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我国的四大发明是什么 都由谁发明的 悬赏分:50 | 解决时间:2010-5-11 23:21 | 提问者:匿名

我国的四大发明是什么 都由谁发明的

最佳答案 指南针

在发明指南针之前人类在茫茫大海中航行,常常会迷失方向,造成不可想象的后果,是中国人发明了指南针,使人类航行有了方向。指南针是用以判别方位的一种简单仪器。中国古代四大发明之一。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的南极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。

指南针的发明是我国劳动人民,在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究,终于发明了可以实用的指南针。

磁现象的发现

先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识,在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿,即磁石(主要成分是四氧化三铁)。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现:“山上有磁石者,其下有金铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现,《吕氏春秋》九卷精通篇就有:“慈招铁,或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为:“石是铁的母亲,但石有慈和不慈两种,慈爱的石头能吸引他的子女,不慈的石头就不能吸引了。”

汉以前人们把磁石写做“慈石”,是慈爱石头的意思。

既然磁石能吸引铁,那么是否还可以吸引其他金属呢?我们的先民做了许多尝试,发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属,也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁,而不能吸引其他物品。

当把两块磁铁放在一起相互靠近时,有时候互相吸引,有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极,一个称N极,一个称S极。同性极相互排斥,异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理,但对这个现象还是能够察觉到的。

到了西汉,有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西,通过调整两个棋子极性的相互位置,有时两个棋子相互吸引,有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝,并当场演示。汉武帝惊奇不已,龙心大悦,竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质,制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。

地球也是一个大磁体,它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体,可以自由转动时,就会因磁体同性相斥,异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白,但这类现象他们很清楚。

指南针的始祖——司南

指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子象一把汤勺,圆底,可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡,且可以自由旋转。当它静止的时候,勺柄就会指向南方。古人称它为“司南”,当时的著作《韩非子》中就有:“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中记载了司南的应用,郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方向。

春秋时代,人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具,因此也能将硬度只有55度至65度的天然磁石制成司南。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型,勺柄指南极,并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置于光滑的地盘之中,地盘外方内圆,四周刻有干支四维,合成二十四向。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象,积累了大量的知识和经验,经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。 但司南也有许多缺陷,天然磁体不易找到,在加工时容易因打击、受热而失磁。所以司南的磁性比较弱,而且它与地盘接触处要非常光滑,否则会因转动摩擦阻力过大,而难于旋转,无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量,携带很不方便,这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。

司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成,青铜盘上刻有二十四向,置磁勺于盘中心圆面上,静止时,勺尾指向为南。

指南针的发明

古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形,鱼的腹部略下凹,像一只小船,磁化后浮在水面,就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。

北宋时,曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法:“用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼型,置炭火中烧之,侯通赤,以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收之。用时,置水碗于无风处平放,鱼在水面,令浮,其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法,它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态,使铁分子顺着地球磁场方向排列,达到磁化的目的。蘸入水中,可把这种排列较快地固定下来,而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明,对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法:“方家以磁石摩针锋,则能指南。”按沈括的说法,当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针,就能使针带上磁性。从现在的观点来看,这是一种利用天然磁石的磁场作用,使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向,从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的发明不但世界最早,而且为有实用价值的磁指向器的出现,创造了条件。

沈括还在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象:“以磁石摩针锋,则锐处常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理应有异,未深考耳。”这是说,用磁石去摩擦缝衣针后,针锋有时指南,也有时指北。从现在的观点来看,磁石都有N和S两个极,磁化时缝衣针针锋的方位不同,则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理,他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。

关于磁针的装置方法,沈括介绍了四种方法:

1水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面,就可以指示方向。

2碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘,磁针可以旋转,指示方向。

3指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑,磁针可以旋转自如,指示方向。

4缕悬法——在磁针中部涂一些蜡,粘一根蚕丝,挂在没有风的地方,就可以指示方向了。

沈括还对四种方法做了比较,他指出,水浮法的最大缺点,水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由于摩擦力小,转动很灵活,但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法,他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。

《梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作,书中谈到磁学和指南针的一些问题。

南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样,是用木头刻成鱼形,有手指那么大,木鱼腹中置入一块天然磁铁,磁铁的S极指向鱼头,用蜡封好后,从鱼口插入一根针,就成为指南鱼。将其浮于水面,鱼头指南,这也是水针的一类。

指南龟是当时流行的一种新装置,将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内,在木龟腹下方挖一光滑的小孔,对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上,这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小,木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向,而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。

指南龟发明年代不晚于1325年。木块刻成龟型,龟腹部中心嵌以磁体,木龟安放在尖状立拄上,静止时首尾分指南北。

罗盘定位

要确定方向除了指南针之外,还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时,可能没有固定的方位盘,随着测方位的需要,出现了磁针和方位盘一体的罗盘。罗盘有堪舆用的罗经盘和水罗盘、旱罗盘。

方位盘仍是二十四向,但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置,就能断定出方位来。南宋时,曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献:“地螺或有子午正针,或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中所说的“地螺”,就是地罗,也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。这种罗盘不仅有子午针(确定地磁场南北极方向的磁针),还有子午丙壬间缝针(用日影确定的地理南北极方向)这两个方向之间的夹角,就是磁偏角。

盘面周围刻二十四方位,内中盛水,磁针横穿灯草,浮于水面。

现在人们已经知道,地球的两个磁极和地理的南北极只是接近,并不重合。磁针指向的是地球磁极而不是地理的南北极,这样磁针指的就不是正南、正北方向而略有偏差,这个角度就叫磁偏角。又因为地球近似球形,所以磁针指向磁极时必向下倾斜,和水平方向有一个夹角,这个夹角称为磁倾角。不同地点的磁偏角和磁倾角都不相同。成书于北宋的《武经总要》在谈到用地磁法制造指南针时,就注意利用了磁倾角。沈括在《梦溪笔谈》谈到指南针不全指南,常微偏东。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁倾角的发现使指南针的指向更加准确。

磁性质的应用

指南针一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面,特别是航海上。指南针在航海上的应用有一个逐渐发展过程。成书年代略晚于《梦溪笔谈》的《萍洲可谈》中记有:“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦则观指南针。”这是世界航海史上最早使用指南针的记载。文中指出,当时只在日月星辰见不到的时候才使用指南针,可见指南针刚开始使用时,使用还不熟练。二十几年后,许兢的《宣和奉使高丽图经》也有类似的记载:“惟视星斗前迈,若晦冥则用指南浮针,以揆南北。”到了元代,指南针一跃而成海上指航的最重要的仪器了。不论昼夜晴阴都用指南针导航了。而且还编制出使用罗盘导航,在不同航行地点指南针针位的连线图,叫做“针路”。船行到某处,采用何针位方向,一路航线都一一标识明白,作为航行的依据。

指南针的发明是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。古代先民对磁现象的观察和研究的过程中,进一步了解了磁的性质,并试图更多地应用这些性质。传说秦始皇修建阿房宫时,有一宫门是用磁铁制造的。如果刺客带剑而过,立刻会被吸住,被卫兵当场捕获。这样的故事还很多,《晋书马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带,在敌人必经的狭窄道路两旁,堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时,被牢牢吸住,不能动d了。马隆的士兵穿犀甲,磁石对他们没有什么作用,可自由行动。敌人以为神兵,不战而退。东汉的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石,磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住,使其难以脱身。

魏晋南北朝时,我国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在矫志诗中也用了“磁石引铁,于金不连。”的句子。可见他也了解磁石的性质。南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法,他指出:优良磁石出产在南方,磁性很强,能吸引三、四根铁针,使几根针首尾相连挂在磁石上。磁性更强的磁石,能吸引十多根铁针,甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分,而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。

我国先民对磁石的性质的研究和认识是指南针发明和发展的基础。

中国在北宋时期就发明了人工磁化的两种方法:一种是沈括所说的用天然磁石摩擦钢针的方法,另一种是利用地球磁场的作用使钢铁磁化。

人们把经过磁化的钢针,穿过几根灯草,放在一个乘满水的碗里,它就能浮在水上为航船指明方向,这就是世界上最早用来指示方向的仪器--指南针。而许多动物已经在我们之前就学会了利用地球磁场来辨别方向。

火药

火药是我国古代四大发明之一。因为是用硝石、硫黄和木炭这三种物质混和制成的,而当时人们都把这三种东西作为治病的药物,所以取名“火药”,意思是“着火的药”。

自秦汉以后,炼丹家用硫黄、硝石等物炼丹,从偶然发生爆炸的现象中得到启示,再经过多次实践,找到了火药的配方。三国时有个聪明的技师马钧,用纸包火药的方法做出了娱乐用的“爆仗”,开创了火药应用的先河。

唐朝末年,火药开始应用到军事上。人们利用抛射石头的抛石机,把火药包点着以后,抛射出去,烧伤敌人,这是最原始的火炮。后来人们将球状火药包扎在箭杆头附近,点着引线以以后,用弓箭将火药射出去烧伤敌人。还有把火药、毒药,再加上一些沥清、桐油等,捣在一起做成毒球,点着以后,用弓箭射出,杀伤敌人是后来的“万人敌”。到了宋朝,人们将火药装填在竹筒里,火药背后扎有细小的“定向棒”,点燃火管上的火硝,引起筒里的火药迅速燃烧,产生向前的推力,使之飞向敌阵爆炸,这是世界上第一种火药火箭。以后又发明了火q和q,这些都是用竹管制成的原始管形火器,是近代代q炮的老祖宗。

造纸术

造纸技术的发明,是中华民族对世界文明出贡献之一。

大约在3500多年前的商朝,我国就有了刻在龟甲和兽骨上的文字,称为甲骨文。到了春秋时,用竹片和木片替代龟甲和兽骨,称为竹简和木牍。甲骨和简牍都很笨重,战国时思想家惠施外出讲学,带的书简就装了五车,所以有学富五车的典故。西汉时在宫廷贵族中又用缣帛或绵纸写字。缣是细绢、帛是丝织品的总称吏一方缣帛上写字时,便于书写,不但比简牍写得多,而且还可以在上面作画,但是价格昂贵,只能供少数王宫贵族使用。公元前2世纪西汉初期已经有了纸。

发明人

东汉和帝元兴元年(公元105年),蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上,发明了用树皮、破渔网、破布、麻头等作原料,制造成了适合书写的植物纤维纸,才使纸成为普遍使用的书写材料。被称为“蔡侯纸”。

蔡伦只是改进造纸术,而不是纸的发明人。

造纸术在7世纪经朝鲜传到日本。8世纪中叶传到阿拉伯联合酋长国。到12世纪,欧洲才仿效中国的方法开始设厂造纸。

发明地点

洛阳

活字印刷术

印刷术是中国古代四大发明之一。它开始于隋朝的雕版印刷,经宋仁宗时的毕升发展、完善,产生了活字印刷,并由蒙古人传至了欧洲,所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导,为知识的广泛传播、交流创造了条件。

雕版印刷是用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写字,然后再上墨,印到纸上。每印一种新书,木板就得从头雕起,速度很慢。如果刻版出了差错,又要重新刻起,劳作之辛苦,可想而知。

北宋刻字工人毕升在公元1004年至1048年间,用质细且带有粘性的胶泥,做成一个个四方形的长柱体,在上面刻上反写的单字,一个字一个印,放在土窑里用火烧硬,形成活字。然后按文章内容,将字依顺序排好,放在一个个铁框上做成印版,再在火上加热压平,就可以印刷了。印刷结束后把活字取下,下次还可再用。这种改进之后的印刷术叫做活板印刷术。

这种印刷方法虽然原始简单,却与现代铅字排印原理相同,使印刷技术进入了一个新时代。

后来,元代著名农学家与机械学家王桢发明了木活字,并创造出比较简捷的适于汉字复杂特点的转盘排字方法,后来又发明了金属活字,使活字印刷得到了改进。唐代的雕刻印本传到日本,8世纪后期日本完成了木板《陀罗尼经》以后又传到朝鲜民主主义人民共和国、阿拉伯联合酋长国一带和东欧。15世纪,德国人学会了用合金铸宇,从此毕升首创的活字印刷在欧洲各地推广开来。

北宋科学家、政治家沈括曾在《梦溪笔谈》中有一篇文章叫《活板》,其中详细介绍了活板印刷术的全过程,通俗易懂,非常详细。

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34回答时间:2010-4-14 06:55 | 我来评论

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沈括(1031-1095),字存中,杭州钱塘(今浙江杭州)人,北宋科学家、政治家。仁宗嘉进士。神宗时参与王安石变法运动。熙宁五年(1072年)提举司天监,次年赴两浙考察水利、差役。熙宁八年出使辽国,驳斥辽的争地要求。次年任翰林学士,权三司使,整顿陕西盐政。后知延州(今陕西延安),加强对西夏的防御。元丰五年(1082年)以宋军于永乐城之战中为西夏所败,连累被贬。晚年以平生见闻,撰《梦溪笔谈》。

沈括的科学成就是多方面的。他精研天文,所提倡的新历法,与今天的阳历相似。在物理学方面,他记录了指南针原理及多种制作法;发现地磁偏角的存在,比欧洲早了四百多年;又曾阐述凹面镜成像的原理;还对共振等规律加以研究。在数学方面,他创立「隙积术」(二阶等差级数的求和法)、「会圆术」(已知圆的直径和弓形的高,求弓形的弦和弧长的方法)。在地质学方面,他对冲积平原形成、水的侵蚀作用等,都有研究,并首先提出石油的命名。医学方面,对于有效的方药,多有记录,并有多部医学著作。此外,他对当时科学发展和生产技术的情况,如毕升发明活字版印刷术、金属冶炼的方法等,皆详为记录。沈括可说是一个科学通才

沈括小传

在我国北宋时代,有一位非常博学多才、成就显著的科学家,他就是沈括——我国历史上最卓越的科学家之一。他精通天文、数学、物理学、化学、生物学、地理学、农学和医学;他还是卓越的工程师、出色的军事家、外交家和政治家;同时,他博学善文,对方志律历、音乐、医药、卜算等无所不精。他晚年所著的《梦溪笔谈》详细记载了劳动人民在科学技术方面的卓越贡献和他自己的研究成果,反映了我国古代特别是北宋时期自然科学达到的辉煌成就。《梦溪笔谈》不仅是我国古代的学术宝库,而且在世界文化史上也有重要的地位。

沈括,字存中,生于浙江钱塘(今浙江杭州市)一官僚家庭。他的父亲沈周(字望之)曾在泉州、开封、江宁做过地方官。母亲许氏,是一个有文化教养的妇女。沈括生于宋仁宗天圣九年(公元1031年),他自幼勤奋好读,在母亲的指导下,十四岁就读完了家中的藏书。后来他跟随父亲到过福建泉州、江苏润州(今镇江)、四川简州(今简阳)和京城开封等地,有机会接触社会,对当时人民的生活和生产情况有所了解,增长了不少见闻,也显示出了超人的才智。他二十四岁开始踏上仕途,最初做海州沭阳县(在今江苏省)主簿,以后历任东海(在今江苏省)、宁国(在今安徽省)、宛丘(今河南省淮阳县)等县县令。三十三岁考中进士,被任命做扬州司理参军,掌管刑讼审讯。三年后,被推荐到京师昭文馆编校书籍。在这里他开始研究天文历算。宋神宗熙宁五年(公元1072年),兼任提举司天监,职掌观测天象,推算历书。接着,沈括又担任了史馆检讨,熙宁六年(公元1073年)做集贤院校理。因职务上的便利条件,他有机会读到了更多的皇家藏书,充实了自己的学识。1075年曾出使辽国,进行边界谈判,次年任翰林学士,权三司使。

宋神宗熙宁二年(公元1069年),地主阶级革新派的代表王安石被任命做宰相,开始进行大规模的变法运动。沈括积极参预变法运动,受到王安石的信任和器重,担任过管理全国财政的最高长官三司使等许多重要官职。熙宁九年(公元1076年),王安石变法失败。沈括被诬劾贬官,出知宣州(今安徽省宣城一带)。三年后,为抵御西夏,改知延州(今陕西省延安一带),兼任鄜延路经略安抚使。因守边有功,元丰五年(公元1082年),升龙图阁直学士。但是不久又遭诬陷,降职做均州(今湖北省均县)团练副使。哲宗元二年(公元1087年),沈括花费十二年心血编修的《天下州县图》完成,被特许亲自到汴京进呈。次年,定居润州(今江苏省镇江东郊)梦溪园,在此安度晚年。

沈括晚年在梦溪园认真总结自己一生的经历和科学活动,写出了闻名中外的科学巨著《梦溪笔谈》和《忘怀录》等。宋哲宗绍圣二年(公元1095年)逝世。他一生著作多达几十种,但保存到现在的,除《梦溪笔谈》外,仅有综合性文集《长兴集》和医药著作《良方》等少数几部了。《梦溪笔谈》是中国科学史上的坐标,是沈括一生社会和科学活动的总结,内容极为丰富,包括天文、历法、数学、物理、化学、生物、地理、地质、医学、文学、史学、考古、音乐、艺术等共600余条。其中200来条属于科学技术方面,记载了他的许多发明、发现和真知灼见。

沈括治水

沈括十分重视发展农业生产和兴修水利。早在他青年时期任沭阳县主簿的时候,就主持了治理沭水的工程,组织几万民工,修筑渠堰不仅解除了当地人民的水灾威胁,而且还开垦出良田七千顷,改变了沭阳的面貌,那时他只有24岁。在任宁国县令的时候,他积极倡导并且主持在今安徽芜湖地区修筑规模宏大的坚固的万春圩,开辟出能排能灌、旱涝保收的良田一千二百七十顷,同时还写了《圩田五说》、《万春圩图书》等关于圩田方面的著作。

熙宁五年(公元1072年),沈括主持了汴河的水利建设。为了治理汴河,沈括亲自测量了汴河下游从开封到泗州淮河岸共八百四十多里河段的地势。他采用“分层筑堰法”,测得开封和泗州之间地势高度相差十九丈四尺八寸六分。这种地形测量法,是把汴渠分成许多段,分层筑成台阶形的堤堰,引水灌注入内,然后逐级测量各段水面,累计各段方面的差,总和就是开封和泗州间“地势高下之实”。这在世界水利史上是一个创举。仅仅四五年时间里,就取得引水淤田一万七千多顷的显著成绩。在对地势高度计算时,其单位竟细到了寸分,可见,沈括的治学态度是极其严肃认真的。

杰出的天文学家

沈括还是一个杰出的天文学家。熙宁五年(公元1072年),也就在沈括负责汴河水建设时,沈括还负责领导司天监,在任职期间,他先后罢免了六名不学无术的旧历官,不计出身,破格推荐精通天文历算、出身平民的准南人卫朴进入司天监,主持修订新历的重要工作。沈括和卫朴治学态度认真,对旧历官凭借演算凑数的修历方法非常不满,主张从观测天象入手,以实测结果作为修订历法的根据。为此,沈括首先研究并改革了浑仪、浮漏和影表等旧式的天文观测仪器。

浑仪是测量天体方位的仪器。经过历代的发展的演变,到宋朝,浑仪的结构已经变得十分复杂,三重圆环,相互交错,使用起来很不方便。为此,沈括对浑仪作了比较多的改革。他一方面取消了作用不大的白道环,把仪器简化、分工,再借用数学工具把他们之间的关系联系起来(“省去月道环,其侯月之出入,专以历法步之”);另一方面又提出改变一些环的位置,使它们不挡住观测视线。沈括的这些改革措施为仪器的发展开辟了新的途径。后来元朝郭守敬于元世祖至元十三年(公元1276年)创制的新式测天仪器——简仪,就是在这个基础上产生的。

漏壶是古代测定时刻的仪器,由几个盛水的容器装置成阶梯的形式,每一容器下侧都有孔,依次往下一容器滴水漏水。最下面的容器没有孔,里面装置有刻着时间标度的“箭”,随着滴漏水面升高,“箭”就慢慢浮起,从显露出来的刻度可以读出时刻。沈括对漏壶也进行了改革。他把曲筒铜漏管改做直颈玉嘴,并且把它的位置移到壶体下部。这样流水更加通畅,壶嘴也坚固耐用多了。

此外,沈括还制造了测日影的圭表,而且改进了测影方法。

沈括在《浑仪议》、《浮漏议》和《景表议》等三篇论文中介绍了他的研究成果,详细说明改革仪器的原理,阐发了自己的天文学见解,在是我国天文学史上的具有重要的作用。

沈括和卫朴的一系列革新活动遭到守旧势力的攻击和陷害。在沈括和卫朴的坚决斗争下,卫朴主持修订的奉元历终于在熙宁八年(公元1075年)修成颁行。但是,由于守旧势力阻挠和破坏,比较先进的奉元历只实行了十八年就被废止了。但是沈括并不因此而灰心,在晚年又进一步提出了用“十二气历”代替原来历法的主张。我国原来的历法都是阴阳合历,而“十二气历”却是纯粹的阳历。它以十二气作为一年,一年分四季,每季分孟、仲、季三个月,并且按节气定月份,立春那天算一月一日,惊蛰算二月一日,依此类推。大月三十一天,小月三十天,大小月相间,即使有“两小相并”的情况,不过一年只有一次。有“两小相并”的,一年共有三百六十五天;没有的,一年共三百六十六天。这样,每年的天数都很整齐,用不着再设闰月,四季节气都是固定的日期。至于月亮的圆缺,和寒来署往的季节无关,只要在历书上注明“朔”、“望”就行了。沈括所设计的这个历法是比较科学的,它既符合天体运行的实际,也有利于农业活动的安排。他预见到他的这一主张必定会遭到顽固守旧派的“怪怒攻骂”,极力阻挠,而暂时不能实行,但是,他坚信“异时必有用予之说者”。果然,近八百年后,伟大的农民革命政权——太平天国所颁行的天历的基本原理和沈括的“十二气历”是完全一致的。现在世界各国采用的公历,也就是阳历,其实在分月上还不如沈括的“十二气历”合理。

物理学家+化学家+数学家

沈括对物理学研究的成果也是极其丰富而珍贵的。《梦溪笔谈》中所记载这方面的见解和成果,涉及力学、光学、磁学、声学等各个领域。特别是他对磁学的研究成就卓著。沈括在《梦溪笔谈》中第一次明确地谈到磁针的偏角问题。在光学方面,沈括通过亲自观察实验,对小孔成像、凹面镜成象、凹凸镜的放大和缩小作用等作了通俗生动的论述。他对我国古代传下来的所谓“透光镜”(一种在背面能看到正面图案花纹的铜镜)的透光原因也做了一些比较科学的解释,推动了后来对“透光镜”的研究。此外,沈括还剪纸人在琴上做过实验,研究声学上的共振现象。

在化学方面,沈括也取得了一定的成就。他在出任延州时候曾经考察研究漉延境内的石油矿藏和用途。他利用石油不容易完全燃烧而生成炭黑的特点,首先创造了用石油炭黑代替松木炭黑制造烟墨的工艺。他已经注意到石油资源丰富,“生于地中无穷”,还预料到“此物后必不行于世”,这一远见已为今天所验证。另外,“石油”这个名称也是沈括首先使用的,比以前的石漆、石脂水、猛火油、火油、石脑油、石烛等名称都贴切得多。在《梦溪笔谈》中有关“太阴玄精”(石膏晶体”的记载里,沈括形状、潮解、解理和加热失水等性能的不同区分出几种晶体,指出它们虽然同名,却并不是一种东西。他还讲到了金属转化的实例,如用硫酸铜溶液把铁变成铜的物理现象。他记述的这些鉴定物质的手段,说明当时人们对物质的研究已经突破单纯表面现象的观察,而开始向物质的内部结构探索进军了。

沈括在数学方面也有精湛的研究。他从实际计算需要出发,创立了“隙积术”和“会圆术”。沈括通过对酒店里堆起来的酒坛和垒起来的棋子等有空隙的堆体积的研究,提出了求它们的总数的正确方法,这就是“隙积术”,也就是二阶等差级数的求和方法。沈括的研究,发展了自《九章算术》以来的等差级数问题,在我国古代数学史上开辟了高阶等差级数研究的方向。此外,沈括还从计算田亩出发,考察了圆弓形中弧、弦和矢之间的关系,提出了我国数学史上第一个由弦和矢的长度求弧长的比较简单实用的近似公式,这就是“会圆术”。这一方法的创立,不仅促进了平面几何学的发展,而且在天文计算中也起了重要的作用,并为我国球面三角学的发展作出了重要贡献。

地理学家+医学家

沈括在地学方面也有许多卓越的论断,反映了我国当时地学已经达到了先进水平。他正确论述了华北平原的形成原因:根据河北太行山山崖间有螺蚌壳和卵形砾石的带状分布,推断出这一带是远古时代的海滨,而华北平原是由黄河、漳水、滹沱河、桑乾河等河流所携带的泥沙沉积而形成的。当他察访浙东的时候,观察了雁荡山诸峰的地貌特点,分析了它们的成因,明确地指出这是由于水流侵蚀作用的结果。他还联系西北黄土地区的地貌特点,做了类似的解释。他还观察研究了从地下发掘出来的类似竹笋以及桃核、芦根、松树、鱼蟹等各种各样化石,明确指出它们是古代动物和植物的遗迹,并且根据化石推论了古代的自然环境。这些都表现了沈括可贵的唯物主义思想。在欧洲,直到文艺复兴时期,意大利人达.芬奇对化石的性质开始有所论述,比沈括晚了四百多年。沈括视察河北边防的时候,曾经把所考察的山川、道路和地形,在木板上制成立体地理模型。这个做法很快便被推广到边疆各州。熙宁九年(公元1076年),沈括奉旨编绘《天下州县图》。他查阅了大量档案文件和图书,经过近二十年坚持不懈的努力,终于完成了我国制图史上巨作《守令图》。这是一套大型地图集,共计二十幅,其中有大图一幅,高一丈二尺,宽一丈;小图一幅;各路图十八幅(按当时行政区划,全国分做十八路)。图幅之大,内容之详,都是以前少见的。在制图方法上,沈括提出分率、准望、互融、傍验、高下、方斜、迂直等九法,这和西晋.裴秀著名的制图六体是大体一致的。他还把四面八方细分成二十四个方位,使图的精度有了进一步提高,为我国古代地图学做出了重要贡献。

沈括对医药学和生物学也很精通。他在青年时期就对医学有浓厚兴趣,并且致力于医药研究,搜集了很多验方,治愈过不少危重病人。同时他的药用植物学知识也十分广博,并且能够实际出发,辨别真伪,纠正古书上的错误。他曾经提出“五难”新理论;沈括的医学著作有《良方》等三种。现存的《苏沈良方》是后人把苏轼的医药杂说附入《良方》之内合编而成的。

唯物主义者

沈括具有朴素的唯物主义思想和发展变化的观点。他认为“天地之变,寒暑风雨,水旱螟蝗,率皆有法”,并指出,“阳顺阴逆之理,皆有所从来,得之自然,非意之所配也。”就是说,自然界事物的变化都是有规律的,而且这些规律是客观存在的,是不依人们的意志为转移的,而且这些规律是客观存在的,是不依人们的意志为转移的。他还认为事物的变化规律有正常变化和异常变化,不能拘泥于固定不变的规则。正是这些比较正确的思想观点,促使他取得了那个时代在科学技术方面达到的高度成就。沈括曾提出已知的知识是有限的,人的认识是无限的观点,对科学的发展产生了很大的影响。

唯物主义的思想倾向,还表现在沈括十分重视劳动群众的实践经验和发明创造上,他不断地从劳动人民那时汲取智慧和力量。他曾说:“至于技巧器械,大小尺寸,黑黄苍赤,岂能尽出于圣人!百工、群有司、市井田野之人,莫不预焉”。为了探求医药知识,他“所至之处,莫不询究,或医师,或是巷,或小人,以至士大夫之家,山林隐者,无不求访”。在《梦溪笔谈》中,他以敬佩的态度记载了宋朝劳动人民在科学技术上的许多卓越贡献。例如布衣毕(上日+下升)发明活字印刷术,民间匠师喻皓的建筑成就和编著的《木经》,河工高超创造的合龙堵口的先进方法,平民天文数学家卫朴修历的事迹,以及河北工作炼钢、福建农民种茶等许多无名英雄在生产斗争中取得的宝贵经验,等等。正是由于沈括的详细记述,才使得不少作出贡献的劳动人民的业绩得以保存流传下来。

唯物主义的思想倾向,决定了沈括对于自然现象和科技成就的记述具有一定的科学性。他观察和描述事物非常细致、具体、准确,没有封建时代一般文人虚词浮夸的坏习惯。因此,通过他的记述,我们能够明确地判断他那个时期生产技术和自然科学所达到的水平。例如,沈拓有关雷电、海市蜃楼、龙卷风、地震以及陨铁等自然现象的记载,非常细致贴切而生动形象,使人们仿佛亲临现场。

沈括能够用发展变化的观点研究客观事物,得出正确的结论。他在论述有关数学、气象、医药等许多问题的时候,多次强调要因地因时制宜。例如古代规定二月和八月是采药的季节, 是沈括指出,草药生长由于受自然条件和栽培情况的影响,同时采药又有取根、取叶、取芽、取花、取实等不同的要求,因此,要根据不同情况选下采药时间,不可死板地“拘以定月”。沈括的这一见解是十分合理的。

沈括对一些自然现象并不停留在表面的观察上,他还努力探求它的科学道理,提出对事物发展变化规律性的解释。象对雁荡山诸峰和华北平原的形成原因、二十八宿的位置、化石的形成等许多问题的说明,是符合近代科学原理的。为了弄清阳燧(凹面镜)成像的道理,他观察空中飞鸟的影子情况,并亲自移动自己的手,来比较成像的区别,终于作出了比较正确的解释这些都是他在科学事业上能够获得成功的重要原因。

文武双全

沈括文武双全,不仅在科学上取得了辉煌的成绩,而且为保卫北宋的疆土也做出过重要贡献。北宋时期,阶级矛盾和民族矛盾都十分尖锐。辽和西夏贵族统治者经常侵扰中原地区,掳掠人口牲畜,给社会经济带来很大破坏。沈括坚定地站在主战派一边,在熙宁七年(公元1074年)担任河北西路察访使和军器监长官期间,他攻读兵书,精心研究城防、阵法、兵车、兵器、战略战术等军事问题,编成《修城法式条约》和《边州阵法》等军事著作,把一些先进的科学技术成功地应用在军事科学上。同时,沈括对弓弩甲胄和刀q等武器的制造也都作过深入研究,为提高兵器和装备的质量做出了一定贡献。

1)建立了符合国际标准的数据质量筛选原则,对研究区主要块体如塔里木、准噶尔、西伯利亚显生宙以来的古地磁极数据进行了筛选,初步建立了研究区质量可靠的显生宙古地磁极数据库,并重点对研究区及邻区白垩纪古地磁极数据进行了筛选。

2)初步建立了塔里木块体显生宙古地磁视极移动曲线,并编制了塔里木块体显生宙古纬度变化图。 由此视极移曲线推测参考点(39°N,84°E)的古纬度和磁偏角可以看出,奥陶纪塔里木位于南半球低纬度区(167°S);至志留纪塔里木快速移到赤道以北的中低纬度地区(漂移量达3840 km),同时顺时针旋转了125°;志留纪至泥盆纪塔里木块体基本保持稳定;塔里木块体自泥盆纪至晚石炭世向北移动约13° (1400 km),并顺时针旋转了40°,这表明,塔里木块体可能正向北消减到哈萨克斯坦板块之下。 在晚石炭世和中侏罗世之间,塔里木块体北向移动已不存在,但在二叠纪仍发生了26°的顺时针旋转,表明塔里木块体在这一时期与哈萨克斯坦块体的碰撞可能已开始减速。 三叠纪—中侏罗世塔里木块体逆时针旋转了16°。

3)西伯利亚板块与塔里木块体的晚石炭世—二叠纪古纬度在95%置信范围已趋于一致,即两块体在二叠纪前对接缝合,形成天山造山带。

4)华北与塔里木两块体记录的磁偏角是在侏罗纪才比较相近,古地磁极也已在95%误差范围内(朱日祥等,1998),说明两块体间的对接与缝合是在侏罗纪完成的。

5)准噶尔块体石炭纪—二叠纪时已成为一整体连接到劳亚大陆(Laurasia),自石炭纪以后几乎未发生视极移(即南北向净漂移,Sharps et al,1992)。

6)对白垩纪古地磁极数据进行了初步分析,给出了白垩纪研究区主要块体间的相对运动状态:

准噶尔、塔里木块体、华北块体、华南块体早、晚白垩世的古地磁极位置基本一致,这表明当时各块体相对于古磁极的相对运动或位移较小。对于整个欧亚视极移曲线(APWP)来说,这是个U形圈或稳态时期(Besse et al, 1991)。 因此,可以将早、晚白垩世数据平均来获取白垩纪的古磁极。

尽管仍存在较大的不确定性,华北和华南块体的古磁极与欧亚各块体的磁极是一致(Enkin et al, 1992),这表明,在古地磁数据的误差范围内,中国大陆各主要块体和西伯利亚块体在晚侏罗世时已处于其现今的相对位置。 欧亚、准噶尔、塔里木、青藏西部和印度各块体的白垩纪古磁极近似地沿一与中亚成NNE方向相交的大圆排列,这意味着这些块体在一级近似的情况下,沿NNE方向相互彼此靠近,具有较少的旋转量。

由北向南,欧亚块体与准噶尔块体古磁极间的角距离为62°±48° (Chen et al, 1991 ,1993),这相当于650±530km的南北向缩短(即古纬度差为59°±48°),同时准噶尔块体相对于西伯利亚(参考点位于44°N/86°E)逆时针旋转了24°±58°。

准噶尔块体和费尔干纳块体古磁极间的角度差异产生了可忽略的纬度差03°±69°和相对于费尔干纳附近参考点(405°N,725°E)157°±100°的旋转(Chen et al, 1993)。

准噶尔和塔里木块体古磁极间的角距(43°±55°)在95%的置信水平上是无意义的(Chen et al, 1991, 1993)。但是,塔里木块体与欧亚块体古磁极间的角距较之与准噶尔的系统偏大,这相当于420±605 km(古纬度差38°±55°) 的缩短和211°±63°的旋转(参考点位于40°N/77°E)。

塔里木块体与藏西古磁极间的角度差为85°±64°,但古纬度差并不大(57°±62°)。 这意味着两者间近南北向缩短量为630±680 km(即古纬度差为57°±62°),以及相对于参考点34°N/80°E具有较大的旋转量71±64° (Chen et al, 1993)。

吐鲁番盆地白垩纪平均视磁极与同一时期的准噶尔块体、欧亚大陆间的角度差分别为84°±67°和137°±55° (Cogne et al,1995),表明准噶尔和吐鲁番之间可能发生了相对运动,存在径向运动(64°±67°),但并无明显的旋转(40°±67°)。

吐鲁番盆地白垩纪平均视磁极与同一时期塔里木的视磁极很相近,两者间的角度差为43°±62°(Cogne et al,1995),在统计上无意义。 这表明吐鲁番与塔里木块体间自晚侏罗世以来未发生明显的相对运动,当时的塔里木已是刚性块体,其地理范畴已包括了吐鲁番盆地。

综上所述,据古地磁资料沿80°E方向初步估算各块体间的缩短量分别为650 km(西伯利亚和准噶尔块体之间,主要在阿尔泰)、420 km (准噶尔和塔里木块体之间,主要在天山)、630 km(塔里木和青藏块体之间,主要在昆仑山和阿尔金山)。 所有这些由古地磁资料获取的缩短量和旋转量可能反映了自印度与欧亚大陆碰撞以来的中亚整体变形状况。

7)选择新生代变形幅度相对较大的塔里木块体西缘喀什-阿图什地区和变形幅度较相对较小的北天山北缘玛纳斯地区作为野外重点采样区,对其新生代地层进行了初步的古地磁研究,完成了227个古地磁样品的测试及分析。 结果表明,北天山乌鲁木齐山前凹陷第三纪(古近纪、新近纪)沉积地层存在严重的重磁化现象,所获得的5个采点的平均剩磁方向较离散。 这说明各采点所在推覆体之间可能存在相对运动。 研究区第三纪(古近纪、新近纪)沉积地层实测磁倾角普遍存在浅化问题,即实测磁倾角比由欧亚大陆视极移曲线预测的磁倾角要浅(如在西南天山博古孜河要浅19°,这与该区第三纪(古近纪、新近纪)的古地理重建是不协调的)。 Thomas et al(1994)在对塔吉克盆地第三系(古近纪、新近纪)红层进行古地磁研究时也报道了类似的现象。 造成这一现象的原因,目前说法不一。 因此,利用第三纪(古近纪、新近纪)沉积地层古磁倾角来研究该区新生代各块体间的纬向运动(即南北向缩短量)目前可能是不现实的,但利用第三纪(古近纪、新近纪)火成岩的古磁倾角有可能获得该区新生代各块体间的纬向运动状况。

此外,可利用古磁偏角的变化来确定各块体绕垂直轴的相对旋转量。博古孜河剖面自N2以来逆时针旋转了189°,拜城逆时针旋转了178°;英吉莎自80 Ma以来顺时针旋转了210°±104°,这些结果与地质研究 (Chen Jie et al, 2000; Rumelhart et al, 1999; Burtmanet al, 1993)是一致的。

第一章《声现象》复习提纲

一、声音的发生与传播

1、一切发声的物体都在振动。振动停止发声也停止。振动的物体叫声源。

2、声音的传播需要介质,真空不能传声。

3、声音在介质中的传播速度简称声速。声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。

4、回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。

二、我们怎样听到声音

1、声音在耳朵里的传播途径: 外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,人就听到了声音

2、耳聋:分为神经性耳聋和传导性耳聋

3、骨传导:声音的传导不仅仅可以用耳朵,还可以经头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉。这种声音的传导方式叫做骨传导。一些失去听力的人可以用这种方法听到声音。

4、双耳效应:人有两只耳朵,而不是一只。声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础。这就是双耳效应

三、乐音及三个特征

1、乐音是物体做规则振动时发出的声音。

2、音调:人感觉到的声音的高低。音调跟发声体振动频率有关系,频率越高音调越高;频率越低音调越低。物体在1s振动的次数叫频率,物体振动越快 频率越高。

3、响度:人耳感受到的声音的大小。响度跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫振幅。振幅越大响度越大。

4、音色:由物体本身决定。人们根据音色能够辨别乐器或区分人。

四、噪声的危害和控制

1、 当代社会的四大污染:噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。

2、 物理学角度看,噪声是指发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的声音;环境保护的角度噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。

3、 人们用分贝(dB)来划分声音等级。

4、 减弱噪声的方法:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。

五、声的利用

可以利用声来传播信息和传递能量

第二章《光现象》复习提纲

一、光的直线传播

1、光源:定义:能够发光的物体叫光源。

2、规律:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。

4、应用及现象:

① 激光准直。

②影子的形成。

③日食月食的形成。

④ 小孔成像。

5、光速:C=3×108m/s=3×105km/s。

二、光的反射

1、定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

2、反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。

3、分类:

⑴ 镜面反射:

定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行

条件:反射面 平滑。

⑵ 漫反射:

定义:射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ,每条光线遵守光的反射定律。

条件:反射面凹凸不平。

4、面镜:

⑴平面镜:成像特点:①像、物大小相等

②像、物到镜面的距离相等。

③像、物的连线与镜面垂直

④物体在平面镜里所成的像是虚像。

成像原理:光的反射定理

实像和虚像:实像:实际光线会聚点所成的像

虚像:反射光线反向延长线的会聚点所成的像

三、颜色及看不见的光

1、白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫

2、看不见的光:红外线, 紫外线

第三章《透镜及其应用》复习提纲

一、光的折射

1、定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化;这种现象叫光的折射现象。

2、光的折射定律:

⑴折射光线,入射光线和法线在同一平面内。

⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。

⑶ 光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于近法线折射。

光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,属于远法线折射。

光从空气垂直射入(或其他介质射出),折射角=入射角= 0 度。

二、透镜

1、 名词:薄透镜:透镜的厚度远小于球面的半径。

主光轴:通过两个球面球心的直线。

光心:(O)即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向不改变。

焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点。

焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。

三、凸透镜成像规律

凸透镜成像规律表:

物距 像的性质 像距 应用

倒、正 放、缩 虚、实

u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 照相机

f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 幻灯机

u<f 正立 放大 虚象 |v|>u 放大镜

四、眼睛和眼镜

近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜

五、显微镜和望远镜

第四章《物态变化》复习提纲

一、温度

1、 定义:温度表示物体的冷热程度。

2、 单位:

① 国际单位制中采用热力学温度。

② 常用单位是摄氏度(℃) 规定:在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度,沸水的温度为100度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度 某地气温-3℃读做:零下3摄氏度或负3摄氏度

③ 换算关系T=t + 273K

3、 测量——温度计(常用液体温度计)

温度计的原理:利用液体的热胀冷缩进行工作。

分类及比较:

分类 实验用温度计 寒暑表 体温计

用途 测物体温度 测室温 测体温

量程 -20℃~110℃ -30℃~50℃ 35℃~42℃

分度值 1℃ 1℃ 01℃

所 用液 体 水 银煤油(红) 酒精(红) 水银

特殊构造 玻璃泡上方有缩口

使用方法 使用时不能甩,测物体时不能离开物体读数 使用前甩可离开人体读数

常用温度计的使用方法:

使用前:观察它的量程,判断是否适合待测物体的温度;并认清温度计的分度值,以便准确读数。使用时:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。

二、物态变化

填物态变化的名称及吸热放热情况:

1、熔化和凝固

① 熔化:

定义:物体从固态变成液态叫熔化。

晶体物质:海波、冰、石英水晶、 非晶体物质:松香、石蜡玻璃、沥青、蜂蜡

食盐、明矾、奈、各种金属

熔化图象:

② 凝固 :

定义 :物质从液态变成固态 叫凝固。

凝固图象:

2、汽化和液化:

① 汽化:

定义:物质从液态变为气态叫汽化。

定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象 叫蒸发。

影响因素:⑴液体的温度;⑵液体的表面积 ⑶液体表面空气的流动。

作用:蒸发 吸 热(吸外界或自身的热量),具有制冷作用。

定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。

沸 点: 液体沸腾时的温度。

沸腾条件:⑴达到沸点。⑵继续吸热

沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高

② 液化:定义:物质从气态变为液态 叫液化。

方法:⑴ 降低温度;⑵ 压缩体积。

3、升华和凝华:

①升华 定义:物质从固态直接变成气态的过程,吸 热,易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑、钨。

②凝华 定义:物质从气态直接变成固态的过程,放 热

第五章 《电流和电路》复习提纲

一、电流

1、形成:电荷的定向移动形成电流

2、方向的规定:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。

3、获得持续电流的条件:

电路中有电源 电路为通路

4、电流的三种效应。

(1) 、电流的热效应。(2)、电流的磁效应。(3)、电流的化学效应。

5、单位:(1)、国际单位: A (2)、常用单位:mA 、μA

(3)、换算关系:1A=1000mA 1mA=1000μA

6、测量:

(1)、仪器:电流表,

(2)、方法:

① 电流表要串联在电路中;

② 电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。

③被测电流不要超过电流表的最大测量值。

④ 绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。

三、导体和绝缘体:

1、导体:定义:容易导电的物体。

常见材料:金属、石墨、人体、大地、酸 碱 盐溶液

导电原因:导体中有大量的可自由移动的电荷

2、绝缘体:定义:不容易导电的物体。

常见材料:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。

不易导电的原因:几乎没有自由移动的电荷。

3、导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。一定条件下,绝缘体也可变为导体。

四、电路

1、 组成:

①电源②用电器 ③开关④导线

2、三种电路:

①通路:接通的电路。

②开路:断开的电路。

③短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。

3、电路图:用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。

4、连接方式:

串联 并联

定义 把元件逐个顺次连接起来的电路 把元件并列的连接起来的电路

特征 电路中只有一条电流路径,一处段开所有用电器都停止工作。 电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。

开关

作用 控制整个电路 干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。

电路图

实例 装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中各用电器、各路灯

第七章 《电功率》复习提纲

一、电功:

1、定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。

2、实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程。

3、规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。

4、计算公式:W=UIt =Pt(适用于所有电路)

对于纯电阻电路可推导出:W= I2Rt= U2t/R

5、单位:国际单位是焦耳(J)常用单位:度(kwh) 1度=1千瓦时=1 kwh=36×106J

6、测量电功:

⑴电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。

⑵ 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示:电电能表额定电压220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。

⑶读数:电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。

二、电功率:

1、定义:电流在单位时间内所做的功。

2、物理意义:表示电流做功快慢的物理量 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大

3、电功率计算公式:P=UI=W/t(适用于所有电路)

对于纯电阻电路可推导出:P= I2R= U2/R

4、单位:国际单位 瓦特(W) 常用单位:千瓦(kw)

5、额定功率和实际功率:

⑴ 额定电压:用电器正常工作时的电压。

额定功率:用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R

⑵ “1度”的规定:1kw的用电器工作1h消耗的电能。

P=W/ t 可使用两套单位:“W、J、s”、“kw、 kwh、h”

6、测量:伏安法测灯泡的额定功率:①原理:P=UI ②电路图:

三 电热

1、实验:目的:研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关。

2、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。

3、计算公式:Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:Q =UIt= U2t/R=W=Pt

4、应用——电热器

四 生活用电

(一)、家庭电路:

1、家庭电路的组成部分:低压供电线(火线零线)、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。

2、家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。

3、家庭电路的各部分:

⑴ 低压供电线:

⑵ 电能表:

⑶ 闸刀(空气开关):

⑷ 保险盒:

⑸ 插座:

⑹ 用电器(电灯)、开关:

(二)、家庭电路电流过大的原因:

原因:发生短路、用电器总功率过大。

(三)、安全用电:

安全用电原则:不接触低压带电体 不靠近高压带电体

第六章 《欧姆定律》复习提纲

一、电压

(一)、电压的作用

1、电压是形成电流的原因:电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。

2、电路中获得持续电流的条件①电路中有电源(或电路两端有电压)②电路是连通的。

(二)、电压的单位

1、国际单位: V 常用单位:kV mV 、μV

换算关系:1Kv=1000V 1V=1000 mV 1 mV=1000μV

2、记住一些电压值: 一节干电池15V 一节蓄电池 2V 家庭电压220V 安全电压不高于36V

(三)、电压测量:

1、仪器:电压表 ,符号:

2、读数时,看清接线柱上标的量程,每大格、每小格电压值

3、使用规则:①电压表要并联在电路中。

②电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出。否则指针会反偏。

③被测电压不要超过电压表的最大量程。

二、电阻

(一)定义及符号:

1、定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。

2、符号:R。

(二)单位:

1、国际单位:欧姆。规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω。

2、常用单位:千欧、兆欧。

3、换算:1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω

4、了解一些电阻值:手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯,灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线,电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。

(三)影响因素:

结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。

(四)分类

1、定值电阻:电路符号: 。

2、可变电阻(变阻器):电路符号 。

⑴滑动变阻器:

构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱

结构示意图:

变阻原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。

作用:①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路

⑵电阻箱。

三、欧姆定律。

1、探究电流与电压、电阻的关系。

结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。

2、欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。

3、数学表达式 I=U/R

四、伏安法测电阻

1、定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。

2、原理:I=U/R

3、电路图: (右图)

五、串联电路的特点:

1、电流:文字:串联电路中各处电流都相等。

字母:I=I1=I2=I3=……In

2、电压:文字:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。

字母:U=U1+U2+U3+……Un

3、电阻:文字:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。

字母:R=R1+R2+R3+……Rn

六、并联电路的特点:

1、电流:文字:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。

字母: I=I1+I2+I3+……In

2、电压:文字:并联电路中各支路两端的电压都相等。

字母:U=U1=U2=U3=……Un

3、电阻:文字:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。

字母:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn

第八章 《电与磁》复习提纲

一、磁现象:

1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)

2、磁体: 定义:具有磁性的物质

分类:永磁体分为 天然磁体、人造磁体

3、磁极:定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极。(磁体两端最强中间最弱)

种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)

作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

4、磁化: ① 定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。

二、磁场:

1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。

2、基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。

3、方向规定:在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向。

4、磁感应线:

①定义:在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。

②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。

5、磁极受力:在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

6、分类:

Ι、地磁场:

① 定义:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。

② 磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。

③ 磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现。

Ⅱ、电流的磁场:

① 奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。

② 通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。

③应用:电磁铁

三、电磁感应:

1、学史: 英 国物理学家 法拉第 发现。

2、感应电流:

导体中感应电流的方向,跟 运动方向和 磁场方向 有关。

4、应用——交流发电机

5、交流电和直流电:

四、磁场对电流的作用:

1、通电导体在磁场里受力的方向,跟 电流方向 和 磁场方向 有关。

2、应用——直流电动机

二、质量:

1、定义:物体所含物质的多少叫质量。

2、单位:国际单位制:主单位kg ,常用单位:t g mg

3、质量的理解:固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度 而改变,所以质量是物体本身的一种属性。

4、测量:

二、密度:

1、定义:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。

2、公式: 变形

3、单位:国际单位制:主单位kg/m3,常用单位g/cm3。这两个单位比较:g/cm3单位大。单位换算关系:1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3水的密度为10×103kg/m3,读作10×103千克每立方米,它表示物理意义是:1立方米的水的质量为10×103千克。

4、测体积——量筒(量杯)

5、测固体的密度

第十一章《运动和力》复习提纲

一、参照物

1、定义:为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。

2、任何物体都可做参照物

3、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。

二、机械运动

1、 定义:物理学里把物体位置变化叫做机械运动。

2、 特点:机械运动是宇宙中最普遍的现象。

3、 比较物体运动快慢的方法:

⑴时间相同路程长则运动快

⑵路程相同时间短则运动快

⑶比较单位时间内通过的路程。

分类:(根据运动路线)⑴曲线运动 ⑵直线运动

Ⅰ 匀速直线运动:

A、 定义:快慢不变,沿着直线的运动叫匀速直线运动。

定义:在匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。

物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量

计算公式:

B、速度 单位:国际单位制中 m/s 运输中单位km/h 两单位中m/s 单位大。

换算:1m/s=36km/h 。

Ⅱ 变速运动:

定义:运动速度变化的运动叫变速运动。

平均速度:= 总路程总时间

物理意义:表示变速运动的平均快慢

五、力的作用效果

1、力的概念:力是物体对物体的作用。

2力的性质:物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。

3、力的作用效果:力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。

4、力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用N 表示。

力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约1N。

5、力的测量:

⑴测力计:测量力的大小的工具。

⑶d簧测力计:

6、力的三要素:力的大小、方向、和作用点。

7、力的表示法

六、惯性和惯性定律:

1、牛顿第一定律:

⑴牛顿第一定律内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。

2、惯性:

⑴定义:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。

⑵说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性。

七、二力平衡:

1、定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。

2、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上

3、力和运动状态的关系:

物体受力条件 物体运动状态 说明

力不是产生(维持)运动的原因

受非平衡力

合力不为0

力是改变物体运动状态的原因

第十二章《力和机械》复习提纲

一、d力

1、d性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫d性。

2、塑性:在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。

3、d力:物体由于发生d性形变而受到的力叫d力,d力的大小与d性形变的大小有关

二、重力:

⑴重力的概念:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物体是:地球。

⑵重力大小的计算公式G=mg 其中g=98N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受的重力为98N。

⑶重力的方向:竖直向下 其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和 面是否水平。

⑷重力的作用点——重心:

三、摩擦力:

1、定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。

2、分类:

3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。

4、静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得

5、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

6、滑动摩擦力:

滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。

7、应用:

⑴理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。

⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。

四、杠杆

1、 定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

说明:①杠杆可直可曲,形状任意。

②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。

2、 五要素——组成杠杆示意图。

①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。

②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。

③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。

④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。

⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。

3、 研究杠杆的平衡条件:

杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:

动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1

4、应用:

名称 结 构

特 征 特 点 应用举例

省力

杠杆 动力臂

大于

阻力臂 省力、

费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀

费力

杠杆 动力臂

小于

阻力臂 费力、

省距离 缝纫机踏板、起重臂

人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆

等臂

杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力

不费力 天平,定滑轮

五、滑轮

1、 定滑轮:

①定义:中间的轴固定不动的滑轮。

②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆

③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

2、 动滑轮:

①定义:和重物一起移动的滑轮。

②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍

的省力杠杆。

③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。

3、 滑轮组

①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

第十三章《压力和压强》复习提纲

一、固体的压力和压强

1、压力:

⑴ 定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。

⑵ 压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F = 物体的重力G

2、研究影响压力作用效果因素的实验:

⑴课本甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法。和 对比法

3、压强:

⑴ 定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。

⑵ 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量

⑶ 公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米2(m2)。

⑷ 压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约05Pa 。成人站立时对地面的压强约为:15×104Pa 。

重点是在电学

不过9下最后几章没有,那些考的不多,不过书上的一定要会,选择填空会考

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