远川 科技 评论近日从产业链人士处独家获悉,北纬三十八度集成电路制造有限公司(以下简称“北纬公司”)为国内芯片设计商深圳新声半导体(以下简称“新声”)代工的声表面波滤波器产品(以下简称SAW滤波器),已投入量产且达到发货水准。双方合作的SAW滤波器主打难度较高的射频模组。
这标志着,北纬公司成为国内极少数具备滤波器制造能力的射频芯片代工厂。结合我们此前发布的BAW滤波器量产消息,可以说,中国芯片产业界的射频短板已悉数补齐,向全自主射频模组又迈出了一大步。
梳理最近国内射频芯片界的动作,不难发现,纯晶圆代工+独立芯片设计商,在当下的时点,成为一个越来越具代表性的产业路线。回顾全球范围内的射频芯片产业发展史就会发现,这一路线响应了当下中国 科技 产业的需要。无论是突破关键芯片卡脖子,还是在商业上可持续发展,都是一个大胆且值得称道的尝试。
本文从全球射频芯片发展史出发,试图梳理前后三代的发展路径:
1. 第一代:买、买、买
2. 第二代:代工,还是IDM?
3. 第三代:组合式创新
射频领域的国际巨头,都是通过并购成长而来。
首先是博通。博通前身安华高(Avago)脱胎于惠普的半导体部门,2008年收购英飞凌BAW滤波器业务,为其在高端滤波器市场的垄断地位打下坚实的基础。2015年,安华高“小鱼吃大鱼”,以370亿美元代价收购体量比自己更大的旧博通,这场“入赘”式的收购完成后,安华高索性把公司更名为“博通”。
然后是思佳讯(Skyworks)。2006年,思佳讯分拆基带业务专注射频,之后接连并购两家PA厂商,成为全球第一大PA供应商。2014年,思佳讯与松下合资成立FilterCo涉足BAW滤波器业务,其后收购松下剩余股权,至此填上了最后一块业务短板。
至于科沃(Qorvo),其本身就是龙头联姻的结果。2008年后,PA和天线开关大厂RFMD业务接连受挫,先是2G市场增长乏力,然后是PA市场被思佳讯超越。到了2014年,RFMD与擅长SAW和BAW滤波器的TriQuint合并。如此,Qorvo诞生之初,便打通了全产业链。
最后是村田(Murata)。村田本来主营被动元器件,2012年4G爆发之际重金加注SAW滤波器,并在这一市场中高端产品占据统治地位。即便到了BAW滤波器占优的高频领域,村田也率先研发出TC-SAW(温度补偿型)滤波器与之对抗。为了补足PA短板,村田之后并购了瑞萨PA部门和美国Peregrine半导体。
总结国际射频巨头的并购之路,可以发现三条规律:
其一,并购发起者多有一个特别长的长板,在优势领域并购有利于保证产品竞争力,迅速扩大市场占有率。思佳讯收购两家PA公司成为全球第一个PA供应商,是一个典型的案例。
其二,射频前端模组化要求不能有短板。思佳讯收购BAW滤波器公司,村田收购PA公司,是同样的道理。如果射频模组中有一类关键器件需要外购,成本端就是不可控的,不利于做高毛利率。
其三,移动通信制式升级换代是射频行业洗牌的关键节点。思佳讯在3G前夜切入PA,村田在4G发展初期重金加注SAW滤波器,都为后来分别占据细分射频市场头把交椅奠定了基础。
在跨国巨头纷纷通过并购手段,自建大而全的IDM的时候,中国射频公司早早开始了 探索 。三家公司最具代表性,一家是中国台湾地区的稳懋,纯代工模式;另外两家是中国大陆地区的好达和三安,分别为IDM和代工。
先看稳懋。
稳懋1999年成立,一开始跨过4英寸砷化镓产线直接建6英寸,但彼时工艺极不成熟,破片率高达10% 20%,稳定量产难度极大。在外部股东输血支持下,稳懋坚持技术攻关,终于在2006年攻克PHEMT、HBT等关键技术,产线生产效率提高同时,破片率也大大降低到0.5%以下。2007年,稳懋扭亏为盈。目前,稳懋在砷化镓晶圆代工领域占据了接近八成的市占率。
因在砷化镓代工领域的绝对优势,稳懋赢得了两类客户的支持。一类是大陆的PA公司,另一类则是博通和苹果等业务规模庞大、有射频芯片委外制造需求的美国公司。这些客户支撑了稳懋高达上千亿新台币的建厂计划。
既然是代工,有一条还格外重要,那就是严守中立,诚信可靠。2017年,博通旗下的安华高入股稳懋,却同意不进入董事会,就是为了保证其独立可靠。没有这一点,苹果恐怕也很难选择稳懋为自研射频元件的代工商。
从稳懋的案例可见,射频代工也是一个可持续的大生意。要做好,关键在于两点,一个是要在研发上死磕,制造技术要有一个很长的长板,能够提供先进的、全方位的服务;另一个就是在经营上不抢客户的生意,让客户放心。长此以往,便能形成正循环。
相比于稳懋,大陆地区的两个玩家则分别有着明显的短板。
好达成立于1999年,是大陆 历史 最为悠久的射频IDM。2005年,好达研发出手机滤波器。但直到2015年,村田SAW滤波器缺货,好达才迎来一波发展机遇。
相比于好达,三安是射频芯片业界的新生,2014年才切入射频业务,但发展迅速。2021年,三安的SAW滤波器客户已达数十家,产量也从原先的季产1000万跃升至最近的月产1000万颗,由此成为好达在中低端市场的强大对手。
在一些业内人士看来,三安的问题和好达有些类似——在中高端射频产品领域表现乏力,比如没有BAW滤波器。这会衍生一个较大的问题,即模组化的时候面临掣肘,向别人外购成本较高。
总结好达和三安的经验,有两条规律值得注意:
其一,射频工厂一定要有一个特别长的长板,如果没有做到一条产品线的中高端,往下走会比较吃力。在自身禀赋不足的条件下投资很多设计公司,可能限制未来的发展。
其二,模组化是终局,无论是自身的制造能力,还是投资布局,一定要能拼起来射频模组。面向射频模组的器件技术壁垒高、利润率高、竞争不那么激烈,谁在射频模组领域领先,谁就站在了有利的战略位置上。
在吸取了第一代和第二代射频芯片公司的发展经验后,2018年,北纬三十八度集成电路制造有限公司(以下简称“北纬公司”)落户忻州半导体产业园,定位为SAW滤波器和PA晶圆代工厂。
2021年6月份,北纬公司4英寸SAW滤波器产线投产,迅速吸引了国内领先的滤波器设计公司——新声与之深度合作。双方合作的产品为面向射频模组的SAW滤波器。
北纬公司的合作方和产品都经过深思熟虑。
就合作方,新声是国内少数能够同时正向设计SAW和BAW滤波器的设计公司,创始人科班毕业,拥有在博通的丰富工作经验。优秀的设计公司能够很好牵引制造端,帮助工厂打磨工艺。而且,新声设计的BAW滤波器已经出货,与其绑定有利于将来在中高端射频模组的布局。
就产品选择,射频模组化的趋势已经十分明显,北纬公司选择了一开始就做能够放进模组中的滤波器。从产品定义开始,模组化对器件提出一系列更高的要求,在国内的射频芯片业是一个很好的占位。北纬公司聚集了一批来自日本、新加坡的资深专家,团队老中青结合,有能力接住。
经过短时间的磨合,新声在北纬公司代工的SAW滤波器迅速完成产品定型。双方的合作进展如此迅速,源于北纬公司的两点优势:
其一,北纬公司团队自身掌握大量的know-how。虽然是一个新公司,但是以尾藤为首的日本专家曾在NEC等大厂工作,有二十多年的芯片从业经验。SAW滤波器一个很大的难点在于一致性要求高,不能说这一次做出来的产品符合要求,下一次再做参数都变了。尾藤的解决办法是“反复看数据,让数据说话”,可见芯片老师傅的功底。
其二,北纬公司坚守代工服务的定位。SAW滤波器的另外一个难点在于射频信号很容易失真,给仿真领域建模带来较大困难。这就要求工厂工艺工程师需要与芯片设计工程师紧密配合,快速解决设计公司的问题。北纬公司最短48小时、平均一周、最长两周更新一版工艺,而国内某大厂一版工艺的更新时间一般是两个月。
绑定优秀的设计公司、选择面向模组的高产品定位、扎扎实实做好代工服务,北纬公司完成了三步走,下线的SAW滤波器产品在带宽、差损等性能指标上优于同业。
工艺难度更高的TC-SAW滤波器,则是已完成工艺研发,其样片品质因数(即Q值,衡量滤波器信号频率识别准确性的一个核心指标)更是数倍于国内同业竞争对手。
SAW和TC-SAW组合销售,有望成为北纬公司的独特竞争优势,也将使北纬公司在高难度射频芯片领域有一个特别长的长板,为之后扩展商业布局打下坚实的基础。
一个难以想象的事实是,本文所叙述的第三代射频芯片产业的代表——北纬公司,生长于山西省忻州市。
忻州是山西的一个特例——煤炭资源相对贫乏,主打农业。几年前,地方政府决心转型,为半导体产业园“量身定制”了一套特殊政策:为外籍人才提供人才公寓,解决职工子女就学问题,补贴高耗能的半导体原材料厂,电费低至不到两毛一度。
北纬公司生长于一个大环境悄然改善的山西,也的确为这片土地做出了自己的贡献:
首先是一个初具雏形的上下游芯片产业链。本地丰富的铝矾土资源,经过园区企业的处理,成为射频芯片所需的砷化镓晶圆。忻州半导体产业园不只是一个芯片工厂,而是一个芯片生态。
然后是一个极为整洁的冷暖水工程,除了服务于芯片制造,冬天还能给周围的居民区供暖,节省了数以亿计的能源成本。
最后是转型的勇气和方法。山西经济素来倚重煤炭,向 科技 产业转型,不可能凭空诞生一个天才的想法。正是北纬公司数十名驻扎在忻州的异国他乡的科学家和工程师,带动了更多富有才智的山西人回乡建设,最终将 科技 产业的梦想和方法灌输进几百万人心。
全文完,感谢您的耐心阅读。
北纬三十七度,被史学家、地理学家奉为“神奇的纬度”.在地球上,大约百分之九十的古文明发源地,百分之七十的古建筑遗迹,以及绝大部分特异神奇的自然现象都完完全全地集中发生在这一区域.北纬三十七度,这个魔力无穷的数字仿佛尽得大自然的灵气,它所穿行而过的地域尽是人类文明荟萃和文史胜迹聚集之地.不仅如此,或许是上帝的有意安排,北纬三十七度这一黄金纬度线上,汇聚了众多的世界一流葡萄酒酿造区,几乎所有的世界著名酒庄也都分布在这条维度线上.大自然和人类文明的双重厚爱,究竟赋予了这一神秘维度线以怎样的奇特景象和瑰丽风情呢?让我们沿着这一神奇的纬度线且行且看……味蕾上的城市——波尔多“上帝宠爱波尔多,给它好红酒,一样的纬度,一样的阳光,一样的水……”维克多·雨果说:“这是一所奇特的城市,原始的,也许还是独特的,把凡尔赛和安特卫普两个城市融合在一起,您就得到了波尔多.”波尔多没有大城市那种浮华,它美得沉静,如果将巴黎比作一位妖娆多变的美妇,波尔多就是一位成熟稳重的绅士.西方文明的摇篮——雅典雅典是欧洲甚至整个世界最古老的城市之一,其建城至今已经有了5000多年的历史.古代雅典是西方文化的源泉,雅典人凭借他们智慧的头脑,在人类的艺术学、哲学、法律、自然和人文科学等各领域都作出了杰出的贡献.在公元前 5世纪雅典文明的极盛时期,出现了许多不朽的大师,大悲剧家欧里庇德斯、大喜剧家阿里斯托芬、哲学家苏格拉底、柏拉图、亚里斯多德、历史学家希罗多德等都在这里诞生或居住,并从事过研究和创作活动,这些光辉的名字照耀着人类文化的黎明.前沿科技之城——旧金山旧金山在美国加利福尼亚州太平洋与圣弗兰西斯科海湾半岛的北部,是一座三面环水,气候宜人,环境优美的山城.十九世纪中叶,这里兴起了淘金热,被华侨劳工称之为“金山”.后来,澳大利亚在墨尔本又发现了“新金山”,为与之区别,随改称其为“旧金山”.它是美国西海岸重要的海港城市,金融、贸易和文化中心旧金山有18所高等学校,广播、电视台45座.除了传统的食品工业以外,造船、仪表、电子设备、机器制造、石化工业也很发达.其中尤以“硅谷”最为出名,那是旧金山南郊一条小山谷,被列为美国保密禁区,数以百计的尖端武器部件都在那里研制.那里有世界第一流的固态电子学的研究发展中心.美国大部分关键的半导体器件、电子计算机系列,就是在“硅谷”研制的,这些产品多以硅为主要原料,故有“硅谷”之称.目前在硅谷,集结着美国各地和世界各国的科技人员达100万以上,美国科学院院士在硅谷任职的就有近千人,获诺贝尔奖的科学家就达30多人.硅谷是美国青年心驰神往的圣地,也是世界各国留学生的竞技场和淘金场.清华、科大和北大理工类毕业生中的一半或早或迟的都出去了意大利的美丽之源——西西里“如果不去西西里,就像没有到过意大利:因为在西西里你才能找到意大利的美丽之源”.这是格斯在1787年4月13日到达巴勒莫时写下的句子,这是他为寻找西方文化的根源第一次来到意大利.这个地中海上最大的岛屿,也是意大利面积最大的省份,的确是一块巧妙的土地,这里迷人的自然风景与人文风景非常的和谐地融合为一体,自然有从古至今曾经居住在这里的人们为证:这里曾经居住过希腊人、古罗马人、拜占庭人、阿拉伯人、诺曼人、施瓦本人、西班牙人等,他们的文化已然印证在这里了.从地图上看,西西里岛(Sicily)是意大利那只伸向地中海的皮靴上的足球.它位于地中海的中心,辽阔而富饶,气候温暖风景秀丽,盛产柑橘、柠檬和油橄榄.无论是东海岸,还是西海岸,到处是果实累累的橘林、柠檬园和大片大片的橄榄树林.由于其发展农林业的良好自然环境,历史上被称为“金盆地”.斗牛士之城——塞维利亚歌剧《卡门》中那个放荡不羁的塞维利亚女郎和英俊倜傥的沙场勇士,深深地留在人们的印象中,而火辣辣的斗牛士舞曲,一再让人激动不已.塞维利亚是8~13世纪哥德人及阿拉伯摩尔人王国的首都.15世纪末美洲新大陆的发现为西班牙带来巨大的财富.16~17世纪时塞维利亚成为世界最繁华的商城和海港,它作为欧洲对美洲惟一的贸易港口长达300年.欧洲文学戏剧中的很多故事和人物都是出自塞维利亚.如英国诗人拜伦及奥地利作曲家莫扎特的歌剧《唐璜》中的主人公唐璜;法国剧作家博马舍的作品经意大利作曲家罗西尼改编的著名歌剧《塞维利亚的理发师》及奥地利音乐家莫扎特改编的歌剧《费加罗的婚礼》;法国作曲家比才描写西班牙吉普赛姑娘卡门的爱情故事的歌剧《卡门》.西班牙大作家塞万提斯的作品中经常提到塞维利亚的街道和房屋的名字,他在这里度过青年时代,不朽的《堂·吉诃德》就是在塞维利亚的一所监狱中完成的,作家最后也长眠于此.科学第三册第一章提纲1、 海洋约占地球总水量的96.53%。陆地淡水只占总水量的2.53%(其中冰川占陆地淡水的68.69%)。湖泊咸水和地下咸水占0.94%。地球上的水,可以液态,固态,气态的形式存在。
2、 成人人体重量的2/3以上是水分,儿童重量的4/5是水分。生物体含水量(质量分数):水母 98%、黄瓜95%、草本植物 70%~85%、一动物 70%~80%、物风干的种子 15%以下。
3、 3种循环方式:1、海上内循环 2、海陆间循环 3、内陆循环。环过程:蒸发→水汽输送→降水→下渗→沿地表或地下流动(径流)
4、 水是由氢和氧组成的。水→通直流电→氢气+氧气。
5、 水的重要性质无色、无味、常温下液态。在4℃的时候密度最大。沸点:100℃ 凝固点:0℃。3月22日是“世界水日”。
6、 单位体积某种物质的质量,叫做这种物质的密度。密度=质量/体积 ρ=m/V(单位:克/厘米3或千克/米3)1克/厘3=1000千克/米3。水的密度是1克/厘米3或1000千克/米3。密度是物质的一种特性。不同的物质一般密度不同。(也有相同的)
7、 压力是物体之间由于相互积压而产生的。压力特点:1、与物体表面接触 2、与物体表面垂直。方向:与受力物体表面垂直,指向受力物体。力的作用效果:1、压力的大小 2、接触面积。压强:单位面积上所受压力的大小。压强是压力的作用效果。压强=压力/受力面积(p=F/S)。单位:帕斯卡(Pa)。1帕=1牛/米2还有百帕(102帕)、千帕(103帕)、兆帕(106帕)。增大压强方法:1、减小受力面积 2、增大压力。减小压强方法:1、增大受力面积 2、减小压力。水和其他液体对容器的底部和侧壁都会产生压强,深度越大,压强越大。跟水一样,一切液体的内部都存在着压强,液体的压强随深度的增加而增加;同一深度,液体向各个方向的压强相同。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
8、 阿基米德原理(也可用于气体浮力计算):浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
9、 F浮=G排液=ρ液g V排液。下沉:F浮<G 悬浮:F浮=G上浮:F浮>G 漂浮:F浮=G
10、 溶液:被溶解的物质称为溶质。能溶解其他物质的物质称为溶剂。溶解后所得到的物质叫溶液。溶液:某一种或某几种物质分散在另一种物质中,所形成发一种均一、稳定的混合物。分散质为分子或离子。溶液:1.均一:溶液的各个部分完全一样。2.稳定:当条件(温度、水不蒸发等)不变时,自身也不变。)固体小颗粒悬浮在液体里而形成的物质叫悬浊液(或悬浮液)。分散质为固体小颗粒。小液滴分散到液体形成的物质叫乳浊液(或乳状液)。分散质为液体小液滴。悬浊液、乳浊液中含有多种物质,这种由多种物质组成的物质叫混合物。它们都是不均一,不稳定的。
11、 饱和溶液:在一定的温度下,一定的溶剂里,不能继续再溶解该种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。不饱和溶液:一定温度下,一定量的溶剂里还能继续溶解该种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。饱和溶液→升温,加溶剂→不饱和溶液;不饱和溶液→加溶质,降温,蒸发溶剂→饱和溶液。在一定温度下,某物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解溶质的质量,叫做这种物质在该温度下这种溶剂里的溶解度。影响溶解度因素:一般情况下,温度升高溶解度增大。室温(20℃)时物质的溶解度在10克以上,我们一般称它为易溶物质;1~10克为可溶物质;0.01~1克为微溶物质;小于0.01克为难溶物质。特殊:氢氧化钙(熟石灰)温度越高,溶解度越小。气体的溶解度一般随着温度升高而降低。质量分数=溶质质量/溶液质量×100%=溶质质量/(溶质质量+溶剂质量)×100%
12、 饱和溶液质量分数:溶解度/(100+溶解度)×100%
13、 溶液在稀释和浓缩前后的溶质质量不变:m浓×A浓%=(m浓+m水)× A稀%。(说明:m浓—浓溶液的质量 m水—水的质量 A浓%—浓溶液的质量分数 A稀%—稀溶液的质量分数)。m质=m液-m剂 m质=m液× C% (m=ρV)。溶液加水稀释的计算:根据稀释前后的溶质质量不变。即:m质前=m质后
14、 晶体:具有规则的几何外形(固体)。结晶:从饱和溶液中析出固体溶质的过程。析出晶体方法:1、蒸发溶剂(溶解度受温度影响较小时用)2、冷却热饱和溶液(溶解度受温度影响较大时用)
15、 供我们直接利用的水并不多。人类利用较多的是河流水、淡水湖泊水和埋藏比较浅的地下淡水。这些人类比较容易利用的水约占淡水总量的0.3%左右。一个地区水循环十分活跃,水资源就比较丰富。全球大约有60%的地区正面临着缺水的煎熬。我国江河多年平均径流总量约27000亿立方米,居世界第六位。
16、 水的净化方法:明矾(十二水硫酸铝钾)、活性炭常用作凝聚剂。混合物分离可以根据物质的性质采用过滤法、沉淀法及蒸馏法。
科学第三册第二章提纲
1. 大气主要集中在地面以上1000千米范围之内,起保护作用,也带来各种天气。大气温度的变化在-84℃~2500℃之间。在85千米以上,大气的温度呈逐渐上升的趋势。据大气的温度、密度,物质组成可把大气层分为5层,气温在垂直方向上的变化是大气层分层的主要依据。大气由干洁的空气和水气杂质组。对流层(0—12KM): 气温随高度升高而降低(热量来自地面),集中了3/4的大气质量,几乎全部的水汽和杂质,对流运动强烈,天气状况复杂。
平流层(12—55KM):气温随高度升高而升高。
中间层(55—85KM):气温随高度升高而降低。
暖层(85—500KM): 气温随高度升高而升高。
外层(500KM以上): 气温随高度升高而升高。(高层大气:电离层能反射无线电)。
2. 大气层的作用可以保护地球,避免流星袭击。大气中的各种气体,都是人类不可缺少的资源。臭氧层能保护地球上的生物不受过度紫外线伤害。水蒸气,尘埃能成云致雨。
3. 天气:短时间内近地面的大气温度,湿度,气压等要素的综合状况。(一般出现春夏秋冬等季节和年的都不是天气)它反映了一个地方一段时间里的大气状况,是经常变化的。天气的主要要素:气温,气压,风,湿度和降水。比如:烈日炎炎,雷雨交加是天气,秋高气爽,终年高温,冬暖夏凉不是。
4. 气温:空气的冷热程度。测量气温用具:气温计和百叶箱方法:放入白色的百叶箱里(距离地面1。5米,为人类正常活动的高度,放在草坪地面上,避免太阳直射产生温度误差),内有普通温度计(包括干球温度计和湿球温度计),最高温度计,最低温度计。一般门朝北开,防止阳光直接照射箱内的仪器。
5. 人体最感舒适的气温约为22摄氏度。气温与生物关系密切,对人类的生活和生产也有很大影响。
为什么百叶箱要涂成白色的?
因为首先百叶箱可以避免太阳,雨水等影响气温的准确测定,白色的百叶箱可以反射各种颜色光,可以有效反射太阳光,避免箱内温度过高,影响测定的结果。一天最高气温出现在中午1——2点之间,最低气温出现在每天早上太阳刚要升起的时候。
6. 气压:大气的压强。向对侵入其中大气中的物体各个方向都有。因为空气有流动性。测量气压的工具有空盒气压计,水银气压计。单位有帕斯卡和毫米汞柱。标准大气压是在海平面附近的大气压,1.01×105帕斯卡或者760mm汞柱。标准大气压就是一个大气压。大气压随高度的升高而降低,高度的降低而升高。大气压随空气流动速度的增高而降低。沸点随气压的增高而增高,降低而降低。高压区:同一高度,气压高的区域。高压区气压高,空气多,空气从上向下流,集中在这一高度上,因而上空空气减少,成云致雨的水汽也减少,所以高压区是晴朗干燥天气。低压区:同一高度,气压低的区域。低压区气压低,空气少,空气从下向上流,集中在这一高度的上空,因而上空空气增多,成云致雨的水汽也增多,所以低压区是阴雨天气。一般冬天气压比夏天(水蒸气多)高;早晨气压比中午高;晴天气压比阴天高;晴天气压比阴雨天高。很多物体,包括人都是内外气压平衡。高原反应、飞机起飞鼓膜痛都是内外气压不平衡造成的。
7. 风:空气的水平运动。从高压区吹响低压区。风速和风向是风的两个要素。
风向指风吹来的方向。用风向标测量
风速:单位时间内空气流动的距离。用风速仪测量,用风级表示。
8. 湿度:空气中水汽的多少。相对湿度:表示空气中水汽的丰富程度,常用百分比表示。温度越高,空气中所能含有的水汽越多。测量湿度:干湿球温度计。干湿差:干球温度—湿球温度。
9. 使用刻度:读出干球刻度,读出湿球刻度,算出温度差,对比相对湿度表
干球温度一样的前提下,干湿差越大,湿度越低。
湿度的影响:湿度越大,空气中水汽越多。
降水的过程
10. 在温度下降到一定程度时,空气所能容纳的水器的能下降而达到饱和,水汽就发生凝结。水汽凝结的条件:气温降到一定趁度;相对湿度到了100/100;空气中有微小尘粒。降水过程:空气上升—冷却降温—水汽凝结(凝结核)—形成云—云滴曾大,形成降水。降水包括降雨,降雪,下冰雹。降水量:以毫米为单位,一定时间内地面积水的深度,是降雨,雪,冰雹的总合。天气术语代表的意义:阴:天空总云量在8/10以上。多云:5/0——7/10 少云:3/10—5/10 晴:3/10以下。小雨:12小时内降水小于5mm中雨:12小时内降水5—12mm 大雨:12小时内降水15—25mm降水概率:降水的可能性大小。
11. 天气图:又叫天气形式图,是一重可以表现不同地方气象信息的地图。天气系统:气压,锋面,台风。等压线:区域内气压相等地区的连线,上面标有读数,可以表示气压在各个方向增加或减少的趋势。高压区:一个区域内等压线闭合,气压最高的地区。出现晴朗干燥天气低压区:一个区域内等压线闭合,气压最低的地区。出现阴雨天气。
12. 高压系统:中心气压高四周气压低,高压中心气流下沉,天气多晴朗。 低压系统:中心气压低四周气压高,低压中心气流上升,天气多阴雨。风一般从高压区吹向低压区。锋面:冷气团和暖气团的交界面。冷锋:冷气团主动移动向暖气团。冷锋过境形成猛烈的降水和大风,但持续时间不长,造成降温。暖锋:暖气团主动移动向冷气团。暖锋过境形成持续长时间的小型降水和风,持续时间长,造成温度升高。
13. 气候:长时间内的天气特征。包括天气的平均状况和极端状况。只多年平均的特征。天气指短时间内的综合状况。影响气候的因素:纬度,海陆位置,地形和季风纬度:主要影响气温。纬度低气温高。
14. 地形对气温和降水的影响:山上雨多,山下雨少。迎风坡多雨。向阳坡温度高,背风坡温度低。海洋和陆地的性质对气温降水的影响:同一纬度的海洋和陆地,冬季降温幅度大的是陆地。
15. 季风:在不同季节里盛行风向相反或接近相反的风。我国冬季盛行偏北风(寒冷干燥),夏季盛行偏南风(湿润温暖)。季风是大气环流的一个组成部分。
16. 比热:我们把1单位质量的某种物质在温度升高1℃时所吸收的热量,叫做这种物质的比热容,简称比热。单位:焦/(千克?℃)符号:J/(Kg?℃)水的比热:4.2×1000。水的比热很大。不同物质的比热是不同的。所以比热是物质的一种特性,与物质的质量,升高的温度,吸放热多少无关。不同状态的同一种物质的比热不同,说明比热与物质状态有关。
17. 非季风区分界线:大兴安岭-阴山-贺兰山-冈底斯山以东以南。冬季,盛行从西伯利亚干冷地区吹来的冬季风,气温低,降水少。夏季,盛行从太平洋吹来的夏季风,气温高,降水充沛。非季风风区:夏季风不能到达的地区。我国西部一般降水稀少,为干旱或半干旱区。寒潮:大范围的强烈冷空气活动。台风:一种破坏力很大的灾害性天气。台风半径一般有数百米,台风中心叫台风眼。那里风平浪静,云量很少。外侧半径100千米左右的区域是狂风暴雨区。台风可以带来丰富降水。
18. 洪水造成原因:持续性暴雨,台风,人类活动等等。
科学第三册第三章提纲
1. 生物和环境之间是相互影响的,动物的很多行为与天气的变化有关。几亿年来,动物随着地球、月亮、太阳运行的往复变化,逐渐形成一些周期性的行为,在一天中、一日中或一年中重复出现。动物这种周期性出现的行为叫动物的节律性行为。节律行为:动物随日、月、地球周期性变化逐渐形成的周期性有规律的行为。动物节律性行为:昼夜节律、季节节律、潮汐节律。昼夜节律:动物在一种叶中的有规律的活动。分为昼伏夜出(夜行动物)和夜伏昼出(昼行动物)两种。生物钟:生物生命活动内在节律行为。
2. 植物也能对环境中的各种不同的刺激做出反应,只是大多数植物没有动物那么明显。植物的感性运动:指物体受到不定向的外界刺激引起的局部运动。包括:感夜性、感震性和感触性。植物还有向光性、向地性、向水性、向化性(化肥)、向热性等。
3. 单侧光照射植物时,植物产生的生长素会在植物体内分布不均匀,从而产生向光性生长。生长素能促进植物生长,促进枝条生根,促进果实发育,防止落花、落果。但当生长素过量时,会抑制植物生长,甚至导致死亡。
4. 我们每天随吃的食物中的糖类会在体内转变为葡萄糖进入血液,以供身体各器官的生长和活动。这种血液中的葡萄糖叫做血糖。当身体产生某些变化时,会引发体内其他的生理活动。这些活动会产生相反的效应来抵消这些变化,以使人体保持一种较为稳定的状态。在我们体内分布有许多内分泌腺,他们会分泌相应的激素,这些激素虽然在血液中的含量极少,但对生物体的生长发育、新陈代谢、生殖、对外界的刺激的反应等生命活动起着重要的调节作用。脑垂体能分泌生长素,控制人的生长发育。状腺能分泌甲状腺激素,能够促进新陈代谢,提高神经系统的兴奋性。肾上腺能分泌肾上腺激素,能加快心跳的节奏,扩张通过肌肉的血管。胰脏能分泌胰岛素,能促进人体吸收的葡萄糖储存在肝脏和肌肉内。睾丸/卵巢能分泌雄/雌激素,促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发和维持人的第二性征。内分泌腺是没有导管的腺体,他们的分泌物——激素会直接进入腺体内的毛细血管,通过血液循环被送到人体的某个位置或各个器官,与神经系统一起指挥或协调人体内的各种生理活动。
5. 动物体的生命活动调节包括体液调节和精神调解,并以精神调节为主,体液调节主要是激素调节。人们在感知环境中的刺激后,会迅速做出相应的反应。在这个反应过程中,需要有许多的器官与组织参与,如眼、耳、鼻、皮肤、神经、脑、脊髓和运动器官等。对刺激的反映:接收信息——传导信息——处理信息——传导信息——做出反应。神经元即神经细胞,是神经系统的基本结构和功能单位。神经元的细胞体内有细胞核和突起,树突短而多,成树枝状;轴突较长,只有一条末端有轴突的分支。人体的脑和脊髓承担着处理信息的重任,并与由他们发出的周围神经一起构成人体的神经系统。
6. 脑是神经系统中最高级部分,主要分为大脑、小脑和脑干三部分。大脑特别发达,分为左右两个部分,分别具有管理人体不同部分的功能。小脑位于脑干背侧,大脑的后下方,主要负责人体动作的协调性。脑干在大脑的下面,主要控制循环系统、呼吸系统的运动。大脑表面成为大脑皮层,它的表面凹凸不平,布满深浅不同的沟或裂,沟裂之间又隆起形成回。沟和回使大脑皮层的面积大大增加。髓是由许多神经元组成的,有许多躯体和内脏反射的神经中枢,能完成一些躯体和内脏的反射活动。我们把人体通过神经系统对各种刺激做出应答性反应的过程叫做反射。反射活动的神经系统叫反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分。
7. 自然界中,动物的有些行为是与生俱来的,我们称之为先天性行为,也称本能。动物的先天性行为:与生俱来,有固定模式的行为。不需要经过后天训练就能形成反射性活动。有大脑皮层以下的神经中枢即可完成。是动物在进化过程中形成而由遗传固定下来的对个体和种族的生存有重要意义。
8. 有些动物的行为是后天学习后获得的。这样的行为称后天学习行为。动物的后天学习行为是个体在生活过程中逐渐形成的。是通过学习行为获得的行为方式。需要大脑皮层参与。是动物和人适应环境的一种重要反应方式。人不仅能对环境中的声、光、味、触等具体刺激做出反应,还能运用语言文字进行学习,并能对语言、文字代替集体刺激,做出反应。
9. 体温恒定是正常生命活动进行的必要条件。正常人的体温并不是一个不定值,而是一个温度范围。在正常的生理条件下,体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度、精神状态和体力活动等情况的不同,在一定范围内变动。维持恒定体温的原因是机体的产热核散热过程保持动态平衡的结果。体温受脑干中的体温调节中枢的控制。人体散热的主要器官是皮肤,其散热主要方式是皮肤直接散热和汗液蒸发散热两种。
科学第三册第四章提纲
1. 把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。当开关闭合时,电路中会产生电流,这样的电路叫通路也叫闭合电路。当开关断开,或电路中某一处断开时,电路中就不再有电流。这样的电路叫做开路。电流由正极流向负极。电子移动由负极移动到正极。
2. 电路中各部分元件的功能:电源:能够持续供电。用电器:消耗电能。导线:连接。开关:控制电路。
3. 在并联电路里,并联用电器的连接点叫做电路的分支点。从电源的两极到两个分支点的那部分电路叫干路。两个分支点之间的两条电路叫支路。通路(闭合电路):电路中有电流的电路开路(断路):某处断开没有电流的电路短路:不经过用电器,直接用导线把电源两极连接起来。——电源短路。电源短路→电流过大→损坏电源或导线以造成火灾。电路图中元件分布要均匀,位置安排要恰当。导线竖直横要平,矩形棱角要分明。
4. 金属导体中的电流是由带负电的电子的移动产生的,它们是从电源的负极经导线流向正极,电子移动方向与电流的方向正好相反。
5. 电流强度用字母I表示,单位是安培,简称安,符号A;更小的单位为毫安和微安,符号分别为mA和μA。
6. 电流表使用注意事项:1、正确选择量程。应先拿电路的另一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱,若指针偏转太小,再使用较小的量程。2、电流表必须串联在被测电路中。3、使电流从电流表“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出。4、绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极。
7. 容易导电的物质叫导体。不容易导电的物质叫绝缘体。(蒸馏水不导电)导体和绝缘体不是绝对的。有些绝缘体在一定条件改变时会变成导体。导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫半导体。常见的是硅和锗。常应用在电子工业中。
8. 有些物质由分子构成。分子由原子构成。原子(不带电):原子核带正电(位置相对固定),核外的电子带负电(自由移动),电子的定向移动产生了电流。
9. 电阻:导体对电流的阻碍作用。绝缘体就是电阻非常大,而导电能力非常小的物质。电阻用字母R表示。单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。比欧大的单位有千欧kΩ、兆欧MΩ。1兆欧=103千欧=106欧人体的电阻:1000Ω~2000Ω左右。导体的电阻与导体长度、横截面积(粗细)和材料有关。导体越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。金属导体的电阻还与温度有关。温度升高,金属导体的电阻会增大。相反,温度降低,金属导体的电阻会减小。某材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象(如水银在-269℃时,电阻会突然消失)。玻璃温度越高,电阻越小。
10. 电路中的电流大小的改变可以通过改变电阻大小来实现。常用的变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的。
11. 电压:电源的作用,使电路存在一个稳定的电压,而使电流得以持续。电压用字母U表示,单位是伏特,简称伏,符号为V。更大的单位有千伏(kV),更小的单位有毫伏(mV)和微伏(μV)。1千伏=103伏1伏=103毫伏 1毫伏=103微伏。电压单位伏特是为纪念意大利著名物理学家伏特。测量某一部分电路的电压时,必须把电压表与这部分电路并联。也有正确选用量程。
12. 电阻不变时,电流和电压的关系:当导体的电阻不变时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。电压不变时,电流与电阻的关系:当导体两端的电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。欧姆定律: I=U/R。导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反正。公式可变形成:U=IR R=U/I
13. 电路:1、串联:I总=I1=I2=……
R总=R1+R2+……
U总=U1+U2+……
2、并联:U总=U1=U2=……
R总=R1x R2/R1+R2
I总=I1+I2+……
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