压电式超声波换能器原理是什么

楼主好，看 楼上的回答。我的是带答案的，哈哈！

八年级（下）物理强化训练

第七章 复习

山东省曲阜市实验中学 张华 （273100）

基础知识巩固：

一、填空。

1、在空气、钨丝、油、大地、盐水、碳棒、玻璃、人体、石灰水中，属于绝缘体的有_______________ 。

2、如图1所示，A，B为两验电器，A带正电，B带负电。用一条金属棒将两验电器的金属棒接通的瞬间，实际发生定向移动的是________，方向是由______到______，电流的方向是由______到______。

3、在图2所示的电路中，甲、乙、丙是3个电表，闭合开关S，灯L1、L2串联，电路中 是电流表， 是电压表。当L1、L2并联是时， 是电流表， 是电压表。

4、两节干电池串联起来的电压是______V；家庭电路的电压是______V；不高于______V的电压是安全的．

5、电阻的国际单位制主单位是 。把导体两端加 的电压，导体中通过电流强度是 时，导体电阻规定为 Ω。

如果某导体两端电压是5V，导体通过的电流强度是2A，则导体的电阻是 Ω。

6、如图3所示电源电压不变，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电压表V的示数变（“大”或“小”或“不变”） ，电流表A1的示数变（“大”或“小”或“不变”） ，A2的示数变（“大”或“小”） 。

7、三个阻值相等的电阻, 串联后的等效电阻是180Ω，则它们并联后的等效电阻是 Ω。

8、 学了电路的串并联知识后，小文问“家中的电视机、电灯、电风扇等用电器之间是什么方式连接？”“当然是并联”小玲回答说。哪些现象能说明它们是并联的？

（举一例）；

9、在图4中，只闭合开关S1时，电流通过灯 ，它们是 联．当S1、S2闭合时，电流通过灯 。当S1、S3闭合时，电流通过灯 。当S1、S2、S3都闭合时，电流通过灯 ，它们是 联．

10、两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图5所示，甲的电阻为 Ω；将甲和乙并联后接在电压为2.0V的电源两端，干路中的电流为 A.

二、选择题

11、如图6所示，电源电压不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向上滑时，下列判断正确的是（ ）

三只电表的示数都增大

三只电表的示数都变小

C、电表A1的示数变小，电表V和A2的示数不变

D、电表A和A2的示数都变小，电表V的示数不变

12、如图7所示的电路，闭合开关S后，灯L1和L2都能正

常发光，电表完好，如果将电压表和电流表互换，那么将

出现的现象是（ ）

A、电压表示数不变，灯L1和L2不亮

B、电压表示数变小，灯L1和L2变亮

C、电流表示数变大，等L1和L2变亮

D、电流表、电压表烧坏，灯L1和L2不亮

13、用电压表测灯L1两端的电压，如图8所示四个电路图中，正确的是（ ）

14、对欧姆定律公式I＝U / R的理解，下面的哪一句话是错误的？ ( )

A．对某一段导体来说，导体中的电流跟它两端的电压成正比

B．在相同电压的条件下，不同导体中的电流跟电阻成反比

C．导体中的电流既与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关

D．因为电阻是导体本身的一种性质，所以导体中的电流只与导体两端的电压有关，

与导体的电阻无关。

15、如图9所示的电路，当S断开与闭合时，电流表的两次示数之比是1∶3，由此可知R1∶R2是( )

A．1∶3 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶1

16、关于图10中的实物连接图，下列说法正确的是（ ）

A．L1和L2是串联 B．L1和L3是串联

C．L1、L2、L3是串联 D．L1、L2、L3是并联

17、在如图11所示的各电路中，开关S闭合后，小灯炮

L1、L2都能发光的是（ ）

18、现有六种物品：铜条、玻璃丝、铅笔芯、水银、塑料棒、陶瓷片.小明将它们分成两类，如下表所示.小明是按物质的哪种物理属性对它们进行分类的 ( )

第一类 第二类

铜条 铅笔芯 水银 玻璃丝 塑料棒 陶瓷片

A．密度 B．磁性 C．硬度 D． 导电性

19、一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇。使用时，有时需要各自独立工作，有时需要它们同时工作。在图12所示的电路，你认为符合上述要求的是（ ）

20、如图13所示，粗心的小强把电流表当作电压表接在了L1的两端。此时如果闭合开关，一定会发生（ ）

A、电源短路 B、电流表损坏

C、L1不亮 D、L的灯丝烧断

21、导体能够导电，是因为导体中( )

A： 有能够自由移动的质子。 B： 有能够自由移动的电荷。

C： 有能够自由移动的中子。 D： 有能够自由移动的原子。

22、 在图14电路中，当开关S1、S2断开或闭合时，下列关于三灯连接的情况中，错误的是( )．

A．S1、S2都断开，L1、L2串联

B．S1、S2都闭合，L1、L3并联

C．S1断开、S2闭合，L1、L3串联

D．S1断开、S2闭合，只有L1能发光

23、如图15，A、B是同种材料制成的电阻，它们的长度相等，

A的横截面积是B的两倍，将它们串联在电路中，则加在A、B上的电压UA、UB和通过

A、B的电流IA、IB间的关系正确的是（ ）

A． IA=IB B． IA >IB

C． UA=UB D． UA>UB

24、为维护消费者权益，某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大。从影响导体电阻大小的因素来分析，引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是（ ）

A.电线的长度 B．电线的横截面积 C.电线的材料 D．电线的温度

能力训练

给你下列器材：一个低压电池组、一只灯泡、一只开关、一只电铃和若干细导线．请你设计一个自动放养奶牛的装置图．要求：用细导线将牛群围住，合上开关后，当牛在圈内吃草时，小屋内灯亮而铃不响；当牛碰断了圈住的细导线到圈外时，电铃便会响起来，放牛的人能及时发现．

2、小明测量某电阻R的阻值时，已连接如图16电路：

（1）同桌又补了一根导线，使电路完整。请你在图16中画出这根导线。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到 端（请选“A”或“B”）；

（3）小明正确操作测得数据如下，电流表第3次示数如图17，请你帮小明填人下表空格中。

（4）最终测得的电阻阻值为 欧（计算结果保留一位小数）。

3、小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图18中的A、B两点间接人待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：

(1)他们应选择序号为 的两根电阻丝来探究；

(2)正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接人电路的电阻丝的阻值 (选填“较大”或“较小”)，同时小华发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是

(3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是( )

A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流

B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态

C，通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小

D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同

(4)科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释。

(5)若电流表损坏，换用一只电压表，仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比，请画出一个能反映该实验原理的电路图。(电阻丝用电阻符号表示，导线根数不限。)

4、润州中学九年级同学在学习电路时,自制水果电池，他们把铜片、铁片插入橙子中，并在铜片和铁片间接入小电灯，小电灯发光：为了进一步探究影响水果电池电压的因素，同学们进行了猜想，其中：

小王同学猜想：水果电池的电压与水果的种类有关；

小张同学猜想：水果电池的电压与铜片和铁片插入水果的深度有关；

小李间学猜想：水果电池的电压与插入铜片和铁片间的距离有关．

请你任选以上一种猜想进行探究，并完成下列问题．

（1）写出实验步骤．

（2）设计一个供记录实验数据的表格．

（3）在测量水果电池的电压之前，先要判断电池的正负极．请写出用电压表判断正负极的方法．

参考答案：

基础知识巩固

一、填空。

1、空气、油、玻璃 ；2、电子，B, A, A, B3、乙，甲、丙，甲、丙，乙；

4、3，220，36； 5、Ω ， 1V, 1A, 12.56、不变，不变，小；7、30；

8、因为它们可以独立工作； 9、L1L2L3,串，L3， L1, L2L3, 并；10、5，0.6

二、选择题。

11C, 12A, 13B, 14D, 15C, 16D, 17D, 18D, 19D, 20C, 21B, 22C, 23A, 24B

能力训练

略； 2、（1）略，（2）A, (3 )0.5, (4)4.7

3、（1）2、4，（2）较大，电流太小（3）C,(4)不能，根据欧姆定律，在电压一定的条件下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。此方案不能控制电阻丝两端的电压一定；

（5）见图19

4、略

一、填空题(每空1分，共34分)

1．用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近原来不带电的验电器的金属球时，金属箔会张开，此时金属球上带________电，金属箔带________电．如果用玻璃棒接触验电器的金属球，一些电子会从________转移到________，结果验电器带上________电荷．

2．如图所示，要使L1和L2串联，应闭合开关________，断开开关________；如果要使L1、L2并联，则应闭合开关________，断开开关________；如果三只开关全闭合，电路发生________．

3．如果导体两端的电压是1 V，通过的电流是1 A，这段导体的电阻是________W，若该导体两端的电压是2 V时，电阻是________W，若不加电压，流过的电流为0 A时，其电阻是________W．

4．一台洗衣机在220 V电压下工作时，通过电动机的电流为0.8 A，则电动机工作时的功率为________W，其物理意义是________，通电10 min，电流做功为________kWh，合________J．

5．小明修理电子设备时，需要一个12 W的电阻，但他手边只有电阻值是30W、25W、20W、10W、8W、4W、2W的电阻各一个，他可以选择其中________W和________W的两个电阻________联．

6．安装照明电路所用的电线，其芯线是用金属做的，芯线外面包的是一层橡胶或塑料，这是因为金属是________体，橡胶或塑料是________体．

7．我国照明电路中，交流电的频率是________Hz，可知电路中的电流方向每秒改变________次．

8．家庭电路中电流过大的两个原因是________和用电器的总________过大，为了避免由于电流过大而发生事故，电路中必须安装________．

9．电动机是根据________现象制成的，为了使转子绕同一方向转动，直流电动机上安装了________．

10．根据电磁感应原理制造了________机；闭合电路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生的感应电流方向和________有关．

11．电磁铁实际上就是一个________，它的磁性强弱与其中的________大小有关，还与线圈的________有关．

二、选择题(每题3分，共30分)

12．关于导体和绝缘体，下列说法中错误的是( )

A．各种金属都是导体，而非金属都是绝缘体

B．绝缘体不容易导电，但可以带电

C．玻璃加热到一定程度时，可以变成导体

D．好的导体和好的绝缘体都是重要的电工材料

13．下列装置属于电热器的是( )

A．电熨斗 B．电视机

C．电动机 D．蓄电池

14．白炽灯通常用钨丝作为灯丝，这主要是因为钨的( )

A．熔点高 B．比热容大

C．导电性好 D．容易氧化

15．下列说法中，错误的是( )

A．1820年，丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流的磁效应

B．通电螺线管的极性跟电流方向间的关系可用右手螺旋定则来判定

C．在线圈匝数一定的电磁铁中，通过的电流越大，磁性越强

D．电动机是应用电磁感应现象制成的

16．关于磁场的下列说法中正确的是( )

A．地磁南极在地理南极附近

B．地磁的南极与地理北极完全重合

C．磁场对任何物质都有力的作用

D．磁场对放入其中的磁体有力的作用

17．当温度不变时，决定导体电阻大小的因素是( )

A．加在导体两端的电压

B．通过导体的电流

C．通过导体横截面的电荷量

D．导体的材料、长度和横截面积

18．关于电功率的概念，下列说法中正确的是( )

A．电功率是反映电流做功多少的物理量

B．电功率是反映电流做功快慢的物理量

C．电功率是反映电流做功效率的物理量

D．电功率是反映电源工作能力的物理量

19．下列情况下，不符合安全用电要求的是( )

A．检修家庭电路时应先拉开闸刀开关

B．开关应接在火线上

C．洗衣机、电冰箱的金属外壳不需要接地

D．选用熔丝时，应使它的额定电流等于或略大于电路中的最大正常工作电流

20．加在导体两端的电压是4 V，通过导体的电荷量是5 C，电流通过导体所做的功是( )

A．9 J B．0.8 J C．1.25 J D．20 J

21．下列用电器中，不属于电磁铁的应用的是( )

A．电铃 B．电炉

C．电磁起重机 D．电磁继电器

三、实验题(22题10分，23题6分，共16分)

22．某同学利用如图所示的器材，用伏安法测小灯泡的电阻．

(1)请在电路图的圆圈内标出电表类型，并用画线代替导线把实物图连接好．

(2)在开关闭合前，应将下图中的滑动变阻器的滑片P移到________端．

(3)若闭合开关灯不亮，但电压表示数大约等于电源电压，此时故障可能是

________．

(4)如果电源电压未知但保持不变，已知滑动变阻器的最大阻值为Rm，只允许使用两只电表中的任意1只，你能测出灯泡的电阻吗？请在虚线内画出电路图，写出需测的物理量和Rx的最终表达式．

需测的物理量________________________________________________________．

Rx的最终表达式______________________________________________________．

23．在“研究电磁铁”的实验中：

(1)所用的实验器材是一个线圈匝数可以改变的电磁铁、电源、开关、滑动变阻器、导线、________和一小堆大头针．

(2)实验中，通过观察通电时电磁铁________的多少来判断电磁铁磁性的强弱．

(3)在研究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系时，增加通电线圈匝数的同时，还必须注意调整滑动变阻器滑片位置，使________保持不变．

四、计算题(24题8分，25题12分，共20分)

24．把R1和R2串联后接到电压为12 V的电路中，通过R1的电流为0.2 A，R2两端的电压是4 V．试求：

(1)R1和R2的电阻各是多少？

(2)如果把R1和R2并联后接入同一电路中，通过干路的电流是多少？

25．如图所示的电路中，R1＝15W，R2＝10W，闭合S，电压表示数为12 V，求：

(1)该电路中的电流；

(2)电源电压；

(3)5 min内，电阻R2上产生的热量．

参考答案

一、填空题

1．负 正 金属球 玻璃棒 正

2．S3 S1、S2 S1、S2 S3 短路

3．1 1 1

4．176 电动机在1 s内做功176 J 0.029 105600

5．10 2 (或8 4)串(或30 20 并)

6．导 绝缘 7．50 100

8．短路 功率 熔断器

9．通电线圈在磁场里受力转动的 换向器

10．发电 磁场方向

11．带有铁芯的通电螺线管 电流强度 匝数

二、选择题

12．A 13．A 14．A 15．D 16．D 17．D 18．B 19．C 20．D 21．B

三、实验题

22．(1)图略 2分 (2)最右 2分

(3)灯泡断路 2分

(4)图略 2分 滑动变阻器接入的阻值为0时的IL 滑动变阻器接入的阻值为最大时的IL′Rx�＝IL′Rm/(IL′-IL) 或滑动变阻器接入的阻值为0时的UL 滑动变阻器接入的阻值为最大时的UL′ Rx＝UL′Rm/(UL′-UL) 2分

23．(1)电流表 2分

(2)吸引大头针 2分

(3)线圈中的电流强度 2分

四、计算题

24．解：(1)I1＝I2＝I＝0.2 A 1分

U1＝U-U2＝12 V-4 V＝8 V 1分

R1＝U1/I1＝8 V/0.2 A＝40W 1分

R2＝U2/I2＝4 V/0.2 A＝20W 1分

(2)I1′＝U1′/ R1＝12 V/40W＝0.3 A 1分

I2′＝U2′/ R2＝12 V/20W＝0.6 A 1分

I′＝I1′＋ I2′＝0.3 A＋0.6 A＝0.9 A 2分

25解：．(1) I＝I1＝U1/R1 2分

I＝12 V/15W＝0.8 A 2分

(2)U2＝IR2＝0.8 A×10W＝8 V 2分

U＝U1＋U2＝12 V＋8 V＝20 V 2分

(3)Q2＝I22R2t 2分

Q2＝(0.8 A)2×10W×5×60 s＝1920 J 2分

八年级（下）物理强化训练

第七章 复习

山东省曲阜市实验中学 张华 （273100）

基础知识巩固：

一、填空。

1、在空气、钨丝、油、大地、盐水、碳棒、玻璃、人体、石灰水中，属于绝缘体的有_______________ 。

2、如图1所示，A，B为两验电器，A带正电，B带负电。用一条金属棒将两验电器的金属棒接通的瞬间，实际发生定向移动的是________，方向是由______到______，电流的方向是由______到______。

3、在图2所示的电路中，甲、乙、丙是3个电表，闭合开关S，灯L1、L2串联，电路中 是电流表， 是电压表。当L1、L2并联是时， 是电流表， 是电压表。

4、两节干电池串联起来的电压是______V；家庭电路的电压是______V；不高于______V的电压是安全的．

5、电阻的国际单位制主单位是 。把导体两端加 的电压，导体中通过电流强度是 时，导体电阻规定为 Ω。

如果某导体两端电压是5V，导体通过的电流强度是2A，则导体的电阻是 Ω。

6、如图3所示电源电压不变，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电压表V的示数变（“大”或“小”或“不变”） ，电流表A1的示数变（“大”或“小”或“不变”） ，A2的示数变（“大”或“小”） 。

7、三个阻值相等的电阻, 串联后的等效电阻是180Ω，则它们并联后的等效电阻是 Ω。

8、 学了电路的串并联知识后，小文问“家中的电视机、电灯、电风扇等用电器之间是什么方式连接？”“当然是并联”小玲回答说。哪些现象能说明它们是并联的？

（举一例）；

9、在图4中，只闭合开关S1时，电流通过灯 ，它们是 联．当S1、S2闭合时，电流通过灯 。当S1、S3闭合时，电流通过灯 。当S1、S2、S3都闭合时，电流通过灯 ，它们是 联．

10、两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图5所示，甲的电阻为 Ω；将甲和乙并联后接在电压为2.0V的电源两端，干路中的电流为 A.

二、选择题

11、如图6所示，电源电压不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向上滑时，下列判断正确的是（ ）

三只电表的示数都增大

三只电表的示数都变小

C、电表A1的示数变小，电表V和A2的示数不变

D、电表A和A2的示数都变小，电表V的示数不变

12、如图7所示的电路，闭合开关S后，灯L1和L2都能正

常发光，电表完好，如果将电压表和电流表互换，那么将

出现的现象是（ ）

A、电压表示数不变，灯L1和L2不亮

B、电压表示数变小，灯L1和L2变亮

C、电流表示数变大，等L1和L2变亮

D、电流表、电压表烧坏，灯L1和L2不亮

13、用电压表测灯L1两端的电压，如图8所示四个电路图中，正确的是（ ）

14、对欧姆定律公式I＝U / R的理解，下面的哪一句话是错误的？ ( )

A．对某一段导体来说，导体中的电流跟它两端的电压成正比

B．在相同电压的条件下，不同导体中的电流跟电阻成反比

C．导体中的电流既与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关

D．因为电阻是导体本身的一种性质，所以导体中的电流只与导体两端的电压有关，

与导体的电阻无关。

15、如图9所示的电路，当S断开与闭合时，电流表的两次示数之比是1∶3，由此可知R1∶R2是( )

A．1∶3 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶1

16、关于图10中的实物连接图，下列说法正确的是（ ）

A．L1和L2是串联 B．L1和L3是串联

C．L1、L2、L3是串联 D．L1、L2、L3是并联

17、在如图11所示的各电路中，开关S闭合后，小灯炮

L1、L2都能发光的是（ ）

18、现有六种物品：铜条、玻璃丝、铅笔芯、水银、塑料棒、陶瓷片.小明将它们分成两类，如下表所示.小明是按物质的哪种物理属性对它们进行分类的 ( )

第一类 第二类

铜条 铅笔芯 水银 玻璃丝 塑料棒 陶瓷片

A．密度 B．磁性 C．硬度 D． 导电性

19、一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇。使用时，有时需要各自独立工作，有时需要它们同时工作。在图12所示的电路，你认为符合上述要求的是（ ）

20、如图13所示，粗心的小强把电流表当作电压表接在了L1的两端。此时如果闭合开关，一定会发生（ ）

A、电源短路 B、电流表损坏

C、L1不亮 D、L的灯丝烧断

21、导体能够导电，是因为导体中( )

A： 有能够自由移动的质子。 B： 有能够自由移动的电荷。

C： 有能够自由移动的中子。 D： 有能够自由移动的原子。

22、 在图14电路中，当开关S1、S2断开或闭合时，下列关于三灯连接的情况中，错误的是( )．

A．S1、S2都断开，L1、L2串联

B．S1、S2都闭合，L1、L3并联

C．S1断开、S2闭合，L1、L3串联

D．S1断开、S2闭合，只有L1能发光

23、如图15，A、B是同种材料制成的电阻，它们的长度相等，

A的横截面积是B的两倍，将它们串联在电路中，则加在A、B上的电压UA、UB和通过

A、B的电流IA、IB间的关系正确的是（ ）

A． IA=IB B． IA >IB

C． UA=UB D． UA>UB

24、为维护消费者权益，某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大。从影响导体电阻大小的因素来分析，引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是（ ）

A.电线的长度 B．电线的横截面积 C.电线的材料 D．电线的温度

能力训练

给你下列器材：一个低压电池组、一只灯泡、一只开关、一只电铃和若干细导线．请你设计一个自动放养奶牛的装置图．要求：用细导线将牛群围住，合上开关后，当牛在圈内吃草时，小屋内灯亮而铃不响；当牛碰断了圈住的细导线到圈外时，电铃便会响起来，放牛的人能及时发现．

2、小明测量某电阻R的阻值时，已连接如图16电路：

（1）同桌又补了一根导线，使电路完整。请你在图16中画出这根导线。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到 端（请选“A”或“B”）；

（3）小明正确操作测得数据如下，电流表第3次示数如图17，请你帮小明填人下表空格中。

（4）最终测得的电阻阻值为 欧（计算结果保留一位小数）。

3、小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图18中的A、B两点间接人待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：

(1)他们应选择序号为 的两根电阻丝来探究；

(2)正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接人电路的电阻丝的阻值 (选填“较大”或“较小”)，同时小华发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是

(3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是( )

A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流

B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态

C，通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小

D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同

(4)科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释。

(5)若电流表损坏，换用一只电压表，仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比，请画出一个能反映该实验原理的电路图。(电阻丝用电阻符号表示，导线根数不限。)

4、润州中学九年级同学在学习电路时,自制水果电池，他们把铜片、铁片插入橙子中，并在铜片和铁片间接入小电灯，小电灯发光：为了进一步探究影响水果电池电压的因素，同学们进行了猜想，其中：

小王同学猜想：水果电池的电压与水果的种类有关；

小张同学猜想：水果电池的电压与铜片和铁片插入水果的深度有关；

小李间学猜想：水果电池的电

车辆前后保险杠上有一些小圆片，这就是倒车雷达的探头，超声波发出和接收都是靠这些探头。

倒车雷达测距:倒车雷达探头在某一时刻发出超声波信号,遇到被测物体后反射回来,被倒车雷达接收到.只要计算出超声波信号从发射到接收到回波信号的时间,知道在介质中的传播速度,就可以计算出距被测物体的距离。

光分为人造光和自然光.我们之所以能够看到客观世界中斑驳陆离、瞬息万变的景象,是因为眼睛接收物体发射、反射或散射的光.光与人类生活和社会实践有着密切的关系.

严格地说,光是人类眼睛所能观察到的一种辐射.由实验证明光就是电磁辐射,这部分电磁波的波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间.波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”.在0.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”.红外线和紫外线不能引起视觉,但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在.所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域,甚至X射线均被认为是光,而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分.

光具有波粒二象性,即既可把光看作是一种频率很高的电磁波（1012~1015赫兹）,也可把光看成是一个粒子,即光量子,简称光子.

光是地球生命的来源之一.

光是人类生活的依据.光是人类认识外部世界的工具.光是信息的理想载体或传播媒质.

据统计,人类感官收到外部世界的总信息中,至少90％以上通过眼睛……

光就其本质而言是一种电磁波,覆盖着电磁频谱一个相当宽（从X射线到远红外）的范围,只是波长比普通无线电波更短.人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分.

当一束光投射到物体上时,会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象.

光波,包括红外线,它们的波长比微波更短,频率更高,因此,从电通信中的微波通信向光通信方向发展,是一种自然的也是一种必然的趋势.

普通光：一般情况下,光由许多光子组成,在荧光（普通的太阳光、灯光、烛光等）中,光子与光子之间,毫无关联,即波长不一样、相位不一样,偏振方向不一样、传播方向不一样,就象是一支无组织、无纪律的光子部队,各光子都是散兵游勇,不能做到行动一致.

激光——光学的新天地

激光光束中,所有光子都是相互关联的,即它们的频率（或波长）一致、相位一致、偏振方向一致、传播方向一致.激光就好像是一支纪律严明的光子部队,行动一致,因而有着极强的战斗力.这就是为什么许多事情激光能做,而阳光、灯光、烛光不能做的主要原因.

一、激光技术应用简介

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术.激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般可分为：

1.激光加工系统.包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统.

2.激光加工工艺.包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺.

激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件.目前使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半导体泵浦激光器.

激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等.使用激光器有YAG激光器和CO2激光器.

激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用,目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器.

激光打孔：激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业.激光打孔的迅速发展,主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w.国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中.目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主,也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器.

激光热处理：在汽车工业中应用广泛,如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理,同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛.我国的激光热处理应用远比国外广泛得多.目前使用的激光器多以YAG激光器,CO2激光器为主.

激光快速成型：将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成.多用于模具和模型行业.目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主.

激光涂敷：在航空航天、模具及机电行业应用广泛.目前使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主.

二、激光加工技术及产业发展研究开发的重点

目前激光加工技术及产业发展研究开发的重点可归纳为：

(1)新一代工业激光器研究,目前处在技术上的更新时期,其标志是二极管泵浦全固态激光器的发展及应用.

(2)激光微细加工的应用研究.

(3)激光加工用大功率CO2和固体激光器及准分子激光器的机型研究,开发和研制专用配套的激光加工机床,提高激光器产品在生产线上稳定运行的周期.

(4)加工系统智能化,系统集成不仅是加工本身,而是带有实时检测、反馈处理,随着专家系统的建立,加工系统智能化已成为必然的发展趋势.

(5)建立激光加工设备参数的检测手段,并进行方法研究.

(6)激光切割技术研究.对现有的激光切割系统进行二次开发和产业化,提供性能好、价格便宜的2-3轴数控CO2切割机,并开展相应的切割工艺的研究,使该工艺广泛用于材料加工、汽车、航天及造船等领域.为此应着重在激光器外围装置,如：导光系统、过程监测和控制、喷咀、浮动装置的设计和研制以及CAD/CAM等方面开展工作.

(7)激光焊接技术研究.开展激光焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术研究,从而掌握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺.

(8)激光表面处理技术研究.开展CAD/CAM技术、激光表面处理工艺、材料性能及激光表面处理工艺参数监测和控制研究,使激光表面处理工艺能较大幅度地应用于生产.

(9)激光加工光束质量及加工外围装置研究.研究各种激光加工工艺对激光光束的质量要求、激光光束和加工质量监控技术,光学系统及加工头设计和研制.

(10)开展激光加工工艺技术研究,重点是材料表面改性和热处理方面的研究和推广应用；开展激光快速成形技术的应用研究,拓宽激光应用领域.

三、激光技术是光电技术及产业的基础,将取代和推动传统电子信息产业

21世纪知识经济占主导地位,大力发展高新技术是迎接知识经济时代到来的必然选择.目前全球业界公认的发展最快的、应用日趋广泛的最重要的高新技术就是光电技术,他必将成为21世纪的支柱产业.而在光电技术中,其基础技术之一就是激光技术.科学界预测,到2005年,光电产业的产值将达到电子产业产值水平,到2010年,以光电信息技术为主导的信息产业将形成5万亿美元的产业规模,到2010年至2015年,光电产业可能会取代传统电子产业.光电技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命和进步.

21世纪的激光技术与产业的发展将支撑并推进高速、宽带、海量的光通信以及网络通信,并将引发一场照明技术革命,小巧、可靠、寿命长、节能半导体(LED)将主导市场,此外将推出品种繁多的光电子消费类产品 (如VCD、D VD、数码相机、新型彩电、掌上电脑电子产品、智能手机、手持音响播放设备、摄影、投影和成像、办公自动化光电设备如激光打印、传真和复印等)以及新型的信息显示技术产品(如CRT、LCD及PDP、 FED、OEL平板显示器等 )并进入人们的日常生活中.激光产品已成为现代武器的"眼睛"和"神经",光电子军事装备将改变21世纪战争的格局.

在未来推动光电产业快速发展的进程中,激光技术与其他技术应用领域的结合有以下方面：

1.激光化学：传统的化学过程,一般是把反应物混合在一起,然后往往需要加热 (或者还要加压).加热的缺点,在于分子因增加能量而产生不规则运动,这种运动破坏原有的化学键,结合成新的键,而这些不规则运动破坏或产生的键,会阻碍预期的化学反应的进行.

但是如果用激光来指挥化学反应,不仅能克服上述不规则运动,而且还能获得更大的好处.这是因为激光携带着高度集中而均匀的能量,可精确地打在分子的键上,比如利用不同波长的紫外激光,打在硫化氢等分子上,改变两激光束的相位差,则控制了该分子的断裂过程.也可利用改变激光脉冲波形的方法,十分精确和有效地把能量打在分子身上, 触发某种预期的反应.

激光化学的应用非常广泛.制药工业是第一个得益的领域.应用激光化学技术,不仅能加速药物的合成,而又可把不需要的副产品剔在一旁,使得某些药物变得更安全可靠,价格也可降低一些.又如,利用激光控制半导体,就可改进新的光学开关,从而改进电脑和通信系统.激光化学虽然尚处于起步阶段,但其前景十分光明.

2.激光医疗：激光在医学上的应用分为两大类：激光诊断与激光治疗,前者是以激光作为信息载体,后者则以激光作为能量载体.多年来,激光技术已成为临床治疗的有效手段,也成为发展医学诊断的关键技术.它解决了医学中的许多难题,为医学的发展做出了贡献.现在,在基础研究、新技术开发以及新设备研制和生产等诸多方面都保持持续的、强劲的发展势头.

当前激光医学的出色应用研究主要表现在以下方面：光动力疗法治癌；激光治疗心血管疾病；准分子激光角膜成形术；激光治疗前列腺良性增生；激光美容术；激光纤维内窥镜手术；激光腹腔镜手术；激光胸腔镜手术；激光关节镜手术；激光碎石术；激光外科手术；激光在吻合术上的应用；激光在口腔、颌面外科及牙科方面的应用；弱激光疗法等.

激光医疗近期研究重点包括：

(1)研究激光与生物组织间的作用关系,特别是在诸多有效疗法中已获得重要应用的激光与生物组织间的作用关系；研究不同激光参数( 包括波长、功率密度、能量密度与运转方式等)对不同生物组织、人体器官组织及病变组织的作用关系,取得系统的数据；

(2)研究弱激光的细胞生物学效应及其作用机制,包括；弱激光与细胞生物学现象(基因调控和细胞凋亡) 的关系、弱激光镇痛的分子生物学机制以及弱激光与细胞免疫(抗菌、抗毒素、抗病毒等)的关系及其机制；

(3)深入开展有关光动力疗法机制、激光介入治疗、激光心血管成形术与心肌血管重建机制的研究,积极开拓其他新的激光医疗技术.

(4)对医学光子技术中重要的、新颖的光子器件和仪器设置进行开发性研究,例如：研制医用半导体激光系统、角膜成形与血管成形用准分子激光设备、激光美容(换皮去皱、植发)设备或其他新激光设备,开拓新工作波段的医用激光系统以及开发Ho：YAG及Er：YAG激光手术刀等.

3.超快超强激光：超快超强激光主要以飞秒激光的研究与应用为主,作为一种独特的科学研究的工具和手段,飞秒激光的主要应用可以概括为三个方面,即飞秒激光在超快领域内的应用、在超强领域内的应用和在超微细加工中的应用.

飞秒激光在超快现象研究领域中所起到的是一种快速过程诊断的作用.飞秒激光尤如一个极为精细的时钟和一架超高速的"相机"可以将自然界中特别是原子、分子水平上的一些快速过程分析、记录下来.

飞秒激光在超强领域中的应用(又称为强场物理)归因于具有一定能量的飞秒脉冲的峰值功率和光强可以非常之高.这样的强光所对应的电磁场会远大于原子中的库仑场,从而很容易地将原子中的电子统统剥落出去.因此,飞秒激光是研究原子,分子体系高阶非线性、多光子过程的重要工具.与飞秒激光相应的能量密度只有在核爆炸中才可能存在. 飞秒强光可以用来产生相干X射线和其它极短波长的光,可以用于受控核聚变的研究.

飞秒激光用于超微细加工是飞秒激光用于超快现象研究和超强现象研究之外的又一个飞秒激光技术的重要的应用研究领域.这一应用是近几年才开始发展起来的,目前已有了不少重要的进展.与飞秒超快和飞秒超强研究有所不同的是飞秒激光超微细加工与先进的制造技术紧密相关,对某些关键工业生产技术的发展可以起到更直接的推动作用.飞秒激光超微细加工是当今世界激光、光电子行业中的一个极为引人注目的前沿研究方向.

4.新型激光器研究：激光测距仪是激光在军事上应用的起点,将其应用到火炮系统,大大提高了火炮射击精度.激光雷达相比于无线电雷达,由于激光发散角小,方向性好,因此其测量精度大幅度提高.由于同样的原因,激光雷达不存在"盲区",因此尤其适宜于对导弹初始阶段的跟踪测量.但由于大气的影响,激光雷达并不适宜在大范围内搜索,还只能作为无线电雷达的有力补足.还有精确的激光制导导弹,以及模拟战场上使用的激光武器技术运用.在激光实战演习的战场上,酷似实际战争场面.

激光武器的优点；无需进行弹道计算；无后坐力；操作简便,机动灵活,使用范围广；无放射性污染,效费比高.

激光武器的分类：不同功率密度,不同输出波形,不同波长的激光,在与不同目标材料相互作用时,会产生不同的杀伤破坏效应.激光器的种类繁多,名称各异.按工作介质区分,目前有固体激光器、液体激光器和分子型、离子型、准分子型的气体激光器等.按其发射位置可分为天基、陆基、舰载、车载和机载等类型,按其用途还可分为战术型和战 略型两类,即战术激光武器和战略激光武器.

激光,是一种自然界原本不存在的,因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光.物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说,即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程.众所周知,任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关.当处于低能级上的粒子（原子、分子或离子）吸收了适当频率外来能量（光）被激发而跃迁到相应的高能级上（受激吸收）后,总是力图跃迁到较低的能级去,同时将多余的能量以光子形式释放出来.如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的（自发辐射）,此时被释放的光即为普通的光（如电灯、霓虹灯等）,其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致.但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来（受激辐射）,被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致,这就意味着外来光得到了加强,我们称之为光放大.显然,如果通过受激吸收,使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多（粒子数反转）,这种光的放大现象就越明显,这时就有可能形成激光了.

激光之所以被誉为神奇的光,是因为它有普通光所完全不具备的四大特性.

1.方向性好 ——普通光源（太阳、白炽灯或荧光灯）向四面八方发光,而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内（图8-9）,这就使得在照射方向上的照度提高千万倍.激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性.

2.亮度高 ——激光是当代最亮的光源,只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟.太阳光亮度大约是103瓦／（厘米2.球面度）,而一台大功率激光器的输出光亮度经太阳光高出7～14个数量级.这样,尽管激光的总能量并不一定很大,但由于能量高度集中,很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度高温.激光打孔、切割、焊接和激光外科手术就是利用了这一特性.

3.单色性好 ——光是一种电磁波.光的颜色取决于它的波长.普通光源发出的光通常包含着各种波长,是各种颜色光的混合.太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光及红外光、紫外光等不可见光.而某种激光的波长,只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内.如氦氖激光的波长为632.8纳米,其波长变化范围不到万分之一纳米.由于激光的单色性好,为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段.

4.相干性好 ——干涉是波动现象的一种属性.基于激光具有高方向性和高单色性的特性,它必然相干性极好.激光的这一特性使全息照相成为现实. ——所谓激光技术,就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称.自1960年美国研制成功世界上第一台红宝石激光器,我国也于1961年研制成功国产首台红宝石激光器以来,激光技术被认为是20世纪继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就.30多年来,激光技术得到突飞猛进的发展,不仅研制了各个特色的多种多样的激光器,而且激光应用领域不断拓展,并形成了激光唱盘唱机、激光医疗、激光加工、激光全息照相、激光照排印刷、激光打印以及激光武器等一系列新兴产业.激光技术的飞速发展,使其成为当今新技术革命的“带头技术”之一.