『壹』 初二浮力杠杆滑轮综合练习题
汗～给你下了血本了。可别再关闭问题了。。
综合练习题。连答案都带了。。。
一，填空题：（每空1分，共20分）
1，力是物体对________的作用，物体间力的作用是________。
2，牛顿第一定律的内容是：一切物体在________的时候，总保持_____或________状态。
3，压强是表示___________的物理量；水面下20米的地方受到水的压强是________帕。
4，通常把等于______毫米水银柱的大气压叫做标准大气压；1标准大气压等于________帕。
5，浮力是由于液体对物体向上和向下的________产生的，浮力的方向总________。
6，质量是300克的小球，当它漂浮在液面上时受到的浮力是________牛顿。
7，力学里功包括的两个必要因素，一是________________，二是________________。
8，在平直路上匀速运动的汽车，向前的牵引力________向后的摩擦力；密度小于水的物体漂浮在水中，受到的浮力________物体的重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
9，杠杆的平衡是指杠杆处于____________或_________________状态。
10，用一个动滑轮将质量是100千克的物体匀速提起10米，用了10秒，那么绳子自由端上升的速度是___________米/秒，提起物体的功率是__________瓦。
二，选择题：（每题2分，共50分）
1，下面哪句话说得不对？：（ ）
A，一个物体受到了力，一定有别的物体对它施力；
B， 上升的氢气球没有受到重力的作用；
C，游泳时，人对水施加了力，同时水对人也施加了力；
D， 挂在树上的苹果也要受到重力的作用。
2，某同学用250牛顿的力竖直向上提起一个重200牛顿的水桶时，桶受到的合力的大小和方向是：（ ）
A， 450牛顿，向上；B， 450牛顿，向下；C， 50牛顿，向下；D，50牛顿，向上。
3，关于惯性现象，下列说法中错误的是：（ ）
A， 人走路时，被石头拌倒会向前倒；
B， 用铁铲把沙送上车厢时，铁铲不动了，沙仍会向前运动；
C， 站在车上的乘客，当车突然开动时，会向前倒；
D， 桌面上有一张十分光滑纸条，在纸条上放一只鸡蛋。当快速把纸条抽掉后，鸡蛋仍留在桌面上。
4，下面哪两个力是平衡力？：（ ）
A，用钓鱼杆把钓到的鱼从水里加速拉上来时，拉力和鱼的重力；
B， 汽车在平直道路上作匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力；
C，用很大的力气推箱子，箱子终于被推动了，人的推力和箱子受到的摩擦力；
D， 放在桌面上的电视机，电话机受到的重力和桌面受到的压力。
5，下面哪种做法是为了减小摩擦？：（ ）
A，在鞋底、轮胎上刻有凹凸不平的花纹；B， 下雨天在泥泞的路面上撒些炉渣或沙子；
C，用滚动摩擦代替滑动摩擦；D， 增大压力和增大接触面之间的粗糙程度。
6，下面哪种说法是错误的？：（ ）
A， 帕斯卡概括出力学的惯性规律；B， 马德堡半球的实验表明存在大气压；
C， 阿基米德发现了浮力的计算方法；D， 托里拆利实验测出了大气压强的值。
7，一个1牛顿的钩码，挂在弹簧秤钩上，当钩码浸没在水里时，弹簧秤的示数是0.87牛顿，这个钩码受到水的浮力是：（ ）
A，0.13牛顿 ，B， 1.87牛顿；C， 0.87牛顿；D，1牛顿。
8，如图所示，在装有水的容器里，水对容器里a、b、c三点的压强大小是：（ ）
A，水对a点没有压强； B， 水对c点没有压强；
C，水对a点的压强最大，对b点的压强最小；D， 水对b点的压强最大，对a点的压强最小。
9，把同一个小球放到三种密度不同的液体里，小球静止时的情况如图所示，那么：（ ）
A，图甲液体的密度最大；B， 图乙液体的密度最大；
C，图丙液体的密度最大；D， 图甲跟图乙的液体密度一样大。
10，如图，甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，根据它们在水中静止不动时的情况可以判定受到密度最小的是：（ ）
A，甲； B， 乙； C，丙； D， 丁。
11，下面关于杠杆的说法，正确的是：（ ）
A，硬的直棒就是杠杆；B， 等臂杠杆既不省力也不费力；
C，费力杠杆的动力臂比阻力臂长；D， 从支点到阻力作用点的连线叫阻力臂。
12，如图所示，弹簧秤对杠杆拉力的力臂与钩码对杠杆拉力的力臂之比是5:2，弹簧秤读数是4牛，杠杆重忽略不计，则钩码重：（ ）
A， 10牛；B， 4牛；C， 2.5牛；D，1.6牛。
13，分别用图中所示的装置甲和乙把同一重物吊到同一高度时：（ ）
A， 用装置甲吊起重物比用装置乙省力；
B， 用装置乙吊起重物比用装置甲省力；
B， 用装置甲或装置乙吊起重物所用拉力相同；
D， 用装置乙吊起重物，动力移动的距离比用装置甲小。
14，下列哪种情况不是重力做功？：（ ）
A，熟透了的苹果从村上掉到地下；B， 飞机在高空作水平飞行；
C，竖直向上抛后的石块直往下砸；D， 放进水池里的玻璃球慢慢下沉。
15，对于使用滑轮组，下列说法中正确的是：（ ）
A，可以省力，但必须改变用力方向；B， 可以省力，但不能改变用力方向；
C，可以省力，同时有可省距离；D， 可以省力，同时可以改变用力的方向，但不能同时省距离。
16，做托里拆利实验时，如果把玻璃管倾斜，在倾斜过程：（ ）
A，玻璃管中的水银柱长度始终不变；B， 玻璃管中的水银柱长度变大、竖直高度始终不变；
C，玻璃管中的水银柱的长度和竖直高度都变大；D， 玻璃管中的水银柱的长度不变、竖直高度变小。
17，下列工具中属于省力的杠杆是：（ ）
A，镊子； B，螺丝刀； C，理发剪刀； D，钓鱼杆。
18，一木块浮在水面时，有1/4的体积露出水面，若截去这露出水面的部分，则剩下的木块将会：（ ）
A，全部浸没在水中； B，有1/4的体积露出水面；
C，有一半露出水面； D，有3/4的体积露出水面。
19，如图所示，杠杆OA的B点挂着一重物，A端用绳子吊在滑环M下，此时OA 恰好成水平，且A点与圆弧架PQ的圆心重合，那么当滑环M从P点逐渐滑到Q点的过程中，绳子对A端拉力的大小将：
A，保持不变；B，逐渐增大；C，逐渐减少；D，由大变小再变大。
20，一个铁盒漂浮在水面，当铁盒倾斜后因进水而沉入容器的底部后，则：（ ）
A，容器内的水面将下降；B， 容器内的水面将升高；C，容器内的水面将不变；
D， 无法判断水面高度的变化。
21, 把质量为2千克、体积为1.8分米3的物体放入水中，放手后这物体将会：
A、 上浮； B、不动； C、下沉； D、无法确定。
22，甲、乙两人爬山比赛，已知两人的体重之比为3:2，爬完相同的山，所用的时间之比是4: 3，则甲乙两人的功率之比为：（ ）
A，1:2； B，2:1； C，8:9； D，9:8。
23，甲乙两个机械，甲机械的效率是70%，乙机械的效率是50%，则：（ ）
A，使用甲机械做功省力；B， 使用乙机械做功多；C，使用甲机械做功快；D， 以上说法都不对。
24，用200牛顿的拉力，沿水平方向拉质量是100千克的大车和50千克的小车，它们都在力的方向上移动了10米，拉大车和小车所用的时间各不相同，则：
A，拉大车做功多； B，拉小车做功多；C，拉大车、小车做功一样多；
D，拉大车、小车做功快慢相同。
三，计算题：（共15分）
1，体积是100厘米3、重2.65牛顿的铝块挂在弹簧秤上，当铝块全部浸没在底面积为0 .2分米2的圆柱体容器里的水中时，水没有溢出容器。求：
（1）弹簧秤的示数；
（2）由于铝块浸没在水中，水容器底部增加的压强。
2，如图所示，杠杆处于平衡状态，其中OA长1米，OB长0.25米，重物P重58.8牛，滑轮和杠杆的质量不计，求： （1）重物G重多少牛？（2）滑轮悬挂点D、C各受多大的力？
四，实验题：（共10分）
1，在“测定滑轮组的机械效率”实验中。（1），如图所示，若动滑轮的物重为5N，
重物重为100N，则拉力至少为______ N（2），若把钩码匀速拉升10厘米，弹簧秤示数如图所示，则拉力为_____ N；有用功为_______焦耳；总功为______焦耳；机械效率为_______。
2，在“研究杠杆平衡”的实验中，按右图所示，把钩码挂在杠杆两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。
（1）根据上图所示，用图上的符号，写出杠杆的平衡条件是________________________；
（2）根据杠杆的平衡条件，当杠杆平衡时，填写下表中的空格：
动力（牛） 动力臂（厘米） 阻力（牛） 阻力臂（厘米）
0.98 4.0 8.0
1.47 2.45 6.0
2.0 1.96 4.0
五，问答题：（共5分）
跳远时，要助跑一段路程，这对提高跳远成绩有什么好处？为什么？
参考答案：
一， 填空题：
1，物体、相互 2，没有受到外力作用、静止、匀速直线运动 3，压力作用效果、1.96×105 4，760、1.013×105 5，压力差、竖直向上 6，2. 94 7，作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离 8，等于、等于 9，静止、匀速直线运动 10，2、980 。
二， 选择题：
1，B 2，D 3，C 4，B 5，C 6，A 7，A 8，D 9，C 10，C 11，B 12，A 13，B 14，B 15，D 16，B 17，B 18，B 19，D 20，A 21，C 22，D 23，D 24，C 。
三， 计算题：
1，（1） 1.67牛 （2）490帕 2，（1）117. 6牛 （2）29.4牛、235.2牛。
四，实验题：
1，（1）21 （2）25、10、80% 2，（1）F1×L1=F2×L2 （2）1.96、10、3.92 。
五，问答题：
提示：助跑使运动员在踏板起跳前具有较大的速度，起跳后运动员由于惯性续向前运动，因此助跑速度越大，跳得越远。
『贰』 谁能把物理“功”和“杠杆”这两章节给我讲一下，公式和计算方法，最好有题目！
杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1：动力 L1：动力臂
F2：阻力 L2：阻力臂
定滑轮 F=G物
S=h F：绳子自由端受到的拉力
G物：物体的重力
S：绳子自由端移动的距离
h：物体升高的距离
动滑轮 F= （G物+G轮）
S=2 h G物：物体的重力
G轮：动滑轮的重力
滑轮组 F= （G物+G轮）
S=n h n：通过动滑轮绳子的段数
机械功W
（J） W=Fs F：力
s：在力的方向上移动的距离
有用功W有
总功W总 W有=G物h
W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时
机械效率 η= ×100%
一、功
知识点1功的概念
1.如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上,这个力的作用就显示出了成效,力学里就说力对这个物体做了功。
2.做功的两个必要因素包括：一是,二是。只有同时满足这两个条件才做功,二者缺一不可。
总结
常见的几种看似做功而实际没有做功的情况:
1.物体靠惯性通过了一段距离。如推出去的铅球,投掷出去的标枪。
2.有力作用在物体上,物体没有移动距离。如搬石头未搬动。
3.有力作用在物体上,物体也移动了一段距离,但力的方向与移动方向垂直。如:用手提着水桶水平运动。
知识点2功的计算和单位
3. (1)功的大小等于 和 的乘积。
(2)功的公式: 。其中F表示 ，W表示这个力(F)所做的功。
(3)在国际单位制中,功的单位是 ,符号是 ，1J= N·m。
4. 在水平地面上,小明和小丽一起拉重1000N的小车前进了5m,他们用的合力是500N,则拉力做的功是 J,重力做的功是 J。
知识点3功的原理
5.使用机械时,人们所做的功,都不会少于 做的功。也就是使用任何机械都 ,这个结论叫做功的原理。
随堂作业基础达标
1.判断力对物体做功的关键是看物体在力的作用下是否沿力的方向 。
2.人们使用机械是为了 或 ,但不能省 。
3.如图15-1-2所示的几种情形中所提到的力没有做功的是 。(填序号)
4. (易混点)关于功的概念,下列说法中正确的是 ( )
A.只要有力作用在物体上,力就对物体做功
B.物体只要移动了距离,这个力就一定做了功
C.有力作用在物体上,物体在力的方向上移动了距离,那么这个力就对物体做了功
D.有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就一定做了功
5. (重点)放学后,某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回家,则他在回家的过程中,对书包做的功是( )
A. 0J B. 400J C. 200J D. 2400J
6. (难点)如图所示的四辐图中是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是( )
7. (必考点)举重运动员在比赛时,第一阶段把杠铃拿起并举过头顶,第二阶段使杠铃在空中静止了3s。关于运动员对杠铃做功的情况,下列说法正确的是( )
A.在第一阶段内做了功
B.在第二阶段内做了功
C.在两个阶段内一直都在做功
D.在两个阶段内一直都没有做功
8.水是生命之源,中国广大的农村很多地方农民仍用扁担挑着水桶取水。某人每天从5m深的井中提起10桶水,并把这些水沿水平路挑到离水井200m远的家中,如果每桶水的质量是20kg。(1)水桶从提上来到回到家中,此人每天至少做功多少焦? (水桶重忽略不计) (2)若此人把这10桶水挑到300m高的山坡上去浇树,则他每天至少做功多少焦?
一、填空题
1.体育的发展离不开科技的支持。我国的运动员刘翔在110m栏比赛中穿的跑鞋就很轻。假如他一双跑鞋的质量为50g,这样他每次跨越1郾1m高的栏仅需对跑鞋做功 J。
2.如图15-1-3是“向左走,向右走冶的漫画,若在50s内,男孩提着重为15N的小提琴向左匀速走了100m,女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m,他们中对物体做功的是 (选填“男孩冶或“女孩”)。
3. (易错题)如图15-1-4甲所示,小华同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功为W1,小莉同学沿如图15-1-4乙所示的斜面用同样大小的力F
拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L,小莉对木箱所做的功为W2,则W2 W1(选填“>”、“<”或“=”)。
二、选择题
4. (中考题)林雨同学将掉在地上的物理课本拾回桌面,所做的功最接近于
A. 0.02J B. 0.12J C. 2J D. 20J
5. (生活应用题)如图15-1-5所示,质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功( )
A.都必须大于mgh
B.都不一定大于mgh
C.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必须大于mgh
D.用背越式必须大于mgh,用跨越式不一定大于mgh
6.下列机械中,能省功的是 ( )
A.扳手 B.天平 C.剪刀 D.以上三个均不省功
7.以下事例中,重力做功的是 ( )
A.冰球在水平的冰面上滚动
B.跳水运动员下落
C.皮划艇在平静的水面上快速滑行
D.人提着水桶在路面上行走
8.盘山公路总是修得盘旋曲折,因为 ( )
A.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离,根据斜面原理,斜面越长越省功
B.盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观
C.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡距离,斜面原理告诉我们,高度一定时,斜面越长越省力
D.盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度,增加车辆的稳度
9.水平地面上有一重为4N的足球,一个小孩用20N的力踢球,使球前进了30m,那么小孩对球做功为( )
A. 120J B. 720J C. 600J D.条件不足,无法判断
10. (创新题)小文同学采用如图15 -1 -6所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上,其中说法正确的是( )
A.甲种方法克服重力做功多
B.乙种方法克服重力做功多
C.两种方法克服重力做功一样多,乙种方法更省力
D.两种方法克服重力做功一样多,甲种方法更省力
11.下列关于做功的说法,正确的是 ( )
A.人提着箱子站在地面上不动,手的拉力对箱子没有做功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受的重力对汽车做了功
D.过山车向下运动的过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功
三、实验与探究题
12.在学习了功的原理后,为了验证结论,小芳找来杠杆和动滑轮做实验,记录数据如下:
机械种类
提升重物做功
动力做功
物理（N）
高度（m）
功（J）
动力（N）
距离（m）
功（J）
杠杆
10
2
4
0.5
2
动滑轮
4
0.3
1.2
2.2
0.6
1.32
(1)将表中空着的部分填上;
(2)他发现提升重物做功和动力做功在动滑轮实验中不相等,原因是: 。
四、计算题
13. (综合题)电动自行车省力、环保,很受人们的喜爱。(1)小芳家离学校约4200m,骑电动自行车上学的路上约需14min,则她在骑车上学时的平均速度约是多大?
(2)若人和车共重900N,行驶时受到的平均阻力是人和车总重的0.04倍,求在上学路上电动自行车克服阻力所做的功。
参考答案：
课前作业———基础预练
1.移动了一段距离
2.作用在物体上的力摇物体在这个力的方向上移动了距离
3. (1)力力的方向上移动的距离
(2) W=Fs作用在物体上的力摇物体这个力的方向上移动的距离
(3)焦耳J 1
4. 2500 0
5.不用机械时 不省功
随堂作业———基础达标
1.移动距离
2.省力摇省距离摇功
3.③
4. C提示:根据做功的两个必要因素判断。
5. B提示:因为某同学沿水平路面走了200m,这段时间内没有做功,所以她回家过程中对书包做功W = Gh = 40N×10m=400J,故选B。
6. B提示:判断一个力是否对物体做功,就是要判断物体在力的作用下,是否在力的方向上移动了距离。A项将包提起来,提包的力大小等于包的重力,方向相反,并在力的方向上,高度增加了,因此力对包做了功; B项站在匀速行驶的车内,在力的方向上没有距离的变化,所以没有对包做功; C项中人提着包乘升降电梯,在力的方向上有距离的变化,因此力对包做功,同理, D项中力对包做功,故选B。
7. A
8.解: (1)由题意知,从井里打水的过程中,人做了功;把水挑到100m远的家中,这个过程中人没有做功,由G=mg得,每桶水重G = mg = 20kg×9. 8N/ kg = 196N,拉力F = G,
每天打水做功为: W1=nGh1=10×196N×5m=9800J。
(2)由题意知,从井里打水的过程中,人做了功;把水挑到山坡上,人又做了功,把水挑到山坡上人做的功W2=nGh2=10×196N×300m=5. 88×105J
W总=W1+W2=9800J+5. 88×105J=5.978×105J
『叁』 耳的分部,形态结构和功能
耳朵是人体的听觉器官，它由外耳、中耳和内耳三部分组成。
外耳：外耳由耳廓和外耳道组成。耳廓位于头颅两侧，状如贝壳，有前后两面，前面凸凹不平，耳廓以软骨为支架，外覆皮肤，具有较好的形变性，耳廓主要起着收集声音的作用。耳朵结构图
外耳道连接耳廓和中耳，由外向内呈"S"状弯曲，外1/3为软骨部，内2/3为骨部，在成人全长约2.5-3.5 cm，小儿外耳道的长度依年龄的不同而有所差别。
外耳道对3000 Hz左右频率的声音有共振作用，并可使这些频率的声音提高10 dB左右。由于外耳道呈弯曲状，并且小儿外耳道未完全发育，因此在窥视成人鼓膜时，必须将耳廓向后上提起，观察小儿鼓膜时，应将耳廓向后下牵拉。
中耳：位于外耳和内耳之间，由鼓室、咽鼓管、鼓窦和乳突四部分构成。
鼓室：为一骨性腔体，三块听小骨包含其中。鼓室可被看成一个六面体，各面结构功能如下：
鼓室的外壁主要由鼓膜构成，鼓膜是很薄的膜性组织，在声音的推动下可以产生振动，并将这种振动传递到与之相连的听骨链（锤骨、砧骨和镫骨），后者又通过位于中耳内壁上的前庭窗与内耳相连，声音的能量就通过这种方式传到内耳，刺激毛细胞产生生物电，再向听觉中枢传播 。
内壁的正中有一突出的结构叫鼓岬，在鼓岬的后上方有前庭窗（卵圆窗），是听骨链将声能传入内耳的通道，在骨岬的后下方有圆窗（蜗窗），被一层薄膜封闭，对于完成声能在内耳的传递有着非常重要的作用。鼓室的前壁有一开口，叫咽鼓管咽口，向内下通向咽鼓管，咽鼓管连接鼓室和咽部，在成人全长约3.5-4.0cm，具有调节中耳和外界大气压力的功能，如果出现狭窄或阻塞，也会导致传导性听力下降。
小儿的咽鼓管短、直、管径宽，更趋于水平，咽部的感染更容易向中耳蔓延，因此小儿容易患中耳炎。
由于鼓膜的有效振动面积比镫骨底板的面积大17倍，听骨链又具有杠杆的作用，其长臂位于鼓膜一端，因此使得声音从鼓膜传到内耳淋巴液时，能量增加了将近30dB，弥补了声音由空气传入液体时的损失。
综上所述，可以看出中耳主要起着传导和扩大声音的作用。
内耳：结构非常复杂，由前庭、半规管和耳蜗三部分组成。
前两部分负责平衡感觉，而后者与听觉有关。
耳蜗的外型像一个蜗牛的壳，中间有一骨性的轴称蜗轴，螺旋状的骨管围着蜗轴由下向上盘旋，共有两周半或两周半多一点，分别叫底周、中周和顶周，全长约30mm。在中空的骨性螺旋管又被骨组织和膜结构分成三个管腔，分别叫前庭阶、中阶（蜗管）和鼓阶。
前庭阶通过前庭窗与听骨链联系；鼓阶隔着圆窗膜与鼓室相邻；前庭阶和鼓阶中充满着外淋巴。中阶是一膜性结构的盲管，内部有内淋巴液，其中有与感受声音有关的重要结构--螺旋器，我们常说的毛细胞就位于这个部位。
当声音传到内耳时，首先引起外淋巴的波动，继而影响到中阶和其中的内淋巴，从而刺激毛细胞产生生物电，后者沿着听神经和听觉传导路向听觉中枢传导，听觉中枢对接收到的信号进行分析和综合，从而产生"听"的感觉。
『肆』 功。功率。杠杆。滑轮所有定理公式
力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功（mechanical work)，简称功。功定义为力与位移的内积[1]。
其中，W 表示功，F 表示外力，而dx 表示与外力同方向的微小位移；上式应表示成路径积分，a 是积分路径的起始点，b 是积分路径的终点。为了了解物体受力作用，经过一段距离后所产生的效应，而定义出
『伍』 电机、液压机、油缸选择
你可以通过网络找到这些厂家 直接咨询 货比三家 http://www.zzjiaodaiji.com/教你一招，譬如你可以搜索郑州的相关厂家，问第一家的时候你也不用管他多少钱问了之后记住，到第二家继续问，然后说我在那家问的多少钱 ......明白
『陆』 机械运动中的杆杠原理具体怎么解释
简单机械
凡能够改变力的大小和方向的装置，统称“机械”。利用机械既可减轻体力劳动，又能提高工作效率。机械的种类繁多，而且比较复杂。根据伽利略的提示，人们曾尝试将一切机械都分解为几种简单机械，实际上这是很困难的，通常是把以下几种机械作为基础来研究。例如，杠杆、滑轮、轮轴、齿轮、斜面、螺旋、劈等。前四种简单机械是杠杆的变形，所以称为“杠杆类简单机械”。后三种是斜面的变形，故称为“斜面类简单机械”。不论使用哪一类简单机械都必须遵循机械的一般规律——功的原理。
杠杆
用刚性材料制成的形状是直的或弯曲的杆，在外力作用下能绕固定点或一定的轴线转动的一种简单机械。其上有支点（用O表示），动力（F）作用点，阻力（W）作用点，杠杆的固定转轴就是通常所说的“支点”，从转轴到动力作用线的垂直距离叫“动力臂”，从转轴到阻力作用线的垂直距离叫“阻力臂”。上述就是通常所讲的三点两臂。由于杠杆上三点的位置不同，即产生不同的受力效果。
杠杆原理
亦称“杠杆平衡条件[1]”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为 F1· L1=F2·L2 简单机械
式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。从上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆；如欲省距离，就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力，也可以省距离。但是，要想省力，就必须多移动距离；要想少移动距离，就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离，是不可能实现的。
动力
任何机械，不论是简单的还是复杂的，在工作时，总要受到两种力的作用：一种是推动机械的力叫作“动力”动力是使杠杆转动的力。另一种是阻碍机械运动的力叫作“阻力”阻力是阻碍杠杆转动的力。动力可以是人力，也可以是畜力、风力、电力、水力、蒸汽压力等，阻力除了我们要克服的有用阻力之外，还有一些是不可避免的无用阻力。
作用线
通过力的作用点沿力的方向所引的直线，叫作“力的作用线”。
动力臂
从支点到力的作用线的垂直距离叫“力臂”。从支点到动力的作用线的垂直距离L1叫作“动力臂”；从支点到阻力的作用线的垂直距离L2叫作“阻力臂”。如果把从动力点到支点的棒长距离作为动力臂，或把从阻力点到支点的棒长距离作为阻力臂，这种认识是错误的。这是因为对动力臂和阻力臂的概念认识不清所致。
阻力臂
见动力臂条。
转动轴
转动是常见的一种运动。当物体转动时，它的各点都做圆周运动，这些圆周的中心在同一直线上，这条直线叫做“转动轴”。门、窗、砂轮、电动机的转子等都有固定转轴，只能发生转动，而不能平动。几个力作用在物体上，它们对物体的转动作用决定于它们的力矩的代数和。若力矩的代数和等于零，物体将用原来的角速度做匀速转动或保持静止。
三类杠杆
对杠杆的分类一般是两种方法。第一种是以支点、阻力点和动力点所处的位置来分的；另一种是按省力或费力来区分的。无论怎样来划分，总离不开省力、费力、不省力也不费力这几种情况。 简单机械
机械利益
表示机械省力程度的物理量。机械虽然绝对不能省功，但可以省力。使机械作功的力称为“动力”（F），阻碍机械作功的力称为“阻力”（P）。使用机械的目的，在于使用很小的动力而与阻力平衡。所谓机械利益（A），就是机械的有用阻力（P）跟动力（F） 小于1。 机械利益>1时，省力费时，凡省力的机械，其机械利益必大于1。例如，独轮车、钳子、起子、省力的杠杆等都是省力的机械。机械利益=1时，不省力，也不费力。例如物理天乎。机械利益<1时，费力省时，例如竹夹、火钳等。机械利益是由实际测得的有用阻力和动力的大小所决定。由于机械润滑情况的不同，在克服同样的有用阻力时，亦有所不同。机械润滑得不好，无用阻力大，需要动力也大，机械利益就小些；机械润滑得好，无用阻力小，需要的动力也小，机械利益就大些。新生产出的机器需要磨合，汽车出厂要用上一段时间，目的是使其摩擦阻力减小。但机器陈旧，机件磨损，又会增加阻力。
杠杆的应用
不同类型杠杆各具有不同的特点和用途。掌握了杠杆原理，就可根据需要有意识地选用不同类型的杠杆来使用。应明确：省力杠杆省力但要多移动距离，费力杠杆费力但省距离，等臂杠杆不省力也不省距离，又省力又省距离的杠杆是没有的。有的杠杆是否省力或省距离，不是永恒不变的。根据使用情况的不同，会由省力变为省距离。例如，用铁锹铲土，往车上装土的过程都会有所改变。铲土时支点在动力点及阻力点之间，在装土时动力点在支点与阻力点之间。为此，在使用杠杆时应注意几点： 1.解答杠杆问题时，必须根据题意画出示意图，在图上标出杠杆的支点、动力作用线和阻力作用线。同时用线段标明动力臂和阻力臂的大小，再根据杠杆平衡条件，列出方程，进行计算。 2.力臂是一个重要的概念。力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，不要理解为力臂是从支点到力的作用点的长度。动力和阻力都是指作用在同一杠杆上的力，而不是作用在重物或其他物体上的力。 3.画杠杆示意图的方法： （1）画出杠杆：用粗直线表示直杠杆，用变曲的粗线表示曲杠杆。 （2）在杠杆转动时找出支点，并在支点旁用箭头表示杠杆转动的方向。 （3）根据转动方向判断动力、阻力的方向。动力、阻力的作用点应画在杠杆上，可用力的示意图表示。 （4）用虚线表示力的作用线的延长线和力臂。 4.杠杆的平衡条件，适用于任意一个平衡位置上，所谓杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或匀速转动。
杆秤
它是测量物体质量的量度工具，是以提纽为转动轴，根据杠杆平衡原理制造的。杆秤主要由秤杆、秤砣、秤钩（或秤盘）等构成。如图1-23所示。G表示杆秤的重力，B点是它的重点，未挂重物时若将 A点即为杆秤的“定盘星”。在秤钩上加物W后，将秤砣从A点移到A' 力G相对应的刻度A'的位置。杆秤是我国劳动人民所发明并使用已久的测量工具，旧秤以斤，两为单位计量，目前以千克计量。
力矩
又叫“转矩”，是表示力对物体作用时，使物体发生转动或改变转动状态的物理量。力矩是矢量。力矩的大小等于力与从转轴到力的作用线的垂直距离之乘积。如果物体所受的力不在垂直于转轴O的平面内，就必须把力分解成两个分力：一个分力与转轴平行；另一个分力是在转动的平面内。只有转动平面内的分力才可能改变物体的转动状态。因此，在力矩等于力跟力臂乘积的计算中，应理解力是在它的作用点的转动平面内的分力。如这一点在力的作用线上，则力矩为零。如果若干个力同时作用在一个物体上，则合力矩是所有分力矩的代数和。一个处于平衡的物体，顺时针方向力矩的和等于逆时针方向力矩的和，在国际单位制中，力矩的单位是米·牛顿。其方向用右手螺旋法则决定。在中学阶段，因为只研究有固定转轴的物体的平衡，力矩就只有两种转向。规定物体逆时针转动的力矩为正，使物体顺时针转动的力矩为负。力矩愈大，使物体转动状态发生改变的效果就愈明显。用大小相同的力推门时，力的作用点离转轴愈远，且方向垂直于门，力臂愈大，则推门愈省力。
力偶
大小相等、方向相反，但作用线不在同一直线上的两个力叫作“力偶”。用双手攻螺纹或用手旋钥匙、水龙头时，所施加的作用常是力偶。它能使物体发生转动，或改变其转动状态。汽车驾驶员双手转动转向盘时所施加的一对力就是一个力偶。力偶的转动效果决定于力偶矩的大小。力偶矩等于其中任何一个力的大小和两力作用线之间的垂直距离（力偶臂）的乘积。如图1-24所示。如果作用力F的方向跟AB垂直，AB的长度等于d，那么这个力偶的力偶矩（M）为： M=±Fd。 式中Fd为力偶矩的大小，符号用来表示力偶的转向。规定力偶逆时针转向取“+”，反之取“-”（也可规定，力偶顺时针转向取“+”，那么力偶逆时针转向就取“-”）。应注意：力偶中力的方向不跟AB垂直时，应像力矩那样分解成垂直分量，再进行计算。力偶的转矩（即力偶矩）和所绕着转动的点无关。由于力偶的合力为零，它不能使物体产生位移，只能使物体发生转动或改变物体的转动状态。
力偶矩
简称为“力偶的力矩”，亦称“力偶的转矩”。力偶是两个相等的平行力，它们的合力矩等于平行力中的一个力与平行力之间距离（称力偶臂）的乘积，称作“力偶矩”，力偶矩与转动轴的位置无关。力偶矩是矢量，其方向和组成力偶的两个力的方向间的关系，遵从右手螺旋法则。对于有固定轴的物体，在力偶的作用下，物体将绕固定轴转动；没有固定轴的物体，在力偶的作用下物体将绕通过质心的轴转动。
力偶臂
力偶之两个力之间的垂直距离。见力偶条图1-24所示。
轮轴
是固定在同一根轴上的两个半径不同的轮子构成的杠杆类简单机械。半径较大者是轮，半径较小的是轴。从形式上看是圆盘，但从实质上看起来只有它们的直径或半径起力学作用。用R表示轮半径，也就是动力臂；r表示轴半径，也就是阻力臂；O表示支点。当轮轴在作匀速转动时，动力×轮半径=阻力×轴半径，所以轮和轴的半径相差越大则越省力。上式动力用F表示，阻力用W表示，则可写成FR=Wr。 即利用轮轴可以省力。若将重物挂在轮上则变成费力的轮轴，但它可省距离。轮轴的原理也可用机械功的原理来分析。轮轴每转一周，动力功等于F×2πR，阻力功等于W×2πr。在不计无用阻力时，机械的 日常生活中常见的辘轳、绞盘、石磨、汽车的驾驶盘、手摇卷扬机等都是轮轴类机械。
滑轮
滑轮是属于杠杆变形的一种简单机械，是可以绕中心轴转动的，周围有槽的轮子。使用时，根据需要选择。滑轮可分为定滑轮、动滑轮、滑轮组、差动滑轮等。有的省力，有的可以改变作用力的方向，但是都不能省功。
定滑轮
滑轮的轴固定不动，它实质上是一个等臂杠杆。动力臂和阻力臂都是滑轮的半径r，根据杠杆原理Fr1=Wr2。它的机械利益为 变了动力的方向，如要把物体提到高处，本应用向上的力，如利用定滑轮，就可以改用向下的力，因而便于工作。
动滑轮
滑轮的轴和重物一起移动的滑轮。它实质上是一个动力臂二倍于阻力臂的杠杆。根据杠杆平衡的原理Wr=F·2r，它的机械利 改变用力的方向。其方向是与物体移动的方向一致。
滑轮组
动滑轮和定滑轮组合在一起叫“滑轮组”。因为动滑轮能够省力，定滑轮能改变力的方向，若将几个动滑轮和定滑轮搭配合并而成滑轮组，既可以改变力的大小，又能改变力的方向。普通的滑轮组是由数目相等的定滑轮和动滑轮组成的。而这些滑轮或者是上下相间地坐落在同一个轮架（或叫“轮辕”），或者是左右相邻地装在同一根轴心上。绳子的一端固定在上轮架上，即相当于系在一个固定的吊挂设备上，然后依次将绳子绕过每一个下面的动滑轮和上面的定滑轮。在绳子不受拘束的一端以F力拉之，被拉重物挂在活动的轮架上。对所有各段绳子可视为是互相平行的，当拉力与重物平衡时，则重物W必平均由每段绳子所承担。若有n个定滑轮和n个动滑轮时， 且为匀速运动时，则所需之F力的大小仍和上面一样。因此，在提升重物时才能省力。其传动比乃为F∶W=1∶2n。注意，在使用滑轮组时，不能省功，只能省力，但省力是以多耗距离（即行程）为前题的。 前边所分析的定滑轮、动滑轮以及滑轮组，都是在不计滑轮重力，滑轮与轴之间的摩擦阻力的情况下得出的结论。但在使用时，实际存在轮重和摩擦阻力，所以实际用的力要大些。
差动滑轮
即链式升降机，是一种用于起重的滑轮组。上面是由两个直径不同装在同一个轴上的圆盘A、B组成的定滑轮。下面是一个动滑轮，用铁索与上面的定滑轮联结起来而成滑轮组。若大轮A的半径是R，小轮B的半径是r，如图1-25所示。当动力F拉链条使大轮转一周，动力F拉链条向下移动了2πR，大轮卷起链条2πR，此时小轮也转动一周，并放下链条长2πr于是动滑轮和重物W上升的高度为 由于2R大于（R-r），差动滑轮的机械利益大于1，若提高机械利益，可加大两轮的半径同时缩小两轮间的半径差。这种机械，亦称“葫芦”，有手动，也有用电来驱动的。链条是闭合的，为防止滑轮和链条间的滑动，滑轮上有齿牙与链条配合运动。
斜面
简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物之困难。距离比和力比都取决于 简单机械
倾角。如摩擦力很小，则可达到很高的效率。用F表示力，L表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。不计无用阻力时，根据功的原理。得 FL=Gh。实验证明，沿着光滑斜面向上拉重物数学要的拉力F小于重物的所受的重力G，即利用斜面可以省力，当斜面高度一定时，长度L不同的斜面所需的拉力也不同：L越长，F越小，越省力 倾角越小，斜面越长则越省力，但费距离。
螺旋
属于斜面一类的简单机械。例如螺旋千斤顶可将重物顶起，它是省力的机械。千斤顶是由一个阳螺旋杆在阴螺旋管里转动上升而将重物顶起。根据功的原理，在动力F作用下将螺杆旋转一周，F对螺旋做的功为F2πL。螺旋转一周，重物被举高一个螺距（即两螺纹间竖直距离），螺旋对重物做的功是Gh。依据功的原理得 很小的力，就能将重物举起。螺旋因摩擦力的缘故，效率很低。即使如此，其力比G/F仍很高，距离比由2πL/h确定。螺旋的用途一般可分紧固、传力及传动三类。
齿轮和齿轮组
两个相互咬合的齿轮，在它们处于平衡状态时，不省力，因为齿轮的实质是两个等臂杠杆，所以咬合的齿轮不省力，只省圈数。
劈
亦称“尖劈”，俗称“楔子”。它是简单机械之一，其截面是一个三角形（等腰三角形或直角三角形）。三角形的底称作劈背，其他两边叫劈刃。施力F于劈背，则作用于被劈物体上的力由劈刃分解为两部分，如图1-26所示。P是加在劈上的阻力，如果忽略劈和物体之间的摩擦力，利用力的分解法，知P与劈的斜面垂直，P的作用可分成两个分力：一个是与劈的运动方向垂直，它的大小等于P·cosα，对运动并无影响；另一个是与劈的运动方向相反的，它的大小等于P·sinα，对运动起阻碍作用。所以，当F=2P·sinα时劈才能前进，因而P与F大小之比等于劈面的长度和劈背的厚度之比，因此劈背愈薄，劈面愈长，就愈省力。劈的用途很多，可用来做切削工具，如刀、斧、刨、凿、铲等；可用它紧固物体，如鞋楦榫头，斧柄等加楔子使之涨紧；还可用来起重，如修房时换柱起梁等。
功
是描述物体状态改变过程的物理量，能量变化的量度。功的概念来源于日常生活中的“工作”一词。在物理学中，它有特殊的含义。当物体在恒力F的作用下，力的作用点的位移是S时，这个功就等于力跟距离的乘积。对初中学生来说，只要明确“在力的作用下，物体沿力的方向通过了一段距离，那么这个力就对物体做了功”，这是指物体在恒力作用下，沿力的方向作单向直线运动的情况，所以对功的计算可用公式W=FS。当物体在恒力作用下，作非单向直线运动，如竖直上抛运动、平抛运动、斜抛运动等等，物体受力方向和运动方向不一定是一致时，对功的理解应加深为“力对物体所做的功，等于力的大小、力的作用点的位移大小，力和位移间夹角的余弦三者之乘积”即W=FScosα。式中W表示外力F对物体所做的功，S表示物体移动的路程，α表示F与S之间的夹角。根据公式研究力对物体做功的一些情况： 1.当α=0°时，W=FS，力对物体做正功； 2.当0°<α<90°时，1>cosα>0，则力F的有效分力Fcosα和物体的运动方向一致，力F对物体做正功； 3.当α=90°时，cosα=0，则W=0，此时力F对物体不做功； 4.当180°>α>90°时，-1<cosα<0，则W<0，即W为负值。在这种情况下F对物体做负功，也可说成物体克服阻力F做功； 5.当α=180°时，则W=-FS，这时力F对物体做负功，或者说成物体克服阻力F做功。 必须注意：在研究有关“功”的问题时，应分清有没有做功，谁在做功。功是一个只有大小而没有方向的物理量，它是标量而不是矢量。至于正功和负功，不过是区别外力对物体做功还是物体克服阻力做功，或用来表示力与路程同向还是反向，并不是功有方向性。 功是力对空间的累积效应。力对物体做功，使物体发生位置或运动状态的改变，因而也就发生了机械能的改变。功即是反映在这一过程中，物体机械能改变多少的物理量。在力学中功的狭义概念仅指机械能转换的量度；而在物理学中功的广义概念指除热传递外的一切能量转换的量度。所以功也可定义为能量转换的量度。一个系统总能量的变化，常以系统对外做功的多少来量度。能量可以是机械能、电能、热能、化学能等各种形式，也可以多种形式的能量同时发生转化。功的单位和能量单位一样，在国际单位制中，都是焦耳。 计算变力做功是把运动的轨迹分成许许多多无限小的小段，在每个小段内，可以把力看作为恒力，按恒力做功的定义来计算在各个小段内所做的功，最后把各个小段的功加起来，就是变力做的功，即A=ΣFi·ΔSi，如果力和位移都是连续的，则可用积分法计算，
功的原理
亦称“机械功的原理”。即动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功。也就是说利用任何机械都不能省功。动力功W动，又称输入功或总功。阻力功W阻，包括克服有用阻力所做的W有用（又称输出功）和克服无用阻力所做的W无用（又称损失功），即W动=W阻=W有用+W无用。也可写成W输入=W输出+W损失。功的原理是机械的基本原理。要省力就要多移动距离，要少移动距离就要多用力，使用任何机械都不能省功。在机械做功过程中，只有在不存在无用阻力，机械本身作匀速运动的理想情况下，有用功才等于总功，效率为100%。事实上，必然存在无用阻力，效率一定小于100%，也就是说使用任何机械，在实际情况下总是费功的。应明确，只有在理想情况下，有用功才等于总功。
正功
作用力的方向和力的作用点的位移方向之夹角小于90°且大于或等于0°时（即α为锐角），根据公式作用力A做正功。当力F与位移S夹角α=0°时，W=FScos0°=FS，F做最大正功；0°<α<
负功
当作用力方向与力的作用点位移方向夹角大于90°且小于或等于180°时，这时cosα<0，根据公式功为负。力对物体作负功-A就代表受力作用的物体克服阻力作了正功A。这两种说法描述的是同一物理过程。例如，空气压缩机中空气对活塞作负功，也可以说成是活塞克服空气的压力作正功。又如，汽车紧急制动，车轮停止转动，轮胎在地面上滑动，这时摩擦力对汽车作负功，反过来也可以说汽车克服摩擦力作正功。
功率
功跟完成这些功所用时间的比值叫做“功率”。最初定义功率为“单位时间里完成的功”，它是指做功快慢不变的情况，初中学生易于掌握。“功跟完成这些功所用时间的比值”这一定义功率，对于做功快慢不变的情况，既表示平均功率，又表示即时功率。对于做功快慢不均匀的情况，如时间取得长些，则为平均功率；时间趋于零，这一 率，只能表示机器在一段时间t内的平均功率。而由公式P=Fv计算出来的功率就有了不同的含义。若速度v代表平均速度，那么P代表平均功率，如果v代表即时速度，那么P就代表机器在某瞬时的即时功率。 公式中力是一个矢量，速度也是一个矢量，而功率却是一个标量。 方法，一为“标积”；一为“矢积”。两矢量的“标积”为一标量，其大小（к）为两矢量的大小和两矢量夹角的余弦的乘积，用公式表示为 式P=Fv中，实际上P应为 矢量和 矢量的标积，即 所以得到的功率P应为一标量。 关于公式P=Fv，中F与v成反比的关系，应明确，不能脱离具体条件，防止得出谬误的结果。因为机器的牵引力要受速度的限制，又受机器的构造、运转条件等限制，任何机器在设计制造时，已规定了它的正常功率和最大作用力。超过最大作用力范围，牵引力和速度成反比这一关系就不能适用。另一方面也不能使机器的牵引力趋近于零，而使机器的速度无限制地增加。因为任何机器在工作时要受到阻力作用，阻力还与机器运转的速度有关。即使在没有负载的情况下，机件间的摩擦阻力仍然存在。为维持机器的运转，发动机的牵引力不能小于它所受的阻力。因而它的速度也不能无限增加。因此，任何机械在有一定的最大输出功率的同时，还具有一定的最大速度和最大作用力。 功率的常用单位是瓦特（焦耳/秒），简称瓦，单位符号W。瓦特这个单位较小，技术上常用千瓦做功率的单位。过去还有尔格/秒、牛顿·米/秒、千克力·米/秒。 间t内的平均功率。当物体受恒力作用时也可表示为P=F 。式中 表示某段时间的平均速度。平均功率随所取的时间不同而不同，因此在谈到平均功率时，一定要指出是哪一段时间内的平均功率。参阅功率条。
即时功率
即“瞬时功率”，简称功率。描述机械在某一瞬间作 物体运动即时速度的乘积。作平均速度时，P当然代表平均功率，如果作即时速度，那么P就代表机械在某瞬时的即时功率。当作匀速运动时，即时功率和平均功率相同 杠杆概念：当动力点离支点的距离小于阻力点离支点的距离时，省力。 当动力点离支点的距离大于阻力点离支点的距离时，费力。 当动力点离支点的距离等于阻力点离支点的距离时，不省力也不费力。
编辑本段分类法
第一种分类法
第一类杠杆：是动力F和有用阻力W分别在支点的两边。这类杠杆 不省力也不费力。例如，剪金属片用的剪刀，刀口很短，它的机械利益远大于1 。这是因为金属板很硬，刀口短，刀把长，即动力臂大于阻力臂，可以少用力。属于这种情况的杠杆还有克丝钳等。家庭裁衣剪布用的剪刀，把与刃基本是等长的，即动力臂等于阻力臂，属于不省力也不费力的类型。因为布的厚度较薄，不需太大的力，剪布要直故刀口要长些，为此用力不大，布剪的也直。属于这种类型的还有物理天平。又如理发用的剪刀，刀口很长，即动力臂小于阻力臂，它的机械利益小于1。这是因为剪发本来不需要多大的力，刀口长一些，能够剪得快一些和齐一些。 第二类杠杆：是支点和动力点分别在有用阻力点的两边。这类杠杆的动力臂大于阻力臂，其机械利益总是大于1，所以总是省力的。例如，用铡刀铡草、独轮车等都是这类杠杆。 第三类杠杆：是支点和有用阻力点分别在动力点的两边，这类杠杆的动力臂小于阻力臂，其机械利益总是小于1，所以总是费力的。例如，缝纫机的脚踏板、夹食品的竹夹子都属于这类杠杆。
第二种分类法
第一类杠杆：是省力的杠杆，即动力臂大于阻力臂。例如，羊角锤、木工钳、独轮车、汽水板子、铡刀等等。 第二类杠杆：是费力的杠杆，即动力臂小于阻力臂。如镊子、钓鱼杆、理发用的剪刀。 第三类杠杆：不省力也不费力的杠杆，即动力臂等于阻力臂。其机械利益等于1。如夭平、定滑轮等。
『柒』 中耳听小骨杠杆作用详解
一般耳模面积和镫骨地板比未17，差不多增加17倍，杠杆作用增加1.3倍，差不多是22.1倍，实际声音增加27Db
『捌』 中耳传音为什么振幅减小
人可以辨别相当大范围的各种声音，例如，区分交响乐的复杂性、谈话的柔和程度等。听觉感受器是耳，由外耳、中耳和内耳三个部分组成，耳的适宜刺激是一定范围内的声波振动。声波通过外耳、中耳等传音装置到达耳蜗后引起淋巴液和基底膜的振动，使耳蜗的感音装置即科蒂器官中的毛细胞产生兴奋，将声波振动的机械能转变成为听神经纤维上的神经冲动。这些神经冲动以特定的频率和组合形式编码声音信息，传送到大脑皮层听觉中枢产生听觉。
一、耳的听阈和听域
(Auditory threshold and audible area)
人耳能够感受到的声波振动频率在16～20 000Hz之间。每种声波振动频率都有一种刚好能够引起听觉的最小振动强度，称为听阈(hearing threshold)。当振动强度在听阈以上继续增加时，听觉的感受也相应增强，当振动强度增加到某一限度时，引起的不仅仅是听觉，也会产生鼓膜的疼痛感觉，此限度称为最大可听阈。如果将每种频率本身具有的听阈和最大可听阈绘制成坐标图，就可以得到耳对声波振动频率和强度的感受范围，见图10-15。图中下方曲线表示不同频率振动的听阈，上方曲线表示最大可听阈，两者所包含的面积称为听域。正常人耳所能感受到的声波振动频率和强度值都应在听域的范围之内。其中最为敏感的频率范围是1 000～3 000Hz，日常语言的频率范围较此略低，语音的强度为中等强度，也在听阈和最大可听阈之间。
二、外耳和中耳的传音作用
(Sound transmission in the external or in the middle ears)
（一）耳廓和外耳道的集音作用和共鸣腔作用
外耳由耳廓和外耳道组成。来自前方和侧方的声音可以直接进入外耳道，而且耳廓的形状有利于声波能量的聚集，引起较强的鼓膜振动；来自后方的声音可以被耳廓遮挡，音感较弱。因此，稍稍转动头的位置，根据两耳声音强弱的轻微变化，可以判断声源的位置。
外耳道长约2.5cm，是声波传导的通路。作为一个共鸣腔，它的最佳共振频率大约在3 500Hz附近；当声音由外耳道传到鼓膜时，其强度可以增加约10倍。
（二）鼓膜和中耳听骨链的增压效应
中耳包括鼓膜、鼓室、听骨链、中耳小肌和咽鼓管等主要结构。鼓膜、听骨链和内耳卵圆窗之间的联系构成了声音从外耳传向耳蜗的有效通路（见图10-16）。到达外耳道的声波以空气为振动介质；经鼓膜和听骨链到达卵圆窗膜时，振动介质转变成为固体的生物组织。由于不同介质的声阻抗不同，理论上当振动在这些介质之间传递时，能量衰减极大，估计可达99%或者更多。从鼓膜到卵圆窗膜之间的传递系统具有特殊力学特性，振动经中耳传递时发生了增压效应，补偿了因为声阻抗不同造成的能量耗损。
鼓膜是一个圆锥形的膜性结构，圆锥的角度在人类约130°，面积约50～90mm2，厚度约0.1mm。呈顶点朝向中耳的漏斗型，空腔面朝下，而且面向外耳道。漏斗形的膜中央内侧与锤骨柄相连。鼓膜就像电话机受话器中的振膜，是一个压力承受装置，具有良好的频率响应和较小的失真度，可以将振动传递给位于漏斗尖顶处的锤骨柄。频率小于2 400Hz的声波振动作用于鼓膜时，可以通过鼓膜复制振动频率。在此期间，鼓膜的振动与声波振动的频率自始至终相同，很少残余振动。
听骨链的锤骨、砧骨及镫骨依次相连，锤骨柄附着在鼓膜的中心处，砧骨居中，将锤骨和镫骨连接起来，使三块听小骨形成一个两臂之间呈固定角度的杠杆。锤骨柄为长臂，砧骨长突为短臂，见图10-16。这样的杠杆系统支点刚好在整个听骨链的重心上，能量传递过程中惰性最小，效率最高。鼓膜振动引起锤骨柄内移时，砧骨长突和镫骨亦和锤骨柄作同方向的内移。
声波经鼓膜、听骨链到达卵圆窗膜时，其振动压强增大的现象称为中耳的增压效应。形成这种增压效应的主要原因之一是由于鼓膜的面积和卵圆窗的面积大小具有明显的差别。鼓膜的面积约55mm2，与卵圆窗膜相连的镫骨底板的面积约3.2mm2。假设听骨链传音时总压力不变，作用于卵圆窗膜上的压强增大约17.2倍(55?3.2)。原因之二是听骨链中锤骨柄较长，杠杆长臂和短臂之比约为1.3:1，在短臂端的压力将增加1.3倍。通过计算，整个中耳传音过程中的增压效应为22.4倍(17.2′1.3)。
中耳内的鼓膜张肌和镫骨肌的活动也与中耳传音功能有关。例如，当鼓膜张肌收缩时，可以使锤骨柄和鼓膜向内牵引，增加鼓膜紧张度；镫骨肌收缩时，使镫骨脚板向外后方移动。强烈的声响或气流经过外耳道，以及角膜和鼻黏膜受到机械刺激时，可以反射性地引起这两块小肌肉收缩，使鼓膜紧张，各听小骨之间的连接更为紧密，听骨链传递振幅减小，阻力增大，最终引起中耳的传音效能减弱。此项反射的生理学意义在于阻止较强的振动传到耳蜗，对感音装置具有一定的保护作用。由于声音引起中耳肌发生反射性收缩的潜伏期需要40～80ms，因此，遭遇突然发生的爆炸声刺激时，此反射对感音装置的保护作用不大。
（三）咽鼓管的功能
咽鼓管又称为耳咽管，连通鼓室和鼻咽部，鼓室内空气通过咽鼓管与大气相通，故咽鼓管可以平衡鼓室内空气和大气之间有可能出现的压力差，对于维持鼓膜的正常位置、形状和振动性能有着重要的意义。咽鼓管阻塞时，鼓室气体被吸收，鼓室内压力下降，引起鼓膜内陷。当鼓室内的压力仍然处于初始状态，而外耳道压力首先发生变化时，鼓膜内外形成明显的压力差。这种情况在飞机的突然升降或潜水时经常发生，如果不能通过咽鼓管使鼓室内压力和外耳道压力（或大气压力）取得平衡，就会在鼓膜两侧出现巨大的压力差。一旦这种压力差达到9.33～10.67kPa(70～80mmHg)，将引起鼓膜剧烈疼痛；压力超过了24kPa(180mmHg)时，有可能造成鼓膜破裂。通过吞咽、打哈欠或喷嚏等动作可以使咽鼓管管口暂时开放，有利于气压的平衡。
三、耳蜗的感音换能作用
(Signal transmission in the cochlea)
耳蜗的生理功能是将传到耳蜗的机械振动能量转变成为听神经纤维的神经冲动。其中，一个关键的因素是耳蜗基底膜的振动刺激了基底膜表面的毛细胞，引起耳蜗内发生各种过渡性的电变化，最终导致毛细胞底部的传入神经纤维产生动作电位。
（一）耳蜗的结构
耳蜗是一条由骨质的管道围绕一个骨轴盘旋 ~ 周而形成。在耳蜗管的横断面上，可以见到斜行的前庭膜和横行的基底膜将管道分隔成为三个腔，分别称为前庭阶、鼓阶和蜗管（图10-17）。在耳蜗底部，前庭阶与卵圆窗膜相接，内充外淋巴，鼓阶与卵圆窗膜相接，也充满外淋巴。在耳蜗顶部，鼓阶与前庭阶中的外淋巴相交通。蜗管是一个盲管，充满内淋巴，基底膜上的螺旋器（又称科蒂器）浸浴在内淋巴中。螺旋器的构造十分复杂，蜗管的横断面上靠蜗轴一侧有一行纵向排列的内毛细胞；蜗管的靠外侧有3～5行纵向排列的外毛细胞。此外，还有其他的支持细胞和存在于这些细胞间的较大间隙，包括内、外隧道和Nuel间隙。这些间隙中的液体成分和外淋巴一致，与蜗管中的内淋巴不相交通，但可以通过基底膜上的小孔与鼓阶中的外淋巴相交通。这样的结构使得毛细胞的顶部接触到蜗管中的内淋巴，而毛细胞的周围和底部则接触到外淋巴。每一个毛细胞的顶部表面，有上百条排列整齐的听毛，其中较长的一些听毛埋植在盖膜的冻胶状物质之中，有些则仅与盖膜接触。盖膜的内侧连接耳蜗轴，外侧游离在内淋巴中。
（二）基底膜的振动和行波理论
基底膜全长约33mm，具有相同的直径和机械特性。有人将基底膜形容成一个声音频率的机械分析装置，说明它在耳蜗的感音换能功能形成中起着关键作用。当声波振动通过听骨链到达卵圆窗时，压力变化立即传给耳蜗内的淋巴液和膜性结构；如果卵圆窗膜内移，前庭膜和基底膜则下移，最终引起鼓阶的外淋巴液压迫圆窗膜外移；相反，当卵圆窗膜外移时，整个耳蜗内结构作反方向的移动，形成振动。观察表明，基底膜的振动是以行波(traveling wave)的方式进行的，即内淋巴振动首先引起靠近卵圆窗处的基底膜振动，其波动以行波的形式沿基底膜向耳蜗的顶部方向传播，就象人在抖动一条绸带时，行波沿绸带向远端传播一样。
耳蜗是如何分析不同频率的声音呢？不同频率的声波振动引起的行波通常是从基底膜的底部，即靠近卵圆窗膜处开始的。当声波的振动频率变化时，行波传播的距离和最大行波出现的部位有所不同。振动频率愈低，行波传播愈远，最大振幅行波出现的部位愈靠近基底膜顶部，当出现最大振幅后行波迅速消失，不再继续传播；相反，高频率声波引起的基底膜振动，仅仅局限于卵圆窗附近。
由于基底膜的某些物理性质，不同频率的声波振动常常可以引起不同形式的行波传播。基底膜的长度较耳蜗管短，顶部相对薄和松散，底部相对厚和紧绷，靠近卵圆窗处的宽度约0.04mm，以后逐渐加宽，基底膜上螺旋器的高度和重量，也随着基底膜的加宽而变大。因此，愈靠近耳蜗底部的基底膜，共振频率愈高，愈靠近顶部，共振频率愈低。使得低频振动引起的行波向顶部传播时阻力较小，而高频振动引起的行波仅仅局限在耳蜗底部附近。
耳蜗之所以能够区分不同振动频率的声波，是因为不同频率的声音可以引起不同形式的基底膜振动。动物实验和临床研究证实，耳蜗底部受损时主要影响高频听力；耳蜗顶部受损时主要影响低频听力。可以想象，每一种声波的振动频率在基底膜上都有一个特定的行波传播范围和最大振幅区域(图10-18)，相应的毛细胞和听神经纤维会受到最大的刺激，将声波振动的机械能转变成为听神经纤维上不同组合形式的神经冲动，到达听觉中枢的不同部位，引起不同音调的听觉。
基底膜的振动如何使毛细胞受到刺激？如图10-17所示，毛细胞顶端的听毛有些埋在盖膜的胶状物中，有些和盖膜的下面相接触。由于盖膜、基底膜与蜗轴骨板的连接点不在同一水平，当行波引起基底膜振动时，基底膜的振动轴和盖膜的振动轴不一致，两种膜之间产生一个横向的交错移动，使听毛受到一个切向力的作用而弯曲，促使声波振动的机械能向生物电能转化过程的发生。
（三）耳蜗的生物电现象
当耳蜗未受刺激时，将一个电极放在鼓阶外淋巴液中，接地并保持零电位，另一个测量电极置于蜗管的内淋巴液中，可以记录到＋80mV左右的电位差，也称为内淋巴电位(endolymphatic potential)或者耳蜗内电位(endocochlear potential)。由于存在内淋巴电位，测得的毛细胞顶端和周围部分的静息电位幅度不一样。例如，毛细胞顶端膜外为内淋巴，内淋巴电位为＋80mV。倘若将上述测量电极的尖端刺入毛细胞膜内，设膜外电位为零时，毛细胞膜内电位为－70～－80mV，实际上毛细胞顶端膜内外的电位差应当是160mV。毛细胞的周围部分浸浴在外淋巴液中，膜内外的电位差只有80mV左右。实验证实，内淋巴中正电位的产生和维持，与蜗管外侧壁处的血管纹结构的细胞活动有直接关系，而且对缺氧十分敏感。由于血管纹细胞膜上存在具有ATP酶活性的"钠泵"，可以分解ATP提供大量的能量，并将血浆中的K＋泵入内淋巴液，将内淋巴液中的Na＋泵入血浆，被转运的K＋数量超过了Na＋数量，使内淋巴液中含有大量的K＋，因而保持了较高的正电位。缺氧时，ATP的生成和Na＋泵的活动出现障碍，难以维持内淋巴液的正电位。
受到声音刺激时，耳蜗及其附近结构可以记录到一种具有交流性质的电变化，称为微音器电位(microphonic potential)，见图10-19。微音器电位的特点是：在一定的范围内，微音器电位的频率和振幅与声波振动完全一致；潜伏期小于0.1ms；没有不应期；对缺氧和深麻醉相对不敏感；听神经纤维变性时仍然存在。耳蜗的功能如同对一个电话机的受话器或麦克风（即微音器）发声时，可以将声波振动转变成为波形类似的音频电信号一样。实验中，对着动物的耳廓讲话或者唱歌，将银球状电极电端与圆窗膜接触，记录到的生物电活动经过放大后，连接到一个扬声器，扬声器发出的声音与讲话或者唱歌的声音相同。说明，耳蜗起着类似微音器的作用，能够将声波振动转变成为相应的音频电信号。
用微电极进行细胞内记录时发现，微音器电位是声波振动刺激引起多个毛细胞感受器电位的复合；对于单个毛细胞的跨膜电位而言，听毛只要发生0.1°的角位移，就可以引起毛细胞出现感受器电位。动物实验证实，当内耳毛细胞顶部的听毛受到切向力作用产生不同的方向弯曲时，存在于顶部膜中的机械门控通道功能发生相应的改变。如果导致阳离子内流或内向电流的形成则引起细胞膜去极化；如果内向离子流停止并有外向离子流则引起细胞膜超极化。所以，膜电位变化的方向与听毛受力的方向有关，电位既可以是去极化式的，也可以是超极化式的，可以用来解释微音器电位的波动与声波振动的频率和幅度相一致的现象。内耳的螺旋器含有毛细胞和多种支持细胞。每个耳蜗大约有近16 000个毛细胞，由30 000条听神经的传入纤维所支配，经听神经将听觉信息传递到脑内。毛细胞又分为内毛细胞(inner hair cells)和外毛细胞(outer hair cells)。如图10-21所示，大约3 500个内毛细胞在近螺旋器的轴心处排列成单行，而大量的传入神经纤维的轴突末梢终止在内毛细胞；大约由12 000个外毛细胞在远离螺旋器的轴心处排列成三到四行，由少数小直径的传入纤维末梢所支配，但是大部分来自上橄榄复合体的传出纤维轴突末梢终止在外毛细胞处。一般认为，内毛细胞的作用是将不同频率的声波振动转变成为传入神经纤维的神经冲动，向中枢传递。而外毛细胞在受刺激时可以发生细胞体形的快速改变，膜的超极化反应可以使细胞延长，去极化反应可以使细胞缩短，该现象也与外来声音振动频率和振幅同步。很可能，这种细胞体形的改变可以增强基底膜的振动，对该处的行波起到放大作用，同时也可以提高局部内毛细胞对相应振动频率的敏感性。
四、听神经动作电位
(Action potential in auditory nerve)
图10-19所示的听神经动作电位N1、N2、N3 ××××××是一种复合动作电位。用不同频率的纯音刺激耳蜗，然后分析不同的单一听神经纤维的放电特性和声音频率之间的关系时发现，如果声波振动的强度足够大，同一神经纤维可以对一组相近频率的纯音刺激发生反应。如果逐渐减小声波振动的强度，其它的刺激频率因为强度太弱而无法产生反应时，仍然可以找到该纤维的一种最佳反应频率。每一条单一纤维的最佳频率的高低，决定于该纤维末梢在基底膜上的分布位置，这一部位正好是该频率声波引起最大振幅行波的所在位置。结果证实：当某一频率的声波强度较弱时，少数对该频率最敏感的神经纤维将神经冲动向中枢传递，如果增大该频率的声波振动强度，还能引起更多的相近最佳反应频率的神经纤维也发生兴奋，有更多的神经纤维参与到这一声音的信息传递中来，共同将此声音的频率和强度信息传递到听觉中枢。自然状态下，作用于人耳的声音振动频率和强度变化十分复杂，基底膜的振动形式和所引起的听神经纤维的兴奋及其组合也十分复杂。因此，人耳也具有区分不同音色的能力。
第四节 前庭器官
(Vestibular organ)
除了耳蜗以外，前庭器官也位于内耳迷路中，包括三个半规管(semicircular canals)、椭圆囊(utricle)和球囊(saccule)。三个半规管主要感受旋转或角变速运动的刺激；而椭圆囊和球囊则主要感受直线变速运动的刺激。因此，前庭器官是人体产生平衡感觉的感受器，主要感受自身运动状态和头部空间位置的变化。
一、前庭器官的感受装置和适宜刺激
(Vestibular apparatus and adequate stimulus)
前庭器官的感受细胞称为毛细胞。每个毛细胞的顶部有50～70条较短的小纤毛称为静毛(stereocilia)，占据了细胞顶端的大部分；另外有一条大的纤毛叫动毛(kinocilium)。正如图10-21所示，当动毛和静毛均处于自然状态时，细胞膜内外静息电位约－80mV，与毛细胞相接触的神经纤维持续放电具有中等频率；此时，如果外力使毛细胞顶部的纤毛由静毛侧倒向动毛侧，细胞膜电位发生去极化达到－60mV的水平，神经纤维放电频率升高；当外力使纤毛由动毛侧倒向静毛侧时，细胞膜电位发生超极化，神经纤维放电频率降低。这是所有毛细胞感受外界刺激时的一般规律，其换能机制与耳蜗毛细胞类似。正常情况下，由于各种前庭器官毛细胞所在位置和附属结构的不同，使得不同形式的变速运动都能以特定的方式改变毛细胞纤毛的倒向，引起相应的神经纤维发放冲动的频率发生改变，将机体运动状态和头在空间位置的信息传送到中枢，引起特殊的运动和位置感觉，最终导致各种躯体和内脏功能发生反射性地改变。
三个半规管的形状大致相同，所处的三个平面相互垂直，分别称为前、后和外（水平）半规管。如果人在直立时头部向前倾斜30°，此时水平半规管所处的平面恰好与地面平行；前半规管向前和外展45°与地平面垂直；后半规管向后和外展45°与地平面垂直。每个半规管约占2/3个圆周，末端的相对膨大处称为壶腹(ampulla)，半规管管腔和壶腹内充以内淋巴。壶腹内有壶脊，壶脊的位置与半规管的轴垂直；壶脊中有一排毛细胞，面对管腔，毛细胞顶部的纤毛埋植在一种胶质性的圆顶型终帽之中。当内淋巴从管腔向壶腹的方向移动时，使毛细胞中的静毛向动毛侧弯曲，引起相应的传入神经兴奋，将大量的神经冲动传递到中枢。
水平半规管主要感受人体以身体长轴为轴的所作的旋转变速运动。由于惯性作用，身体旋转时，管腔中内淋巴的起动较迟。因此，人体开始向左旋转时，左侧水平半规管中的内淋巴压力作用方向朝向壶腹，引起毛细胞兴奋产生较多的冲动；同时，右侧水平半规管中的内淋巴压力作用方向刚好相反，远离壶腹，此处的毛细胞产生的冲动减少。正是由于来自两侧水平半规管传入信号的不同，人脑才能判断身体是否开始和向什么方向旋转。旋转中期，管腔中的内淋巴与整个半规管的运动同步，两侧壶腹中的毛细胞都处于不受力的状态，中枢神经系统获得的信息与安静时相同。停止旋转时，管腔中内淋巴的运动停止较迟，两侧壶腹中毛细胞的受力方向与旋转开始时相反，因此，发放冲动的情况也相反。内耳迷路中的前、后两对半规管可以接受所处平面方向相一致的旋转变速运动的刺激。
椭圆囊和球囊主要感受人体作直线变速运动的刺激。其毛细胞位于囊斑中，毛细胞的纤毛埋植在称为耳石膜的胶质板内。椭圆囊与球囊有所不同，主要是囊斑所在的平面和人体的相对关系不一样。人体直立时，椭圆囊中囊斑处于水平位置，毛细胞顶部朝上，耳石膜在纤毛的上方，而球囊中的囊斑所处的平面与地面垂直，毛细胞和纤毛由囊斑表面向水平方向伸出，耳石膜悬在纤毛的外侧，与囊斑平行。两个囊斑的每一个毛细胞顶部的静毛和动毛的相对位置几乎都不相同（见图10-22），有利于分辨人体在囊斑平面上所作的各种方向的直线变速运动。
二、前庭反应和眼震颤
(Vestibular responses and nystagmus)
前庭器官传入的冲动，除了与运动和位置感觉的形成有关外，还可以引起各种姿势调节反射和植物性功能的改变。最典型的前庭反应是躯体作旋转运动时出现的眼球特殊运动，称为眼震颤(nystagmus)。眼震颤主要由半规管受刺激引起，可以用来检测前庭功能是否正常。刺激不同的半规管可以引起不同方向的眼震颤。当人体头部向前倾斜30°并且围绕人体垂直轴旋转时，主要是两侧的水平半规管壶嵴毛细胞受刺激，出现水平方向的眼震颤。具体情况是，当头部开始向一个方向旋转时，眼睛慢慢地朝向相反的方向移动直到不能再移动，然后迅速返回到眼裂正中。如图10-23所示，如果开始向左旋转，刺激了左侧壶嵴的毛细胞，两侧眼球缓慢向右侧移动，称为眼震颤的慢动相(slow phase)；当慢动相使眼球移动到两眼裂右侧端不能再移动时，突然返回到眼裂正中，称为眼震颤的快动相(quick phase)；随后再出现新的慢动相和快动相，周而复始。当旋转成为匀速转动时，两侧壶腹中的毛细胞不再受到新的刺激，眼震颤不再出现，眼球也居于眼裂的正中位置。当停止旋转出现减速时，内淋巴不能立刻停止移动，两侧壶腹中的毛细胞承受的压力不同，方向与旋转开始时的相反，因此引起相反方向的慢动相和快动相组成的眼震颤。临床上进行眼震颤实验时，眼球震颤的时间过长或过 短，说明前庭功能过敏或减弱。如果对前庭器官的刺激过强，或因前庭功能过敏时，常常会引起恶心、呕吐、眩晕、皮肤苍白等现象，称为前庭植物神经性反应，可以出现晕船、晕车或航空病等。
『玖』 帮我找些滑轮和杠杆的竞赛题和中考题!谢了!(初中!)
2008年第十八届全国初中应用物理知识竞赛试题
注意事项：
1．请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。
2．用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。
3．本试卷共有七个大题，满分100分。
4．答卷时间：2008年3月30日(星期日)上午9∶30~11∶10。
一、选择题（共10分） 以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。
1．长途汽车经过长时间行驶后，驾驶员常常会停下车，拿根铁棒敲打车轮，凭借声音可以判断轮胎内的空气是否充足。这主要是因为敲击的轮胎内空气充足时发出声音的（ ）
A．响度较大 B．音调较高 C．音调较低 D．响度较小
2．检查视力时，要求眼睛与视力表相距5 m。医院里常按图1所示的方式检查视力，让被检查者面对平面镜而坐，身后是视力表。已知人距平面镜2 m，那么视力表离平面镜的距离是（ ）
A．5m B．2m C．3m D．4m
3．光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小红直不明白：在光纤通信中，光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路，从一端传到另一端的呢?后来通过“探究光纤怎样传输光信号”的活动中，她终于明白了：光信号在光纤中（ ）
A．是靠光纤壁不断地反射而向前传播
B．就像电流沿弯曲导线那样传播
C．就像水流沿弯曲水管流动那样传播
D．是靠光纤壁不断地折射而向前传播
4．某工厂要制造一种特殊用途的钢罐，要求在钢罐内表面牢牢地压接上一层0．25mm厚的铝膜。技术人员联合攻关提出了以下方案：先把铝膜紧贴到钢罐内表面，排出铝膜与钢罐之间的空气，冉向钢罐内灌满水并插入冷冻管使水结冰，铝膜就可以与钢罐接触牢了。对于使铝膜与钢罐接牢的方法，下列分析中正确的是（ ）
A．铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了
B．水结冰时放出的热量使铝膜焊接在钢罐表面上了
C．大气压的作崩把铝膜压接到钢罐上了
D．水结冰膨胀产生的压力把铝膜与钢罐紧紧地压牢在一起了
5．图2所示的是高压输电线路，其中高压输电线与变压器之司安装有避雷器，它的作用是防止变压器遭受雷击。关于这种避雷器，下列说法正确的是（ ）
A．避雷器在通常电压下是导体，在遇到雷击的电压时是绝缘体
B．在任何电压下避雷器都是导体
C．在任何电压下避雷器都是绝缘体
D．避甫器在遇到雷击的电压叫是导体，在通常电压下是绝缘体
二、填空题（共18分）
1 ．金秋十月，小琪一家人来到郊区游玩，看到农民过去用来舂米粉的工具(如图3所示)和磨面的工具(如图4所示)。小琪联想学过的简单机械，发现这两件工具其实就是_______都是物理知识在生活生产中的应用。
2．国庆假期，爱动脑的小明和李志乘坐火车去旅游。并计划在途中观赏车外景色的同时，做次测定火车速度的活动，事先商定了方案，明确了分工。当他们发现有另一列客车迎面开来时，记录了如下数据：对面客车从他们窗边驶过的时间约为8 s；对面客车共有17节车厢，而日与他们乘坐的车的车厢是相同的；他们所乘坐的车厢内电子显示屏上显示的时速为 108 km ／h。在火车停靠车站时，小明又观察到车厢外表面标有“ 换长2.2” 的字样，并通过询问列车员得知，“换长”就是换算长度的意思，且1个换长＝11m。根据这些信息，他们估算出迎面开来的客车的行驶速度约为______________。
3．图5所示的是医院为病人输液时用的吊瓶，瓶中插入两条管子，A管是输液管、B管是空气管。在输液的过程中，如果发现病人的血液沿输液管回流，可将吊瓶适当地升高，血液就会随着药液重新流入患者的血管而不再回流。这是因为当吊瓶升高后，增大了流入患者血管药液的______ ，阻止了血液的流出。B管的作用是_______。
4．图6所示为种环保型手电筒，筒内没有电池。使用时，只要来回摇晃手电筒，使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动．灯泡就能发光。而且来回摇晃的越快，灯泡越亮。这种手电筒能发电的依据是_______原理，这个原理足英国科学家_______发现的。
5．1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温：另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生丁偏转，这一现象表明这时闭台电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”．把这一电路叫“热电偶电路”。 某研究小组的同学们按如图7所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素．通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：
两接点间的温差/℃ 0 1 100 200 300 500
电路中的电流/10-1A 0.00 0.01 0.64 1.42 2.29 4.17
请根据以上资料数据说明：
(1)产生热电流的条件是____________________________________________________ ；
(2)根据热电流的特点，猜想并写出热电偶电路的一种应用： 。
三、简答下列各题（共22分）
1．（6分）如图8是一把厨房里常见的多功能剪刀，特别是图中标有l、2、3、4、5序号的部位都具有一定的功能，且每一项功能都与物理知识息息相关。请你写出其中的三项功能，并说明所用到的物理知识。
2．据报道：2005年4月20日上午8时38分，由重庆飞往上海的CA4541航班在重庆江北机场起飞后撞上一群鸽子，飞机多处破损．左发动机停止工作，直接经济损失达295万元人民币。所幸机长沉着冷静依靠右发动机单机工作，在空中盘旋59min后成功迫降，机上所有人员安然无恙。小小的鸽子怎能把结实的飞机撞坏昵?请你应用学过的知识解释鸽子撞坏飞机的原因。
3．图9是李阳把刻度尺直立在玻璃镜面上拍得的一张照片，请根据照片上的信息，估算一下玻璃镜的厚度，并说明估算的依据。
4．为什么汽车前灯的玻璃灯罩要用有一些横竖条纹的玻璃（如图10所示）制成。
5．我国南方某些地区有用“番薯、酒曲、水”做原料酿造“地瓜酒”的习俗。首先将番薯煮熟，晾到一定的温度后，把“番薯、酒曲、水”按。定比例混合并搅拌均匀，经艘酵40天左右，其间每天搅拌一、二次；最后在“酒料”中分离山“地瓜酒”。图11是从“酒料”中提取“地瓜酒”的装置示意图。
小驯同学利用放假期间，在家协助爷爷完成了酿造“地瓜酒”的最后一道工序
①在小锅中加入冷水；
②取适量消料放入大锅里加热；
③在大杯中得到“地瓜酒”：
④适时用冷水替换小锅中变热的水；
⑤把“渣”取出．重复以上步骤。
请你说叫酿造“地瓜酒”的这最后一道工序中用到了哪些物理知识。
四．（13分）图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔，底盖A甲时顶住水箱的出水孔。一旦饮水槽水位下降，浮球C受到的浮力减小，底盖A打开，水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位为60cm。水箱出水孔横截面积是30 cm2。底盖A及竖杆B的总的总质量是400 g，浮球c的质量是600 g，体积是2dm3，g取10N/g。
（1）写出此装置应用到的物理知识(至少说出 2条)；
(2)通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作：
(3)若能正常工作，请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素：若不能正常工作，请提出使该自动装置正常工作的改进方案。
五．（13分）如图l 3是一个电热器的工作原理图，电热器内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的电热丝；旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，—— 9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置D时，金属滑片将2、3触点接通，同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答：
（1）这个电热器可有几个不同加热挡位?并指出每个加热档位旋转开关的箭头指向的位置；
（2）将此电热器接人家庭电路中，电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大。
六．（12分）2000年8月12日．在巴伦支海参加 军事演习的俄罗斯北方舰队“库尔斯克”号核潜艇（图14）意外沉没，所有舱室都灌满了海水，艇上118名官兵全部遇难。引起了国际社会的普遍关注。 已知“库尔斯克”号核潜艇的质量m=1.4X107kg，海水密度近似取作ρ水=l.0xl03kg／m3．制造潜艇的材料的平均密度取作ρ船=7．0x103kg／m3。g取10N／kg。请回答：
（1）核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径，核潜艇中反应堆的核能是通过哪种选径获得的?
（2）为了精确地探测到潜艇沉没的位置，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从发出信号至接收到由潜艇反射旧来的信号经历的时间t= 146 s，如果超声波在海水中的传播速度v=1450m／s，则潜艇沉没的实际深度h约为多大？（计算结果取整数）
（3）有人提出一种打捞“库尔斯克”号的方案，就是在潜艇周围缠满可充气的负载量大的浮力袋，若每只浮力袋的质量为50 kg，充气后的体积V0=10 m3，试估算要将“库尔斯克”号核潜艇打捞起来，至少需用多少只浮力袋？
七．（12分）频率为300MHz-300GHz的电磁波，它的波长很短，通常称之为微波。微波能沿直线传播，在遇到金属材料时能发生反射：遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料叫可以穿透；遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为内能。人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM手机的工作频率般为900 MHz~1800 MHz波段。使用手机通话时，微波会对人体产生一种“加热效应”，微波频率越高，人对其能量吸收率就越尚，危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。请根据这砦技术参数和微波的上述特性解决下列问题。
某型号GSM手机的主要技术参数表
工作电压 标准配置电池 最长通话时间 最大发射功率 工作频率
4.1V 670mAh 300min 2W 900/1800MHz
（1）手机的最大工作电流约是多少?在300 min的通话时间内．手机的平均功率约为多少？
（2）请列举两项减小手机微波辐射危害的措施；
（3）某网站刊载了一则“手机煮鸡蛋”的消息：两名实验人员将一个生鸡蛋放置在陶瓷杯子里，在鸡蛋两侧各放置部手机，让听筒与鸡蛋的水平距离保持2 cm左右。用其中一部手机拨通另一 部手机，并保持通话状态。在实验进行到65 min时，实验人员取出鸡蛋，发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪，并简要说明理由。
2008年 全国初中应用物理知识竞赛
参考解答和评分标准
说明： 1、除选择题外，提供的参考解答不一定都是唯一正确的。对于那些与此解答不同的解答，正确的．同样得分。
2、评分标准只是按一种思路与方法给出的，在阅卷过程中会出现各种不同情况，可参照本评分标准的精神定出具体处理办法，但不要与本评分标准有较大偏离，
3、问答题或计算题是按照分步方法给分的。在评分标准中常常写出（l）式几分，（2）式几分……这里的式了是用来代表步骤的。若考生并未写出这个式子，而在文字表达或以后的解题过程中反映了这一步骤，同样得分。没有写出任何式子或文字说明，只给出最后结果的，不能得分。
4、参考解答中的数字结果是按照有效数字的运算要求给出的．但对考生不做要求．不要因为有效数字的错误而扣分。
5、要求学生估算的，要看学生是否会忽略那些可以忽略的条件。
6、在最后定奖时，如果得分相回的人教超过获奖名额，因而难于选拔时，可对待选试卷进行加分评判．加分评判的基本依据是：
（1）所用方法或原理不是课本所讲的，具有创新性，应加分；
（2）方法简便．应加分；
（3）提出多种正确解法．应加分；
（4）试卷表达规范，条理清楚，能充分利用数学工具，应加分。
一、选择题（每小题2 分．共 10 分）
1、B 2、C 3、A 4、D 5、D
二、填空题（共 18 分 〕
1、杠杆．轮轴（每空 2 分，共 4 分）
2、 21.4m/s（3 分）
3、压强；使瓶内保持一定的气压（与大气相通）（每空 2 分．共 4 分）
4、电磁感应（2 分），法拉第（l 分）
5、（每空 2 分．共 4 分）（1）用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差；
（2）制成温度计。（将图 7 中的G端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处，保持D端接点温度t0稳定。并将灵敏电流表盘按温度刻度．即可用来测温度。）只要说明制成温度计即可得分．
三、简答题（共 22 分）
1、 ( 6 分）参考答案
（1）做瓶盖撬：应用了杠杆的知识，是一个省力扣一杆．
（2）做挤压钳：应用了压强和摩擦力的知识。挤压齿尖且参差不齐，不仅通过减小受力面积的方法增大了压强，还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于挤压果壳．又避免坚果滑落。
（3）做剪刀：应用了杠杆的知识。
（4） 做罐头盖（或瓶盖）撬：应用了杠杆的知识．这是一个以与瓶盖接触的点为支点的省力杠杆。
（5）做削皮刀：应用了压强的知识。
说明：每列举对一种功能得2 分，最多6 分：
2、( 4 分）参考答案有三个要点：
（1）物体动能的大小是由速度和质量决定的，所以在质量一定时，速度越大动能越大。
（2）虽然鸽子飞行速度不大，但飞机起飞后的速度很大．所以飞机与鸽子之间的相对速度很大。
（3）鸽子相对于飞机所具有的动能很大，它对飞机的破坏力也就很大。
说明：要点（1）、（2）各1分，要点（3）2 分．共 4 分．
3、( 5 分）参考答案
（1）利用平面镜成像的特点可知，镜中刻度尺的像与镜面上的刻度尺之间的即离等于镜厚的2倍．根据该距离的大小，就可估侧镜子的厚度。 …………………………………………………………（3分）
（2）以图中的刻度尺为测量标准．刻度尺与其在镜中的像之间的距离约为 6 mm ，所以镜厚为 10 mm （误差在±0.5 mm 内均给满分）………………………………………………………………（2分）
4、( 4 分）参考答案
汽车前灯装有横竖条纹的玻璃罩相当于一些小棱镜：灯泡发出的光经反射镜反射后形成近似平行光向前射去．通过灯罩上的这些小棱镜折射后分散到需要的各个方向上，便光柔和地照亮汽车前进的道路、路边的景物及路标和里程碑，从而确保行车安全。……………………………………………………（3 分）
同时可以增加玻瑞罩的机械强度．使其更坚实。………………………………………………（1分）
5、 ( 3 分）参考答案
对酒料加热，酒料吸热温度升高．汽化加快；
酒气上升至小锅底部遇冷液化．形成液体“地瓜酒”附在小锅底部；
在重力作用下积聚到小锅底部，滴入导管并沿导管流到大杯中。
说明：其他正确的说法也同样得分．每一项1分，最多得3分。
四、（13 分）参考解答
（1）此装置应用了压强、浮力、连通器、力的平衡等物理知识。…………………………（2分）
（2）以ABC为一整体进行受力分析：
ABC整体受到重力、水箱及其中的水向下的饭力和向上的浮力………………………………（1分）
当浮球受到的向上的浮力大于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力时，底盖A会顶住水箱的出水孔．不再有水从水箱流入饮水池…………………………（1分）
底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力G=mg=(600×10-3kg+400×10-3kg)×10N/kg=10N……（1分）
水箱中蓄满水时，由公式p=ρgh及p=F/S得：
水箱中的水对底盖A向下的压力
F=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m×30×10-4m2=18N……………………………………（1分）
由阿基米德原理，可得浮球受到的最大浮力
F浮m=ρ水gV排m=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N ……………………………………（1分）
因为在水箱中蓄满水时，浮球受到的最大浮力（20N ）小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力（10N + l SN = 28N ) ，所以．这个自动装置在水箱蓄满水时不能王常工作。………………………………………………………………………………………………（ 2 分）
（3）第一种情况：从上述计算过程可以看出，该自动装置能正常工作的条件是要保证浮球受到的向 上的浮力不小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力，因此浮球受到的重力（质量）；浮球的体积；底盖A和竖杆B受到的重力；出水孔横截面积的大小等都是影响此自动装置能否正常工作的因素。（其他说法正确的同样得分．解个因素 l 分，最般多 4 分）
第二种情况：要使这个自动装置在水箱蓄满水时仍能正常工作，可以采取的改进措施有： ① 适当减小出水孔的横截面积； ② 适当降低水箱蓄满水时的水位高度； ③ 保持浮球质量不变的情况下，适当增大浮球的体积； ④ 在保持浮球体积不变的情况下，适当减小浮球的质量。（其他说法正确的同样得分，每个因素1分．最多4分）
五、（13分）参考答案
（1）有五个档位：A档：当旋纽上的箭头指向图中位置A或F时；B档：当旋纽上的箭头指向图中位置B或G时；C档：当旋纽上的箭头指向图中位置C或H时；D档：当旋纽上的箭头指向图中位置D或I时；E档：当旋纽上的箭头指向图中位置E或J时。……………………………………………（4分）
（2）A档：R1、R2并联连入电路，电路的总电阻最小，为最大功率档………………………（1分）
…………………………………（1分）
B档：只有R1接入电路，为较大功率档…………………………………………………（1分）
……………………………………………………（1分）
C档：R1、R2串联连入电路，电路的总电阻最大，为最小功率档……………………（1分）
……………………………………………………（1分）
D档：只有R2接入电路，为较小功率档…………………………………………………（1分）
……………………………………………………（1分）
E档：空挡，接此档时功率为零…………………………………………………………（1分）
六、（12分）参考答案
（1）核裂变………………………………………………………………………………………（2分）
（2）根据速度公司有 …………………………………（3分）
（3）设至少需要N个浮子袋才能把潜艇拉离海底。
潜艇受到重力、浮力和浮子袋的拉力，要使潜艇浮起，潜艇受到的浮力和浮子袋的拉力之和必大于潜艇受到的重力（浮子袋的质量与潜艇的质量相比可忽略）………………………………………（2分）
潜艇受到的浮力 F浮1=ρ水gV排m=ρ水gm/ρ潜 …………………………………………………（1分）
潜艇受到的浮子袋的拉力可近似为（如果学生回答是考虑了浮子袋的质量，同样给分）
F浮2=ρ水gNV0…………………………………………………………………………（1分）
为了使潜艇能上浮，至少应满足：F浮1+ F浮2=mg……………………………………………（1分）
即ρ水gm/ρ潜+ρ水gNV0=mg， 解得：N=1.2×103只…………………………………………（2分）
七、（12分参考答案）
（1）手机的最大工作电流 I=P/U=2W/4.1V=0.49A……………………………………（2分）
按最大工作电流0.49A计算．手机可放电0.67/0.49=1.37小时．所以在300min 的通话时间内手机的平均功率 ………………………………………………………………（ 2 分）
（或者 ）
( 2 ) ① 降低手机的发射功率（如CDMA手机的最大发射功率是0.2W）
② 减少通话时间
③ 用耳机和小麦克风通话使手机离开头部远一些，减少对于头部的伤害
说明：每列举一项l分，最多2分。
( 3 )这则消息叙述的事实是不能实现的……………………………………………………（1分）
以一个鸡蛋的质量为50g计算， 因为鸡蛋的主要成分是水，所以比热和水差不多，设煮熟鸡蛋的温度升高最大约为 80 ℃ ……………………………………………………………………………… （1分）
即煮熟一个鸡蛋相当于把50g水加热温度升高80℃ 需要吸收的热量： Q吸=cm(t2-t1)=1.68×104J
两个手机通话，根据（1）的计算，其发射微波的平均功率可取0.55W ，那么通话65 min ，提供的能且大约是4.3×103J(0.55W×65×60s×2=4290J)．即使按最大功率2W计算，手机也只能提供大约是1.56×104J的能量。考虑到手机是向四面八方发射电磁波，设各个方向的强度是大致相同的．鸡蛋所接受的电磁波只可能是手机发射电磁波中的很小一部分（小于1/6）。因此手机不可能把鸡蛋煮熟，网站的消息是虚假的。………………………………………………………………………………………………（ 3 分）
说明：本题为一个开放题．这一问的解答，只要学生提出合理的假设、条件，分析的合情合理．即可以给分．
我只有这张......