共振人體成像(nmri)、超導(dǎo)磁體及大型加速器磁體等多個(gè)領(lǐng)域獲得了應(yīng)用;squid作為超導(dǎo)體弱電應(yīng)用的典范已在微弱電磁信號測量方面起到了重要作用,其靈敏度是其它任何非超導(dǎo)的裝置無法達(dá)到的。但是,由于常規(guī)低溫超導(dǎo)體的臨界溫度太低,必須在昂貴復(fù)雜的液氦(4.2k)系統(tǒng)中使用,因而嚴(yán)重地限制了低溫超導(dǎo)應(yīng)用的發(fā)展。
高溫氧化物超導(dǎo)體的出現(xiàn),突破了溫度壁壘,把超導(dǎo)應(yīng)用溫度從液氦(4.2k)提高到液氮(77k)溫區(qū)。同液氦相比,液氮是一種非常經(jīng)濟(jì)的冷媒,并且具有較高的熱容量,給工程應(yīng)用帶
來了極大的方便。另外,高溫超導(dǎo)體都具有相當(dāng)高的上臨界場[h c2(4k)>50t],能夠用來產(chǎn)生20t以上的強(qiáng)磁場,這正好克服了常規(guī)低溫超導(dǎo)材料的不足之處。正因?yàn)檫@些由本征特性tc、hc2所帶來的在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的巨大潛在能力,吸引了大量的科學(xué)工作者采用最先進(jìn)的技術(shù)裝備,對高tc超導(dǎo)機(jī)制、材料的物理特性、化學(xué)性質(zhì)、合成工藝及顯微組織進(jìn)行了廣泛和深入的研究。高溫氧化物超導(dǎo)體是非常復(fù)雜的多元體系,在研究過程中遇到了涉及多種領(lǐng)域的重要問題,這些領(lǐng)域包括凝聚態(tài)物理、晶體化學(xué)、工藝技術(shù)及微結(jié)構(gòu)分析等。一些材料科學(xué)研究領(lǐng)域最新的技術(shù)和手段,如非晶技術(shù)、納米粉技術(shù)、磁光技術(shù)、隧道顯微技術(shù)及場離子顯微技術(shù)等都被用來研究高溫超導(dǎo)體,其中許多研究工作都涉及了的前沿問題。高溫超導(dǎo)材料的研究工作已在單晶、薄膜、體材料、線材和應(yīng)用等方面取得了重要進(jìn)展。
新型能源材料
太陽能電池材料是新能源材料研究開發(fā)的熱點(diǎn),ibm公司研制的多層復(fù)合太陽能電池,轉(zhuǎn)換率高達(dá)40%。美國能源部在全部氫能研究經(jīng)費(fèi)中,大約有50%用于儲氫技術(shù)。固體氧化物燃料電池的研究十分活躍,關(guān)鍵是電池材料,如固體電解質(zhì)薄膜和電池陰極材料,還有質(zhì)子交換膜型燃料電池用的有機(jī)質(zhì)子交換膜等,都是目前研究的熱點(diǎn)。
能源材料篇二:電化學(xué)讀書報(bào)告
電化學(xué)測量技術(shù)簡介
腐蝕測量技術(shù)涉及范圍較廣,如電化學(xué)測量,金相顯微技術(shù),表面能譜與電鏡,偏光橢圓儀,超聲波測厚,材料力學(xué)試驗(yàn)與測量,以及生物鑒定與豐富培養(yǎng)試驗(yàn)等。
由于絕大多數(shù)腐蝕過程的本質(zhì)是電化學(xué)性質(zhì)的,在腐蝕機(jī)理研究、腐蝕試驗(yàn)及其工業(yè)腐
蝕監(jiān)控中,廣泛地利用金屬/電解質(zhì)界面(雙電層)的電化學(xué)性質(zhì),所以電化學(xué)測試技術(shù)已成為重要的腐蝕研究方法。但是由于實(shí)際腐蝕體系是千變?nèi)f化和十分復(fù)雜的,因此當(dāng)把實(shí)驗(yàn)室的電化學(xué)測試結(jié)果推廣到實(shí)際應(yīng)用時(shí),必須十分謹(jǐn)慎,而且往往還需要借助于其它定性或定量的試驗(yàn)研究方法綜合分析評定和鑒證。總之,在考慮電化學(xué)研究方法優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),應(yīng)十分注意它的局限性。以下介紹部分電化學(xué)測量的實(shí)驗(yàn)裝置、理論依據(jù)和操作方法。電化學(xué)測量技術(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置: 一.電解池
電解池的結(jié)構(gòu)和電極的安裝對電化學(xué)測量有很大影響,因此正確設(shè)計(jì)和安裝電解池體系,是電化學(xué)測試中非常重要的環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)和安裝電解池時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮下列因素: 1. 便于精確測定電極電位。為此,所有實(shí)驗(yàn)均應(yīng)采用三電極電解池。為了減小溶液的歐姆電壓降對電位測量和控制的影響,應(yīng)將參比電極通過魯金毛細(xì)管靠近研究電極,且毛細(xì)管位置要選擇適當(dāng),一般與研究電極表面的距離為毛細(xì)管直徑的2倍。2. 應(yīng)使研究電極表面上的電流密度分布均勻,從而使電位分布均勻,為此要根據(jù)電極的形狀和安裝方式正確地選擇輔助電極的位置。(a)研究電極為平面電極時(shí),輔助電極也應(yīng)為平面電極,且兩個(gè)電極的工作平面要相互平行,電極背面要絕緣;如果研究電極的兩面都工作,則應(yīng)當(dāng)在其兩側(cè)各放一個(gè)輔助電極。(b)研究電極為絲狀或滴狀電極時(shí),輔助電極應(yīng)為長圓筒形,輔助電極直徑要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于研究電極的直徑,參比電極要放在研究電極的中心位置。
3. 電解池的體積要適當(dāng),而且要考慮到電極面積的大小以及電極面積與溶液體積之
比。電解池體積太大,消耗溶液太多,造成浪費(fèi);體積太小,在長時(shí)間的測量中,會引起溶液成份的變化,影響測定結(jié)果。電極面積的大小主要根據(jù)研究目的、設(shè)備條件(如恒電位儀的輸出功率)等因素綜合考慮。為了輔助電極不發(fā)生明顯極化,通常采用大面積輔助電極。電極面積與溶液體積比,對不同實(shí)驗(yàn)要求也不同。在金屬腐蝕研究中,為了避免過快的消耗溶液而使得溶液成份發(fā)生變化,電池面積與溶液體積之比不宜太大,一般要求50ml溶液/cm2電極面積。
4. 電化學(xué)測量中應(yīng)盡量減少外界物質(zhì)對電解體系的影響。用裝有研究溶液的鹽橋可以
減少參比電極內(nèi)充溶液對研究體系的干擾。為防止輔助電極上氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物對研究電極的影響,通常在研究電極室與輔助電極室之間用燒結(jié)微孔玻璃隔開。如果測量需要在一定氣氛下進(jìn)行,電解池必須有通氣裝置和水封,攪拌和恒溫裝置。美國材料協(xié)會推薦使用全玻璃磨口的一立升七口圓底電解池用于腐蝕研究。電解池
為圓瓶狀,中間為研究電極,有兩個(gè)對稱的輔助電極,參比電極經(jīng)鹽橋上的魯金毛細(xì)管與研究電極毗連。
二.電極:
研究電極(試樣):要求表面干凈光亮,有準(zhǔn)確的暴露面積,便于連續(xù)操作,應(yīng)當(dāng)使電力
線均勻分布。
參比電極:必須是可逆電極,它在規(guī)定條件下具有穩(wěn)定而重現(xiàn)的可逆電極電位。對參比
電極的要求是:
(1)可逆性好,不易極化;(2)電極電位穩(wěn)定;(3)電位重現(xiàn)性好;(4)溫度系數(shù)小;(5)制備、使用和維護(hù)方便。
輔助電極:一般使用穩(wěn)定性好的鉑、或金屬氧化物電極,也可以使用在研究介質(zhì)中保持
惰性的金屬材料如ag、ni、w、pb等,在特定情況下有時(shí)使用指定材料。三.電勢測量儀器:
一般使用高阻數(shù)字電壓表、ph計(jì)、離子計(jì)、直流電位差計(jì)、直流數(shù)字電壓表以及用運(yùn)算放大器和晶體管組成的各種高阻電壓表等等。四.電流測量儀器: 可以直接使用數(shù)字式或指針式電流表串聯(lián)在輔助電極線路中測量電流。也可以串聯(lián)一標(biāo)準(zhǔn)電阻(如電阻箱)后用數(shù)字電壓表測量電阻的端電壓,再換算成電流。這樣用一個(gè)數(shù)字電壓表通過雙刀雙擲開關(guān),即可測電勢,又可測電流。其
一、電極電位測量 1.原理 浸在某一電解質(zhì)溶液中并在其界面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的導(dǎo)體稱為電極。當(dāng)金屬于電解質(zhì)溶液接觸時(shí),在金屬與溶液的界面處將產(chǎn)生電化學(xué)雙電層,此雙電層兩側(cè)的金屬相和溶液相之間的電位差稱為電極電位。至今無論是用理論計(jì)算還是試驗(yàn)測定,都無法得到單個(gè)電極上雙電層電位差的絕對值,即不能直接測定單個(gè)金屬電極的絕對電極電位。
但是,電池電動勢是可以精確測量的,只要將研究電極與另外一個(gè)選定的參比電極構(gòu)成原電池,測量其電動勢,也就是兩個(gè)電極的電位差,通過比較的方法就可以確定所研究的金屬電極的相對電極電位。
只要參比電極的電極電位是穩(wěn)定不變的,就可以測定所研究電極的電極電位隨時(shí)間的變化規(guī)律,也可以相對比較不同金屬在同一電解質(zhì)溶液中或同一金屬在不同電解質(zhì)溶液中的電極電位。
如果參比電極的電極電位值是已知的,那么一系列金屬的電極電位也就可以定量計(jì)算了。為此國際上統(tǒng)一規(guī)定,氫離子活度為1的氫電極在298k和氫氣壓力為1atm時(shí)的電極電
位為零,此電極是標(biāo)準(zhǔn)氫電極。此外參比電極種類很多,在記錄或報(bào)告試驗(yàn)結(jié)果時(shí)必須同時(shí)注明參比電極的種類。2.測量技術(shù)
電極電位測量一般有兩類:一類是測量腐蝕體系無外加電流作用時(shí)的自然腐蝕電位及其隨時(shí)間的變化;另一類是測量金屬在外加電流作用下的極化電位及其隨電流或時(shí)間的變化。
電極電位測量比較簡單,但技巧性很強(qiáng)。除了研究電極外,需要一個(gè)參比電極和一個(gè)電位測量儀器,以及一個(gè)裝有試驗(yàn)電解質(zhì)溶液的電解池。測量電位時(shí)必須保證由研究電極和參比電極組成的測量回路中無電流通過,或電流小到可以忽略不計(jì),否則將由于電極本身的極化和溶液內(nèi)阻上產(chǎn)生歐姆電壓降而引起測量誤差,影響測量精度。為了避免上述現(xiàn)象產(chǎn)生,一般選用高輸入阻抗的電位測量儀器。
選定一個(gè)穩(wěn)定可靠的參比電極是保證正確測量電位的另一個(gè)重要條件。高輸入阻抗儀表與高電阻電極應(yīng)之間的連接線當(dāng)使用屏蔽線。參比電極與研究電極之間溶液電阻上產(chǎn)生的歐姆電壓降會給電位測量帶來誤差,試驗(yàn)過程中應(yīng)盡量消除。其
二、極化曲線測量 1.測量原理
極化曲線測量一般可以分為兩類:(1)控制電流法 以電流為自變量,遵循規(guī)定的電流變化程序,測定相應(yīng)的電極電位隨電流變化的函數(shù)關(guān)系。在恒電流實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)當(dāng)記錄電位-時(shí)間的變化關(guān)系,即充電曲線。此外,還包括斷電流法,即在斷電流的瞬間,測量電極電位及其變化??刂齐娏鞣ㄊ窃诿恳粋€(gè)測量點(diǎn)及每一瞬間,電極上流過的電流都被控制在一個(gè)規(guī)定的數(shù)值。當(dāng)電流保持恒定不變使稱為恒電流法,測得相應(yīng)的極化曲線稱為恒電流充電曲線。(2)控制電位法 以電位為自變量,遵循規(guī)定的電位變化程序,測定相應(yīng)的極化電流隨電位變化的函數(shù)關(guān)系。在恒電位試驗(yàn)時(shí),是記錄相應(yīng)電流-時(shí)間的變化曲線??刂齐娢环ǖ膶?shí)質(zhì)是在每一個(gè)測量點(diǎn)及每一瞬間,電極電位都被控制在一個(gè)規(guī)定的數(shù)值。當(dāng)電位保持恒定不變時(shí)稱為恒電位法,測得相應(yīng)得極化曲線稱為恒電位充電曲線??刂齐娏鞣ê涂刂齐娢环ò凑兆宰兞孔兓绦蚩梢苑譃榉€(wěn)態(tài)法、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)法和連續(xù)掃描法三種。
恒電位穩(wěn)態(tài)法是指恒電位測量時(shí)與每一個(gè)給定電位對應(yīng)的響應(yīng)信號(電流)完全達(dá)到穩(wěn)定不變的狀態(tài)。恒電流穩(wěn)態(tài)法同樣如此。在測量技術(shù)上要求某參數(shù)完全不變是不可能的,考慮到儀器精度及其試驗(yàn)要求,例如可以規(guī)定所測量的電位在5min內(nèi)變化不超過1mv就可以認(rèn)為達(dá)到穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)極化曲線都是用逐點(diǎn)測量技術(shù)獲得的,此即經(jīng)典的步階法。
準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)法是指在給定自變量(恒電位時(shí)為電位,恒電流時(shí)為電流)的作用下,相應(yīng)的響應(yīng)信號(恒電位時(shí)為電流,恒電流時(shí)為電位)并未達(dá)到完全穩(wěn)態(tài)時(shí)記錄數(shù)據(jù)。因?yàn)榉€(wěn)態(tài)法時(shí)間太長,且因體系而異,試驗(yàn)測量很不方便,測量結(jié)果的重現(xiàn)性和可比性較差。為此,可以人為規(guī)定在每一個(gè)給定自變量水平上停留規(guī)定的同樣時(shí)間,在保持時(shí)間點(diǎn),讀出或記錄相應(yīng)的響應(yīng)信號,接著調(diào)節(jié)到程序規(guī)定的下一個(gè)給定自變量繼續(xù)試驗(yàn)。例如,可以統(tǒng)一規(guī)定在每一個(gè)給定自變量的水平上保持5min。例如采取逐點(diǎn)測量的步階法或自動給定的階梯波階躍法。
連續(xù)掃描法是指利用線性掃描信號電壓控制恒電位儀或恒電流儀的給定自變量(電位或電流),使其按預(yù)定的程序以規(guī)定的速度連續(xù)線性變化,用x-y函數(shù)記錄儀同步記錄給定自與響應(yīng)信號,自動繪出極化曲線。由此得到的是非穩(wěn)態(tài)極化曲線??刂齐娢贿B續(xù)掃描所測得的稱為動電位極化曲線,控制電流連續(xù)掃描所測得的稱為動電流極化曲線。控制電位的慢速連續(xù)掃描具有恒電位的性質(zhì),故又稱為控制(恒)電位掃描法。2.測量技術(shù) 為測定極化曲線,需要同時(shí)測定研究電極上流過的電流和電極電位,因此常采用三電極體系。穩(wěn)態(tài)和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)測量極化曲線的基本系統(tǒng)裝置,由極化電源(一般常用恒電位儀)、電流與電位檢測儀表、電解池與電極系統(tǒng)組成。該三電極系統(tǒng)構(gòu)成兩個(gè)回路,極化回路即電流測量回路和電位測量回路。
測量動電位極化曲線的電位掃描系統(tǒng),其特征是加到恒電位儀上的基準(zhǔn)電壓隨時(shí)間呈線性變化,使得研究電極的電位也隨時(shí)間呈線性變化。測量完整的極化曲線,因其極化電流的變化范圍很大,有時(shí)可達(dá)4~5 數(shù)量級,此時(shí)可以使用對數(shù)轉(zhuǎn)換器,直接記錄e-lgi曲線。
參考文獻(xiàn): 1.2.3.4.劉永輝編著,電化學(xué)測試技術(shù).北京航空學(xué)院出版社.1987 曹楚南編著, 腐蝕電化學(xué).化學(xué)工業(yè)出版社.1994 宋詩哲編著, 腐蝕電化學(xué)研究方法.化學(xué)工業(yè)出版社: 1988 常用參比電極基本性能(25oc)。
學(xué)號:20101002757 班號:031101-20 姓名:吳雷雨篇三:納米功能材料讀書報(bào)告
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材料科學(xué)與工程學(xué)院
功能材料讀書報(bào)告
題 目: 納米材料特性及制備方法研究進(jìn)展
老 師: xxx 學(xué) 生: xxx 學(xué) 號: xxx 班 級: 材 料 xx 班 2011年12月22日
納米材料特性及制備方法研究進(jìn)展與現(xiàn)狀 the properties of nanometer material and present research progress of the preparation method xx(材料xx,學(xué)號xxxxxx,西南科技大學(xué),四川綿陽 621000)
摘要:納米科技是上世紀(jì)90年代開始興起的一項(xiàng)前沿科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和廣泛的應(yīng)用前景,極有可能發(fā)展為第四次科技革命。本文就納米材料的基本性質(zhì)、納米材料的分類及其制備方法做一綜述。
關(guān)鍵詞:納米材料;制備方法;效應(yīng) abstract: the nanometer technology is a frontier area of science and technology begins in the 90s century, and because of its unique physical and chemical properties and wide application prospect, it is likely to develop into the fourth revolution of science and technology.in this paper, the basic properties, classification and preparation method of nanometer material is applied to the review.keywords: nanometer material;preparation method;effect 0 引言
1990年7月的第一屆國際納米科技技術(shù)大會的成功舉行標(biāo)志著納米科技的正式誕生[1]。納米科技作為一項(xiàng)新興的多學(xué)科交叉科學(xué)開始得到世界范圍的關(guān)注,成為研究的熱點(diǎn)。納米科技在納米尺度(1-100納米)研究物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和特性以及其相互作用,在這樣的尺度范圍內(nèi),物質(zhì)表現(xiàn)出量子尺寸效應(yīng),表面效應(yīng),庫倫阻塞效應(yīng)和量子隧穿效應(yīng),使得物質(zhì)的許多性質(zhì)發(fā)生改變,出現(xiàn)許多宏觀物質(zhì)或單個(gè)原子或分子不同的現(xiàn)象。納米科技利用這種特殊的效應(yīng),制造出具有特定功能的物品,最后能夠做到按照人類期望合成制備滿足不同需要的產(chǎn)品。1982年發(fā)明的掃描隧道顯微鏡極大地推動了納米科技的發(fā)展。1990年美國科學(xué)家利用氙原子排列出“ibm”字樣,我國也成功操縱原子寫出“中國”兩字,標(biāo)志著我國在納米研究領(lǐng)域也占有一席之地。納米材料是指晶粒尺寸為納米級(10-9m)的超細(xì)材料。但是目前的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展,1-100納米的尺度范圍只是一種狹義的定義,大至幾百納米甚至微米級的微粒同樣具有相同的特殊性能,此類材料都可以成為納米材料。納米材料可
分為零維納米材料(納米微粒,原子團(tuán)簇)、一維納米材料(納米單層或多層薄膜)、二維納米纖維結(jié)構(gòu)和三維納米相材料。合成納米材料的方法可分為液相法、氣相法、固相法,以及模板法、超聲電化學(xué)法、激光法等。納米材料的特殊性能在電子、光學(xué)、磁學(xué)器件、環(huán)境檢測、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都具有很大的應(yīng)用前景。下面就納米材料的特性和合成方法做一個(gè)簡單的介紹。1 納米材料的特殊性質(zhì) 1.1 量子尺寸效應(yīng)[2] 納米材料中的電子能級分布不同于宏觀物體的電子能級分布。在納米材料中至少有一個(gè)維度是納米尺度,在這個(gè)維度的電子被限制在無限深的勢阱中,電子能級變?yōu)榉至⒌氖`能級,且能級間隙變寬,表現(xiàn)出量子尺寸效應(yīng)。在納米粒子中處于分立的量子化能級中的電子的波動性表現(xiàn)出光學(xué)的非線性,特異的催化和光催化等性質(zhì)。當(dāng)納米粒子的尺寸與光波波長、德布羅意波長、超導(dǎo)態(tài)的相干長度或與磁場穿透深度相當(dāng)或更小時(shí),晶體周期性邊界條件將被破壞,非晶態(tài)納米微粒的顆粒表面層附近的原子密度減小,導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱、力等特性都出現(xiàn)異常。1.2 小尺寸效應(yīng)
所謂量變引起質(zhì)變,由于納米顆粒體積極小,所包含的原子數(shù)目也極少,由于其極少的原子數(shù)目而表現(xiàn)出于宏觀物體所不同的物理性質(zhì),這種現(xiàn)象即稱為小尺寸效應(yīng)[3]。由其極小尺寸而具有的極大的比表面積使得材料的力、熱、聲、光、電、磁和化學(xué)催化特性發(fā)生很大變化。具體如下:
(1)力學(xué)性能
納米顆粒構(gòu)成的固體,界面增大,原子易于遷移因而能夠很大程度的變形,使材料的延展性和韌性極大的增強(qiáng)。一個(gè)例子是納米陶瓷,傳統(tǒng)的陶瓷呈現(xiàn)脆性,而納米陶瓷卻呈現(xiàn)韌性,納米銅的延展性也比傳統(tǒng)材料大幾倍,而納米鐵的斷裂強(qiáng)度甚至能大12倍之多。(2)熱學(xué)性能
宏觀晶體的熔點(diǎn)是固定的,但是納米顆粒的熔點(diǎn)卻顯著降低,主要原因是納米顆粒的比表面積大得多,顆粒處于高能狀態(tài),故熔化時(shí)所需的內(nèi)能相比塊狀材料小得多。舉例說明,塊狀金的熔點(diǎn)是1064℃,而2納米的金顆粒的熔點(diǎn)只有327℃。利用這個(gè)特點(diǎn)可以進(jìn)行超細(xì)粉的低溫?zé)Y(jié)。
(3)光學(xué)性能
在超細(xì)狀態(tài)下,很多材料的顏色和塊狀相比呈現(xiàn)顯著的不同。納米顆粒的尺度和光波的尺度相近,在這個(gè)尺度上,納米顆粒對光波有很強(qiáng)的吸收。利用這個(gè)特性可以制備高性能的光電轉(zhuǎn)換材料。
(4)電學(xué)、磁學(xué)性能
當(dāng)納米粒子的尺寸和電子的德布羅意波長相當(dāng)時(shí),材料的電學(xué)和磁學(xué)性能也會發(fā)生很大的變化。比如利用等離子共振頻移隨顆粒尺寸變化的性質(zhì),改變顆粒尺寸,控制吸收邊的位移,制造具有一定頻寬的微波吸收納米材料,用于電磁波屏蔽和制造隱型飛機(jī)。1.3 表面效應(yīng)
納米顆粒的比表面積隨著尺寸的減少而增大,顆粒的表面能和表面張力等性能也將發(fā)生變化,產(chǎn)生表面效應(yīng)[4]。表面的原子不對稱、不飽和,具有很高的表面能和活性。但是正是由于其具有的大表面能而使得納米顆粒容易團(tuán)聚并且容易氧化燃燒甚至爆炸。故對納米顆粒的表面改性使其穩(wěn)定性增強(qiáng)是很重要的。1.4 庫侖阻塞效應(yīng)
庫侖阻塞效應(yīng)是電子在納米尺度的導(dǎo)電物質(zhì)間移動式出現(xiàn)的一種極其重要的物理現(xiàn)象。當(dāng)一個(gè)物理體系的尺寸達(dá)到納米量級時(shí),電容也會小到一定程度,以至該體系的充電和放電過程不連續(xù),使得在納米體系中的充放電過程只能是一個(gè)一個(gè)單電子的傳輸,產(chǎn)生庫侖阻塞效應(yīng)。利用這種效應(yīng)為單電子開關(guān),單電子數(shù)字存儲器的開發(fā)研究提供了可能[5]。1.5 量子隧穿效應(yīng)
如果兩個(gè)納米顆粒不相連,則電子從一個(gè)顆粒運(yùn)動到另一個(gè)顆粒的時(shí)候就會像穿越隧道一樣。若電子的隧道穿越是一個(gè)個(gè)的發(fā)生,在電壓電流關(guān)系圖上就會出現(xiàn)臺階一樣的曲線,這就是量子隧穿效應(yīng)[6],在微電子領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大的研究進(jìn)展,如單電子晶體管、納米單電子內(nèi)存組件、量子阱共振隧穿二極管的開發(fā)等,在超大規(guī)模集成電路的研究上也具有重大意義。
正是由于納米材料具有上面的效應(yīng),才使它表現(xiàn)出令人難以置信的奇特的宏觀物理特性如高強(qiáng)度和高韌性、高熱膨脹系數(shù)、高比熱容和低熔點(diǎn)、異常的導(dǎo)電率和磁化率、極強(qiáng)的吸波性、高擴(kuò)散性等。其特殊的性能也使得人們爭相研究各種制備納米材料的方法,以下對各種制備方法做一個(gè)簡單的介紹。2 納米材料的制備方法 2.1 氣相法
此種方法將物質(zhì)變?yōu)闅怏w,使材料在氣態(tài)下發(fā)生物理化學(xué)變化,最后得到納米微粒。分為物理氣相沉積法和化學(xué)氣相沉積法。物理氣相沉積法主要分為氣體蒸發(fā)法、濺射法,化學(xué)氣相沉積法分為化學(xué)氣相反應(yīng)法和化學(xué)氣相凝聚法。具體分類如下。2.1.1 氣體冷凝法
氣體冷凝法[7]是在1963年由ryoziuyeda及其合作者提出的,即通過在純凈的惰性氣體(氬,氮?dú)?中蒸發(fā)和冷凝過程獲得納米微粒。20世紀(jì)80年代初,gleiter等人提出將該方法制備的納米微粒在超高真空條件下緊壓致密得到多晶體,進(jìn)一步完善了該方法。該方法具有純度高、結(jié)晶組織好、粒度可控等優(yōu)點(diǎn),但也存在技術(shù)設(shè)備要求高的缺陷。其主要過程為:在真空蒸發(fā)室內(nèi)充入低壓惰性氣體,將原料加熱蒸發(fā),產(chǎn)生原子霧,與惰性氣體原子碰撞而失去能量,然后凝聚形成納米尺寸的團(tuán)簇,并在液氮冷棒上聚集起來,將聚集的粉狀顆粒刮下,傳送至真空壓實(shí)裝置,在數(shù)百至幾gpa壓力下制成多晶體。2.1.2 激光氣相合成法
該種方法最早是20世紀(jì)80年代初由美國hagery等人[8]首先提出。該種方法是利用氣相高能激光束來制備納米粉體的一種有效方法,又分為激光蒸發(fā)、激光濺射和激光氣相合成法。主要用來制備金屬、非金屬及氧化物陶瓷納米粉體材料。目前用該法已合成出一批具有顆粒粒徑小、不團(tuán)聚、粒徑分布窄等優(yōu)點(diǎn)的超細(xì)粉。該法產(chǎn)率高,是一種可行的方法,具有工業(yè)化應(yīng)用前景。
2.1.3低能團(tuán)簇束沉積法
該技術(shù)由paiuard等人于1994年初發(fā)展起來的。首先將所要沉積的材料激發(fā)成原子狀態(tài),以氦氣作為載體使之形成團(tuán)簇,同時(shí)采用電子束使團(tuán)簇離化,然后利用飛行時(shí)間質(zhì)譜儀進(jìn)行分離,從而控制一定質(zhì)量、一定能量的團(tuán)簇束沉積而形成薄膜。此法可有效控制沉積在襯底上的原子數(shù)目。2.1.4 濺射法篇四:《腐蝕電化學(xué)原理》讀書報(bào)告 研 究 生 課 程 論 文
(2013-2014學(xué)年第二學(xué)期)腐蝕電化學(xué)原理
研究生:程興 腐蝕電化學(xué)原理讀書報(bào)告 1 腐蝕
腐蝕有兩種解釋,廣義的解釋是指材料由于環(huán)境作用引起的破壞或變質(zhì)。這里所指的環(huán)境作用不只限于化學(xué)和電化學(xué)作用,還包括化學(xué)-機(jī)械、電化學(xué)-機(jī)械、生物作用以及單純的物理作用(溶解)等。但它不包括單純機(jī)械作用所引起的材料斷裂和磨損等破壞。不過目前習(xí)慣上所說的腐蝕,多半仍然是指金屬腐蝕,它是指金屬材料以及由它們制成的結(jié)構(gòu)物,在自然環(huán)境中或者在工況條件下,由于與其所處環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或者電化學(xué)作用而引起的變質(zhì)和破壞,其中也包括上述因素與力學(xué)因素或者生物因素的共同作用。某些物理作用例如金屬材料在某些液態(tài)金屬中的物理溶解現(xiàn)象也可以歸入金屬腐蝕范疇。2 腐蝕作用
由于地下水中氫離子置換鐵,使鐵離子溶于水中,從而使鋼鐵材料受到腐蝕的作用。氫離子可以是水中原有的,也可以是由于鍋爐中水溫增高,弱基性鹽類經(jīng)水解而生成。此外,溶解于水中的o2、c02、h2s也可以成為腐蝕作用的因素。1 錳的鹽類、硫化鐵、有機(jī)物及油脂都能作接觸劑而加強(qiáng)這一作用。一般氫離子濃度較高(ph<7)的酸性水都有腐蝕性。深部堿性碳酸鈉水對鋼管有強(qiáng)烈腐蝕作用。3 腐蝕反應(yīng) 金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸,通過電極反應(yīng)產(chǎn)生了腐蝕。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)是一種氧化還原反應(yīng)。在反應(yīng)中,金屬失去電子而被氧化,其反應(yīng)過程稱為陽極反應(yīng)過程,反應(yīng)產(chǎn)物是進(jìn)入介質(zhì)中的金屬離子或覆蓋在金屬表面上的金屬氧化物(或金屬難溶鹽);介質(zhì)中的物質(zhì)從金屬表面獲得電子而被還原,其反應(yīng)過程稱為陰極反應(yīng)過程。在陰極反應(yīng)過程中,獲得電子而被還原的物質(zhì)習(xí)慣上稱為去極化劑。
在均勻腐蝕時(shí),金屬表面上各處進(jìn)行陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的概率沒有顯著差別,進(jìn)行兩種反應(yīng)的表面位置不斷地隨機(jī)變動。如果金屬表面有某些區(qū)域主要進(jìn)行陽極反應(yīng),其余表面區(qū)域主要進(jìn)行陰極反應(yīng),則稱前者為陽極區(qū),后者為陰極區(qū),陽極區(qū)和陰極區(qū)組成了腐蝕電池。直接造成金屬材料破壞的是陽極反應(yīng),故常采用外接電源或用導(dǎo)線將被保護(hù)金屬與另一塊電極電位較低的金屬相聯(lián)接,以使腐蝕發(fā)生在電位較低的金屬上。2 4 腐蝕分類
4.1 從腐蝕的外觀形態(tài)看,金屬腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕 4.1.1 全面腐蝕
全面腐蝕也稱均勻腐蝕,腐蝕反應(yīng)在不同程度上分布在整個(gè)或大部分金屬表面上,宏觀上難以區(qū)分腐蝕電池的陰極和陽極。一般表面均勻覆蓋著腐蝕產(chǎn)物膜,在不同程度上能使腐蝕減緩,如高溫氧化和易鈍化金屬(如不銹鋼、鈦、鋁等)在氧化環(huán)境中形成的鈍化膜,都具有良好的保護(hù)性,甚至能使腐蝕過程幾乎停止。全面腐蝕分布較均勻,危害較小。4.1.2 局部腐蝕
局部腐蝕即非均勻腐蝕,腐蝕反應(yīng)集中在局部表面上。局部腐蝕又可分為電偶腐蝕、小孔腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂、磨損腐蝕、腐蝕疲勞和氫損傷等。
4.2 按照腐蝕反應(yīng)的機(jī)理來劃分,金屬腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕: 4.2.1 化學(xué)腐蝕
化學(xué)腐蝕是指金屬和非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的金屬損耗,如金屬的高溫氧化和有機(jī)物腐蝕。
篇五:電化學(xué)讀書報(bào)告
電鍍生產(chǎn)過程中廢水的處理方法 電鍍是利用電解原理在其他金屬表面上鍍一層薄層金屬或合金的過程。
電鍍生產(chǎn)過程中的廢水,是排放量最大和對環(huán)境有最直接影響和污染物。由于電鍍流程長,涉及的工序多,而每道工序又都要用到各種化學(xué)品,每道工序又必須清洗干凈才能進(jìn)入下道工序。這樣使得電鍍廢水不僅是量大,而且成分復(fù)雜,往往是含有多種有害物質(zhì),直接排放肯定會對環(huán)境造成污染。所以對廢水的處理是很有必要的。理想的電鍍廢水治理模式是電鍍污水的零排放系統(tǒng)。但是,這種模式至今都沒有能夠得到普及和推廣,究其原因,是電鍍用水量太大,并且水體中的污染物有太多而復(fù)雜,要想分流治理,成本將很高。電鍍實(shí)現(xiàn)零排放的另一個(gè)困難是對水質(zhì)的要求較高,回用水如果不能完回復(fù)到初始狀態(tài),除了用于前處理的清洗外,在電鍍件的清洗中是不能用的,因?yàn)槟菚o槽液和電鍍件表面質(zhì)量都構(gòu)成危險(xiǎn)。而要使回用水恢復(fù)到初始狀態(tài),以現(xiàn)在的水處理技術(shù),成本還是太高。因此,至今只有非常單一或?qū)I(yè)的極少數(shù)電鍍生產(chǎn)線,用到了零排放技術(shù)。但是,這種模式是電鍍廢水處理的發(fā)展方向,隨著水處理技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低,尤其是通過回收水中的有色金屬來補(bǔ)償水處理費(fèi)用,這種技術(shù)終將會普及起來。電鍍廢水處理的方法有很多種,首先要求自電鍍現(xiàn)場對排放水要進(jìn)行分流手機(jī)和分別處理,這樣可以提高處理的效率和效果。對廢水進(jìn)行處理的同時(shí),還要對廢水中的金屬離子加以回收利用,特別是像
貴重金屬的回收,已經(jīng)引起了電鍍界的重視。很多鍍金銀的電鍍企業(yè)都已經(jīng)建立起槽邊回收系統(tǒng),在排放前就將回收水和清洗水中的金或銀進(jìn)行了回收。
但是對鎳的回收,以往都沒有引起應(yīng)有的重視。金屬鎳作為重要的工業(yè)資源,曾經(jīng)是西方國家對我國禁運(yùn)的戰(zhàn)略物質(zhì),現(xiàn)在也一直屬于供應(yīng)緊張的戰(zhàn)略資源。改革開放以來,我國雖然可以在國際上采購到金屬鎳,但其價(jià)格越來越高。我國屬于鎳資源相對貧乏的國家,而無論在電鍍,還是其他工業(yè)中,鎳的用量都是非常大的,更不要說在不銹鋼等行業(yè)中也需要用到鎳資源。因此節(jié)約使用鎳資源有著重要的意義。
對排放水中的鎳離子,通??梢杂?離子交換法,反滲透法和電滲析等方法加以回收。但是,離子交換法的處理濃度不能太高,當(dāng)廢水中鎳離子濃度超過200mg/l時(shí),就不宜采用。比較使用的方法為反滲透法。
反滲透法是一種膜分離技術(shù),這種技術(shù)實(shí)際上是仿生學(xué)的成果。人們很早就知道腸衣和膀胱膜等能夠分離食鹽和水,這種透過膜將鹽和水分離的現(xiàn)象被稱為滲透現(xiàn)象。這種膜叫做半透膜,最先利用這一原理的技術(shù)是海水的淡化。1953年由reid提出用這個(gè)方法淡化海水,到1960年美國加利福尼亞大學(xué)的loeb開發(fā)出實(shí)用的半透膜,這一方法得以進(jìn)入實(shí)用階段。
利用反滲透法處理廢水的原理是用隔膜將電鍍廢水與清水隔開,在廢水一側(cè)加上一個(gè)大于滲透壓的壓力,則廢水中的水分子會逆向透
過膜層透過清水一側(cè)。含鎳廢水在高壓泵的作用下,鎳鹽被膜節(jié)流而只讓水通過,這樣不斷持續(xù),便可以達(dá)到分離出鎳鹽和凈化清洗水的目的。
反滲透法有好幾種,主要是醋酸纖維膜,可以根據(jù)需要制成管式,卷式和空心纖維式三種。
醋酸纖維膜主要是醋酸纖維,甲酰胺和丙酮三種材料合成。甲酰胺起成孔作用,丙酮為溶劑。卷式醋酸纖維反滲透元件是將半透膜,導(dǎo)流層,隔網(wǎng)按一定排列黏合成后卷在有排孔的中空管上,形成反滲透器件。廢水從一端進(jìn)入隔網(wǎng)層,在經(jīng)過隔網(wǎng)時(shí),在外界下一部分水通過半透膜的孔滲透到導(dǎo)流層內(nèi),再順導(dǎo)流層的水管到中心管的排空,經(jīng)中心管排出。被阻隔的部分為濃縮了的含鎳鹽溶液,可以經(jīng)分析后投入電鑄槽中回用,或用作電解精煉為金屬鎳。
現(xiàn)代新建的電鍍企業(yè)的水處理一般都采用分流分類的治理模式。但是一些老企業(yè)和小型電鍍廠,其廢水量和所含廢棄物也相對少一些,沒有必要對廢水進(jìn)行分流和分類收集,而是可以采取混合廢水的處理方法,這樣可以縮短水處理的流程,方便廢水的回收。混合廢水的處理可以簡化處理流程,提高水的回用率。電鍍混合廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入亞硫酸鐵等還原劑對廢水中高價(jià)金屬離子進(jìn)行還原,以利后續(xù)的沉淀處理。還原處理后的廢水用泵抽入反應(yīng)池,加入石灰等堿類,使金屬離子生成氫氧化物,然后用泵抽至固液分離池沉淀,經(jīng)充分沉淀后,分離室內(nèi)的水可以抽入回用水凈化槽,經(jīng)調(diào)整ph值至7以后進(jìn)入電鑄清洗供水系統(tǒng)。沉淀室中的污泥可進(jìn)入脫水過程。脫下的水可進(jìn)入反應(yīng)室回用。剩余的污泥中各種金屬的氫氧化物,可以交環(huán)保部分做進(jìn)一步的處理。這種進(jìn)一步的處理包括再利用,或集中深埋。對于不同的電鍍廢水可以采用物理法,化學(xué)法,電化學(xué)法,離子交換法,膜分離法等進(jìn)行處理。對于要求回用的水可以根據(jù)情況采用上述集中方法的組合進(jìn)行處理,因?yàn)檫@些方法各有千秋,適合處理不同含量的廢水。處理方法的選擇還要考慮企業(yè)的實(shí)際情況,包括投資能力和長遠(yuǎn)的規(guī)劃情況。在達(dá)標(biāo)的前提下,要以操作簡便,成本低和易于升級換代為好。
第二篇:電學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告[范文模版]
物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
————制流電路、分壓電路和電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識
班級:________________ 姓名:________________ 學(xué)號:________________ 實(shí)驗(yàn)組號:____________ 實(shí)驗(yàn)日期:____________ 實(shí)驗(yàn)報(bào)告
班級:計(jì)科1204 姓名:呂勇良
【實(shí)驗(yàn)名稱】制流電路、分壓電路和電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 1.了解電學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求、操作流程和安全知識; 2.學(xué)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用一區(qū)的使用方法;
3.學(xué)習(xí)連接電路的一般方法,學(xué)習(xí)用變阻器連成制流電路和分壓電路的方法。【實(shí)驗(yàn)儀器】
電流表、電壓表、電阻箱、滑線變阻器、穩(wěn)壓電源、開關(guān)、導(dǎo)線
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】
1.接線練習(xí):連接如圖6-3和圖6-4所示的電路,并相互檢查。不要通電。2.考察滑線變阻器的制流作用
電路如圖6-1所示。根據(jù)使用的一起確定e,r,并估算電流的范圍,選用合適的電流表量程。在電路圖中標(biāo)注所有電路參數(shù)并設(shè)定rl>5r。嚴(yán)格按照電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程,連接如圖6-1所示的電路。其中r是電阻箱,改變滑線變阻器滑動端的位置,從接入全部電阻時(shí)開始,沒畫過全長1/10,從安培表讀取一次電流強(qiáng)度。3.考察滑線變阻器的分壓作用
按圖6-2接線并設(shè)定rl>5r改變滑線變阻器滑動端的位置,沒滑過全長的1/10,從伏特計(jì)讀取ac兩點(diǎn)間的電壓uac。
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理】 滑線變阻器的制流作用
作圖(橫坐標(biāo)表示x,縱坐標(biāo)表示u,做分壓特性曲線uac)
【思考題】
1.在圖6-1所示的電路中,電阻r起什么作用?不用它會出現(xiàn)什么問題? 2.試證明:用內(nèi)阻為r的伏特計(jì)來測量6-5所示線路中電阻r1兩端的電位差時(shí),伏特計(jì)的讀數(shù)與r1兩端的電位差的實(shí)在值之間的百分差為: r1r2 100%
r1rg+r1r2+r1rg 若r1=r2=rg=100ω,試計(jì)算直飛值。
又若r1=r2=100ω,rf=1000ω,再計(jì)算這個(gè)值。3.要測量如圖所示6-6電路中a、b兩點(diǎn)之間的電壓,用如下的三個(gè)伏特計(jì),試分別計(jì)算測量誤差。提示:誤差來源有兩個(gè):可消除和不可消除系統(tǒng)誤差。(1)5v量程,0.5級,1000ω/v內(nèi)阻(2)3v量程,1.0級,10000ω/v內(nèi)阻(3)3v量程,0.5級,100ω/v內(nèi)阻
【實(shí)驗(yàn)心得】篇二:電學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一
箔式應(yīng)變片
單臂、半橋、全橋電路性能的比較
學(xué)院/專業(yè):力建學(xué)院工力10-1班 學(xué) 號:02100815 姓 名:張海翔
中國礦業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、觀察了解箔式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)和粘貼方式
2、測試應(yīng)變梁變形的應(yīng)變輸出。
3、比較單臂、半橋、全橋電路的輸出和測試靈敏度。
二、實(shí)驗(yàn)儀器
三、實(shí)驗(yàn)原理
四、實(shí)驗(yàn)步驟
根據(jù)所測數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度s,s=△v/△x, 并在坐標(biāo)圖上做出v-x關(guān)系曲線。
5、不改變差動放大器增益和調(diào)零電位器,依次將圖(1)中的電橋固定電阻r1,r2,r3換成箔式應(yīng)變片,分別接成半橋和全橋測試系統(tǒng)。重復(fù)3-4步驟,測出半橋和全橋輸出電壓并列表,計(jì)算靈敏度。
6、在同一坐標(biāo)下描出v-x曲線,比較三種橋路的靈敏度,并作定性的結(jié)論。
五、注意事項(xiàng) 4、5、六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
(1)箔式應(yīng)變片單臂電橋電路 ?0.0199v/mm 靈敏度s1=△v/△x= 25?15(2)箔式應(yīng)變片半橋電橋電路 ?0.0443v/mm 靈敏度s2=△v/△x= 25?15(3)箔式應(yīng)變片全橋電橋電路 ?0.0902v/mm 靈敏度s3=△v/△x= 25?15篇三:電學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)七:測定金屬的電阻率
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
1.練習(xí)使用螺旋測微器;2.學(xué)會用伏安法測電阻;3.測定金屬的電阻率。
【實(shí)驗(yàn)原理】 根據(jù)電阻定律公式r??l,只要測量出金屬導(dǎo)線的長度l和它的直徑d,計(jì)算出導(dǎo)s 線的橫截面積s,并用伏安法測出金屬導(dǎo)線的電阻r,即可計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率?!緦?shí)驗(yàn)器材】
螺旋測微器;毫米刻度尺;電池組;電流表;電壓表;滑動變阻器;電鍵;被測金屬導(dǎo)線;導(dǎo)線若干.
【實(shí)驗(yàn)步驟】
(1)用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積s.
(2)按圖1所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路。
圖1(3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度,反復(fù)測量3次,求出其平均值l。
(4)把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,閉合電鍵s改變滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)i和u的值,記入記錄表格內(nèi),斷開電鍵s.求出導(dǎo)線電阻r的平均值. rs?d2u?(5)將測得r、l、d的值,代人電阻率計(jì)算公式??中,計(jì)算出金屬l4li 導(dǎo)線的電阻率.
(6)拆去實(shí)驗(yàn)線路.整理好實(shí)驗(yàn)器材. 【注意事項(xiàng)】
1.本實(shí)驗(yàn)中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小,因此實(shí)驗(yàn)電訪必須采用電流表外接法. 2.實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端 3.測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度,是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度,亦即電壓表兩并入點(diǎn)間的部分待測導(dǎo)線長度.測量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直. 4.閉合電鍵s之前,一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置. 5.在用伏安法測電阻時(shí),通過待測導(dǎo)線的電流強(qiáng)度正的值不宜過大(電流表用0~0.6a量程),通電時(shí)間不宜過長,以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高,造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大.
6.求r的平均值可用兩種方法:第一種是用r=u/i算出各次的測量值,再取平均值;第二種是用圖像(u-i圖線)的斜率來求出.若采用圖像法,在描點(diǎn)時(shí),要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些,連線時(shí)要讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮.
【典型例題】
例1 在“測定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,若被測電阻絲的長度為80.00cm,電阻約為3ω~4ω,在下列器材中應(yīng)選用的是(寫代號). a.電壓表(0~15v);b.電壓表(0~3v);c.電流表(0~0.6a);d.電流表(0~3a);e.滑動變阻器(0~50ω,2a); f滑動變阻器(0~500ω,1a); g.電源(e=3v,r=0.2ω);h電源(e=10v,r=lω);i.開關(guān);j.導(dǎo)線(若干).
例2測定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中,(1)如圖2(a)為測金屬絲直徑時(shí)螺旋測微器的示意圖,則此金屬絲的直徑為 m;(2)如圖2(b)為用伏安法測金屬絲電阻的電路圖,其中m為,n為 ;若兩表示數(shù)分別如圖2(c)、(d)所示,則被測金屬絲的電阻r測= ;(3)用以上方法測得的金屬絲電阻率與其實(shí)際值比較是 .(填“偏小”、“偏大”或“準(zhǔn)確”)
圖2 例3 在測定金屬絲的直徑時(shí),螺旋測微器的讀數(shù)如圖3所示,可知該金屬絲的直徑
-3d=______×10m。
圖 3 [典型例題]1.b c e g i j 2.(1)5.9×102m(2)電流表 電壓表 5ω
(3)偏小 3.0.900 - 附1: 游標(biāo)卡尺的原理與使用 1.工作原理:游標(biāo)卡尺有三種:10分度、20分度、50分度,是根據(jù)游標(biāo)尺上的總刻線長度區(qū)分的。以10分度為例看一下它的刻線原理:如圖所示,當(dāng)主尺和副尺的卡腳緊靠時(shí),副尺上的零線對準(zhǔn)主尺上的零線的每一小格為 1mm,副尺上取9mm長度在刻尺上等分為10個(gè)格。
即: 副尺每格長度= 0.9mm 主、副尺每格之差=1mm-0.9mm=0.1mm 20分度的卡尺,游標(biāo)總長度為19mm,分成20等份,191mm,每格與主尺最小分度差0.05(即)mm;50分度的卡尺,游標(biāo)總長2020 491度為49mm,分成50等份,每等份為mm,每格與主尺最小分度差0.02(即)mm; 5050每等份為
第一步:看游標(biāo)尺總刻度確定精確定度(10分度、20分度、50分度的精確度見表)第二步:看游標(biāo)尺零線,讀出整毫米數(shù);
第三步:看游標(biāo)尺與主尺對齊線讀出小數(shù)(不要估讀);
第四步:將上面的整數(shù)和小數(shù)兩部分相加,即得總長度。
①加加法:以游標(biāo)尺的零刻度線對準(zhǔn)位置讀出主尺上的整毫米數(shù),在讀出游標(biāo)尺上的第幾條線與相近的某條線重合,將對齊的游標(biāo)尺刻度乘以該卡尺的精確度(即總格的倒數(shù)),將主尺讀數(shù)與游標(biāo)讀數(shù)相加即得測量值。
②減減法:主尺與游標(biāo)尺對齊刻度的長度減去游標(biāo)尺對齊這段的長度(10分度:游標(biāo)尺一格9/10mm=0.9mm。20分度:游標(biāo)尺一格19/20mm=0.95mm.50分度:游標(biāo)尺一格49/50mm=0.98mm)3.注意事項(xiàng):(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí),主尺的讀數(shù)(先換成mm)應(yīng)從游標(biāo)的零刻度處讀,而不能從游標(biāo)的邊框線端讀。(2)游標(biāo)尺使用時(shí),不論多少分度都不用估讀20分度的讀數(shù),末位數(shù)一定是0或5;50分度的卡尺,末位數(shù)一定是偶數(shù)。(3)若游標(biāo)尺上任何一格均與主尺線對齊,選擇較近的一條線讀數(shù)。
螺旋測微器原理與使用
一、認(rèn)識螺旋測微器
1、螺旋測微器(又叫千分尺)是比游標(biāo)卡尺更精密的測量長度的工具,用它測長度可以準(zhǔn)確到0.01mm,測量范圍為幾個(gè)厘米。
2、結(jié)構(gòu)
二、原理和使用
1、原理:當(dāng)旋鈕旋轉(zhuǎn)時(shí),可動刻度盤、測微螺桿也跟隨一起轉(zhuǎn)動一周,螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進(jìn)或后退一個(gè)螺距的距離,沿軸線方向的微小移動距離,就能用可動刻度盤上的讀數(shù)表示出來。螺旋測微器的精密螺紋的螺距是0.5mm,可動刻度盤有50個(gè)等
分刻度,因此可動刻度盤每旋轉(zhuǎn)一小格,相當(dāng)于測微螺桿前進(jìn)或后退0.01mm??梢?,可動刻度盤的每一小格表示0.01mm,所以螺旋測微器可準(zhǔn)確到0.01mm。由于還能再估讀一位,可讀到毫米的千分位。
2、使用:使用前應(yīng)先檢查零點(diǎn),方法是緩緩轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕,使測微螺桿和測砧接觸,到棘輪發(fā)出聲音為止,此時(shí)可動刻度盤上的左沿應(yīng)與固定刻度尺的零刻線重合,可動刻度盤上的零刻線應(yīng)當(dāng)和固定刻度尺的基準(zhǔn)線(長橫線)對正,否則有零誤差。測量時(shí),左手持尺架,右手轉(zhuǎn)動旋鈕使測微螺桿與測砧間距稍大于被測物,放入被測物,轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕到夾住被測物,棘輪發(fā)出聲音為止,撥緊固旋鈕使測微螺桿固定后讀數(shù)。
三、讀數(shù)方法:
先從主尺上讀出露出的刻度值,注意主尺上有整毫米和半毫米兩行刻線,不要漏讀半毫米值。再讀可動刻度部分的讀數(shù),看第幾條刻度線與主尺重合(注意估讀),乘以0.01mm即為可動讀數(shù),再將固定和可動讀數(shù)相加即為測量值。(3)注意事項(xiàng):①螺旋測微器讀數(shù)如以mm為單位,小數(shù)點(diǎn)后一定要讀夠三位數(shù)字,如讀不夠,應(yīng)以零來補(bǔ)齊。②螺旋測微器的主尺讀數(shù)應(yīng)注意半毫米線是都露出。③螺旋測微器的可動部分讀數(shù)時(shí),即使某一線完全對齊,也應(yīng)估讀零。
讀數(shù)舉例
讀數(shù) 9.270 mm 讀數(shù)練習(xí)
練習(xí)
1、讀數(shù) 5.804 mm 讀數(shù) 7.500 mm篇四:初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
平?jīng)鼍胖形锢黼妼W(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式中主要有實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞骄繉?shí)驗(yàn)的七個(gè)要素。我結(jié)合《探究串聯(lián)電路中電流規(guī)律》這個(gè)實(shí)驗(yàn)來給你介紹一下吧。
物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)人: 同組人: 實(shí)驗(yàn)日期:
實(shí)驗(yàn)名稱:探究串聯(lián)電路中電流規(guī)律
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
1、熟練設(shè)計(jì)和連接實(shí)驗(yàn)電路
2、探究串聯(lián)電路電流規(guī)律,學(xué)會歸納法等物理實(shí)驗(yàn)方法 猜想與假設(shè):(根據(jù)實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)電路:(見附圖)
實(shí)驗(yàn)器材:學(xué)生電源 電流表 小燈泡(兩只規(guī)格不同)開關(guān) 導(dǎo)線(若干)
實(shí)驗(yàn)步驟:
1、按實(shí)驗(yàn)電路圖連接電路(電流表暫不接入電路)
2、檢查電路,確認(rèn)正確后閉合開關(guān),看小燈泡是否正常發(fā)光
3、在電路中選擇三點(diǎn)a b c,分別將電流表接入電路,閉合開關(guān)后記錄電流表的示數(shù)
4、換用其他不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)記錄表格:(見附圖)
分析論證得出結(jié)論:(根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析填寫)評估:
交流與合作:
注意事項(xiàng):注意人身和器材安全 篇五:電學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)一 比例求和運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)與組裝
班級 學(xué)號 姓名 成績
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1.掌握用集成運(yùn)算放大器組成比例求和電路。2.掌握比例、求和運(yùn)算電路的特點(diǎn)及性能。3.掌握各部分電路的工作原理
二、預(yù)習(xí)要求
1、二極管整流電路圖
2、lm7805芯片及其穩(wěn)壓電路
3、電壓跟隨器
三、實(shí)驗(yàn)儀器
萬用表、示波器、信號發(fā)生器、插線板和各種元件
四、電路結(jié)構(gòu)
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、二極管整流電路 在接線板上插接組裝二極管整流電路,用萬用表測量輸入和輸出電壓,用示波器觀測輸入和輸出波形,用手機(jī)拍照接線圖和輸出波形。
輸入電壓 輸出電壓 接線圖 輸出波形
圖片粘貼處
2、lm7805穩(wěn)壓電路
在接線板上插接組裝lm7805穩(wěn)壓電路,用萬用表測量輸入和輸出電壓,用手機(jī)拍照接線圖。
輸入電壓 輸出電壓 接線圖
圖片粘貼處 3.電壓跟隨器 利用tda2822m插接組裝電壓跟隨器。(1)用手機(jī)拍照接線圖
(2)按下表內(nèi)容實(shí)驗(yàn)并測量記錄。
(3)斷開直流信號,在輸人端加入頻率f= hz,vi mv的正弦信號,測量輸出端的信號電壓vo并用示波器觀察vi、vo的相位關(guān)系并拍照,記錄于表中。輸入信號 輸出信號 輸入波形和輸出波形
圖片粘貼處
六、實(shí)驗(yàn)小結(jié)
實(shí)驗(yàn)二 單聲道音響功放電路的焊接與調(diào)試
班級 學(xué)號 姓名 成績
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.掌握音響功放電路的工作原理和電路結(jié)構(gòu)。2.掌握電阻、電容、tda2822芯片等元件的識別方法和應(yīng)用。3.鍛煉電路焊接、設(shè)計(jì)、改裝等方面的動手能力,培養(yǎng)對電路故障的檢測和排除能力。
二、預(yù)習(xí)要求
1、tda2822芯片及其內(nèi)部結(jié)構(gòu) tda2822芯片基本資料 tda2822芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)和管腳
2、功放電路圖 tda2822功放電路原理圖
三、實(shí)驗(yàn)儀器 tda2822集成芯片、以及電容電阻二極管三極管等常用電子元件、焊接設(shè)備、萬用表、信號發(fā)生器、示波器等。
第三篇:《電學(xué)》教學(xué)反思
《電學(xué)》教學(xué)反思
《電學(xué)》教學(xué)反思1
教學(xué)設(shè)想:
對第一次實(shí)踐課所反映出的問題,在實(shí)踐反思的基礎(chǔ)上,重新設(shè)計(jì)了新的教學(xué)方案,新方案針對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的不足,調(diào)整了教學(xué)策略,增加了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)探究的討論,包括實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的采集、學(xué)生面對方案的可操作性的互助討論和質(zhì)疑,尤其是增加了知識的遷移內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)了各種設(shè)計(jì)方案中數(shù)學(xué)關(guān)系式的引入及處理,讓學(xué)生通過深入討論、評價(jià),切實(shí)提高在探究過程中解決問題的能力。
提問一:某一小燈泡標(biāo)有“,”字樣、電源電壓為6V、電鍵、電流表、標(biāo)有“50Ω,1.5A”字樣的滑動變阻器,現(xiàn)一電壓表15V一檔被壞(0—3V一檔可用),怎樣用實(shí)驗(yàn)的方法來測定小燈泡功率。
[教學(xué)片段1]
師:在小燈泡額定電壓為3.8伏中,電壓表15伏一檔被損壞,怎樣測定小燈泡功率。
生:把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。
師:方法很好,一開始就把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端點(diǎn)行嗎?
生:不行。
師:為什么?
生:電路連接正確后,閉合電鍵時(shí),滑動變阻應(yīng)放在最大,此時(shí),滑動變阻器兩端電壓超過3V,不能直接并聯(lián)在滑動變阻器兩端。
師:怎么辦?
(思考討論后)
生:能否把電壓表先接在小燈泡兩端,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使小燈泡兩端電壓為3V,滑動變阻器兩端電壓也為3V。這時(shí),可以移動電壓表,把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端,調(diào)節(jié)滑片,使電壓為2.2V時(shí),小燈泡兩端電壓為3.8V,觀察電流表的示數(shù)為0.3A,就能測定小燈泡的功率。
……
提問二:某一小燈泡的額定電壓為、電源電壓為6V、電鍵、電壓表、標(biāo)有“50Ω,1.5A”字樣的滑動變阻器、但手中沒有電流表,怎樣用實(shí)驗(yàn)的方法來測定小燈泡功率。
[教學(xué)片斷2]
師:調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使小燈泡兩端電壓為3.8伏,此時(shí),滑動變阻器兩端電壓為2.2伏,怎樣知道接有電路中電阻絲的電阻大小。
生:能否測出電阻絲的長度?
師:為什么要測出電阻絲長度,才能知道阻值大???
生:因?yàn)榛瑒幼冏杵麟娮杞z總電阻為50歐,總長度為定值,只要測出接入電路中電阻絲的長度,用比例的辦法,就能得到接入電路中電阻絲的阻值。
師:你的理論依據(jù)是什么?
生:由電阻定律可知:。在(材料性質(zhì))、S(橫截面積)一定時(shí),R與L(長度)成正比。
師:能否寫出關(guān)系式?
生:可以。
師:用什么工具進(jìn)行測量?
生:(思考后)用刻度尺。
……
學(xué)生在不斷探究思考后,想出了解決辦法。通過解決測量接在電路中的電阻絲長度從而求出接在電路中的電阻。
提問三:某一小燈泡的額定電流為,電源電壓為6V、標(biāo)有“50Ω,1.5A”字樣的滑動變阻器、二個(gè)電鍵、電流表、但手中沒有電壓表,怎樣用實(shí)驗(yàn)的方法來測定小燈泡功率。
[教學(xué)片斷3]
師:怎樣用電流表測通過滑動變阻器的電流?
生:是否能讓電路發(fā)生局部短路。
師:怎樣發(fā)生局部短路?
生:把電鍵并聯(lián)接在小燈泡兩端,第一次讓電流表示數(shù)到達(dá)小燈泡0.3A時(shí),閉合并聯(lián)的電鍵,使小燈泡發(fā)生短路,測出電路中的電流。
師:接下來怎么得到小燈泡兩端的電壓?
生:用電源電壓除以電路局部短路時(shí)的電流,得到滑動變阻器接在電路中的電阻,乘以電流0.3A就是滑動變阻器兩端的電壓,電源電壓減去滑動變阻器兩端電壓就是小燈泡兩端電壓。
師:還有其他方法得到滑動變阻器接在電路中的電阻?
生:能否還可以用刻度尺來測量?
師:可以,二種方法你們都可以試一試。
……
教學(xué)反思:
第二次實(shí)踐,重點(diǎn)放在學(xué)生討論和進(jìn)一步提高綜合解決問題的能力上,并在解決問題的方法上尋找理論依據(jù),讓學(xué)生懂得要解決問題必須有理論基礎(chǔ)??捎米詈唵蔚墓ぞ撸潭瘸撸┙鉀Q較難的電學(xué)問題。實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生會采集數(shù)據(jù)并能用數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行運(yùn)算,但不會用表格的形式進(jìn)行整理。表格是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理所常用的一種方法,教師的教學(xué)應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會這樣一種科學(xué)的歸納方法。
《電學(xué)》教學(xué)反思2
電學(xué)是中學(xué)物理的重要組成部分,在初中階段,無論怎樣強(qiáng)調(diào)它的地位和作用都不過分。因?yàn)橹锌加薪?0%的內(nèi)容都是檢測電學(xué)知識的,而學(xué)生最容易丟分的也是在電學(xué)知識。為什么會出現(xiàn)這種情況?我們知道,初中物理有關(guān)電學(xué)的內(nèi)容可分為靜電和電路兩部分,靜電相對來說容易一些,學(xué)生害怕的是電路部分,尤其是這一類題,如根據(jù)題目的要求連接實(shí)物電路、故障電路、動態(tài)電路的分析;電路的計(jì)算等。究其原因,有的是串聯(lián)、并聯(lián)混淆不清;有的是電表測量什么物理量張冠李戴;有的則是不注意電路的非正常部分,如電流表并聯(lián)、電壓表串聯(lián)等。之所以會產(chǎn)生這些錯(cuò)誤,歸根結(jié)底就是不會分析電路。因?yàn)榉治鲭娐肥墙鉀Q一切電路問題的關(guān)鍵,電路到底是串聯(lián)、并聯(lián),是發(fā)生了斷路、電源短路、還是局部短路,都必須通過仔細(xì)分析題意搞清楚。電路分析正確了,后面的進(jìn)一步思考和解題才有意義,正確率才能提高。
這里我提供給同學(xué)們的一個(gè)分析電路與連接實(shí)物電路的方法,我把它們編成口訣,希望你們在分析電路時(shí)有法可依,有路可思。若你們在平時(shí)答題、做題時(shí)能堅(jiān)持訓(xùn)練,不需要多長的時(shí)間,相信你們就能輕松分析電路,連接電路,正確地解答電路問題將不再成為困難。
分析電路的口訣1、分析電路應(yīng)有方法:先判串聯(lián)和并聯(lián);電表測量然后斷。一路到底必是串;若有分支是并聯(lián)。2、還請注意以下幾點(diǎn):A表相當(dāng)于導(dǎo)線;并時(shí)短路會出現(xiàn)。如果發(fā)現(xiàn)它并源;毀表毀源實(shí)在慘。若有電器被它并;電路發(fā)生局部短。
V表可并不可串;串時(shí)相當(dāng)電路斷。
如果發(fā)現(xiàn)它被串;電流為零應(yīng)當(dāng)然。
連接電路口訣
1、連接電路怎么辦:串聯(lián)很簡單,各個(gè)元件依次連;并聯(lián)有點(diǎn)難,連干路,標(biāo)節(jié)點(diǎn);支路可要條條連,連好再檢驗(yàn)。
2、還有電表怎樣連:A表串其中;V表并兩端。線柱認(rèn)真接;正(進(jìn))負(fù)(出)不能反。量程不能忘;大小仔細(xì)斷。
3、最后提醒你一點(diǎn):無論串聯(lián)或并聯(lián);電壓表應(yīng)最后連。
《電學(xué)》教學(xué)反思3
電學(xué)是初中物理的重要組成部分,在中考考試中所占的比例較大,今天我就電學(xué)教學(xué)進(jìn)行如下反思。
一、教學(xué)
如何識別串并聯(lián)電路,如何判斷電流表測量哪部分電路中的電流,電壓表測哪部分電路兩端的電壓。串、并聯(lián)電路中的電流、電壓、電阻的關(guān)系和規(guī)律,在剛剛學(xué)完這些知識的時(shí)候,學(xué)生好像還比較明白,但是當(dāng)都學(xué)完后,在遇到具體的問題要用這些規(guī)律去解決的'時(shí)候,結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生是一塌糊涂,對于直來直去的單純的計(jì)算題,學(xué)生大部分都會,但是對于一些定量分析的問題,學(xué)生就不知道如何應(yīng)用這些規(guī)律和公式進(jìn)行分析?,F(xiàn)在的學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、接受能力我感覺是大不如從前了。其實(shí)在這樣的形勢下,我們也不能急于趕課,要停下來,拿出一些時(shí)間,進(jìn)行比較系統(tǒng)的訓(xùn)練是非常有必要的。最起碼讓學(xué)生對這些規(guī)律和公式在大腦中有一個(gè)系統(tǒng)地認(rèn)識,通過一些比較典型的例題訓(xùn)練學(xué)生的思維能力,教師不要急于講解,要在系統(tǒng)的復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上,要讓學(xué)生獨(dú)立思考,決不能由老師代勞,否則是徒勞的,如果學(xué)生不去動腦思考,其實(shí)不管做多少題,學(xué)生照樣不會。再就是題是做不完的,只有讓學(xué)生獨(dú)立思考了,才能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,特別是發(fā)散思維、求同思維、求異思維,只有這樣才能讓學(xué)生舉一反三。如果是一味的老師講、學(xué)生聽,這樣是無用的,只是學(xué)生熱乎熱乎耳朵、當(dāng)時(shí)聽著好像很明白,過后腦子里是一片空白。
二、復(fù)習(xí)
電學(xué)知識復(fù)習(xí),兩表一器的使用和串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),它對學(xué)生構(gòu)建電學(xué)知識起到非常重要的作用,也對復(fù)習(xí)好后續(xù)知識奠定一定的知識基礎(chǔ),可以說這一部分內(nèi)容掌握不牢固,或者說不理解,下面的歐姆定律和電功率肯定也掌握不好。復(fù)習(xí)要在多媒體的輔助下,展示相關(guān)電學(xué)的實(shí)驗(yàn)視頻,重溫所學(xué)過的電學(xué)知識,挖掘知識間的內(nèi)在聯(lián)系;后通過一些有針對性的習(xí)題,使學(xué)生能掌握用物理思維分析實(shí)際生活中問題的方法;讓學(xué)生享受到用物理知識解決實(shí)際問題而帶來的快樂,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。利用實(shí)驗(yàn)這根主線有序地貫穿了電學(xué)的基本知識,這樣學(xué)生在上課時(shí)就不易產(chǎn)生疲勞。利用多媒體這一先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備能輕而易舉地幫我完成大容量的教學(xué)任務(wù);還可以用視頻展示出實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)復(fù)習(xí)一些重要的實(shí)驗(yàn),并且能觀察到一些在實(shí)驗(yàn)中不易觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,達(dá)到事半功倍的效果!作為復(fù)習(xí)課,應(yīng)該“去雜求精”,有一個(gè)突出的主題,使知識達(dá)到一定的深度。
三、計(jì)算
電學(xué)計(jì)算是整個(gè)初中物理知識的一個(gè)重難點(diǎn),也是中考考查的重點(diǎn)內(nèi)容。學(xué)好電學(xué)計(jì)算對學(xué)生的邏輯思維,審題等都有提升,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造和創(chuàng)新能力,對以后更高層次的電學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是學(xué)生拿到這類題目后往往覺得無從下手,關(guān)鍵是電路串并聯(lián)的識別和電學(xué)公式不熟、不準(zhǔn)確,所以需要花費(fèi)很長時(shí)間。好不容易會做了,但書寫過程又出了許多問題:物理量符號混淆、下標(biāo)前后不一致、物理量無單位、沒有寫解或答等,很不規(guī)范,而這些都是學(xué)生應(yīng)具備的良好的物理基本素質(zhì)。如何才能順理成章的確解決問題和攻破這個(gè)重難點(diǎn)呢?首先要認(rèn)真審題首先要在腦海里清晰的呈現(xiàn)U、I、R這三者在串、并聯(lián)電路中各自的特點(diǎn)在串聯(lián)電路中:
I=I1=I2=I
U=U1+U2+U
R=R1+R2+R3,在并聯(lián)電路中:I=I1+I2+I
U=U1=U2=U
1/R=1/R1+1/R2+1/R3。
其次要掌握電功、電功率和焦耳定律的基本計(jì)算公式和導(dǎo)出公式,并且要知道導(dǎo)出公式的使用范圍。
《電學(xué)》教學(xué)反思4
在我的學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)之前,我已做過調(diào)查,大部分學(xué)生對電學(xué)的學(xué)習(xí)存在著或多或少的畏難情緒,缺乏學(xué)好的信心。于是,我常常靜下心來思考:“怎樣讓我的學(xué)生在剛剛學(xué)習(xí)電學(xué)的時(shí)候,就對電學(xué)的學(xué)習(xí)能夠揚(yáng)起充滿信心風(fēng)帆,去克服在學(xué)習(xí)過程中一切困難?
俗話說,良好的開始等于成功的一半。所以我在學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的第一個(gè)綜合的探究實(shí)驗(yàn)“串聯(lián)和并聯(lián)”中,就認(rèn)真思考,精心設(shè)計(jì)的幾個(gè)課堂的活動,讓學(xué)生在整個(gè)探究串聯(lián)和并聯(lián)的活動中,動手,動腦,動口并用,不斷體驗(yàn)成功的喜悅,潤物細(xì)無聲地讓學(xué)生體會到電學(xué)的學(xué)習(xí)既簡單又有趣:
(1)設(shè)疑激趣,創(chuàng)設(shè)探究的情景:給學(xué)生展示視頻資料(桂林美麗的夜景彩燈、電冰箱中壓縮機(jī)和照明燈的工作等)。由動畫人物提出:這些美麗的彩燈和家用電器等是怎樣連接的?
(2)學(xué)生第一次嘗試:老師給你一盞燈。提問:你能否選用一些器材使一盞燈亮?.學(xué)生實(shí)驗(yàn):先畫電路圖,再接實(shí)物圖。當(dāng)學(xué)生看到他們手中的小燈泡亮了以后,初步體驗(yàn)了成功的喜悅。
(3)學(xué)生第二次嘗試:老師給你兩盞燈。提問:給你兩盞燈和一個(gè)電源,你能同時(shí)使兩燈都發(fā)光嗎?有幾種接法?學(xué)生動手、動腦:先畫電路圖,再連實(shí)物圖。當(dāng)學(xué)生看到他們手中的兩盞小燈泡亮了以后,更加增強(qiáng)克服困難的信心和決心,又一次體驗(yàn)解決物理問題時(shí)的喜悅。
(4)學(xué)生在多媒體上展示成果,分享其他同學(xué)的成果,修正自己的不足之處。分析出這兩種電路到底有什么特點(diǎn)?鼓勵(lì)學(xué)生從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納簡單的科學(xué)規(guī)律,并能口頭表達(dá)自己的觀點(diǎn),使學(xué)生認(rèn)識到分析、論證在科學(xué)探究中的重要性。
(5)學(xué)生的第三次嘗試:老師再給你一個(gè)開關(guān),共有兩個(gè)開關(guān)。能不能使一盞燈熄滅,另一盞燈還亮?學(xué)生思考,動手連接電路,并請代表展示本組的實(shí)驗(yàn)成果。體會出串聯(lián)只需要一個(gè)開關(guān),并聯(lián)有干路和支路開關(guān),這兩種電路有本質(zhì)的區(qū)別:串聯(lián)電路各用電器相互影響,不能獨(dú)立:并聯(lián)電路各用電器不相互影響,能獨(dú)立工作。把學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性推向高潮,特別是上講臺展示的學(xué)生,心里別提多高興了。因?yàn)樗X得自己的看法很有見解,很有獨(dú)到之處。同學(xué)們都報(bào)以熱烈的掌聲。
(6)留給學(xué)生一定的時(shí)間進(jìn)行交流、討論、合作解決問題:舉例說明日常生活中用電器串聯(lián)和并聯(lián)的例子。學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情再一次高漲,紛紛舉手回答生活中的實(shí)際例子,讓學(xué)生體會出物理知識可以解決生活中的問題。
反思心得:在課后我再一次調(diào)查,學(xué)生對學(xué)習(xí)電學(xué)的信心大大增強(qiáng)。經(jīng)過這件事,我覺得:“功夫不負(fù)有心人”,只要我們精心的去準(zhǔn)備一節(jié)課,一開始就調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,課程會進(jìn)行的很順利。讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,讓他們通過自己的思考去解決感興趣的問題,在探究中體驗(yàn)成功的樂趣,應(yīng)該是教學(xué)成敗的關(guān)鍵。別忘了,良好的開端等于成功的一半。
《電學(xué)》教學(xué)反思5
今年,我校正在開展校本教研活動,旨在使教師從自身的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行自我反思,從反思中促進(jìn)教師個(gè)人教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變及教學(xué)行為的改進(jìn),不斷提高教學(xué)的針對性及實(shí)效性,提高教學(xué)質(zhì)量。下述課例的實(shí)踐與反思,使我對畢業(yè)班的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課如何上有了一些新的認(rèn)識。
1、教學(xué)前的反思
由于電學(xué)實(shí)驗(yàn)題在中考中會占有一定的比例,同時(shí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的故障判斷、實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對很多學(xué)生的學(xué)習(xí)都有一定的困難,所以在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),我經(jīng)過反復(fù)思考,決定圍繞“測量定值電阻阻值”的這個(gè)典型電路圖做文章,展開此電路常規(guī)實(shí)驗(yàn)回顧、常見電路故障問題解決、常有生活應(yīng)用,以及利用此電路的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一系列練習(xí)與討論來培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
如果從總體上看,現(xiàn)在我仍然對這個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)很滿意,因?yàn)樗鼘γ恳环N題型都進(jìn)行了概括和總結(jié),教給了學(xué)生真正的解題方法。如:解決電學(xué)故障的方法、探究物理問題的一般方法、電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般方法以及此電路在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用的共同特征,還交給學(xué)生設(shè)計(jì)表格、數(shù)據(jù)處理、圖象分析等綜合能力。
2、教學(xué)中的反思
(1)我讓學(xué)生回顧他們以前做哪些實(shí)驗(yàn),然后通過問題串的形式(滑動變阻器的作用、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等)讓學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)過程:
①從這四個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn),滑動變阻器都扮演著非常重要的角色,幫助我們?nèi)〉昧硕嘟M實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
②同時(shí)從四個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們還發(fā)現(xiàn)他們基本都是通過測量電流和電壓值,然后用于解決不同的問題。從而很順利過度到本節(jié)課的重點(diǎn)。
(2)明顯覺得學(xué)生的思維能力跟不上,因此在上課時(shí),我對此應(yīng)用進(jìn)行了一定的鋪墊,并讓學(xué)生思考后交流討論,從而較順利完成了這部分內(nèi)容。
(3)最后再由學(xué)生總結(jié)出此電路在應(yīng)用中的共同特征:它們都是通過改變接入電路中電阻的大小來改變電路中電流或電壓的大小,從而顯示出對應(yīng)物理量的變化。取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。
《電學(xué)》教學(xué)反思6
到目前為止,初中物理的電學(xué)部分基本上已全部學(xué)完,對于電學(xué)部分,在中考考試中所占的比例較大,今天我也就這屆學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行如下反思。例如,如何識別串并聯(lián)電路,如何判斷電流表測量哪部分電路中的電流,電壓表測哪部分電路兩端的電壓。串、并聯(lián)電路中的電流、電壓、電阻的關(guān)系和規(guī)律,在剛剛學(xué)完這些知識的時(shí)候,學(xué)生好像還比較明白,但是當(dāng)都學(xué)完后,在遇到具體的問題要用這些規(guī)律去解決的時(shí)候,結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生是一塌糊涂,對于直來直去的單純的計(jì)算題,學(xué)生大部分都會,但是對于一些定量分析的問題,學(xué)生就不知道如何應(yīng)用這些規(guī)律和公式進(jìn)行分析。本人有點(diǎn)頭大的感覺,現(xiàn)在沒有過多的時(shí)間進(jìn)行講評訓(xùn)練,現(xiàn)在的學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、接受能力我感覺是大不如從前了。其實(shí)在這樣的形勢下,我們也不能急于趕課,要停下來,拿出一些時(shí)間,進(jìn)行比較系統(tǒng)的訓(xùn)練是非常有必要的。最起碼讓學(xué)生對這些規(guī)律和公式在大腦中有一個(gè)系統(tǒng)地認(rèn)識,通過一些比較典型的例題訓(xùn)練學(xué)生的思維能力,教師不要急于講解,要在系統(tǒng)的復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上,要讓學(xué)生獨(dú)立思考,決不能由老師代勞,否則是徒勞的,如果學(xué)生不去動腦思考,其實(shí)不管做多少題,學(xué)生照樣不會。再就是題是做不完的,只有讓學(xué)生獨(dú)立思考了,才能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,特別是發(fā)散思維、求同思維、求異思維,只有這樣才能讓學(xué)生舉一反三。如果是一味的老師講、學(xué)生聽,這樣是無用的,只是學(xué)生熱乎熱乎耳朵、當(dāng)時(shí)聽著好像很明白,過后腦子里是一片空白。
另外一點(diǎn)就是,我個(gè)人認(rèn)為學(xué)生的重視程度不夠,不愿意花時(shí)間在做物理習(xí)題上,認(rèn)為學(xué)好語文、數(shù)學(xué)、英語才是最關(guān)鍵的。當(dāng)然,我不否認(rèn)語數(shù)英是很重要,但是其他的科目也得顧及到,特別是物理這種理科的科目,如果不訓(xùn)練,肯定是不行的。而老師在講評習(xí)題的時(shí)候,一定要在有限的時(shí)間里達(dá)到最高的效率,特別是電學(xué)的習(xí)題,因?yàn)橛心敲炊嗟挠?jì)算公式,一定要讓學(xué)生在分析題意時(shí),明白已知的物理量有哪些,然后根據(jù)已知量來選擇正確的公式,才能既快又準(zhǔn)的得出正確的答案。
《電學(xué)》教學(xué)反思7
初中物理內(nèi)容多采多樣,我們在多媒體的輔助下,先展示相關(guān)電學(xué)的實(shí)驗(yàn)視頻,,重溫所學(xué)過的電學(xué)知識,挖掘知識間的內(nèi)在聯(lián)系;后通過一些有針對性的習(xí)題,使學(xué)生能掌握用物理思維分析實(shí)際生活中問題的方法;讓學(xué)生享受到用物理知識解決實(shí)際問題而帶來的快樂,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。從學(xué)生愛上物理。
通過這幾節(jié)的教學(xué)實(shí)踐,我認(rèn)為比較滿意的地方有:
第一,根據(jù)程序教學(xué)的設(shè)計(jì)方法,利用實(shí)驗(yàn)這根主線有序地貫穿了電學(xué)的基本知識,這樣學(xué)生在上課時(shí)就不易產(chǎn)生疲勞。據(jù)我觀察,在課堂上,學(xué)生一直處于一種較興奮狀態(tài)。
第二,利用多媒體這一先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備能輕而易舉地幫我完成大容量的教學(xué)任務(wù);還可以用視頻展示出實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)復(fù)習(xí)一些重要的實(shí)驗(yàn),并且能觀察到一些在實(shí)驗(yàn)中不易觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,達(dá)到事半功倍的效果!
但是我也明白,作為復(fù)習(xí)課,應(yīng)該“去雜求精”,有一個(gè)突出的主題,而這幾節(jié)課此方面做得不夠,達(dá)不到一定的深度。
另外,按新課程的要求,在教學(xué)中要體現(xiàn)出“自主,合作,探究”的新理念,但實(shí)際之中還是以“灌輸”為主,特別在合作探究上體現(xiàn)出不足。
通過這節(jié)復(fù)習(xí)課,讓我明白了學(xué)生的不足點(diǎn)以及自己在教學(xué)上的一些不足,相信只要改變一下教學(xué)方法,再對學(xué)生更深的了解一下。會越來越好的!
第四篇:高中物理電學(xué)總結(jié)
滬江高中資料
電學(xué)要分請拿走,高中物理電學(xué)總結(jié)大全
一、電場基本規(guī)律
2、庫侖定律
(1)定律內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
(2)表達(dá)式:k=9.0×109N?m2/C2——靜電力常量
(3)適用條件:真空中靜止的點(diǎn)電荷。
1、電荷守恒定律:電荷既不會創(chuàng)生,也不會消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變。
(1)三種帶電方式:摩擦起電,感應(yīng)起電,接觸起電。
(2)元電荷:最小的帶電單元,任何帶電體的帶電量都是元電荷的整數(shù)倍,e=1.6×10-19C——密立根測得e的值。
二、電場能的性質(zhì)
1、電場能的基本性質(zhì):電荷在電場中移動,電場力要對電荷做功。
2、電勢φ
(1)定義:電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能Ep與電荷量的比值。
(2)定義式:φ——單位:伏(V)——帶正負(fù)號計(jì)算
(3)特點(diǎn):
滬江高中資料
○1電勢具有相對性,相對參考點(diǎn)而言。但電勢之差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。
○2電勢一個(gè)標(biāo)量,但是它有正負(fù),正負(fù)只表示該點(diǎn)電勢比參考點(diǎn)電勢高,還是低。
○3電勢的大小由電場本身決定,與Ep和q無關(guān)。
○4電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動到零勢點(diǎn)時(shí)電場力所做的功。
(4)電勢高低的判斷方法
○1根據(jù)電場線判斷:沿著電場線電勢降低。φA>φB
○2根據(jù)電勢能判斷:
正電荷:電勢能大,電勢高;電勢能小,電勢低。
負(fù)電荷:電勢能大,電勢低;電勢能小,電勢高。
結(jié)論:只在電場力作用下,靜止的電荷從電勢能高的地方向電勢能低的地方運(yùn)動。
3、電勢能Ep
(1)定義:電荷在電場中,由于電場和電荷間的相互作用,由位置決定的能量。電荷在某點(diǎn)的電勢能等于電場力把電荷從該點(diǎn)移動到零勢能位置時(shí)所做的功。
(2)定義式:——帶正負(fù)號計(jì)算
(3)特點(diǎn):
○1電勢能具有相對性,相對零勢能面而言,通常選大地或無窮遠(yuǎn)處為零勢能面。
○2電勢能的變化量△Ep與零勢能面的選擇無關(guān)。
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4、電勢差UAB
(1)定義:電場中兩點(diǎn)間的電勢之差。也叫電壓。
(2)定義式:UAB=φA-φB
(3)特點(diǎn):
○1電勢差是標(biāo)量,但是卻有正負(fù),正負(fù)只表示起點(diǎn)和終點(diǎn)的電勢誰高誰低。若UAB>0,則UBA<0。
○2單位:伏
○3電場中兩點(diǎn)的電勢差是確定的,與零勢面的選擇無關(guān)
○4U=Ed勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差計(jì)算公式。——電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系。
5、靜電平衡狀態(tài)
(1)定義:導(dǎo)體內(nèi)不再有電荷定向移動的穩(wěn)定狀態(tài)
(2)特點(diǎn)
○1處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部場強(qiáng)處處為零。
○2感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)任何位置產(chǎn)生的電場都等于外電場在該處場強(qiáng)的大小相等,方向相反。
○3處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢體,導(dǎo)體表面是個(gè)等勢面。
○4電荷只分布在導(dǎo)體的外表面,在導(dǎo)體表面的分布與導(dǎo)體表面的彎曲程度有關(guān),越彎曲,電荷分布越多。
6、電場力做功WAB
(1)電場力做功的特點(diǎn):電場力做功與路徑無關(guān),只與初末位置有關(guān),即與初末位置的電勢差有關(guān)。
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(2)表達(dá)式:WAB=UABq—帶正負(fù)號計(jì)算(適用于任何電場)
WAB=Eqd—d沿電場方向的距離。——?jiǎng)驈?qiáng)電場
(3)電場力做功與電勢能的關(guān)系
WAB=-△Ep=EpA-EPB 結(jié)論:電場力做正功,電勢能減少
電場力做負(fù)功,電勢能增加
7、等勢面:
(1)定義:電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。
(2)特點(diǎn):
○1等勢面上各點(diǎn)電勢相等,在等勢面上移動電荷,電場力不做功。
○2等勢面與電場線垂直
○3兩等勢面不相交
○4等勢面的密集程度表示場強(qiáng)的大小:疏弱密強(qiáng)。
○5畫等勢面時(shí),相鄰等勢面間的電勢差相等。
(3)判斷電場線上兩點(diǎn)間的電勢差的大?。嚎拷鼒鲈矗▓鰪?qiáng)大)的兩間的電勢差大于遠(yuǎn)離場源(場強(qiáng)?。┫嗟染嚯x兩點(diǎn)間的電勢差。
三、電場力的性質(zhì)
1、電場的基本性質(zhì):電場對放入其中電荷有力的作用。
2、電場強(qiáng)度E
(1)定義:電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力F與電荷的帶電量q的比值,就叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。
(2)定義式:E與F、q無關(guān),只由電場本身決定。
(3)電場強(qiáng)度是矢量:大小:單位電荷受到的電場力。
方向:規(guī)定正電荷受力方向,負(fù)電荷受力與E的方向相反。
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(4)單位:N/C,V/m1N/C=1V/m
(5)其他的電場強(qiáng)度公式
○1點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式:——Q場源電荷
○2勻強(qiáng)電場場強(qiáng)公式:——d沿電場方向兩點(diǎn)間距離
(6)場強(qiáng)的疊加:遵循平行四邊形法則
3、電場線
(1)意義:形象直觀描述電場強(qiáng)弱和方向理性模型,實(shí)際上是不存在的(2)電場線的特點(diǎn):
○1電場線起于正(無窮遠(yuǎn)),止于(無窮遠(yuǎn))負(fù)電荷
○2不封閉,不相交,不相切
○3沿電場線電勢降低,且電勢降低最快。一條電場線無法判斷場強(qiáng)大小,可以判斷電勢高低。
○4電場線垂直于等勢面,靜電平衡導(dǎo)體,電場線垂直于導(dǎo)體表面
(3)幾種特殊電場的電場線
四、應(yīng)用——帶電粒子在電場中的運(yùn)動(平衡問題,加速問題,偏轉(zhuǎn)問題)
1、基本粒子不計(jì)重力,但不是不計(jì)質(zhì)量,如質(zhì)子,電子,α粒子,氕,氘,氚
帶電微粒、帶電油滴、帶電小球一般情況下都要計(jì)算重力。
2、平衡問題:電場力與重力的平衡問題。
mg=Eq
3、加速問題
(1)由牛頓第二定律解釋,帶電粒子在電場中加速運(yùn)動(不計(jì)重力),只受電場力Eq,粒子的加速度為a=Eq/m,若兩板間距離為d,則
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(2)由動能定理解釋,可見加速的末速度與兩板間的距離d無關(guān),只與兩板間的電壓有關(guān),但是粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間不一樣,d越大,飛行時(shí)間越長。
3、偏轉(zhuǎn)問題——類平拋運(yùn)動
在垂直電場線的方向:粒子做速度為v0勻速直線運(yùn)動。
在平行電場線的方向:粒子做初速度為0、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動
帶電粒子若不計(jì)重力,則在豎直方向粒子的加速度
帶電粒子做類平拋的水平距離,若能飛出電場水平距離為L,若不能飛出電場則水平距離為x 帶電粒子飛行的時(shí)間:t=x/v0=L/v0——————○
1粒子要能飛出電場則:y≤d/2————————○
2粒子在豎直方向做勻加速運(yùn)動:———○
3粒子在豎直方向的分速度:——————○
4粒子出電場的速度偏角:——————○
5由○1○2○3○4○5可得:
飛行時(shí)間:t=L/vO豎直分速度:
側(cè)向偏移量:偏向角:
飛行時(shí)間:t=L/vO 側(cè)向偏移量:y’=
偏向角:
在這種情況下,一束粒子中各種不同的粒子的運(yùn)動軌跡相同。即不同粒子的側(cè)移量,偏向角都相同,但它們飛越偏轉(zhuǎn)電場的時(shí)間不同,此時(shí)間與加速電壓、粒子電量、質(zhì)量有關(guān)。
如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時(shí),只要將加速度a重新求出即可,具體計(jì)算過程相同
五、電容器及其應(yīng)用
1、電容器充放電過程:(電源給電容器充電)
充電過程S-A:電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場能 放電過程S-B:電容器的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
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2、電容
(1)物理意義:表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。
(2)定義:電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電壓U的比值就叫做電容器的電容。
(3)定義式:——是定義式不是決定式
——是電容的決定式(平行板電容器)
(4)單位:法拉F,微法μF,皮法pF
1pF=10-6μF=10-12F
(5)特點(diǎn)
○1電容器的帶電量Q是指一個(gè)極板帶電量的絕對值。
○2電容器的電容C與Q和U無關(guān),只由電容器本身決定。
○3在有關(guān)電容器問題的討論中,經(jīng)常要用到以下三個(gè)公式和○3的結(jié)論聯(lián)合使用進(jìn)行判斷
○4電容器始終與電源相連,則電容器的電壓不變。電容器充電完畢,再與電源斷開,則電容器的帶電量不變。的平方和)
第五篇:基礎(chǔ)電學(xué)選擇題精選
例1.一個(gè)驗(yàn)電器帶有正電,它的箔片張開某一角度,用另一個(gè)有絕緣手柄的導(dǎo)體靠近驗(yàn)電器的金屬球,發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的箔片的張角減小,關(guān)于導(dǎo)體的帶電情況,下面的說法正確的是()
A.只可能帶負(fù)電 B.只可能帶正電
c.可能帶負(fù)電或不帶電 D.可能帶正電或不帶電
[解析]
驗(yàn)電器的箔片的張角減小說明箔片上正電荷減小,而金屬球上的正電荷增加,顯然這是導(dǎo)體的異種電荷吸引的結(jié)果。這說明導(dǎo)體是不可能帶正電的,導(dǎo)體帶負(fù)電是可能的。但如果導(dǎo)體不帶電,靠近帶正電的金屬球時(shí),由于靜電感應(yīng),導(dǎo)體的近端會出現(xiàn)異種電荷──負(fù)電荷,遠(yuǎn)端會出現(xiàn)同種電荷──正電荷,這種感應(yīng)電荷也會對金屬球的正電荷有吸引作用,使箔片上的正電荷減小,所以完整的答案是:帶負(fù)電或不帶電都可能。正確答案為C。
例2.一個(gè)燈泡的銘牌上標(biāo)著“PZ220──100”,在室溫下用伏安法測得它的燈絲電阻為,后在正常工作時(shí)再用伏安法測得它的燈絲電阻為歐,發(fā)現(xiàn)比大10倍以上,這是由于()
A.前一次測得的阻值必定是錯(cuò)的B.后一次測得的阻值是錯(cuò)的C.對大多數(shù)導(dǎo)體來說,溫度越高,電阻越大,燈絲屬于這種導(dǎo)體
D.不論什么導(dǎo)體,都是溫度越高電阻越大
[解析]
此題是分析判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正誤,主要是讓學(xué)生通過了解燈絲在不同條件(溫度)下的電阻值不同,加深學(xué)生對影響導(dǎo)體電阻大小因素的理解。導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的長度、截面積、材料以及溫度有關(guān),大部分導(dǎo)體的電阻值隨溫度的升高而增大(個(gè)別除外)。燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻歐,燈泡不發(fā)光時(shí)燈絲電阻很小,所以正確的說法是C。
例3.把一個(gè)1.5歐的電阻與一個(gè)用電器串聯(lián)后接到電壓是7伏的電源上,要想使用電器消耗的功率是8瓦,則這個(gè)電源供給用電器的電流可能是()
A.2安 B.3.5安 C.2.67安 D.2.31安
[解析]
本題將用電器消耗功率P限定為8瓦,其所加電壓U、通過電流I和自身電阻R均不知,用電器是與1.5歐的電阻串聯(lián)在7伏電源上的,通過用電器的電流和整個(gè)電路中的電流相同,即,解得用電器的電阻分別為R=2歐和R=1.125歐,代入可得電流強(qiáng)度的可能值為安和安。正確選項(xiàng)為A、C。
例4.一盞電燈接到220V的電源上使用時(shí),功率為100W,如果將這個(gè)電源連上長導(dǎo)線,再接這盞燈使用,它的功率為81W,求導(dǎo)線上消耗的電功率?
[解析]
燈光電壓U=220V時(shí)的功率P=100W,功率為時(shí)的電壓為,且燈泡電阻不變。根據(jù)所以。這時(shí),燈泡兩端的電壓。這時(shí),加在導(dǎo)線上的電壓為:。則導(dǎo)線上消耗的電功率是(燈泡、導(dǎo)線I相同)?!鄬?dǎo)線上消耗的功率為9瓦。
例5.將燈L接到電壓為U的電路上時(shí),燈的電功率為25瓦,若將燈L與一個(gè)電阻R串聯(lián)后仍接在原電路上時(shí),燈L消耗的電功率為16瓦,設(shè)燈絲電阻不變,則此電阻消耗的電功率是()
A.2瓦 B.4瓦 C.8瓦 D.9瓦
[解析]
此題目為兩種電路狀態(tài),即燈L直接接在電源兩端,此狀態(tài)可列出方程當(dāng)燈L與電阻R串聯(lián)后接到原電路中,燈L兩端電壓為,此狀態(tài)可列出方程,將此二方程求比:,則根據(jù)分壓公式:,在串聯(lián)電路中,正確答案為B。