第一篇：空间四连杆机构的等视角原理及应用资料
空间四连杆机构的等视角原理及应用
莫灿林
陈延生
摘要
（本文通过对空间四连杆机构的等视角原理、相对运动转换及相对转动极线确定方法和研究，找到按给定连架杆两组、三组、四组对应位置的空间四连杆机构的几何设计方法。）
1、空间四连杆机构的等视角原理：
图1所示，AB杆在V面上绕过点A且垂直于V面的轴线YA转动，DC杆在H面上绕过点D且垂直于H面的轴线ZD转动，AB1C1D、AB2C2D为空间四连杆机构ABCD运动的两个位置。
分别作线段B1B2、C1C2的中垂面M、N，它们的交线为L12。根据空间两等长线段可绕一轴线旋转使它们重合的性质知，连杆BC的两位置B1C1、B2C2可绕直线L12作纯转动实现。在此，可称直线L12为转动极线或极线。
现把图1换成图2的形式，极线L12垂直于平面P1B1B2、P2C1C2，连杆BC绕极线转过角φ12，则点B1、C1同时在极线L12的垂直面上绕L12转过角φ12，到达B2、C2，所以∠B1P1B2=∠C1P2C2=φ12。
点B11为中垂面M与平面P1B1B2上⌒B1B2的交点，点C11为中垂面N与平面P2C1C2上⌒C1C2的交点。由于中垂面M、N分别过YA、ZD轴，所以∠B1P1B11=∠B11P1B2=φ∠C1P2C11=∠C11P2C2=φ
12/2，12/2。因为 12/2，所以
∠B1P1B11=∠C1P2C11=φ
B1C1=B11C11，B1C1绕极线L12旋转
φ12/2可与B11C11重合。设点B11、C11、B1、C1与极线L12构成的平面分别为M1、N1、M2、N2，则二面角M1-L12-N1与二面角M2-L12-N2相等。因点B11、C11分别在M、N上，故M1与M重合，N1与N重合。因M、N分别过轴YA、ZD，故点A、D分别在M、N上。由此可得到以下的结论：由极线和连杆销轴中心所构成平面的夹角，与由极线和固定杆销轴中心所构成平面的夹角相等，由极线分别与两连架杆的销轴中心所构成的两个二面角相等。
如果把平面M1、N1、M2、N2理解为视线，则可认为由极线L12去看不相邻的两个连架杆AB1和DC1（或AB2和DC2）时，视角均同向且等于连杆体转角的一半，即φ系，或者等半角关系。
12/2，这一等角关系称为等视角关
2、空间四连杆机构的相对运动转换及相对转动极线
2.1 相对运动转换及相对转动极线
图3所示，任给定空间四连杆机构ABCD两个运动位置的机构简图。AB杆在V面上绕过点A且垂直于V面的轴线YA转动，转角为α
12；DC杆在H面上绕过点D且垂直于H面的轴线ZD转动，转角为β12。
12角，使
把空间四边形AB2C2D看成刚体，绕ZD轴旋转-β
DC2与DC1重合。此时把DC1看作固定构件，DAB1C1、DA0B21C21看作四连杆机构的两个位置。分别作线段AA0、B1B21的中垂面Q1、Q2（图中未画出），则两中垂面的交线R12即为连杆AB由位置AB1转到位置A0B21的转动极线，R12称为相对转动极线。因为空间一线段的两预定位置可以通过一次旋转达到，两组对应点中垂面的交线是其唯一的旋转轴，所以当直线AB1、A0B21的两组对应点（或一组对应点和两直线的对应方向）给定后，R12即为唯一的相对转动极线，而与参考长度AB1=AB2=A0B21无关。
由等视角原理可知，两平面AxR12、DxR12所形成的二面角与两平面B1xR12、C1xR12所形成的二面角相等。
因为AB2绕ZD轴转过-β
12角后即可达到位置
A0B21，故确定R12只与β12有关，而与DC杆的起始位置DC1无关。
图4所示，V面上的圆A其半径为AB1，AB1绕YA轴转过α12角后到达AB2位置；
12V面绕ZD轴转过-β
角后到达新位置V0面，AB2的新位置A0B21。YA轴与ZD轴相交。在前面已得知A0B21：转到与AB1重合，其旋转轴R12是唯一的。因为点A在YA轴上，YA轴与ZD轴相交，V面绕ZD轴转过-β12后到达V0面，所以线段AA0的中垂面Q1过ZD轴，并为两平面V、V0形成二面角的平分面；又因为R12在Q1面上，所以线段A0B21绕R12转到与线段AB1重合时，圆A与圆A0重合，圆周A0上的点与圆周A上的存在着一一对应的关系（点B21对应B1）。因此，当YA轴与ZD轴相交时，R12的唯一性只与角α
2有关，而与AB杆的起始位置AB1无关。R12、YA、ZD三线共点。
如果V面与H面重合，空间四连杆机构则演变成平面四连杆机构。2.2 相对转动极线的确定方法
在以后的问题中，均设V面垂直于H面，AB1对V面与H面交线的倾角γ。
对任意给定的空间四连杆RSSR机构ABCD两连架杆的相应转角为α
12、β12（转动方向图中所示），以及
AB杆的起始位置AB1，则机构的相对转动极线的确定方法如下所述，图解过程参阅图5所示。
（1）任取参考长度AB1=AB2;（2）把AB2绕过点D的铅垂轴ZD转过-β
12，得
A0B11;（3）分别做线段AA0、B1B21的中垂面Q1和Q2;（4）求作出两平面Q1、Q2的交线R12，则R12为所求的相对转动极线，且R12与ZD相交。
对需确定的机构，如果给定YA轴与ZD轴相交，则AB杆的起始位置AB1与确定R12无关，角γ可任意选择。
3、按给定连架杆若干组对应位置的机构设计
在以下的问题中，给出的连架杆若干组对应位置——相应的转角，因它们仅与机构的相对尺寸有关，故可任意选取合适的固定铰链A、D的位置来进行机构设计。
3.1给定连架杆两组对应位置的机构设计
给定空间RSSR机构ABCD两连架杆的相应转角分别为α
12、β12，其转动方向如图所示，YA轴与ZD轴相交，设计该机构。
图6所示，设计此空间四连杆机构时，首先确定固定转轴YA、ZD的位置，按需要确定连架杆AB的起始位置AB1。如YA轴不与ZD轴相交，则按角γ给出AB1的位置；然后确定机构的相对转动极线R12，最后在—AB1的位置上任取一点作为铰链中心B，根据等视角原理，使由平面BxR12（J2）与平面CxR12（T2）形成的二面角J2-R12-T2等于由平面AxR12（M2）与平面DxR12（N2）形成的二面角M2-R12-N2，即可在平面T2上任取一合适点作为铰链中心C。直线L为T2面与H面的交线，ZD轴在N2面上。
对给定的转角α
12、β12，如果转动方向相同，则必需使所得机构的连杆BC在H面上的投影bc不与固定件AD在H面上的投影ab相交；反之则相交。在选取铰链中心C时，应考虑点C与点B1、B2的相对位置，否则所确定的机构将得不到对应的转角关系。正如点C在过点B的水平面下，则点B2、B1对水平投影面的上、下关系就能得到保持。
因为点C在T2面上任意选择都能满足等视角的关系，且随着铰链中心B的位置选择不同，可得到无数个T2的平面，所以在理论上铰链中心C有无穷个解。但是，由于四连杆机构是在铰链强制约束下运动的，而运动连杆的区间是有限制的，所以在满足机构存在的条件下，要使两连架杆满足给定的转角对应关系，则铰链中心C的选择，其实用上的解较理论上的少。
机构设计的作图步骤如下所述，图解结果见图7所示。（1）求作出机构的相对转动极线R12；
（2）进行两次投影变换，把R12变换或投影面垂直线；（3）在—AB1位置上任取一点作为铰链中心B；
（4）作二面角M2-R12-N2等于二面角J2-R12-T2;（5）把T2面上（V1/H2）投影系变换回原投影系；【2】
（6）在T2面上取适当的点作为铰链中心C，求作出连杆BC的实长，则机构得以确定。
3.2 给定连架杆三组对应位置的机构设计
给定空间RSSR机构ABCD 两连架杆的两组相应转角分别为
α
12、β
12、α
13、β13，其转动方向如图所示，YA轴与
ZD轴相交，设计该机构。
机械设计的作图步骤如下所述，图解结果见图8所示。（1）求作出机构的相对转动极线R12、R13；（2）进行投影变换，分别把R12、R13变换成投影面垂直线。（3）在—AB1位置上任取一点作为铰链中心B，设平面AxR13、BxR13、CxR13、DxR13分别为M3、J3、T3、N3；
（4）分别作二面角M2-R12-N2等于二面角J2-R12-T2，二面角M3-R13-N3等于二面角J3-R13-T3;（5）把平面T2、T3变换回原投影系，并作出它们的交线L1，因YA与ZD轴相交，故R12、R13、YA、ZD、L1五线共点；（6）在L1上取适当的点作为铰链中心C。
参 考 文 献
1、张世民编《平面连杆机构设计》，北京：高等教育出版社，1985：51-57。
2、费罗洛夫CA（苏）著，北京工业学院制图教研室译《画法几何学》，北京：高等教育出版社，1983：83-85。
Principle of Egual View Angles of
Spatial
Four-bar linkage and It’s Application
Mo Canlin
（Mechanical Engin.Dept.）
Chen Yansheng
（Spare-time school for staff of Quzhou）
Abstract On the basis of equal view angle principle relative motion transfer , and relative rotation pole-line determination , introduces a geometric design method of spatial four-bar linkage mechanism under a giren corresponding location of two , three, or four sets of linkages.Key words: Spatial mechanism;Linkage;Relative motion;
Equal view angle.
第二篇：《ERP原理与应用》教学辅导(四)
《ERP原理与应用》教学辅导(四)辅导说明：本次教学辅导主要针对教材的第7章至第8章的内容，这两章内容分别就ERP的实施通过案例进行介绍。
第7章 ERP的实施实例
一、重点难点问题分析 1．企业业务流程重组的案例
该案例采用了柯达电子（上海）有限公司实施业务流程重组作为实例进行说明。在实施时，首先要对企业原有的组织和业务流程进行梳理，在此基础上分析原有业务流行存在的问题，进行业务重组的计划与实施工作，并在最后提出实施业务流程重组后给企业带来的好处。由于本案例实施主要是针对企业的生产流程进行重组，因此，在本案例的最后提出局部实施业务流程重组的特点。
企业原有业务组织结构和业务流程分析，主要是用组织结构图和生产流程图表示出来企业的组织结构和生产的业务流程。
原有业务流程存在的问题：流程严重割裂。主要表现在以下方面：
物料计划、生产安排由生产经理负责 物料的采购与出货由物料部经理负责 工艺过程与成本控制由工程部经理负责 品质管理则由品管经理负责
各产品生产流程的各环节分别由不同的部门经理负责，无人对整个产品的流程负责
业务重组计划与实施
由于公司规模本身不大，业务单一，而拟重组的生产流程又较典型，国外有很多成功的模式，因引，该公司并没有组织重组小组，也无须流程分伯、创意设计等，基本上借鉴其他企业现成模式。
业务流程重组给柯达带来的变化
责任扩大，工作强度提高 权力扩大
避免了经理人员之间的矛盾，消除部门间的摩擦。 工作效率提高
顾客成为第一服务对象 统筹、协调力度提高 局部流程重组的特点
重组的范围窄 牵涉面小 重组流程的方式简单 实施阻力小 2．企业ERP实施案例
该案例采用了西安车辆厂实施ERP作为实例进行说明。在实施时，首先对企业实施ERP系统的必要性从企业的背景、竞争情况以及企业面临的现状进行了分析；然后从对ERP系统的选型、具体的实施过程、应用效果及成功的经验进行了介绍。
关于ERP选型，西安车辆厂选用了用友的ERP系统，选择的原因如下：
用友用为我国最大的独立软件厂商，又是上市公司中的知名公司，资金实力雄厚；成立时那建立了先进的企业制度，立志于发展成为世界级的软件公司，因此可以和西安车辆厂进行长期的合作 用友公司当地分公司的技术开发实力雄厚，在财务部分的实施中已得到充分体现，西安车辆厂由此认为用友的应用顾问非常专业，具备财务、管理、计算机、项目管理综合能力
用友当地分公司的技术人员具有多年实施大项目的经验，项目实施容易成功
用友所提出来的方案投资风险小，切实可行，实施周期短，见效快 应用效果分析
决策有了依据，管理力度加强 业务流程规范，业务核算明细
解决了西安车辆厂成本核算问题，大大减少了月末工作量 实施成功经验
“一把手”的全面支持 严格的项目管理
有效的、不间断的职工培训 转变管理思想和管理模式 严格的时间管理与有效的计划控制 认真的阶段性总结 严格执行项目监控制度
第8章 综合实验
ERP是一个基于业务流程的集成的管理信息系统，借助ERP系统，企业各部门的工作被有机地组合在各类业务流程中，根据客户订单完成生产和销售，以及定期进行企业经营核算，这是典型的生产企业主流程。本章的实验模拟了一个企业的主业务流程的运做过程，展现了ERP系统功能组织的全貌，主要涉及了易飞ERP系统中的进销存管理子系统、生产管理子系统和财务管理子系统。主要包括：
（1）依照客户需求录入订单（2）依据订单生成批次需求计划
（3）依照批次需求计划生成的采购单安排采购（4）到货后进行验收入库和应付款的处理
（5）依照批次需求计划生成的生产计划准备原料安排生产，通过工艺管理控制和调整整个生产过程
（6）产成品入库后发货和销货后应收款项的处理
（7）期末结账处理，主要包括：存货月结、应收应付月结、自动分录抛转及总账结账。
本章的实验属于基础性的企业流程实验，因此对于每个实验都应熟练掌握。有利地学员更好地有理解ERP系统。
第三篇：创意计算机应用系毕业设计选题等资料
太湖创意职业技术学院计算机应用系
毕业设计（论文）指导
第一部份 毕业设计（论文）工作思路
一、选题
选择与自己能力相匹配的合适选题是论文是否成功的关键。应把握以下原则：
1.选题应完全根据自己的专业爱好、将来的工作理想自由选择。
2.选题不宜过大过难，选题的工作量和难易程度应把握在经过努力能够在给定时间内完成的程度，应与自己的能力相匹配。
3.已到工作单位实习或工作的同学最好做与自己工作岗位有关的选题（有实际工作背景和实用价值）。
在选题的初始阶段，学生往往感到很迷茫，难以确定自己要做的方向，有时情急之下，就从网上借鉴一些本科甚至是硕士学位论文的题目，造成后期做论文时无法进行下去，甚至有中途多次换选题的现象发生。其实，在选题阶段，学生一定要静下心来，一方面认真阅读、研究教师下发的参考选题库，另一方面通过网络、图书馆查阅文献资料，进行社会、企事业单位的走访和调研，充分做好选题的准备工作。能选择与某一工作岗位相关的具体选题和身边可见可闻的选题是最好的，这样在做论文的过程中有学习的对象。
二、市场调研
学生围绕选题任务查阅国内外有关文献及技术资料，收集尽可能详尽的资料和数据，学习选题方案所覆盖的知识范畴。并通过各种关系和途径进行市场和行业调研，学习和了解与选题相关的生产流程、设计制作方法、市场行情等，获得较多的经验积累。
三、开题报告
学生根据选题任务的描述，阐述选题的研究现状、主要研究内容、对选题的见解、基本设计和实现方案、实施条件与方法、预期目标和成果、工作进度等，形成开题报告，并得到指导教师的认可。
开题期的主要工作步骤有：
1．查阅资料、文献，收集有关信息，做准备工作； 2．做选题调研；
3．对收集到的资料和调研信息进行详细的分析、学习、总结、整理； 4．制定毕业论文(设计)计划和大纲；
5．形成开题报告。
四、工作开展
以上三个工作必须认真完成后，这样毕业设计（论文）才有了主旨并将指导我们后面的工作有效的进行。依照设计方案分阶段进行选题内容的开发与设计，形成初稿后应进行反复的实验、调试或效果修改，在指导教师的指导下逐步地完善开发与设计成果，达到预期的目标。
开发与设计工作完成后，应撰写毕业论文或毕业设计说明书。毕业设计说明书是对开发与设计成果的展示与说明，必须认真编写。
第二部份 职业院校计算机专业学生
毕业论文（设计）参考选题
按照计算机应用技术综合类和多媒体技术类两个大类、分十个计算机专业学科方向（涵盖了职业院校的大部分计算机专业）开发设计出了大量具有可操作性的选题，每个选题中都有明确的内容提示大纲和技术要求。这些选题可供学生直接选用或作为参考，以帮助学生能够做好选题阶段的工作，为后期论文（设计）的顺利实施打下基础。
一、计算机应用技术综合选题
针对计算机应用技术专业的多个方向而设计的选题，内容涉及面较广，可供计算机软件开发、软件应用、硬件组装与维护、网络技术、计算机产品营销等多个方向的学生使用。
学生在使用选题时，一定要先通过查阅资料、学习教程、社会调研等方式做好与选题相关的知识积累，摸清选题的应用目的和意义，然后再认真地分析、解读选题，把握选题所要求的内容提示和技术要求。
1、软硬件应用选题
（1）硬件组装实战研究
（2）硬件横向评测（CPU、显卡、内存、显示器等）
（3）计算机数据接口供电系统总结
（4）常用软硬件故障检测与维修
（5）U盘故障的检测与维修（6）打印机的使用与维护
（7）计算机软、硬件的发展（调查报告）
（8）计算机软、硬件优化研究（使用工具软件进行优化）（9）制作特定格式系统安装盘
（10）常用工具软件横向评测（杀毒软件、常用BT下载软件、常用RSS阅读器、多媒体软件等）
（11）各种数据库性能比较（Access、VFP、Oracle、SQL、Server等）
2、网络技术选题
（1）家庭小型局域网及共享上网配置
（2）网吧局域网组建
（3）搭建小型网站（有安全要求）（4）计算机网络综合布线
（5）学校网络实验室的组网配置和实验报告的整理（6）交换器/路由器模拟器使用（7）常用网络协议器的使用（8）常用网络测试工具的使用（9）常见网络故障检测及处理
（10）基于数据库的Web系统发布与维护（11）企业局域网服务配置（12）计算机网络病毒防范
（13）Active Directory服务端与客户端配置（14）防火墙常用技术和性能研究
3、软件工程选题
（1）《医院药品进销存系统》的文档实现
（2）《医院药品进销存系统》 主要模块的详细设计，编写程序（3）《班费管理系统》的文档实现（4）《班费管理系统》
（5）《学藉管理系统》的文档实现（6）《学藉管理系统》
（7）《图书管理系统》的文档实现（8）《图书管理系统》
（9）《毕业设计参考选题发布系统》的文档实现（10）《毕业设计参考选题发布系统》（11）《考试试卷自动生成系统》的文档实现（12）《考试试卷自动生成系统》
（13）《基于Web的BBS站点设计》的文档实现（14）《基于Web的BBS站点设计》（15）ASP、XML页面开发的比较与分析（16）软件测试理论与工具的使用
4、计算机产品营销选题
（1）计算机软件产品供销渠道调查
（2）计算机公司软、硬件客服流程调查（3）计算机软、硬件消费心理调查
二、多媒体技术选题
所设计的选题涉及到了计算机专业的很多方向，如图形图像制作、广告设计与制作、多媒体技术、网页设计、Flash 动画设计、3ds max三维效果制作等专业方向。该类选题属于设计型的毕业论文（设计），要求学生要设计制作出作品，并撰写设计说明书。学生在设计说明书中要对设计制作过程中的市场调研、设计定位、创意来源、设计思路、设计理念、作品说明、创新价值、未来展望等进行详细阐释。
⑴平面设计选题。⑵ 视频制作选题。
⑶ 多媒体课件制作选题。⑷ 网页制作选题。
⑸ Flash 动画设计选题。
⑹ 3ds max三维效果制作选题。
三、计算机应用技术综合范例
现有计算机应用技术专业不同方向的七篇范例，可到创意计算机应用系办公室查阅。内容涉及到了软硬件故障检测及维修、电脑游戏、家庭小型局域网、网络技术、软件工程、软件开发等方面，论文的类型包括了研究报告型和开发文档型两种。
学生通过学习，可以掌握毕业论文的内容组织方法及格式规范，了解研究报告型和开发文档型两种论文的撰写方法。
七篇范例题目：
⑴ 微机常见软硬件故障检测及维修。⑵ 电脑游戏探究。
⑶ 家庭小型局域网及共享上网配置。⑷ 常见网络故障的检测及修复。⑸ 软件测试理论及其工具的使用。⑹ 中学教学管理支持系统设计。⑺ 精品课论坛开发。第三部份 毕业设计（论文）撰写规范与工作用表
另见相关文件
第四部份 毕业设计（论文）工作用表
另见相关文件
编号 太湖创意职业技术学院 毕业设计（论文）题目： 毕业设计（论文）题目 此行若无内容，横线保留 系 专业 学 号 学生姓名 XXX 指导教师 XXX（职称）（职称）二〇一〇年五月 太湖创意职业技术学院 毕业设计(论文)撰写与归档要求 毕业设计(论文)是学生毕业前最后一个重要学习环节，是学习深化与升华的重要过程。它既是学生学习与实践成果的全面总结，又是对学生素质与能力的一次全面培训与检验，而且还是对学生的毕业资格认证的重要依据。为了保证我院毕业设计(论文)的质量，保存和使用毕业设计(论文)，特制定本要求。
一、毕业设计说明书（论文）文本的撰写内容与要求 一份完整的毕业设计说明书(论文)应包括以下几个方面。（接装订顺序列出）： 1．封面 采用学校统一的格式，用A4白色铜板纸打印。除编号外，各项目要填写完整、准确。题目应该简短、明确、有概括性。题目字数要适当，不宜超过20个字，如果有些细节必须放进题目，可以另加副题。
2、毕业设计（论文）任务书和开题报告 采用学校统一格式填写。不得用纸张粘贴方式，各项内容按要求填写完整、准确。各级签字必须完整且不得代签和打印 复印装订前所有内容必须完整，不得复印后再签字或增补内容。3．论文摘要或设计总说明 论文摘要以浓缩的形式概括论文的中心思想、主要内容及论文的理论及现实意义。中文摘要在200字左右。关键词一般以3～5个为妥，应能反映论文的中心议题，关键词之间用分号隔开，置于摘要的下方。设计总说明主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料，中文字数要在1000～2000字以内，关键词一般以5个左右为妥。4．目录 目录是论文的提纲，应层次分明，一般按三级标题编写（即：1……、1.1……、1.1.1……）。目录中的标题应与正文中的标题一致，附录也应依次列入目录。5．正文 理工类 > 3000字 艺术类 > 3000字 文、经、管类 > 3000字 毕业设计说明书(论文)正文包括绪论、正文主体与结论，其内容分别如下： 绪论应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求；简述本课题的发展概况及存在的问题；说明本课题的指导思想；阐述本课题应解决的主要问题，在文字量上要比摘要多。正文主体是对设计、研究工作的详细表述，其内容包括：问题的提出，研究 太湖创意职业技术学院毕业论文（设计）开 题 报 告 姓名 班级 题目 系（部）学号 专 业 课题来源
一、选题的目的和意义（含国内外相同领域、同类课题的研究现状分析）：
二、本题的基本内容（课题任务、重点研究内容、实现途径、方法及进度计划）：
三、推荐使用的主要参考文献：
四、本人或小组签名 独立签名： 小组组长签名： 成员签名 年 月 日
五、指导教师意见： 签章： 年 月 日
六、系（部）审查意见： 签章： 年 月 日 太湖创意职业技术学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目 系（部）专业 学生姓名 指导教师姓名（职称）下发日期 论文（设计）的主要内容与要求及其主要技术指标： 任务起止日期： 年 月 日至 年 月 日 进 度 安 排 序号 1 2 3 4 5 6 主要参考文献： 同组论文（设计）者： 毕业论文（设计）工作进度 日期（起止周数）% 教研室意见： 签字： 年 月 日 系（部）负责人意见： 签字： 年 月 日 注：1.此任务书由指导教师填写。2.此表由各系（部）收集存档，以备教务处检查。编号 太湖创意职业技术学院 毕业设计（论文）题目： 毕业设计（论文）题目 此行若无内容，横线保留 系 专业 学 号 34567890 学生姓名 梁XX 指导教师 常XX（职称）（职称）二〇一〇年五月
号 太湖创意职业技术学院 毕业设计（论文）题目： 毕业设计（论文）题目 此行若无内容，横线保留 系 专业 学 号 学生姓名 XXX 指导教师 XXX（职称）（职称）二〇一〇年五月 太湖创意职业技术学院 毕业设计(论文)撰写与归档要求 毕业设计(论文)是学生毕业前最后一个重要学习环节，是学习深化与升华的重要过程。它既是学生学习与实践成果的全面总结，又是对学生素质与能力的一次全面培训与检验，而且还是对学生的毕业资格认证的重要依据。为了保证我院毕业设计(论文)的质量，保存和使用毕业设计(论文)，特制定本要求。
一、毕业设计说明书（论文）文本的撰写内容与要求 一份完整的毕业设计说明书(论文)应包括以下几个方面。（接装订顺序列出）： 1．封面 采用学校统一的格式，用A4白色铜板纸打印。除编号外，各项目要填写完整、准确。题目应该简短、明确、有概括性。题目字数要适当，不宜超过20个字，如果有些细节必须放进题目，可以另加副题。
2、毕业设计（论文）任务书和开题报告 采用学校统一格式填写。不得用纸张粘贴方式，各项内容按要求填写完整、准确。各级签字必须完整且不得代签和打印 复印装订前所有内容必须完整，不得复印后再签字或增补内容。3．论文摘要或设计总说明 论文摘要以浓缩的形式概括论文的中心思想、主要内容及论文的理论及现实意义。中文摘要在200字左右。关键词一般以3～5个为妥，应能反映论文的中心议题，关键词之间用分号隔开，置于摘要的下方。设计总说明主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料，中文字数要在1000～2000字以内，关键词一般以5个左右为妥。4．目录 目录是论文的提纲，应层次分明，一般按三级标题编写（即：1……、1.1……、1.1.1……）。目录中的标题应与正文中的标题一致，附录也应依次列入目录。5．正文 理工类 > 3000字 艺术类 > 3000字 文、经、管类 > 3000字 毕业设计说明书(论文)正文包括绪论、正文主体与结论，其内容分别如下： 绪论应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求；简述本课题的发展概况及存在的问题；说明本课题的指导思想；阐述本课题应解决的主要问题，在文字量上要比摘要多。正文主体是对设计、研究工作的详细表述，其内容包括：问题的提出，研究 太湖创意职业技术学院毕业论文（设计）开 题 报 告 姓名 班级 题目 系（部）学号 专 业 课题来源
一、选题的目的和意义（含国内外相同领域、同类课题的研究现状分析）：
二、本题的基本内容（课题任务、重点研究内容、实现途径、方法及进度计划）：
三、推荐使用的主要参考文献：
四、本人或小组签名 独立签名： 小组组长签名： 成员签名 年 月 日
五、指导教师意见： 签章： 年 月 日
六、系（部）审查意见： 签章： 年 月 日 太湖创意职业技术学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目 系（部）专业 学生姓名 指导教师姓名（职称）下发日期 论文（设计）的主要内容与要求及其主要技术指标： 任务起止日期： 年 月 日至 年 月 日 进 度 安 排 序号 1 2 3 4 5 6 主要参考文献： 同组论文（设计）者： 毕业论文（设计）工作进度 日期（起止周数）% 教研室意见： 签字： 年 月 日 系（部）负责人意见： 签字： 年 月 日 注：1.此任务书由指导教师填写。2.此表由各系（部）收集存档，以备教务处检查。编号 太湖创意职业技术学院 毕业设计（论文）题目： 毕业设计（论文）题目 此行若无内容，横线保留 系 专业 学 号 34567890 学生姓名 梁XX 指导教师 常XX（职称）（职称）二〇一〇年五月
第四篇：物理学原理在工程技术中的应用(学习资料)
物理原理与工程技术
内容提要：
本书以通俗的语言介绍了物理原理与工程技术的关系，介绍了力学、热学、电磁学、光学、相对论、原子物理、半导体物理、凝聚态物理等知识及其在工程技术中的应用。特别强调物理知识在现代高新技术中的应用。全书分为15章，包括：力学原理与工程技术、流体力学与流体机械、机械波与声学技术、热能与动力、电磁理论与电磁技术、电磁波与无线电技术、半导体物理与微电子技术、传统光学技术、现代光学技术、物理效应与传感技术、真空技术及其应用、能源技术、现代测试技术、高能物理与加速器、新型功能材料。
本书主要供大专院校各类学生和工程技术人员学习使用，也可作为中学生开展素质教育和一般读者了解物理知识与工程技术关系的参考读物。编辑推荐：
本书试图以“从自然到物理、从物理到技术、从技术到生活”为脉络，所讲述的内容既有工程应用背景又与物理学原理相配套，能够使读者拓宽视野，加深其对物理学基本原理及物理学在工程技术领域前沿作用的理解。本书从工程实际出发，避开技术细节，把实际问题抽象成物理模型，并用物理学原理进行分析，提出合理的解决方案，有利于提高读者分析和解决问题的能力；在工程技术应用的具体介绍上，把侧重点放在物理原理和它在生产、生活中的应用上，而不是放在其结构和制造工艺上，并力求做到通俗易懂。主要内容包括：力学原理与工程技术、流体力学与流体机械、机械波与声学技术、热能与动力、电磁理论与电磁技术等。目录：
第一章 力学原理与工程技术
第一节 动量守恒定律与火箭推进原理
一、动量守恒定律
二、火箭推进原理
第二节 力学原理与惯性导航
一、牛顿力学的基本内容
二、陀螺仪
三、加速度计
四、惯性导航
第三节 万有引力定律与人造卫星
一、万有引力定律
二、人造卫星
三、同步卫星的发射高度和运行速度
四、人造地球卫星的应用
五、载人航天
六、航天科技产业
第四节 相对论力学与相对论效应
一、相对论的建立
二、狭义相对论效应
三、广义相对论效应和实证
第二章 流体力学与流体机械 第一节 伯努利方程及其应用
一、伯努力利方程
二、伯努利方程的应用
第二节 液压传动技术
一、液压传动的发展
二、液压传动的工作原理
三、液压传动的特性
四、液压传动的特性
五、液压传动的优缺点
第三节 水泵、质量流量计、压力表
一、水泵
二、质量流量计
三、压力测量仪表
第四节 毛细现象
一、浸润与不浸润液体
二、毛细现象
三、毛细现象的应用
第五节 空气动力学与航空航天技术
一、空气动力学
二、空气动力学与航空航天事业
第六节 风洞和风洞实验技术
一、风洞
二、风洞实验
三、风洞实验技术
第三章 机械波与声学技术
第四章 热能与动力
第五章 电磁理论与电磁技术
第六章 电磁波与无线电技术
第七章 半导体物理与微电子技术
第八章 传统光学技术
第九章 现代光学技术
第十章 物理效应与传感技术
第十一章 真空技术及其应用
第十二章 能源技术
第十三章 现代测试技术
第十四章 高能物理与加速器
第十五章 新型功能材料
参考文献
1、物理学概览
物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面，从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。
物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的。人对自然界的认识来自于实践，随着实践的扩展和深入，物理学的内容也在不断扩展和深入。
随着物理学各分支学科的发展，人们发现物质的不同存在形式和不同运动形式之间存在着联系，于是各分支学科之间开始互相渗透。物理学也逐步发展成为各分支学科彼此密切联系的统一整体。
物理学家力图寻找一切物理现象的基本规律，从而统一地理解一切物理现象。这种努力虽然逐步有所进展，但现在离实现这—目标还很遥远。看来人们对客观世界的探索、研究是无穷无尽的。
经典力学
经典力学是研究宏观物体做低速机械运动的现象和规律的学科。宏观是相对于原子等微观粒子而言的；低速是相对于光速而言的。物体的空间位置随时间变化称为机械运动。人们日常生活直接接触到的并首先加以研究的都是宏观低速的机械运动。
自远古以来，由于农业生产需要确定季节，人们就进行天文观察。16世纪后期，人们对行星绕太阳的运动进行了详细、精密的观察。17世纪开普勒从这些观察结果中总结出了行星绕日运动的三条经验规律。差不多在同一时期，伽利略进行了落体和抛物体的实验研究，从而提出关于机械运动现象的初步理论。
行星运动第一定律认为每个行星都在一个椭圆形的轨道上绕太阳运转，而太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上。行星运动第二定律认为行星运行离太阳越近则运行就越快，行星的速度以这样的方式变化：行星与太阳之间的连线在等时间内扫过的面积相等。十年后开普勒发表了他的行星运动第三定律：行星距离太阳越远，它的运转周期越长；运转周期的平方与到太阳之间距离的立方成正比。
牛顿深入研究了这些经验规律和初步的现象性理论，发现了宏观低速机械运动的基本规律，为经典力学奠定了基础。亚当斯根据对天王星的详细天文观察，并根据牛顿的理论，预言了海王星的存在，以后果然在天文观察中发现了海王星。于是牛顿所提出的力学定律和万有引力定律被普遍接受了。
经典力学中的基本物理量是质点的空间坐标和动量：一个力学系统在某一时刻的状态，由它的某一个质点在这一时刻的空间坐标和动量表示。对于一个不受外界影响，也不影响外界，不包含其他运动形式(如热运动、电磁运动等)的力学系统来说，它的总机械能就是每一个质点的空间坐标和动量的函数，其状态随时间的变化由总能量决定。
在经典力学中，力学系统的总能量和总动量有特别重要的意义。物理学的发展表明，任何一个孤立的物理系统，无论怎样变化，其总能量和总动量数值是不变的。这种守恒性质的适用范围已经远远超出了经典力学的范围，现在还没有发现它们的局限性。
早在19世纪，经典力学就已经成为物理学中十分成熟的分支学科，它包含了丰富的内容。例如：质点力学、刚体力学、分析力学、弹性力学、塑性力学、流体力学等。经典力学的应用范围，涉及到能源、航空、航天、机械、建筑、水利、矿山建设直到安全防护等各个领域。当然，工程技术问题常常是综合性的问题，还需要许多学科进行综合研究，才能完全解决。机械运动中，很普遍的一种运动形式就是振动和波动。声学就是研究这种运动的产生、传播、转化和吸收的分支学科。人们通过声波传递信息，有许多物体不易为光波和电磁波透过，却能为声波透过；频率非常低的声波能在大气和海洋中传播到遥远的地方，因此能迅速传递地球上任何地方发生的地震、火山爆发或核爆炸的信息；频率很高的声波和声表面波已经用于固体的研究、微波技术、医疗诊断等领域；非常强的声波已经用于工业加工等。
热学、热力学和经典统计力学
热学是研究热的产生和传导，研究物质处于热状态下的性质及其变化的学科。人们很早就有冷热的概念。对于热现象的研究逐步澄清了关于热的一些模糊概念(例如区分了温度和热量)，并在此基础上开始探索热现象的本质和普遍规律。关于热现象的普遍规律的研究称为热力学。到19世纪，热力学已趋于成熟。
物体有内部运动，因此就有内部能量。19世纪的系统实验研究证明：热是物体内部无序运动的表现，称为内能，以前称作热能。19世纪中期，焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热力学第一定律：宏观机械运动的能量与内能可以互相转化。就一个孤立的物理系统来说，不论能量形式怎样相互转化，总的能量的数值是不变的，因此热力学第一定律就是能量守恒与转换定律的一种表现。在卡诺研究结果的基础上，克劳修斯等科学家提出了热力学第二定律，表达了宏观非平衡过程的不可逆性。例如：一个孤立的物体，其内部各处的温度不尽相同，那么热就从温度较高的地方流向温度较低的地方，最后达到各处温度都相同的状态，也就是热平衡的状态。相反的过程是不可能的，即这个孤立的、内部各处温度都相等的物体，不可能自动回到各处温度不相同的状态。应用熵的概念，还可以把热力学第二定律表达为：一个孤立的物理系统的熵不会着时间的流逝而减少，只能增加或保持不变。当熵达到最大值时，物理系统就处于热平衡状态。深入研究热现象的本质，就产生了统计力学。统计力学应用数学中统计分析的方法，研究大量粒子的平均行为。统计力学根据物质的微观组成和相互作用，研究由大量粒子组成的宏观物体的性质和行为的统计规律，是理论物理的一个重要分支。
非平衡统计力学所研究的问题复杂，直到20世纪中期以后才取得了比较大的进展。对于一个包含有大量粒子的宏观物理系统来说，系统处于无序状态的几率超过了处于有序状态的几率。孤立物理系统总是从比较有序的状态趋向比较无序的状态，在热力学中，这就相应于熵的增加。
处于平衡状态附近的非平衡系统的主要趋向是向平衡状态过渡。平衡态附近的主要非平衡过程是弛豫、输运和涨落，这方面的理论逐步发展，已趋于成熟。近20～30年来人们对于远离平衡态的物理系统，如耗散结构等进行了广泛的研究，取得了很大的进展，但还有很多问题等待解决。
在一定时期内，人们对客观世界的认识总是有局限性的，认识到的只是相对的真理，经典力学和以经典力学为基础的经典统计力学也是这样。经典力学应用于原子、分子以及宏观物体的微观结构时，其局限性就显示出来，因而发展了量子力学。与之相应，经典统计力学也发展成为以量子力学为基础的量子统计力学。
经典电磁学、经典电动力学
经典电磁学是研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质的学科。人们很早就接触到电和磁的现象，并知道磁棒有南北两极。在18世纪，发现电荷有两种：正电荷和负电荷。不论是电荷还是磁极都是同性相斥，异性相吸，作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上，力的大小和它们之间的距离的平方成反比。在这两点上和万有引力很相似。18世纪末发现电荷能够流动，这就是电流。但长期没有发现电和磁之间的联系。
19世纪前期，奥斯特发现电流可以使小磁针偏转。而后安培发现作用力的方向和电流的方向，以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。不久之后，法拉第又发现，当磁棒插入导线圈时，导线圈中就产生电流。这些实验表明，在电和磁之间存在着密切的联系。在电和磁之间的联系被发现以后，人们认识到电磁力的性质在一些方面同万有引力相似，另一些方面却又有差别。为此法拉第引进了力线的概念，认为电流产生围绕着导线的磁力线，电荷向各个方向产生电力线，并在此基础上产生了电磁场的概念。
现在人们认识到，电磁场是物质存在的一种特殊形式。电荷在其周围产生电场，这个电场又以力作用于其他电荷。磁体和电流在其周围产生磁场，而这个磁场又以力作用于其他磁体和内部有电流的物体。电磁场也具有能量和动量，是传递电磁力的媒介，它弥漫于整个空间。
19世纪下半叶，麦克斯韦总结了宏观电磁现象的规律，并引进位移电流的概念。这个概念的核心思想是：变化着的电场能产生磁场；变化着的磁场也能产生电场。在此基础上他提出了一组偏微分方程来表达电磁现象的基本规律。这套方程称为麦克斯韦方程组，是经典电磁学的基本方程。麦克斯韦的电磁理论预言了电磁波的存在，其传播速度等于光速，这一预言后来为赫兹的实验所证实。于是人们认识到麦克斯韦的电磁理论正确地反映了宏观电磁现象的规律，肯定了光也是一种电磁波。由于电磁场能够以力作用于带电粒子，一个运动中的带电粒子既受到电场的力，也受到磁场的力，洛伦兹把运动电荷所受到的电磁场的作用力归结为一个公式，人们就称这个力为洛伦茨力。描述电磁场基本规律的麦克斯韦方程组和洛伦茨力就构成了经典电动力学的基础。事实上，发电机无非是利用电动力学的规律，将机械能转化为电磁能：电动机无非是利用电动力学的规律将电磁能转化为机械能。电报、电话、无线电、电灯也无一不是经典电磁学和经典电动力学发展的产物。经典电动力学对生产力的发展起着重要的推动作用，从而对社会产生普遍而重要的影响。
光学和电磁波
光学研究光的性质及其和物质的各种相互作用，光是电磁波。虽然可见光的波长范围在电磁波中只占很窄的一个波段，但是早在人们认识到光是电磁波以前，人们就对光进行了研究。
17世纪对光的本质提出了两种假说：一种假说认为光是由许多微粒组成的；另一种假说认为光是一种波动。19世纪在实验上确定了光有波的独具的干涉现象，以后的实验证明光是电磁波。20世纪初又发现光具有粒子性，人们在深入入研究微观世界后，才认识到光具有波粒二象性。
光可以为物质所发射、吸收、反射、折射和衍射。当所研究的物体或空间的大小远大于光波的波长时，光可以当作沿直线进行的光线来处理；但当研究深入到现象细节，其空间范围和光波波长差不多大小的时候，就必须要考虑光的波动性。而研究光和微观粒子的相互作用时，还要考虑光的粒子性。
光学方法是研究大至天体、小至微生物以至分子、原子结构的非常有效的方法。利用光的干涉效应可以进行非常精密的测量。物质所放出来的光携带着关于物质内部结构的重要信息，例如：原子所放出来原子光谱的就和原子结构密切相关。
近年来利用受激辐射机制所产生的激光能够达到非常大的功率，且光束的张角非常小，其电场强度甚至可以超过原子内部的电场强度。利用激光已经开辟了非线性光学等重要研究方向，激光在工业技术和医学中已经有了很多重要的应用。
现在用人工方法产生的电磁波的波长，长的已经达几千米，短的不到一百万亿分之一厘米，覆盖了近20个数量级的波段。电磁波传播的速度大，波段又如此宽广已成为传递信息的非常有力的工具。在经典电磁学的建立与发展过程中，形成了电磁场的概念。在物理学其后的发展中，场成了非常基本、非常普遍的概念。在现代物理学中．场的概念已经远远超出了电磁学的范围，成为物质的一种基本的、普遍的存在形式。
狭义相对论和相对论力学
在经典力学取得很大成功以后，人们习惯于将一切现象都归结为由机械运动所引起的。在电磁场概念提出以后，人们假设存在一种名叫“以太”的媒质，它弥漫于整个宇宙，渗透到所有的物体中，绝对静止不动，没有质量，对物体的运动不产生任何阻力，也不受万有引力的影响。可以将以太作为一个绝对静止的参照系，因此相对于以太作匀速运动的参照系都是惯性参照系。在惯性参照系中观察，电磁波的传播速度应该随着波的传播方向而改变。但实验表明，在不同的、相对作匀速运动的惯性参照系中，测得的光速同传播方向无关。特别是迈克尔逊和莫雷进行的非常精确的实验，可靠地证明了这一点。这一实验事实显然同经典物理学中关于时间、空间和以太的概念相矛盾。爱因斯坦从这些实验事实出发，对空间、时间的概念进行了深刻的分析，提出了狭义相对论，从而建立了新的时空观念。狭义相对论的基本假设是：
①在一切惯性参照系中，基本物理规律都一样，都可用同一组数学方程来表达；
②对于任何一个光源发出来的光，在一切惯性参照系中测量其传播速率，结果都相等。在狭义相对论中，空间和时间是彼此密切联系的统一体，空间距离是相对的，时间也是相对的。因此尺的长短，时间的长短都是相对的。但在狭义相对论中，并不是一切都是相对的。
相对论力学的另一个重要结论是：质量和能量是可以相互转化的。假使质量是物质的量的一种度量，能量是运动的量的一种度量，则上面的结论：物质和运动之间存在着不可分割的联系，不存在没有运动的物质，也不存在没有物质的运动，两者可以相互转化。这一规律己在核能的研究和实践中得到了证实。
著名的相对论运动学效应：
1）长度收缩：ll01vc22 出手似闪电 长剑变铁钉
2）时间延缓：01vc22
章鱼保罗高速飞 来年再算世界杯
3）同时的相对性：若：Δx’ ≠ 0 Δt’ = 0 则：Δt ≠ 0 现场直播好 时间差不少
著名的相对论动力学效应：
质能关系： Emc2
质量亏损一点点 能量释放日炎炎
当物体的速度远小于光速时，相对论力学定律就趋近于经典力学定律。固此在低速运动时，经典力学定律仍然是很好的相对真理，非常适合用来解决工程技术中的力学问题。
狭义相对论对空间和时间的概念进行了革命性的变革，并且否定了以太的概念，肯定了电磁场是一种独立的、物质存在的恃殊形式。由于空间和时间是物质存在的普遍形式，因此狭义相对论对于物理学产生了广泛而又深远的影响。
广义相对论和万有引力的基本理论
狭义相对论给牛顿万有引力定律带来了新问题。牛顿提出的万有引力被认为是一种超距作用，它的传递不需要时间，产生和到达是同时的。这同狭义相对论提出的光速是传播速度的极限相矛盾。因此，必须对牛顿的万有引力定律也要加以改造。
改造的关键来自厄缶的实验，它以很高的精确度证明：惯性质量和引力质量相等，固此不论行星的质量多大多小，只要在某一时刻它们的空间坐标和速度都相同，那末它们的运行轨道都将永远相同。这个结论启发了爱因斯坦设想：万有引力效应是空间、时间弯曲的一种表现，从而提出了广义相对论。
根据广义相对论，空间、时间的弯曲结构决定于物质的能量密度、动量密度在空间、时间中的分布；而空间、时间的弯曲结构又反过来决定物体的运行轨道。在引力不强，空间、时间弯曲度很小情况下，广义相对论的结论同牛顿万有引力定律和牛顿运动定律的结论趋于一致；当引力较强，空间、时间弯曲较大的隋况下，就有区别。不过这种区别常常很小，难以在实验中观察到。从广义相对论提出到现在，还只有四种实验能检验出这种区别。广义相对论不仅对于天体的结构和演化的研究有重要意义，对于研究宇宙的结构和演化也有重要意义。
原子物理学、量子力学、量子电动力学
原子物理学研究原子的性质、内部结构、内部受激状态，以及原子和电磁场、电磁波的相互作用以及原子之间的相互作用。原子是一个很古老的概念。古代就有人认为：宇宙间万物都是由原子组成的，原子是不可分割的、永恒不变的物质最终单元。
1897年汤姆逊发现了电子，使人们认识到原子是具有内部结构的粒子。于是，经典物理学的局限性进一步的暴露出来了。为此，德国科学家普朗克提出了同经典物理学相矛盾的假设：光是由一粒一粒光子组成的。这一假设导出的结论和黑体辐射及光电效应的实验结果符合。于是，19世纪初被否定了的光的微粒说又以新的形式出现了。1911年，卢瑟福用粒子散射实验发现原子的绝大部分质量，以及内部的正电荷集中在原子中心一个很小的区域内，这个区域的半径只有原子半径的万分之一左右，因此称为原子核。这才使人们对原子的内部结构得到了一个定性的、符合实际的概念。在某些方面，原子类似一个极小的太阳系，只是太阳和行星之间的作用力是万有引力，而原子核和电子间的作用力是电磁力。
原子物理学的基本理论主要是由德布罗意、海森堡、薛定谔、狄里克莱等所创建的量子力学和量子电动力学。它们与经典力学和经典电动力学的主要区别是：物理量所能取的数值是不连续的；它们所反映的规律不是确定性的规律，而是统计规律。应用量子力学和量子电动力学研究原子结构、原子光谱、原子发射、吸收、散射光的过程，以及电子、光子和电磁场的相互作用和相互转化过程非常成功，理论结果同最精密的实验结果相符合。
微观客体的一个基本性质是波粒二象性。粒子和波是人在宏观世界的实践中形成的概念，它们各自描述了迥然不同的客体。但从宏观世界实践中形成的概念未必恰巧适合于描述微观世界的现象。
现在看来，需要粒子和波动两种概念互相补充，才能全面地反映微观客体在各种不同的条件下所表现的性质。这一基本特点的另一种表现方式是海森伯的测不准原理：不可能同时测准一个粒子的位置和动量，位置测得愈准，动量必然测得愈不准；动量测的愈准，位置必然测得愈不准。
量子力学和量子电动力学产生于原子物理学的研究，但是它们起作用的范围远远超出原子物理学。量子力学是所有微观、低速现象所遵循的规律，固此不仅应用于原子物理，也应用于分子物理学、原子核物理学以及宏观物体的微观结构的研究。量子电动力学则是所有微观电磁现象所必须遵循的规律，直到现在，还没有发现量子电动力学的局限性。
量子统计力学
量子力学为基础的统计力学，称为量子统计力学。经典统计力学以经典力学为基础，因而经典统计力学也具有局限性。例如：随着温度趋于绝对零度，固体的热也趋于零的实验现象，就无法用经典统计力学来解释。
在宏观世界中，看起来相同的物体总是可以区别的，在微观世界中，同一类粒子却无法区分。例如：所有的电子的一切性质都完全一样。在宏观物理现象中，将两个宏观物体交换，就得到一个和原来状态不同的状态，进行统计时必须将交换前和交换后的状态当作两个不同的状态处理；但是在一个物理系统中，交换两个电子后，得到的还是原来的状态，因此进行统计时，必须将交换前和交换后的状态当作同一个状态来处理。根据微观世界的这些规律改造经典统计力学，就得到量子统计力学。应用量子统计力学就能使一系列经典统计力学无法解释的现象，如黑体辐射、低温下的固体比热窖、固体中的电子为什么对比热的贡献如此小等等，都得到了合理的解释。
固体物理学
固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动，以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。固体的内部结构和运动形式很复杂，这方面的研究是从晶体开始的，因为晶体的内部结构简单，而且具有明显的规律性，较易研究。以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系。这类研究统称为凝聚态物理学。
固体中电子的运动状态服从量子力学和量子电动力学的规律。在晶体中，原子(离子、分子)有规则地排列，形成点阵。20世纪初劳厄和法国科学家布拉格父子发展了X射线衍射法，用以研究晶体点阵结构。第二次世界大战以后，又发展了中子衍射法，使晶体点阵结构的实验研究得到了进一步发展。
在晶体中，原子的外层电子可能具有的能量形成一段一段的能带。电子不可能具有能带以外的能量值。按电子在能带中不同的填充方式，可以把晶体区别为金属、绝缘体和半导体。能带理论结合半导体锗和硅的基础研究，高质量的半导体单晶生长和掺杂技术，为晶体管的产生准备了理论基础。
电子具有自旋和磁矩，它们和电子在晶体中的轨道运动一起，决定了晶体的磁学性质，晶体的许多性质(如力学性质、光学性质、电磁性质等)常常不是各向同性的。作为一个整体的点阵，有大量内部自由度，因此具有大量的集体运动方式，具有各式各样的元激发。
晶体的许多性质都和点阵的结构及其各种运动模式密切相关，晶体内部电子的运动和点阵的运动之间相耦合，也对固体的性质有重要的影响。例如1911年发现的低温超导现象；1960年发现的超导体的单电子隧道效应。这些效应都和这种不同运动模式之间的耦合相关。
晶体内部的原子可以形成不同形式的点阵。处于不同形式点阵的晶体，虽然化学成分相同，物理性质却可能不同。不同的点阵形式具有不同的能量：在低温时，点阵处于能量最低的形式；当晶体的内部能量增高，温度升高到一定数值，点阵就会转变到能量较高的形式。这种转变称为相变，相变会导致晶体物理性质的改变，相变是重要的物理现象，也是重要的研究课题。
点阵结构完好无缺的晶体是一种理想的物理状态。实际晶体内部的点阵结构总会有缺陷：化学成分不会绝对纯，内部会含有杂质。这些缺陷和杂质对固体的物理性质(包括力学、电学、碰学、发光学等)以及功能材料的技术性能，常常会产生重要的影响。大规模集成电路的制造工艺中，控制和利用杂质和缺陷是很重要的晶体的表面性质和界面性质，会对许多物理过程和化学过程产生重要的影响。所有这些都已成为固体物理研究中的重要领域。
非晶态固体内部结构的无序性使得对于它们的研究变得更加复杂。非晶态固体有一些特殊的物理性质，使得它有多方面的应用。这是一个正在发展中的新的研究领域。
固体物理对于技术的发展有很多重要的应用，晶体管发明以后，集成电路技术迅速发展，电子学技术、计算技术以至整个信息产业也随之迅速发展。其经济影响和社会影响是革命性的。这种影响甚至在日常生活中也处处可见。固体物理学也是材料科学的基础。
原子核物理学
原子核是比原子更深一个层次的物质结构。原子核物理学是研究原子核的性质，它的内部结构、内部运动、内部激发状态、衰变过程、裂变过程以及它们之间的反应过程的学科。
在原子核被发现以后，曾经以为原子核是由质子和电子组成的。1932年，英国科学家查德威克发现了中子，这才使人们认识到原子核可能具有更复杂的结构。
质子和中子统称为核子，中子不带电，质子带正电荷，因此质子间存在着静电排斥力。万有引力虽然使各核子相互吸引，但在两个质子之间的静电排斥力比它们之间的万有引力要大万亿亿倍以上。所以，一定存在第三种基本相互作用——强相互作用力。人们将核子结合成为原子核的力称为核力，核力来源于强相互作用。从原子核的大小以及核子和核子碰撞时的截面估计，核力的有效作用距离力程约为一千万亿分之一米。
原子核主要由强相互作用将核子结合而成，当原子核的结构发生变化或原子核之间发生反应时，要吸收或放出很大的能量。一些很重的原子核(如铀原子核)在吸收一个中子以后，会裂变成为两个较轻的原子核，同时放出二十到三十中子和很大的能量。两个很轻的原子核也能熔合成为一个较重的原子核，同时放出巨大的能量。这种原子核熔合过程叫作聚变。粒子加速器的发明和裂变反应堆的建成，使人们能够获得大量能量较高的质子、电子、光子、原子核和大量中子。可以用来轰击原子核，系统地开展关于原子核的性质及其运动、转化和相互作用过程的研究。
重核分裂为轻核时会产生质量亏损，释放能量。这种释放能量的方式称为裂变。
哈恩（Otto Hahn）的实验
铀核裂变反应
235U + n → 144Ba + 89Kr + 2n + 200 MeV 钚的产生和钚核裂变反应
238U + n → 239Np + β Np → 239Pu + β
Pu + n → mX + m’Y + 2n + E 239239链式反应和临界体积
易裂变核吸收一个慢中子后发生裂变，裂变产生的中子又引起易裂变核产生新的裂变。这样一个使裂变反应持续下去的反应过程称为链式反应。
纯粹的235U体系中，若体积很小时，裂变中子大部分会逸出体系外，不能实现链式反应；若体积很大，大部分中子能再引起裂变，链式反应会进行得十分剧烈。
刚好能实现链式反应的体积称为临界体积。
纯 235U的临界体积为半径为2.4cm的球体。临界质量约为1kg。高能物理研究发现，核子还有内部结构。原子核结构是一个比原子结构更为复杂的研究领域，目前，已有的关于原子核结构，原子核反应和衰变的理论都是模型理论，其中一部分相当成功地反映了原子核的客观规律。
一公斤铀裂变时所释放的能量，相当于约两万吨TNT炸药爆炸时所释放的能量，一公斤重氢原子核聚变所释放的能量还要大几倍。轻原子核聚变为较重的原子核并释放能量的过程，就是太阳几十亿年来的能量来源，也是热核爆炸的能量来源。如果能使重氢的聚变反应有控制地进行，那么能源问题就将得到较彻底的解决。由于放射性同位素所放出的射线能产生各种物理效应、化学效应和生物效应，因此放射性同位素在工业、农业、医学和科学研究中有广泛的应用。
1kg的TNT炸药爆炸时释放的能量约为4200 kJ。
等离子体物理学
等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙间的大部分物质处于等离子体状态。例如：太阳中心区的温度超过一千万度，太阳中的绝大部分物质处于等离子体状态。地球高空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对于气体放电的研究、20世纪初以来对于高空电离层的研究，推动了等离子体的研究工作。从20世纪50年代起，为了利用轻核聚变反应解决能源问题，促使等离子体物理学研究蓬勃发展。
等离子体内部存在着很多种运动形式，并且相互转化着，高温等离子体还有多种不稳定性，因此等离子体研究是十非常复杂的问题。虽然知道了描述等离子体的基本数学方程，但这组方程非常难解，目前还很难用以准确预言等离子体的性质和行为。
粒子物理学
目前对所能探测到的物质结构最深层次的研究称为粒子物理学，又称为高能物理学。在20世纪20年代末，人们曾经认为电子和质子是基本粒子，后来又发现了中子。在宇宙射线研究和后来利用高能加速器进行的实验研究中，又发现了数以百计的不同种类的粒子。这些粒子的性质很有规律性，所以现在将基本两字去掉，统称为粒子。研究这些粒子，发现它们都是配成对的。配成对的粒子称为正、反粒子。正、反粒子一部分性质完全相同，而另一部分性质完全相反。另一个重要发现是，所有粒子在一定条件下都能产生和消灭。例如：高能光子在原子核的电场中能转化为电子和正电子，电子和正电子相遇，就会同时湮没而转化为两个或三个光子。在实验上把已经发现的粒子分为两大类。一类是不参与强相互作用的离子，统称为轻子。另一类是参与强相互作用的粒子统称为强子。已经发现的数百种粒子中绝大部分是强子。实验发现，强子也具有内部结构。强子内部带点电荷的东西在外国称为夸克，中国的部分物理学家称之为层子。因为他们认为：即使层子也不是物质的始元，也只不过是物质结构无穷层次中的一个层次而已。虽然层子在强子内部可以相当自由地运动，但即使用目前加速器所能产生的能量最高的粒子束轰击强子，也没有能将层子打出来，使它们成为处于自由状态的层子。将层子囚禁在强子内部是强相互作用所独有的性质，这种性质称为“囚禁”。
弱相互作用也有其独特的性质。它的基本规律对于左和右，正、反粒子，过去和未来都是不对称的。弱相互作用的不对称就是李政道和杨振宁在1956年所预言，不久在实验上为吴健雄所证实的宇称在弱相互作用中的不守恒。
在量子场论中，各种粒子均用相应的量子场来反映。空间、时间中每一点的量子场均以算符来表示，称为场算符。这些场算符满足一定的微分方程和对应关系或反对应关系。量子场的确既能反映披粒二象性，又能反映粒子的产生和消灭，还能自然地反映正、反粒子配成对的现象。
对称性在物理学中占有很重要的地位。可以证明，假使物理基本规律具有某种对称性，与之相应就有某种守恒定律。例如：假使物理基本规律在任何时间都一样，与之相应就有能量守恒定律：假使物理基本规律对于相变换具有不变性，与之相应就有电荷守恒定律。
假使物理规律的某种对称性是定域的，那么与之相应一定存在某种基本相互作用。目前已经通过实验严格检验的广义相对论、量子电动力学和电弱统一理论都来源于定域对称性。也就是说：万有引力相互作用、电磁相互作用和弱相互作用都来源于定域对称性。
物理学同其他自然科学和技术之间的关系 物质的各种存在形式和运动形式之间普遍存在着联系。随着学科的发展，这种联系逐步显示出来。物理学也和其他学科相互渗透，产生一系列交叉学科，如：化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理、天体物理等等。
数学对物理学的发展起了重要的作用，反过来物理学也促进数学的发展。在物理学的基础性研究过程中，形成和发展出来的基本概念、基本理论、基本实施手段和精密的测试方法，已成为其他许多学科的重要组成部分，并产生了良好的效果。这对于天文学、化学、生物学、地学、医学、农业科学都是如此。
物理学研究的重大突破导致生产技术的飞跃已经是历史事实。反过来，发展技术和生产力的要求，也有力地推动物理学研究的发展，固体物理、原子核物理、等离子体物理、激光研究、现代宇宙学等之所以迅速发展，是和技术及生产力发展的要求分不开的。
目前在物理学前沿进行研究工作，必须使用尖端技术，否则就无法使实验研究工作达到一定的深度，也很难开辟新的研究领域。因此理论和实践，基础理论和尖端技术的关系将日益密切、互相促进，并一日千里地向前推进。
2、专题一 车辆的运动问题
A、压强问题
车辆行驶在地面,受到重力P作用 车辆通过轮子或履带对地面有压力F 地面对轮子或履带有支持力F’因车辆可静止于地面
根据牛顿第二定律： FF'Pma 通常情况下： a0
故： F'P 压力F和支持力F’互为作用力与反作用力
根据牛顿第三定律:
FF'P 压强的概念
pFS 式中：F为车辆对地面的压力 S为压力对地面的作用面积
在实际计算中，S为轮胎或履带接触地面的面积 由于： F = P 故： p压强的单位：kgf/cm2 kPa(kN/m2)
PS
坦克履带对地面的压强
履带接地面积：S=2wl
二战初期的坦克对地面的压强
德国：三号坦克（Panzer III)重量：21800~22700kg 履带接地长度：l=286cm 履带宽度：w=25.1cm 计算履带接触地面的面积S S=2wl 计算压强 p=P/S
=1.518~1.581 kgf/cm =148.76~154.93 kPa 苏联：T-34型坦克（1940年~1945年）
重量：26300kg~32000kg 履带接地长度：l=368cm~385cm 履带宽度：w=40cm~50cm 计算履带接触地面的面积S S=2wl 计算压强 p=P/S =0.893~0.831 kgf/cm2 =87.51~81.44 kPa 苏联：KV-1型坦克
重量：43500kg 履带接地长度：l=448cm 履带宽度：w=65cm 计算履带接触地面的面积S S=2wl 计算压强 p=P/S =0.747 kgf/cm2 =73.21 kPa 从以上计算可以看出：
在苏德战争（俄罗斯称为卫国战争）初期，德军坦克比苏军坦克轻得多。但由于德军坦克履带宽度较小，所以德军坦克对地面的压强却更大。
2现代坦克对地面的压强
在战争中，坦克设计者逐渐意识到火力、防护、机动的重要性和三者的均衡。坦克机动性设计的组成部分就是履带和对地面的压强。战后各国根据自己国家的国情，设计了不同类型的坦克。德国：豹II型坦克 重量：55000kg 履带接地长度：l=494.5cm 履带宽度：w=63.5cm 计算履带接触地面的面积S S=2wl 计算压强 p=P/S =0.8758 kgf/cm2 =85.83 kPa 苏联：T-72型坦克 重量：41000kg 履带接地长度：l=413cm 履带宽度：w=58cm 计算履带接触地面的面积S S=2wl 计算压强 p=P/S
=0.8558 kgf/cm2 =83.87 kPa 美国：M-1型坦克 重量：54500kg 履带接地长度：l=440cm 履带宽度：w=63.5cm 计算履带接触地面的面积S S=2wl 计算压强 p=P/S
=0.9753 kgf/cm =95.58 kPa 以色列：梅卡瓦型坦克 重量：60000kg 履带接地长度：l=465cm 履带宽度：w=64cm 计算履带接触地面的面积S S=2wl 计算压强 p=P/S
=1.008 kgf/cm2 =98.78 kPa 讨论：现代轻型坦克的压强
现代轻型坦克主要用于两栖作战、空降作战
由于作战用途的不同，现代轻型坦克的质量在20吨以下，以便于江河海滩浮渡和机载运输。 曾经广泛使用的现代轻型坦克主要有： 苏联：PT76式两栖坦克 美国：M551式空降坦克 中国：63式两栖坦克 1）PT76式坦克 重量：14000 kg
履带接地长度：l = 408 cm
履带宽度：w = 36 cm 计算履带接触地面的面积S S = 2wl 计算压强 p = P/S = 0.4766 kgf/cm2 = 46.70 kPa 2）M551式坦克 重量：15830 kg
履带接地长度：l = 366 cm
履带宽度：w = 44.4 cm 2 计算履带接触地面的面积S S = 2wl 计算压强 p = P/S
= 0.4732 kgf/cm2
= 46.38 kPa 3）63式坦克
重量：18400 kg
履带接地长度：l = 444 cm
履带宽度：w = 36 cm 计算履带接触地面的面积S S = 2wl 计算压强 p = P/S = 0.5756 kgf/cm2 = 56.41 kPa
B、轮式车辆的驱动和制动
一点补充
物体机械运动的描述
质心的平动+绕质心的转动
质心平动的描述和规律
位置：xc(t)
yc(t)
zc(t)
速度：vcx(t)vcy(t)vcy(t)
加速度： acx(t)acy(t)acz(t)
牛顿第二定律：
∑Fcx = macx
∑Fcy = macy
∑Fcz = macz
绕质心的转动的描述
绕轴的转动+轴的运动角位置：绕轴的转动θ(t)
轴的运动
α(t)
进动
β(t)章动
若轴的方向不变，则无进动和章动，称为定轴转动。引起转动的物理作用：力矩
Mc = F l
其中 l 为力臂 力矩的计算
1）若： F 与 l 垂直，则： M = F l
2）若： F 与 l 成夹角γ，则： M = F l sin γ = Fn l = F h
转动定律：∑MC = JCβ
若： 角加速度β=0
则： ∑MC = 0
杠杆原理
即：使物体逆时针旋转的力矩等于使物体顺时针旋转的力矩
下图是前轮驱动 力学定律：牛顿第二定律：∑F = ma 转动定律： ∑MC = JCβ 若： β=0
则： ∑MC = 0 具体分析前轮驱动汽车的受力关系： F – f = ma N1+N2=P F h – f h+N2 l2 – N1 l1=0 联立方程，可解出N1和N2
N1 =(Pl2+mah)/(l1+l2)
N2 =(Pl1-mah)/(l1+l2)很明显： N1>N2
若是后轮驱动，N1和N2的计算结果又是如何呢？ 参考教材中第36~37页。
经过分析计算可知：后轮驱动时的N1和N2的计算结果与前轮驱动的情况是相同的。摩擦力：f =μN 式中： μ为摩擦系数
当轮胎与地面出现滑动时，μ为滑动摩擦系数
当轮胎与地面即将出现滑动时，μ=μs为最大静摩擦系数
当汽车行驶时，驱动轮的驱动力就是摩擦力，则： F =μN 若是前轮驱动： F 2=μN2 若是后轮驱动： F 1=μN1
由于：
N1 =(Pl2+mah)/(l1+l2)N2 =(Pl1-mah)/(l1+l2)若：l1≈l2 则： F 1 > F
2故：在通常的重心设计情况下，后轮驱动更好些。
当然，采用前轮驱动设计时，可以使： l1 > l2
这样，就可使： N2 > N从而： F2 > F1
通常可采用发动机前置的办法，使车的重心前移来做到这一点。
学习资料三
制动问题
经分析发现：制动时的N1和N2的计算结果与驱动时的公式是相同的。
但此时，在公式中：a < 0 由于：
N1 =(Pl2+mah)/(l1+l2)
N2 =(Pl1-mah)/(l1+l2)当： Pl2+mah = 0
时
即当：|a| = Pl2 / mh = gl2 / h 时
N1 = 0 此时，后轮离地腾空，有翻车危险。设：l ≈ 2.5m
l2 ≈ 1.2m
h ≈ 0.7m 则： |a| ≈ 1.7g 由于：在制动时，-F-f = ma 而：F = μN2
f=μN1
N2 +N1 =mg
故：-μmg=ma 即：a=-μg
很明显：当 l2 / h ≥ μ
时
就不会翻车。
C、轮式车辆的极限加速度和极限速度
极限加速度
由前面的分析计算可知：
N1 =(Pl2+mah)/(l1+l2)
N2 =(Pl1-mah)/(l1+l2)
F – f = ma 若在极限加速度下：
F =μs Ni
（前轮驱动i=2，后轮驱动i=1）
f =μr Nj
（前轮驱动j=1，后轮驱动j=2）式中： μs 为最大静摩擦系数，μr 为滚动摩擦系数 通常： μs >μr
前轮驱动的情形
此时：
F =μs N2
f =μr N1 计算表明：
asl1rl2l1l2shrhg
后轮驱动的情形此时：
F =μs Nf =μr N2 计算表明：
a
sl2rl1l1l2shrhg
很明显：在通常情况下，后轮驱动的极限加速度更大，车辆的加速性更好。
极限速度
目前，小轿车的最大速度已在150 km/h左右。
那么，汽车的极限速度受到哪些因素的制约呢？提高极限速度的办法有哪些呢？ 很明显：当汽车达到极限速度时 a = 0 即： F – f – fa = ma = 0 式中： fa为汽车的空气阻力 前轮驱动的情形
此时：
F =μs N
2f =μr N1 即： μs N2 – μr N1 – bv2 = 0 解得： vsl1rl2l1l2mgb
后轮驱动的情形
此时：
F =μs N1
f =μr N2 即： μs N1 – μr N2 – bv2 = 0 解得： vsl2rl1mgl1l2b
很明显，前后轮驱动方式对极限速度影响不大。要提高极限速度，首先应减小空气阻力系数b；其次，可增大μs。
学习资料四
火车转向与汽车平地转向的翻车问题
火车转向问题是利用外轨超高来解决（P7-P10）。
汽车在平地转向时，由转向轮的摩擦力提供了转向力矩和向心力。但考虑汽车的侧向受力，就会发现：汽车平地转向存在翻车问题。
设：车向左转向 考虑牛顿运动定律：
NL+NR=mg fL+fR=mv2/r 考虑杠杆原理：
fLfRhNLB2NRB2
利用上述方程，解出NL和NR，可得：
NR2m2vhg2rB2m2vhgNL2rB
很明显，若：NL0
有： v
此时左侧车轮离地，有翻车危险。故：正常行驶时，应：NL0
即：
vgB2hrgB2hr
3、专题二 飞机飞行的力学原理
飞机的机翼在飞行中产生升力和阻力
机翼的升力： FY = CY v 2 机翼的阻力： FX = CX v 2
升力系数CY和阻力系数CX：
CY和CX都与气流方向和机翼运动方向（航向）的夹角有关，这一角度称为迎角。一般来说，迎角越大，升力和升力系数越大，阻力和阻力系数也越大。当迎角大于某一角度时，升力和升力系数会急剧下降。这一角度称为失速角。
特例：直升飞机
直升飞机通过旋翼的旋转运动产生升力 旋翼旋转时机体可保持静止——悬停
固定翼飞机的机体与机翼刚性连接。机翼运动产生升力，机体也随之运动。因此无法悬停。
一点补充：飞艇和热气球
飞艇是一种轻于空气的航空器，艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体（氢气或氦气）借以产生浮力使飞艇升空。
热气球是利用加热的空气低于气球外的空气密度以产生浮力飞行。自带的加热器调整气囊中空气的温度，从而控制气球升降。
一点计算
庞然大物的飞艇
设飞艇艇体结构和载重合计质量为m，艇体体积为V，空气密度为ρa，艇内气体密度为ρ，则要使飞艇升空，应有：
ρa V g >(m+ ρ V)g
即：
V > m /(ρaρ)= m /(ρ0ρ)≈ 10373 m3 太大了！很难成为实用的交通工具。
第五篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第四单元 电解原理及其应用 第一节电解原理(备课资料)
●备课资料
1.金属导电与电解质导电在本质上有什么不同？
金属晶体由金属原子、金属离子、自由电子三种微粒构成。金属离子带正电荷、自由电子带负电荷，通过静电作用力——金属键，使这些微粒结合在一起。自由电子是指脱离金属原子在整块金属晶体中做无规则运动的电子。在电场作用下，自由电子由负极移向正极形成电子流。这就是金属导电的本质，导电时金属原子和金属离子都是不移动的。金属导电属物理变化。
电解质在溶于水时，能电离出带电荷的自由阴、阳离子，属于离子型化合物的某些电解质在熔化时也能电离出自由离子。在电场作用下，这些自由离子做定向移动并在两极上分别得失电子，阳离子移向阴极得到电子，阴离子移向阳极交出电子，这样在外电路的导线中有自由电子定向移动形成了电子流。而在电解质或电解质溶液中只有自由离子分别向两极移动，而没有电子移动。在离子得失电子的同时，伴随着发生了化学变化。
2.电解与电离有什么区别和联系？
电解与电离是两种不同的概念，但它们之间有一定的联系。
电离是指电解质在溶解于水或熔化条件下离解成自由离子的过程。这过程不需要通电，电离的过程主要是物理变化过程。
电解是指对电解质水溶液或融熔状态的电解质通直流电时、自由离子在两极上发生氧化—还原的过程。电解时必须通电，电解过程是化学变化过程。电解质导电的过程，也就是电解的过程。
电离是电解的前提条件，只有电解质先电离出自由离子，通电时才能发生电解。如对食盐晶体通电，食盐晶体不导电，也不发生电解；如对熔融食盐液体通电，液态食盐导电，同时钠离子在阴极得电子被还原成钠原子，氯离子在阳极交出一电子被氧化成氯原子，又结合成氯分子。电解食盐水溶液时，得到氯气、氢气和氢氧化钠。
3.用惰性电极电解电解质溶液时溶液的pH变化及电解的类型有如下规律
4.原电池、电解(镀)电极名称的确定(1)确定原电池电极名称的方法
方法一：根据原电池电极材料的性质确定。通常是：
①对于金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；
②对于金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等；
③对于金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极，如电池等。
方法二：根据电极反应的本质确定：原电池中，负极向外电路提供电子，所以负极上一定发生失电子的氧化反应，正极上则一定发生得电子的还原反应。所以，失电子的反应→氧化反应→负极；得电子的反应→还原反应→正极。
(2)确定电解(镀)池电极名称的方法
确定电解(镀)池电极名称有如下两种方法
方法一：与外电源正极连接的一极是阳极，与负极连接的一般是阴极。方法二：电极上发生氧化反应的是阳极，发生还原反应的是阴极。5.重金属引起的水污染
重金属污染可用下表表示：
6.电解质与水的电解 纯水是极弱的电解质，很难导电。在纯水中通以直流电，在一般条件下不发生电解作用。如果在水中加入强的含氧酸(如H2SO4)、活泼金属的可溶性含氧酸盐(如Na2SO4、KNO3)或可溶性强碱(如NaOH、KOH)，以增加水的导电性，则电解就能顺利进行，阴、阳两极上的产物分别为氢气和氧气。
现以纯水中加入Na2SO4通电分解为例来说明这个问题。当Na2SO4溶于水时，即完全离解为Na和SO＋。
Na2SO4===2Na＋SO
＋
虽然水是弱电解质，但是也能发生微弱的电离。
H2O
＋
H＋OH
＋
＋－因此，在水溶液中存在着四种离子：Na、H、SOH向阴极迁移，SO＋
－
和OH。通入直流电后，Na和
－＋和OH向阳极迁移。但在各个电极上究竟是哪一种离子放电，则取决于它们电极电位的高低，也就是说，取决于离子得失电子的难易。根据上述四种离子的标准电极电位是：
2H＋2eNa＋e4OH2SO－＋－＋－
H2, Na，－
E°=0.000伏 E°=－2.71伏 E°=＋0.401伏 E°=＋2.00伏
＋O2＋2H2O＋4e, S2O＋
＋2e，＋
－在阴极上，由于Na比H难于接受电子，因此H放电而产生氢；在阳极上由于SO比OH难于失去电子，因此OH放电而产生氧，这样的过程，图示如下： －
－
可见在水中加入的Na2SO4并不发生电解，它的阴、阳两种离子依然存留在溶液中，实际上电解的是H2O,Na2SO4在这里只是起着导电的作用。
＋－由于H和OH分别不断地在阴、阳两极上放电，H2O的电离平衡就不断地向生成离子的方向移动，H2O
－
H＋OH
＋
＋－于是H2O不断地电解，OH就不断地聚集在阴极区(Na也聚集在这里)，显然这里的溶液就呈碱性；同样，H也不断地聚集在阳极区(SO＋
也聚集在这里)，显然这里的溶液就呈酸性。
＋从这个例子，可知碱金属离子在阴极上总是比H难于放电，含氧酸根离子在阳极上，－也总是比OH难于放电。所以在水中加入可溶性的碱金属含氧酸盐，或强的含氧酸，或可
＋－溶性的强碱，通以直流电，都是H和OH放电，而所加的电解质仅是起着导电的作用。
*研究性课题推荐
课题1 皮革厂含铬废水处理的调查 背景资料：
铬在很多领域有较大用途。铬化合物中，Cr(Ⅵ)主要以CrO
(溶液为黄色)和Cr2O
＋
(溶液为红色)形态存在，在酸性条件下具有很强的氧化性，能被还原剂还原成Cr3(溶液为紫色)；Cr(Ⅵ)化合物水溶性很强，而铬(Ⅲ)化合物水溶性很低。铬对环境造成污染，其中，Cr(Ⅵ)的毒性比铬(Ⅲ)的毒性强200倍。
对含铬废水的常用的处理方法有：(1)方法一：电解法。
①往工业废水中加入适量食盐，增加污水中离子浓度，增强导电能力。②以铁作为阳极进行电解。
以生成的Fe2为还原剂，在酸性溶液中与Cr2O＋＋
＋
发生氧化还原反应。这样Cr2O被还原成Cr3。在电解过程中，由于H在阴极不断放电，打破了水的电离平衡，促进水的电离，溶液的pH上升，溶液中的阳离子以Cr(OH)
3、Fe(OH)
2、Fe(OH)3形成沉淀。
③鼓入空气。经过一段时间后，使废水中含铬量降到可排放的标准。
由于Fe(OH)3开始沉淀的pH为2.7，沉淀完全的pH为3.7。Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.6,沉淀完全的pH为9.6,并且Fe(OH)2呈絮状，不易从溶液除去。但根据已学的知识，Fe(OH)2极易被O2氧化，所以在处理过程中鼓入空气，让空气中的O2充分与Fe(OH)2反应，成为容易分离的Cr(OH)
3、Fe(OH)3，使废水含铬量降到可排放标准。
(2)方法二：
用FeSO7·7H2O处理含铬(Ⅵ)有毒废水是目前工艺上常用的方法。它的优点是经过加料配比后，可使最终的固体产物成为制备铁氧体复合氧化物(可用Cr
Fe
Fe2O4表示)的＋原料，此原料经烧结后，就得到铁氧体复合氧化物。这是一种变害为利的方法。
方法三：
制革厂排放的污泥中约有1/3是有机物，其余是大量的含铬物质，直接排放污泥会对环境造成污染。1996年，外国科学家研究成功了一种技术，较好地解决了制革厂废物利用与环境保护问题。工艺流程如下：
① 污泥与普通黏土以一定比例混合(污泥占25%～30%)后制成砖坯，在窑中以850～ 950℃温度灼烧；
②灼烧前期向窑中鼓入补充了氧气的空气。原因是烧掉有机物，否则无法制成火砖；燃烧有机物在氧气充足的条件下进行，放出足够热量，可节省燃料；
③灼烧后期改用普通空气，且故意限制入窑空气的数量，使呈缺氧状态。原因是保证＋6价铬化合物转变成＋3价铬化合物，并稳定地以＋3价铬化合物形式被固定在火砖内，否则，如以＋6价铬化合物存在，则在雨水淋湿或施工淋水时，铬会被溶解出来而污染环境；
④烧制完成后，直至窑温降至200℃以下，才允许空气自由流通。课题要求：
1.请调查当地的皮革鞣制厂，了解它们对含铬废水处理的技术情况。2.比较该技术与现今流行技术的差异； 3.根据所学知识提出你的意见和建议。课题2：生活中使用电镀制品的调查
市场调查：1.生活中使用电镀制品的情况。2.电镀制品的价格与被镀金属价格的比较。要求写出市场调查报告。
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