第一篇:初中系统复习总结提高方法
初中系统复习总结提高方法
复习总结是对前面已学过的知识进行系统再加工,并根据学习情况对学习进行适当调整,为下一阶段的学习做好准备,它是学习四环节之后的一个重要步骤。下面是小编为你带来的初中系统复习总结提高方法,欢迎阅读。
1.复习总结的重要作用
(1)融汇贯通,编制知识之网。
有人说:“智慧不是别的,而是一种组织起来的强有力的知识体系”,这里所说的一种组织起来的知识体系是指系统化的知识,而形成系统化的知识正是复习的中心任务。一个学生通过平时分科、分章、分节的学习,可以基本上完成对各科基本概念、基础知识的理解任务,但这时学生头脑中的知识比较孤立、片面,显得凌乱,通过复习总结,把各部分知识有机地“串”起来,力求融会贯通,透彻理解,直到掌握各部分知识之间的区别和联系,完成知识体系化的任务为止。系统化的知识具有少而精的特点,具体说,知识的信息量减少了,重点突出了,认识深刻了,关系清楚了,十分有利于理解和记忆。复习表面看是重复,实际上是知识的深化,其效果与初次学习不大一样。
(2)查漏补缺,保证知识的完整性。
由于种种原因,学生在学习过程中难免出现漏洞和欠缺,有的属于理解问题,有的属于记忆问题。通过复习,一旦发现,就可及时补上。凡是复习抓得紧的学生,学习中的漏洞和欠缺都能及时得到补救。因此,他们的知识就比较完整。知识的完整与否是十分重要的。很多同学学不好,考不好,其实他们头脑中也学了很多知识,只是这些知识的整体性差了些,还存在不少错漏之处罢了。例如一个学生外语考了100分,另一个考了50分,真的前一个学生的外语知识就比后一个学生多一倍?并不是这样。因为正确解答一个英语题目要准确无误地用到好几个知识,其它都会,只有其中一两处不会,那么这个题目就难得全分。同样在解数理化题时也是这样,一道题有五个弯子,你能过去四个,就差一道弯过不去,这个题目就做不到底,就难得全分。久而久之,不仅学不好知识,还严重影响你的智力发展。有人形象地把整体知识比喻成一张网,学习特别好的同学知识整体性好,捉起鱼来一条跑不掉,考试经常得100分。有的同学知识整体性差,网上大洞小洞很多,鱼儿从洞中跑掉了,哪里还能考到什么好分数。但是只要这些同学抓紧复习这一环节,树立信心,是完全可以学好的。
(3)强化记忆。
就是说要把学习的成果牢固地贮存在大脑里,以便随时“取用”。有些学生总抱怨自己记性太坏,学过的知识到用的时候往往想不起来。早在1885年,德国的心理学家艾滨浩斯通过实验,发现刚刚记住的材料,一小时后只能保持44%,一天后能记住33%,经过两天留下的只有28%,六天以后为25%,学习以后,所有的人都会发生先快后慢的遗忘过程。心理学家研究证明,人通过学习掌握知识在大脑中形成了一定的神经联系。遗忘过程就是头脑中已建立起来的神经联系消褪了,要想使这些联系不消褪,不仅靠对学习材料理解的深刻,而且要通过反复的、有效的刺激(复习和练习)来强化这种神经联系。实际上记性好的同学,不仅学习时重视理解,而且重视复习,他们是“每天有复习,每周有小结,每章有总结”,经常从不同的角度,不同的层次上进行复习,从而形成了惊人的记忆力。
通过复习总结,就可以在头脑中编织起一张完整、系统而牢固的知识之网,有了这张网,不仅可以熟练掌握以前的知识体系,还为今后进一步学习新知识打下了坚实的基础。孔子曰“学而时习之”,“温故而知新”,说的就是这个意思。
2.复习总结时应当注意的问题
(1)适当安排复习内容。
一种是紧紧围绕一个中心内容进行。例如复习总结二元一次方程组的解法,就要抓住什么是二元一次方程组,它的解有几种情况,解二元一次方程组的思路是什么,有哪几种解法,有哪几种类型题等问题进行。与此无关的内容暂不复习。这样就使二元一次方程组的解法问题在头脑中处于明显突出的地位,印象深刻。有的学生复习没有明确的中心,效果很差,看一遍只能起到一个熟悉的作用。知识仍然是零散的、没有围绕知识点形成知识团块。另一种是按预定的章节进行复习总结。把本章的概念、公式、法则、定理、定律、要点等精华提取出来,再贯通思考它们之间的内在联系,用“联系”再把这些精华要点“串”起来,有机地“挂”‘在自己的知识“网”上。另外,复习总结的内容不要超越教学大纲,更不要离开教材的范围和体系。否则会出冤枉劲,甚至造成错误。
(2)要认真做好复习笔记。
在复习中同学们经过艰苦的思考获得了完整而系统的知识,应当珍惜这个学习成果。及时用笔记的形式记录下来。有了复习笔记,就可以使下次的复习建立在这次复习的基础上,不必再从头开始了。有了复习笔记,时常看看可以起到提纲携领、强化记忆的作用。调查中我们发现会学习的学生,一般都很重视做复习笔记。经过一次又一次的努力,终于把厚厚的一本书变成了“薄薄”的几页纸。而这几页纸上记录的正是“编织”成的“知识之网”。复习笔记千万不要变成课本的再版,上课笔记的再造,要尽量简明,一目了然。此外,笔记要具有自己的特长。凡自己认为掌握得好的可以从略,认为掌握不好的则要详细些,可以说笔记是自己劳动的结晶,知识的精华,一定要妥善保管好,备考时用起来,可以使自己迅速回到曾经到过的最高水平;使自己迅速地抓住知识的全局,优秀生在考前往往只翻一下复习笔记就行了,考前很轻松,这种轻松是平时紧张劳动换取的。
(3)要抓紧平时的学习。
要在分析比较的基础上,对所学知识进行综合、归纳和抽象概括,从而完成知识系统化的工作。概念是思维活动的细胞,如平时不抓紧学习,那么复习就变为“补课”了,一天复习下来,只不过弄清一些局部问题,根本无法掌握系统化的知识,这样做,时间也不允许,可见抓紧平时的学习(上课、预习、作业等)是搞好复习的基础,复习是平时学习的深入和继续。
(4)要在尝试回忆中进行。
复习中,遇到问题不要急于看书或问人,要先自己想。这对于集中注意力,强化记忆,提高学习效率很有好处。如果分成几次复习一个完整的知识,那么每次复习时,先把上次内容再回忆一下。这样做不仅保持了知识的连贯性,而且对记忆有很好的效果。
(5)要适当看点题、做点题。
先把过去做的有关习题温习一下,具体方法先回忆解题思路,在这个基础上再适当做点题,目的是检查复习效果,加深对知识的理解,培养运用所学知识去解决问题的能力。选题要围绕复习的中心来选,通过做综合题来推动知识的完整化和系统化,培养综合运用知识的能力。
复习总结过后,还要根据自己的学习情况对学习进行调整。中学这个“黄金时代”,对每个学生来讲都是极宝贵的。每个学生都应当使自己的学习沿着勤奋、科学、高效的道路前进。这样才能为今后的事业打下雄厚的基础。要想做到这一点,要善于及时发现自己学习中的问题(包括学习目的、态度、方法、计划等)不断地调整自己的学习。怎样才能发现自己学习中存在的问题呢?主要可以通过复习总结、考后分析、自我检测等活动来发现问题,一旦发现了自己的偏差和问题,就要及时采取相应的措施以达到改进学习的目的。例如某位同学在复习总结时,发现许多英语单词忘记了,语法关系也混淆不清,就知道自己前阶段英语未学好,再分析是什么原因,如果是时间用少了,下阶段就要多用些时间,如果是方法问题,下阶段就要改进方法,如果是受到了什么干扰,下阶段就要尽量排除这种干扰,如果实在排除不了,还要尽量设法使干扰造成的影响越小越好。
在调查中我们发现,凡是学习成绩优异的学生,都很重视学习时间的调整分配。当然,调整也包括对学习目的、学习态度、学习计划、学习方法的调整。通过调整,学习目的明确了,态度端正了,计划合理了,方法科学了,时间的分配和精力的使用恰当了,学习就会不断取得进步,学习成绩也就上去了。
[初中系统复习总结提高方法]
第二篇:初中物理复习摩擦力复习提高
摩擦力复习提高
模块一
摩擦力的概念基础
一、知识点
摩擦力产生的条件:
⑴接触面不光滑;
⑵两物体相互接触且有挤压;
⑶两物体间有相对运动或相对运动趋势.
二、例题精讲
【例1】★
下列叙述正确的是()
A.
相互接触的物体发生相对运动时,一定会产生摩擦力
B.
静止在斜坡上的汽车如果受到的力全部消失,汽车仍保持静止
C.
行驶中的公交车刹车时,站立的乘客身体会前倾,是由于人受到惯性的作用
D.
马拉车向前运动时,车受到向后的摩擦力,马受到向前的摩擦力,说明力的作用是相互的考点:
摩擦力产生的条件;力作用的相互性;惯性现象;力与运动的关系.
解析:
A、相互接触的物体,不一定相互挤压,因此即使发生相对运动时,也不一定会产生摩擦力;故A错误;
B、因为汽车原来就处于静止状态,当受到的力全部消失,汽车仍保持静止,故B正确;
C、行驶中的公交车刹车时,站立的乘客身体会前倾,是由于人的惯性,不可以说惯性作用,故C错误;
D、马拉车向前运动时,车受到向后的摩擦力,地面受到车向前的摩擦力,二力是一对相互作用;马受到向前的摩擦力,地面受到向后的摩擦力,二力是一对相互作用力.故D错误.
答案:
B
【测试题】
关于摩擦力,下列说法中正确的是()
A.
只有相互接触的物体间,才有可能有摩擦力
B.
物体只有在运动时才受摩擦力的作用
C.
摩擦力随物体的重力增大而增大
D.
在皮带传动中,往皮带上涂皮带蜡是为了减小摩擦
考点:
摩擦力产生的条件.
解析:
A、因为摩擦力是在相接触的面之间产生的,因此只有相互接触的物体间,才有可能有摩擦力,故A正确;
B、摩擦力包括静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力,即静止的物体也可能受摩擦力作用,故B错误;
C、影响滑动摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和压力大小,与重力无关,故C错误;
D、皮带传动时,在皮带上涂“皮带蜡”,这是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力的,故D错误.
答案:
A
【例2】★
一物体随传送带一起水平匀速向右移动,下列说法正确的是()
A.
物体不受摩擦力
B.
物体受水平向右的摩擦力
C.
物体受水平向左的摩擦力
D.
上述说法都不对
考点:
摩擦力产生的条件.
解析:
物体随传送带一起水平匀速向右移动,所以物体与传送带之间没有相对运动的趋势,不受摩擦力的作用,因此BCD错误,A正确.
答案:
A
【测试题】
下列情况中,物体不受摩擦力的是()
A.
小车静止放在水平地面上
B.
木块静止放在斜坡上
C.
货物随传送带一起斜向上匀速运动
D.
足球在地面上滚动得越来越慢
考点:
摩擦力产生的条件.
解析:
A、小车静止放在水平地面上,虽然两个物体相互接触,但是没有运动的趋势,所以它们之间没有摩擦力,故该选项符合题意;
B、木块静止放在斜坡上,所以此时木块有一个向下的运动趋势,故此时会受到一个沿斜面向上的摩擦力,故该选项不符合题意;
C、货物随传送带一起斜向上匀速运动,即货物有一个向下的运动趋势,所以其会受到一个沿斜面向上的摩擦力,故该选项不符合题意;
D、足球在地面上滚动,其会受到一个与其运动方向相反的摩擦力,故该选项不符合题意.
答案:
A
模块二
摩擦力的应用
一、知识点
1.增大有益摩擦的方法:
⑴增大压力;
⑵使接触面更粗糙;
⑶变滚动为滑动.
2.减小有害摩擦的方法:
⑴减小压力;
⑵使接触面更光滑;
⑶变滑动为滚动;
⑷加润滑油.
二、例题精讲
【例3】★
下列措施中,属于增大有益摩擦的是()
A.
自行车转轴处装有滚珠轴承
B.
气垫船利用气体将船和水面分离
C.
旱冰鞋底装有滚轮
D.
有的水泥路面做成一道道的细槽
考点:
增大或减小摩擦的方法.
解析:
A、自行车转轴处装有滚珠轴承是减小有害摩擦;
B、气垫船利用气体将船和水面分离是减小有害摩擦;
C、旱冰鞋底装有滚轮是减小有害摩擦;
D、有的水泥路面做成一道道的细槽是增大有益摩擦.
答案:
D
【测试题】
在家里的浴室中,为了防止地面沾水使人打滑跌倒,下列采取的措施错误的是()
A.
浴室地面应铺上带有凹凸花纹的地砖
B.
人沐浴时穿的拖鞋底带有凹凸花纹
C.
脚底下放一条毛巾
D.
穿上平底的塑料拖鞋
考点:
增大或减小摩擦的方法.
解析:
A、地面铺凹凸不平的地砖是增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦力防止滑倒.符合题意.
B、穿着带有凹凸不平花纹的拖鞋,是增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦力防止滑倒.符合题意.
C、脚底下垫一条毛巾,是增大接触面的粗糙程度,来增大摩擦力防止滑倒.符合题意.
D、穿着平底塑料拖鞋,接触面比较光滑,摩擦力较小,容易滑倒.不符合题意.
答案:
D
【例4】★
自行车是生活中最常见的交通工具,以下认识中错误的是()
A.
脚踏上印制花纹是为了增大摩擦
B.
车轮做成圆形是为了减小摩擦
C.
车把手紧套在钢管上是为了减小摩擦
D.
用力捏刹车把是为了增大摩擦
考点:
增大或减小摩擦的方法.
解析:
A、脚踏上印制花纹是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;故A不符题意;
B、车轮做成圆形是通过变滑动为滚动的方法来减小摩擦;故B不符题意;
C、车把手紧套在钢管上是通过增大压力的方法来增大摩擦;故C符合题意;
D、用力捏刹车把是通过增大压力的方法来增大摩擦;故D不符题意;
答案:
C
【测试题】
下列措施中,为了减小摩擦力的是()
A.
浴室脚垫做得凸凹不平
B.
下坡时,捏紧刹车闸
C.
汽车轮子上加防滑链
D.
旱冰鞋装有滚轮
考点:
增大或减小摩擦的方法.
解析:
A、浴室脚垫做得凸凹不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,不符合题意.
B、下坡时,捏紧刹车闸,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦,不符合题意.
C、汽车轮子上加防滑链,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,不符合题意.
D、旱冰鞋装有滚轮,是用滚动代替滑动减小摩擦力,符合题意.
答案:
D
模块三
摩擦力大小的判断
例题精讲
【例5】★
如图所示,有两个相同的梯形物体,它们在力的作用下,以下列四种方式沿相同的水平面运动,下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较,正确的是()
A.
f丙>f甲=f丁>f乙
B.
f乙>f丙>f丁>f甲
C.
f乙>f丁>f甲>f丙
D.
f乙>f甲=f丁>f丙
考点:
摩擦力大小的影响因素.
解析:
⑴甲、丁两图,压力和接触面的粗糙程度相等,接触面的大小不同,由于摩擦力的大小与接触面的大小无关,因此甲、丁两图摩擦力大小相等,即f甲=f丁;
⑵甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,乙图的压力大,因此乙图的摩擦力比甲图的大,即f乙>f甲;
⑶甲、丙两图,压力相同,甲图是滑动摩擦,丙图是滚动摩擦,相同情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小,即f甲>f丙.
故这四个图摩擦力大小顺序是:f乙>f甲=f丁>f丙
答案:
D
【测试题】
如图所示,物体放在水平桌面上,当用水平力F向右推物体做匀速直线运动时,力F的大小()
A.
变大
B.
变小
C.
不变
D.
先变大后不变
考点:
摩擦力大小的影响因素.
解析:
当用水平力F向右推物体做匀速直线运动过程中,物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,又因为做匀速直线运动,所以F=f,推力F也不变.
答案:
C
【例6】★★
如图所示,水平面上叠放着A、B两个物体,在水平力F1和F2的作用下,以共同速度v一起向右匀速运动,已知F1=5N,F2=3N,那么物体B的上、下表面所受摩擦力的大小分别为()
A.
5N
2N
B.
3N
0N
C.
0N
2N
D.
5N
8N
考点:
摩擦力的大小.
解析:
A、B一起向右做匀速直线运动,所以它们受平衡力,以A为研究对象,在水平方向上,A受水平向右的拉力F1,还应受水平向左的摩擦力,与F1平衡,如图所示:
则fA=F1=5N,方向水平向左;
以AB为研究对象,在水平方向,受F1、F2和摩擦力的作用,AB在这三个力的作用下平衡,AB向右运动,所以受向左的摩擦力,如图所示:
根据平衡条件得,F2+fB=F1
fB=F1-F2=5N-3N=2N,方向水平向左.
答案:
A
【测试题】
一个质量为m半球沿竖直方向切成质量相等的A.B两部分,在水平力F的作用下紧贴竖直墙壁保持静止状态,如图所示,则其中物块A受到物块B的摩擦力的大小为()
A.
0.5mg
B.
0
C.
mg
D.
F
考点:
摩擦力的大小.
解析:
以B为研究对象:由二力平衡的条件知,因为B处于静止状态,所以受到平衡力的作用,即B的重力与A给它的摩擦力是一对平衡力.重力的方向竖直向下,所以B受到的摩擦力竖直向上,并且摩擦力等于重力,即0.5mg.
以A为研究对象:由于力的作用是相互的,所以B会对A产生摩擦力的作用,根据一对相互作用力的大小相等、方向相反可得B对A的摩擦力大小等于0.5mg,方向竖直向下.
答案:
A
【例7】★★
现有3块相同的砖,每块砖重为10N,一人用竖直的两板将三块砖如图所示夹起,则“2号”砖左侧和右侧各自所受摩擦力大小分别为()
A.
5N
5N
B.
5N
10N
C.
10N
5N
D.
10N
10N
考点:
摩擦力的大小.
解析:
块砖受到的重力是10N,由于摩擦力与重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知“2号”砖,左侧受向上的5N摩擦力,右侧受向上5N的摩擦力.
答案:
A
【测试题】
物A重5N,物B重10N,现用对A施加一水平推力F=100N,将A、B压在竖直墙壁上静止,如图所示,则B的左表面所受的静摩擦力大小和方向为()
A.
5N、竖直向上
B.
5N、竖直向下
C.
10N、竖直向上
D.
10N、竖直向下
考点:
二力平衡条件的应用;力作用的相互性;摩擦力的大小;摩擦力的方向.
解析:
A在竖直方向上受重力、摩擦力而处于静止状态,故A所受摩擦力应等于重力,即Ff=GA=5N,A所受摩擦力方向向上;
因A对B的作用力与B对A的作用力为大小相等,方向相反,故B所受摩擦力为5N,方向相下.
答案:
B
【例8】★★★
建筑工人用如图所示的装置担提起四块砖.设每块砖重为G,当砖被提起后处于静止时,第二块砖左右两面受到的摩擦力是()
A.
左右两面分别受到大小为0.5G的向上的摩擦力
B.
左面受到向上的大小为G的摩擦力,右面受到向下的摩擦力为零
C.
左面受到向上的大小为2G的摩擦力,右面受到向下的大小为G的摩擦力
D.
左面受到向上的大小为G的摩擦力,右面受到向下的大小为2G的摩擦力
考点:
摩擦力的大小;二力平衡条件的应用;摩擦力的方向.
解析:
以四块砖组成的整体为研究对象受力如图所示,砖静止,由平衡条件得:f+f=4G,f=2G,方向竖直向上.
以第一块砖为研究对象,受力如图所示,砖静止,由平衡条件,得:f=G+f1,f1=f-G=2G-G=G,方向竖直向下.
物体间力的作用是相互的,第一块砖对第二块砖的摩擦力f1'与第二块砖对第一块砖的摩擦力f1大小相等,方向相反,即f1'=f1=G,方向竖直向上,作用在砖2的左面上.以第二块砖为研究对象,受力如图所示,砖静止,由于f1'=G,方向竖直向上,砖2所受的重力为G,竖直向下,这两个力合力为零,砖2在这两个力作用下,处于平衡状态,则第二块砖右面不受摩擦力.
答案:
B
【测试题】
质量均为m的四块相同的砖放在两块平板之间,用力压紧使之保持静止,如下图所示.则第2、3两块砖之间的摩擦力为()
A.
0
B.
mg
C.
2mg
D.
3mg
考点:
摩擦力的大小.
解析:
⑴先把四块砖看作一个整体:四块砖的总重力是4mg,两边的压力F相同,两边受到的摩擦力也相同,根据平衡力知识,向下的重力4mg与两边的摩擦力之和相等;故两边的砖块1和4各受到2mg的摩擦力作用,且方向竖直向上;
⑵对于第一块砖(1号):受到木板向上的摩擦力作用,大小为2mg;自身向下的重力作用,大小为mg;根据平衡力知识,它(1号)还受到2号砖对它向下的摩擦力作用,大小为mg;根据力的作用是相互的,1号砖对2号砖的摩擦力大小为mg方向向上;
⑶对于第二块砖(2号):已经受到了两个力的作用,分别是:自身向下的重力mg、1号砖对它(2号)的向上的摩擦力mg,这两个力正好是一对平衡力;故2号砖不再受其它力,即2号砖和3号砖之间没有力的作用;第二块砖对第三块砖的摩擦力大小也就为0.
答案:
A
【例9】★★★
如图所示,斜面上质量为m的物体受到方向沿斜面向上、大小为7N的力F作用物体静止在斜面上,则关于斜面对物体的静摩擦力,以下说法中正确的是()
A.
方向一定沿斜面向上
B.
方向一定沿斜面向下
C.
大小不可能大于7N
D.
大小可能等于7N
考点:
摩擦力的方向;摩擦力的大小.
解析:
物体在平行于斜面方向上,受平行于斜面向上的推力F,平行于斜面向下的重力的分力G1,摩擦力f的作用.
⑴当G1=F时,物体不受摩擦力,f=0.
⑵当G1>F时,这两个力的合力平行于斜面向下,则物体所受的摩擦力f平行于斜面向上,由平衡条件,得:G1=F+f;f=G1-F=G1-7N,f大小取决于G1大小,大小可能大于、小于、等于7N.
⑶当G1<F时,摩擦力平行于斜面向下,f+G1=F,f=F-G1=7N-G1小于7N.
答案:
D
【测试题】
小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题.某天,他用一块较长的木板N与木块M及弹簧测力计,按如下方法研究滑动摩擦力与压力的关系.先将长木板N平放,用弹簧测力计拉着木块M在N上做匀速直线运动,如图甲,此时木块M所受滑动摩擦力为f甲;然后再将N支起,仍然用弹簧测力计拉着木块M沿N斜向上做匀速直线运动,如图乙,此时木块M所受滑动摩擦力为f乙.请你判断这两种情况下,木块M受到的滑动摩擦力大小关系是:()
A.
f甲>f乙
B.
f甲<f乙
C.
f甲=f乙
D.
f甲≤f乙
考点:
二力平衡条件的应用;摩擦力大小的影响因素.
解析:
因木板及木块不变,故接触面的粗糙程度不变,因甲中物体在水平面上,乙中物体在斜面上,故甲中物体对木板的压力要大于乙中物体对木板同的压力,故甲中物体受木板的摩擦力大.
答案:
A
【例10】★★★
(多选)如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a、b均静止.弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间()
A.
Ffa大小不变
B.
Ffa方向改变
C.
Ffb仍然为零
D.
Ffb方向向右
考点:
摩擦力的大小.
解析:
将右侧细绳剪断,则剪断瞬间,弹簧的弹力的大小不变,速度不能突变,故b仍静止,弹簧对木块b作用力方向向左,所以b所受摩擦力Ffb方向应该向右;由于弹簧弹力不能发生突变,剪断瞬间,弹簧弹力不变,a的受力的情况不变,所受摩擦力也不变,所以选项AD正确.
答案:
AD
【测试题】
一根长为L的均匀长方木条放在水平桌面上,如果用F的水平力推它,恰好使它做匀速直线运动.现用水平力F推木条,当木条经如图所示位置时,桌面对它的摩擦力为()
A.
F
B.
C.
D.
考点:
摩擦力的大小.
解析:
当木料经过图示位置时,对桌面的压力等于木料的重力,木料与桌面间的滑动摩擦力大小仍为重力的μ倍,则桌面对它的滑动摩擦力大小为μmg.用F的水平力推它,恰好使它做匀速直线运动,即木料处于平衡状态,受平衡力的作用,摩擦力等于推力F.
答案:
A
【拓展题】
木块A上放置4个50g砝码,细线的另一端B处挂着4个50g的钩码.拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,若在A、B处各拿走一个砝码,木块A的质量不可忽略不计,则物体A将()
A.
仍保持匀速直线运动
B.
速度逐渐减小
C.
速度逐渐变大
D.
无法判断
考点:
平衡状态的判断.
解析:
在此题中,木块A上放置4个50g砝码,细线的另一端B处挂着4个50g的钩码.拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动;即说明此时B中钩码的重力等于木块与桌面的摩擦力.
解法一:设木块与桌面的滑动摩擦系数为μ,木块的质量为m木
由题意可得,拿走砝码后摩擦力
=
所以木块A受到的摩擦力大于绳子对它的拉力,速度将逐渐减小.
解法二:极限法,当拿去所有砝码的时候,木块A不受到绳子的拉力,但却受到摩擦力,合力方向向左,速度会逐渐减小.拿去一个的情况和四个情况对合力的影响只有量的区别.
答案:
B
模块四
摩擦力的探究实验
例题精讲
【例11】★★
如图所示是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置,长方体小木块各个侧面光滑程度相同,长木板一面为较光滑的木板面,另一面是粗糙的布面;
⑴水平向右拉动长木板,当小木块静止时,小木块受到测力计的拉力和滑动摩擦力是一对________
(填“非平衡力”或“平衡力”);
⑵选择四种不同的接触面,通过增减木块上的砝码,改变木块对木板的压力,依次水平向右拉动长木板,将每次测量结果填入表中:
实验序号
木板与木板的接触面
压力
测力计示数
木板正面与木板面
2.5N
1.2N
木板正面与木板面
5.0N
2.4N
木板正面与木板面
7.5N
3.6N
木板侧面与木板面
2.5N
1.2N
木板侧面与布面
2.5N
2.0N
木板正面与布面
2.5N
2.0N
⑶由实验1、4或5、6可知,滑动摩擦力与接触面的面积大小_______
(填“有关”或“无关”);
⑷由实验________
(填实验序号)可知,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________;
⑸实验1、2、3控制了____________和_________不变,研究了滑动摩擦力大小与________的关系,此时,滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成__________比.
考点:
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验.
解析:
⑴弹簧测力计水平拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,实验中用弹簧测力计拉动长木板做匀速直线运动时,水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力.
⑶木块平放或侧放时,滑动摩擦力示数相同,说明滑动摩擦力大小跟接触面积大小无关.
⑷由实验1、6或4、5可知,压力大小不变,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
⑸实验1、2、3控制了接触面的粗糙程度和接触面积不变,仅改变压力大小,发现压力越大,滑动摩擦力越大,什么滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成正比.
答案:
⑴平衡力;⑶无关;⑷1、6;大;⑸接触面的粗糙程度;接触面积;压力;正.
【测试题】
在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验时,某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板上做匀速直线运动,实验记录如下表.该实验是为了研究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系()
实验
次数
木板
表面
木块
放置
木块运动的快慢
弹簧测力计的示数/N
较光滑
平放
很慢
1.8
较光滑
平放
较慢
1.8
较光滑
平放
较快
1.8
A.
接触面压力大小
B.
接触面积大小
C.
物体的运动速度
D.
接触面粗糙程度
考点:
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验.
解析:
分析表中数据可知,木板表面的光滑程度、木块放置方法、弹簧测力计的示数都相同,只有木块运动的快慢不同,利用控制变量法分析可知,该实验是为了研究滑动摩擦力与物体的运动速度的关系.
答案:
C
【例12】★★★
为测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案,实验装置如图所示.(实验中不计弹簧测力计的重力)
[甲方案]在水平实验桌上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平匀速拉动木块,使木块在木板上面滑动.
[乙方案]将木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平地拉住木块,沿木板方向水平拉木板,使木板在木块下面滑动.
⑴从实验操作方面考虑,应选______方案,简要理由_____________________________.
⑵从实验误差方面考虑,应选______方案,简要理由_____________________________.
考点:
有关摩擦力的设计试验;二力平衡条件的应用.
解析:
在甲方案中,要保证摩擦力等于拉力,就必须匀速拉动木块,在实际操作中,很难保证匀速.而乙方案中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,摩擦力始终等于拉力.所以选择乙方案.
由于在实际操作中,甲方案很难保证住匀速拉动木块,所以测力计的示数就要发生变化.从而造成读数不准,误差偏大.而在乙方案中,木块始终处于静止状态,摩擦力始终等于拉力,而由于木块对木板的压力不变,木块与木板的接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,拉力也不变,测力计的示数也不变.这样读数准确,误差小.
答案:
⑴乙;甲方案中,木块运动要求匀速,实际很难控制.乙方案中,木板滑动时可以是变速的.实验操作容易;
⑵乙;甲方案中,由于弹簧测力计是运动的,不易读准示数.乙方案中,弹簧测力计是静止的.容易读准示数.
【测试题】
探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的三次实验如图所示.实验时让木块在水平木板(或棉布)上做匀速直线运动.下列说法正确的是()
A.
比较(a)、(b)两图的实验情景,可知摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力无关
B.
比较(b)、(c)两图的实验情景,可知摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关
C.
比较(a)、(c)两图的实验情景,可知摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关
D.
比较(b)、(c)两图的实验情景,可知摩擦力的大小只跟接触面的粗糙程度有关
考点:
探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验;二力平衡条件的应用.
解析:
A、比较(a)、(b)两图,接触面都是木板,接触面的粗糙程度相同,(a)图中木块对水平木板的压力小,摩擦力小,(b)图中木块对水平木板的压力大,摩擦力大,说明摩擦力的大小与压力大小有关,因此该选项说法错误.
B、比较(b)、(c)两图,接触面和压力大小都不相同,摩擦力的大小也不相同,有两个变量,不符合控制变量法的思想,无法确定摩擦力的大小与压力有关,还是与接触面的粗糙程度有关,因此该选项说法错误.
C、比较(a)、(c)两图,木块对接触面的压力大小相同,(a)图中木块对水平木板接触,接触面粗糙程度小,摩擦力小,(c)图中木块与棉布面接触,接触面粗糙程度大,摩擦力大,说明摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,因此该选项说法正确.
D、比较(b)、(c)两图,接触面和压力大小都不相同,摩擦力的大小也不相同,有两个变量,不符合控制变量法的思想,无法确定摩擦力的大小与压力有关,还是与接触面的粗糙程度有关,因此该选项说法错误.
答案:
C
第三篇:初中物理复习滑轮复习提高
滑轮复习提高
一、知识点
1.定滑轮和动滑轮
概念
特点
拉力大小
实质
定滑轮
轴固定不动的滑轮
可以改变力的方向,但不省力
F=G(不计绳重和摩擦)
等臂杠杆
动滑轮
轴可以随物体一起运动的滑轮
省力但不可以改变力的方向
(不计绳重和摩擦)
省力杠杆
2.滑轮组解题注意点
(1)同一根绳子穿起来的滑轮组绳子上的各处拉力均相等
(2)区分绳子的“根数”与“股数”的不同
(3)确定研究对象,是“物”还是“物+人”
二、例题精讲
定滑轮的工作特点
【例1】★★★
(杭州)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃.他们两人通过如图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是()
A.
小李把小胖拉起
B.
小胖把小李拉起
C.
两个都拉不起
D.
两个都拉起
答案:
B
考点:
定滑轮及其工作特点.
解析:
解:小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力,则绳子上的作用力小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.
故选B.
【例2】★★
(武汉模拟)某种活动黑板的示意图如图,两块形状相同的黑板的重力均为G,其上端分别用两根绕过两只定滑轮的细绳相连.当其中一块黑板沿竖直方向匀速运动时,另一块黑板同时做等速反向运动,不计一切摩擦力,每根绳的拉力为()
A.
0
B.
C.
G
D.
2G
答案:
B
考点:
滑轮组绳子拉力的计算;力的合成与应用.
解析:
解:
设每根绳子的拉力为F,当黑板静止或匀速运动时,拉力等于重力,即4F=2G,所以F=G.
故选B.
定滑轮的复杂受力分析
【例3】★★★★
如图所示滑轮为
(定滑轮、动滑轮),站在小车上的人用大小为20N的力拉绳子,通过滑轮,绳又拉着小车在水平面上做匀速运动,不考虑绳与滑轮间的摩擦,则小车受到地面对它的摩擦力大小是
N.
答案:
定滑轮,40.
考点:
滑轮组绳子拉力的计算;二力平衡条件的应用;定滑轮及其工作特点.
解析:
解:如图所示,∵滑轮的转轴固定,∴该滑轮为定滑轮;
∴人的拉力等于绳子对小车的拉力F=F′=20N;
由图可知,人站在小车上,小车前进的动力为人对车的摩擦力和绳对小车的拉力,而人对车的摩擦力等于人的拉力F,即f′=F=20N,∵物体做匀速运动,∴小车受到的地面的摩擦力等于绳子对小车的拉力加上人对小车的摩擦力,即f=F′+f′=20N+20N=40N.
故答案为:定滑轮,40.
【例4】★★★★
如图所示,物体A叠放在物体B上,弹簧测力计、绳子的重量及轮与轴间的摩擦均忽略不计,两滑轮固定在竖直的两墙壁之间.弹簧测力计甲的示数为5N,乙的示数为20N,则物体B与水平地面间的摩擦力大小是()
A.
30N
B.
25N
C.
20N
D.
15N
答案:
A
考点:
滑轮组绳子拉力的计算;摩擦力的大小.
解析:
解:把物体A和B看做是一个整体,左侧的拉力为F1=2F乙=2×20N=40N,右侧的拉力为F2=2F甲=2×5N=10N,所以物体B受的摩擦力f=F合=F1﹣F2=40N﹣10N=30N.
故选A.
动滑轮的工作特点
【例5】★★★
(孝感)如图所示,在竖直向上的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知A的重力G=100N,重物A上升速度为0.2m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为()
A.
50N
0.4m/s
B.
50N
0.1m/s
C.
200N
0.4m/s
D.
200N
0.1m/s
答案:
D
考点:
动滑轮及其工作特点.
解析:
解:由图可知,该滑轮是动滑轮,当物体上升速度为0.2m/s时,滑轮上升速度应该是物体速度的一半,即v=0.1m/s;
此时拉力应该是物重的2倍,即拉力大小为200N;
故选D.
动滑轮的复杂受力分析
【例6】★★★
(石景山区二模)如图所示,用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动,A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍,若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦,则B与地面间的摩擦力为
N.
答案:
80.考点:
动滑轮拉力的计算;二力平衡条件的应用.
解析:
解:由题意知,用200N拉物体在水平面上匀速向左运动,设F为拉力,F1为绳子拉物体的力,则F=f+F1,由题意可知F1=4f,则F=f+F1=f+4f=5f,解得f=40N,则F1=4f=4×40N=160N,因为是同一根绳,所以B受拉力==80N,则B与地面间的摩擦力等于B受拉力=80N.
故答案为:80.
【例7】★★★★
如图所示,用24N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动.物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量,滑轮的转轴光滑).下列说法正确的是()
A.
物体A受到地面的摩擦力是60N
B.
滑轮移动的速度是0.4m/s
C.
水平拉力F的功率是4.8W
D.
在2s内绳子对物体A做的功为4.8J
答案:
D
考点:
动滑轮及其工作特点;摩擦力的大小;功的计算;功率的计算.
解析:
解:A、因为F=24N,所以对A的拉力为×24N=12N,弹簧测力计的示数恒为5N,则物体B对A的摩擦力为5N,方向向右,所以地面对A的摩擦力为12N﹣5N=7N,所以A错误;
B、A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s,所以滑轮的移动速度为×0.2m/s=0.1m/s,所以B错误;
C、P==Fv=24N×0.1m/s=2.4W,所以C错误;
D、绳子的拉力是12N,2s物体A移动的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m
所以W=Fs=12N×0.4m=4.8J
故选D.
滑轮组的工作特点
【例8】★★★
(2014•河南)把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后()
A.
A上升
B.
A下降
C.
A、B均静止
D.
无法判断
答案:
B
考点:
滑轮组及其工作特点.
解析:
解:B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,A所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,将B拉起只需A重力的一半即可,所以A下降,B上升.
故选B.
【例9】★★★★
如图所示,每个滑轮的重力均为50牛,横杆的重力不计,滑轮和轴之间的摩擦不计.现用此滑轮组匀速提起重G=800牛的物体,那么需要施加的动力F是()
A.
200N
B.
225N
C.
180N
D.
160N
答案:
B
考点:
滑轮组绳子拉力的计算.
解析:
解:由图知:
物体上升时,下面的滑轮同时上升,所以是两个动滑轮,而上面的两个滑轮的位置固定不动,所以是定滑轮,所以承担物重和动滑轮重的绳子有4段,所以绳子自由端施加的动力为F==×(800N+2×50N)=225N.
故选B.
滑轮组的饶法
【例10】★★
(长沙)一位同学站在地面上,要利用如下图所示的滑轮组提升重物,已知物重1000牛,而绳子最多只能承受400牛的拉力.请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法.
答案:
考点:
滑轮组的设计与组装.
解析:
解:物重1000牛,而绳子最多只能承受400牛,至少有3段绳子承担动滑轮的重.
故答案:
滑轮组与浮力综合【例11】★★★★
(多选)如图所示,当在绳子的自由端挂上70N的物体B静止时,物体A浸没在容器内的水中.当在B下面再挂上20N的物体静止时,物体A有二分之一的体积浸在容器内的水中.已知物体A的质量为20kg,g取10N/kg.不计绳重和摩擦,则下列计算结果正确的是()
A.
物体A的体积是8×10﹣3m3
B.
物体A的密度是2.5×103kg/m3
C.
物体A浸没在水中时受到的浮力是80N
D.
动滑轮的质量是4kg
答案:
ABC
考点:
滑轮组绳子拉力的计算;密度的计算;浮力的利用.
解析:
解:绳子的自由端挂上70N的物体B静止时,物体A在水中处于悬浮状态,受到的拉力、浮力和重力的关系式为:
2GB﹣G动+F浮1=GA,…①
当在B下面再挂上20N的物体静止时,物体A有二分之一的体积浸在容器内的水中,受到的拉力、浮力和重力的关系式为:
2GB′﹣G动+F浮2=GA,…②
由上面两式可得:2GB′﹣2GB=F浮1﹣F浮2,2×(GB′﹣GB)=ρ水gV﹣ρ水gV,所以物体A的体积V===8×10﹣3m3,故A正确;
物体A的密度:ρA===2.5×103kg/m3;故B正确;
物体A全部浸没在水中时受的浮力:
F浮1=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=80N,故C正确;
∵2GB﹣G动+F浮1=GA
∴动滑轮重:
G动=2GB﹣GA+F浮1=2×70N﹣20kg×10N/kg+80N=20N,∵G=mg
∴动滑轮质量m动===2kg,故D错误.
故选ABC.
【例12】★★★
(石景山区一模)如图所示,物体A的质量是400g,物体B的体积是10cm3,此时A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动.若将B始终浸没在水中,并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时,需要施加0.95N水平向左的拉力.已知动滑轮重为0.3N,不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦,则物体B重力为
N.(g取10N/kg)
答案:
0.7
考点:
动滑轮拉力的计算;二力平衡条件的应用.
解析:
解:当物体A水平向右匀速运动时,分别对A、B物体受力分析如下图所示:
则根据力的平衡条件可得:f=F1,GB=2F1,f=GB=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当A向左匀速直线运动时,分别对A、B物体受力分析如下图所示:
∵A物体对水平桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,∴f的大小不变,则根据力的平衡条件可得:F=f+F2,2F2+F浮=GB,∴F﹣f=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵B物体始终浸没在水中,∴V排=V,∴F浮=ρ水gV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③式可得:GB=0.7N;
故答案为:0.7.
【例13】★★★★★
(2014•平谷区一模)如图所示,物体A重120N,物体B的体积是1dm3,此时A恰能沿着水平桌面以0.2米/秒向右做匀速直线运动;若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升,需要对A施加100N水平向左的拉力,则下列选项正确的是(不计摩擦、绳重及滑轮重,g取10N/kg)()
A.
物体B匀速下降的速度是0.1米/秒
B.
物体A向左做匀速直线运动与桌面之间的摩擦力为100N
C.
物体B在水中匀速上升时,绳的拉力功率为2W
D.
物体B密度是3×103千克/米3
答案:
D
考点:
滑轮组及其工作特点;摩擦力的大小;功率的计算.
解析:
解:
A、B物体下滑的速度为vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s.此选项错误;
B、C、D、当物体A水平向右匀速运动时,分别对A、B物体受力分析如下图所示:
则根据力的平衡条件可得:f=2F1,F1=GB,∵G=mg,m=ρV,∴f=2GB=2mBg=2ρVg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当A向左匀速直线运动时,分别对A、B物体受力分析如下图所示:
∵A物体对水平桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,∴f的大小不变,则根据力的平衡条件可得:F=f+F2,F2=2(GB﹣F浮),∴F=f+2(GB﹣F浮)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵B物体始终浸没在水中,∴V排=V,∴F浮=ρ水gV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③式可得:
∴F=4ρVg﹣2ρ水gV,即:ρ===3×103kg/m3.
物体A受到的摩擦力为f=2GB=2ρgV=2×3×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=60N.
B物体的重力为GB=30N,B受到的浮力为F浮=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N,物体B在水中匀速上升时,绳的拉力为F2=GB﹣F浮=30N﹣10N=20N,拉力的功率为P2=F2vB=20N×0.4m/s=8W.
选项B、C错误,选项D正确.
故选D.
滑轮组的应用
【例14】★★
如图所示,重500N的人站在重2500N的船上,用滑轮组把船匀速拉向岸边,人和船相对静止.船受到水的阻力为900N.不计绳重和滑轮轴摩擦,人拉绳的力为()
A.
300N
B.
450N
C.
1100N
D.
2700N
答案:
A
考点:
滑轮组绳子拉力的计算.
解析:
解:
因为船做匀速直线运动,所以船在水平方向受到平衡力的作用,船水平向右受到水的阻力f=900N,所以左侧的拉力之和也是900N,而左侧由3段绳子承担拉力,所以人对绳子的拉力为×900N=300N.
故选A.
吊篮问题
【例15】★★★★
(2013•眉山)如图所示,质量为50kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,他至少用 200 N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止.(g取10N/kg,不计轮重和摩擦)
答案:
200.考点:
滑轮组绳子拉力的计算.
解析:
解:如图所示:
人和吊篮的总质量:
m=50kg+30kg=80kg,人和吊篮受到的重力:
G=mg=80kg×10N/kg=800N,∵2F+F1=G,F1=2F,∴4F=G,∴F=G=×800N=200N
故答案为:200.
【例16】★★★★★
(石景山区一模)如图所示,是一套简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使人与工作台升至所需高度,装置中滑轮A、B、C的重力分别为100N、50N、40N,人的重力为600N,当人用100N的拉力向下拉绳子时,地面对工作台的支持力为450N,则工作台的重力为
N.(不计绳重和摩擦)
答案:
150
考点:
滑轮组绳子拉力的计算.
解析:
解:设动滑轮A上绳子的拉力为FA,动滑轮B上绳子的拉力为FB,由图可知,FA+GB=2FB,FB=100N,工作台、动滑轮和人的总重:
G总=G人+G台+G轮,工作台、动滑轮和人受到的拉力:
F拉=3FB+FA=3FB+2FB﹣GB=3×100N+2×100N﹣50N=450N,∵G总=F拉+F支=450N+450N=900N,∴G台=G总﹣G轮﹣G人=900N﹣(100N+50N)﹣600N=150N.
故答案为:150.
天花板问题
【例17】★★★★★
(2013•石景山区二模)如图中每个定滑轮重0.5N,物体A重6N.在2s的时间内,人拉力F的作用点沿竖直方向匀速降低了1.2m.这个过程中,人拉力F所做的额外功是0.36J.不计滑轮与绳间摩擦和绳重,则天花板对定滑轮的拉力为
N.
答案:
8.7
考点:
滑轮组绳子拉力的计算.
解析:
解:根据题意可知物体A上升的距离h=×1.2m=0.3m;
则有用功:W有=Gh=6N×0.3m=1.8J,总功:W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J,∵W总=Fs,∴F==1.8N,天花板对定滑轮的拉力:F′=4F+3G定=4×1.8N+×0.5N=8.7N.
故答案为:8.7.
一讲一测
如图是课本中的一幅科学漫画,如果漫画中的“胖子”、“瘦子”和被提升货物的重力分别为G1、G2、G3那么它们的关系正确的是()
A.
G1=G2=G3
B.
G1>G2=G3
C.
G1>G2>G3
D.
G1>G3>G2
答案:
D
考点:
定滑轮及其工作特点.
解析:
解:由图可知,图中滑轮是定滑轮,因为不能省力,绳子自由端的拉力与物体重力相等.“胖子”能把货物拉上去,说明G1>G3;货物能把“瘦子”拉上去,说明G3>G2;所以G1、G2、G3的关系是G1>G3>G2.
故选D.
图中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于平衡状态.则以下说法正确的个数是()
①有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
②有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
③有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
④有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态.
A.
一个
B.
二个
C.
三个
D.
四个
答案:
B
考点:
定滑轮及其工作特点.
解析:
解:(1)对于弹簧N,因上端与绳子连接,因为绳子只能承受拉力而不能承受压力,故弹簧N可能处于拉伸或原长,不可能处于压缩状态,故②错误;
(2)以a为研究对象,若N处于拉伸状态,则a受绳子向上的拉力,M可能拉伸、可能压缩也可能处于原长,故①④正确;
(3)若N处于原长,则绳子对a无拉力,则M一定处于压缩状态,故③错误.
因此正确的说法有①④,正确的说法有两个.
故选B.
下列关于右图所示的动滑轮的几种说法中,正确的是()
A.
动滑轮能省力,也能改变力的方向
B.
动滑轮是一个等臂杠杆,轴心为支点
C.
动滑轮是一个不等臂杠杆,其直径是动力臂,半径是阻力臂
D.
使用动滑轮时,绳子自由端移动的距离是滑轮轴心移动距离的一半
答案:
C
考点:
动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点.
解析:
解:A、动滑轮不能改变力的方向,故A错误;
B、动滑轮实质是动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆,支点不在轴收,而在边缘上,故B错误;
C、动力臂长度等于直径,阻力臂长度等于半径,动力臂是阻力臂的二倍,故C正确;
D、使用动滑轮费一倍距离,绳自由端移动距离是物体提升距离(轴心提升距离)的二倍.
故选C.
(东城区二模)如图甲所示,重为80N的物体在大小为10N,水平向左的拉力F1作用下,沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动.如图乙所示,保持拉力F1不变,用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动1m.若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦,则()
A.
物体向左运动时,拉力F1的功率P1=30W
B.
物体与地面之间的摩擦力f=10N
C.
物体向右运动时,拉力F2=10N
D.
物体向右运动时,拉力F2所做的功W2=40J
答案:
D
考点:
定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.
解析:
解:A、物体向左运动时,F1的功率P1=F1v=10N×2×3m/s=60W,故A错误;
B、图甲中是一只动滑轮,用2段绳子拉动物体,匀速运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,故摩擦力为2F1=2×10N=20N,所以B错误;
C、由于物体G和地面没有改变,故所受摩擦力没有改变,仍为20N,方向向左,同时物体向左还受两股绳子施加的拉力,每股绳子的拉力为10N,物体右侧滑轮为动滑轮,对物体的拉力为2F2,因此,2F2=2F1+f=40N,所以F2=F1+f=10N+×20N=20N;故C错误;
D、在滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计的情况下,拉力F2做的功W=F2×2s=20N×2×1m=40J,所以D正确.
故选D.
(多选)如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有()
A.
B受到的摩擦力为3N,方向水平向左
B.
滑轮移动的速度为0.1m/s
C.
绳子拉物体A的功率为2W
D.
在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N
答案:
BD
考点:
动滑轮拉力的计算;功率的计算.
解析:
解:A、B静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用,由平衡条件得:B受到的摩擦力f=F=3N,方向水平向右,故A错误;
B、物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,故B正确;
C、由图可知,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F的一半,是5N,P==Fv=5N×0.2m/s=1W,故C错误;
D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中,若拉力增大到12N,由于B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,D正确.
故选BD.
如图所示,体重为500N的人站在水平地面上拉绳子,使重物以1m/s的速度匀速上升;已知动滑轮重力为50N,被提升重物的重力为300N.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)则:
(1)此时自由端人的拉力大小为
N,人对地的压力大小为
N,人拉绳子的速度为
m/s;
(2)若此人竭尽全力拉绳子,利用此装置最多能拉起
N的重物.
答案:
(1)175;375;2;(2)950.
考点:
滑轮组绳子拉力的计算;压力及重力与压力的区别.
解析:
解:(1)由图可知,n=2,因不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,所以,自由端的拉力:
由F=(G+G动)=×(300N+50N)=175N,人对地的压力:
F压=G人﹣F=500N﹣175N=325N,人拉绳子的速度:
v绳=nv物=2×1m/s=2m/s;
(2)人竭尽全力拉绳子时,对绳子的最大拉力和自身的重力相等,即F最大=G人=500N,则最多能拉起物体的重力:
G最大=nF最大﹣G动=2×500N﹣50N=950N.
如图所示,物体A放在木板B上的右端,木板B放在光滑的水平地面上,它们用绳子通过滑轮组相连,现用水平拉力F把木板匀速向右拉,已知A与B之间的滑动摩擦力的大小为6N,木板长1.2米,不计绳子与滑轮的重,不计绳子与滑轮间的摩擦,A物体的形状大小可以忽略不计,则当物体A从木板的右端匀速滑到木板左端时,拉力F的大小及拉力F所做的功分别为()
A.
12N
4.5J
B.
12N
7.2J
C.
18N
7.2J
D.
18N
21.6J
答案:
C
考点:
滑轮组绳子拉力的计算;功的计算.
解析:
解:由图示滑轮组可知,因为还需要考虑木块A对木块B的摩擦力6N,承重绳子的股数:n=3,拉力:F=nf=3×6N=18N,拉力F所做的功:
W=Fs=F=18N×=7.2J;
故选C.
(平谷区一模)如图所示,用滑轮组拉重400N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动,滑轮组的机械效率为80%.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N,人对地面的压强为20000Pa.不计绳重、滑轮摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上.已知人与地的接触面积为300cm2.则下列计算结果正确的是()
A.
绳子自由端受到拉力的大小是100N
B.
人的重力为725N
C.
绳子自由端运动的速度是0.01m/s
D.
动滑轮重为100N
答案:
B
考点:
滑轮组绳子拉力的计算.
解析:
解:A、分析图中的装置可知,摩擦阻力由2段绳子承担,且滑轮组的机械效率为80%,则η=,F==125N,故A错误;
B、人拉绳时对地面的压力F=Ps=20000Pa×300×10﹣4m2=600N,人的重力G=600N+125N=725N,故B正确;
C、因为本装置中有一只是动滑轮,省一半的力,费一倍的距离,因此,绳子自由端移动的速度应为物体移动速度的2倍,即0.02m/s×2=0.04m/s,故C错误;
D、F=125N,则所用的总的拉力为125N×2=250N,动滑轮的重G轮=F总﹣f=250N﹣200N=50N,故D错误.
故选B.
(兰州)如图所示,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,他至少用
N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止.(g=10N/kg)
答案:
225.考点:
滑轮组绳子拉力的计算;二力平衡条件的应用.
解析:
解:如图,两个滑轮为定滑轮,F1=F2,F3=F1+F2=2F2,人和吊篮的总质量:
m=60kg+30kg=90kg,人和吊篮受到的重力:
G=mg=90kg×10N/kg=900N,∵F3+F1+F2=G,F1=F2,F3=F1+F2=2F2,∴F2+F2+F2+F2=G,∴F2=G=×900N=225N
故答案为:225.
(西城区一模)如图所示的装置中,重600N的人用力拉绳,使装置处于静止.装置中的滑论A重500N,滑轮B重200N,底板C重100N.不计轴摩擦及绳重,人对底板C的压力为
N.
答案:
475.考点:
滑轮组绳子拉力的计算.
解析:
解:G人+G木+GB=600N+100N+200N=900N;读图可知,这900N都由最上面的滑轮承担,而且左右拉力相等.因此,上面滑轮右侧的拉力为450N,减去下面滑轮的自重200N,等于250N.这250N又由两段绳子平均分担,因此,人手处的拉力为F1=125N.于是得出,人对木板的压力F=G人﹣F1=600N﹣125N=475N.
故答案为:475.
第四篇:嵌入式系统复习总结
嵌入式系统复习总结
一、嵌入式系统的概述
1.嵌入式系统的定义:嵌入到对象中的专业计算机 2.三大特点:嵌入型、专业性、计算机系统 3.组成:软件、硬件
4.结构层次:应用程序、嵌入式系统实时操作系统,硬件抽象层、嵌入式系统硬件工作平台
5.分类:MCU、EMPU、DSP、CPLDFPGA、SoC
二、51单片机
1.单片机的特点:体积小、控制功能强、可靠性高、易扩展易产品化、性能价格比高、需要开发装置
2.51单片机的组成:CPU、64KB数据存储器、4KB程序存储器、两个16位定时计数器、5个中断源、P0~P3 4个并行IO口、4个串行
3存储其结构特点:内、外数据存储器,内、外程序存储器 程序存储器,内外统一编制,地址重合区由EA决定,EA=1访问外部,EA=0访问内部,内部数据存储器:00H~20H由32个寄存器组成,每八个一组,21H~2FH位寻址区,30H~FFH用户存储区,内外存储地址有指令区分MOVSMOV SFR特殊功能寄存器:ACC、B、SP、DPTR、PSW、IO宿存器 4.CPU时序电路:振荡周期(1)、状态周期(2)、机器周期(12)、指令周期、CPU访问指令时两次读指令,访问外部程序存储器是ALE两次有效,S1P2S4P2,4.单片机的引脚功能:PSEN,ALEPROG,EA 5.输入输出口结构:p0准双向口,每位可带8个LSTTTL负载,输出需要上拉电阻(准双向原因:作为输出口,要给锁存器1,屏蔽两个二极管)
p1、p2均为准双向口,带四个负载,p1也需要上拉电阻,p2自带电阻,p2控制信号为1时输出高八位地址 p3每个位有特殊定义 6.单片机的寻址方式:
直接寻址:SFR寻址均为直接寻址
寄存器寻址:乘法指令中B寄存器为寄存器寻 立即数寻址:
寄存器间接寻址:R0,R1 变址寻址:注意PC变址不改变PC值,DPTR变址可以随意到任意位置取数
相对变址寻址:调转指令 位寻址 7.单片机指令:(1)数据传送类指令:MOVMOVXMOVC,XCHXCHDSWAP,PUSHPOP(2)数据传送类指令:
ADDADDCINC,SUBBDEC,MUL(低位A,高位B),DIV(商A,余数B)
(3)逻辑类指令:
ANL,ORL,XRL, RL,RR,RLC,RRC, CPL(按位取反),CLR(请位)
(4)转移类指令
AJMP,LJMP,SJMP,JMP.JZ.JNZ,CJNE,CJE,DJNZ(5)位转移指令
JC rel ;若CY=1,则PC ←PC+ 2 + rel ;若CY=0,则PC ←PC+ 2 JNC rel ;若CY=0,则PC ←PC+ 2 + rel ;若CY=1,则PC ←PC+ 2 JB bit,rel ;若(bit)=1,则PC ←PC+ 3 + rel ;若(bit)=0,则PC ←PC+ 3 JNB bit,rel ;若(bit)=0,则PC ←PC+ 3 + rel ;若(bit)=1,则PC ←PC+ 3 JBC bit,rel ;若(bit)=1,则PC ←PC+ 3 + rel,bit←0 ;若(bit)=0,则PC ←PC+ 3 8.程序设计:
冒泡法,BCD转2进制,2进制转BCD,ASCALL转2进制 9.伪指令:ORG,EQU 10.中断系统
两个外部中断INT0、1,两个定时器中断TI0、TI1,串口中断
中断系统的组成:TCON,SCON,IE,IP
中断响应的条件:
有中断请求; EA=1;
IE相应的中断位为1;CPU执行指令最后一个周期;
CPU没有执行同级或者更高级的中断指令; CPU不执行RET,RETI或者读取IEIP的指令
中断响应的过程:
①置位相应的优先级状态触发器,清除相应的中断请求标志(TI和RI除外);
②由硬件自动生成一条长调用指令LCALL,将断点地址(当前PC值)压入堆栈加以保护;
③将中断入口地址装入PC,使程序转向执行中断服务程序。中断响应时间为3~8个机器周期
中断相应返回时: 将优先状态触发器置0; 将返回地址送至PC返回
定时器中断自动清除标志位 外部中断:
(1)电平触发外部清除,或者软件清除(2)边缘触发自动清除 串行口中断软件清除
10.定时器中断:TCON,80H设置(T0低位,T1高位)
工作方式0:13位计数TH位高八位TL低五位表示低五位,工作方式1:16位计数
工作方式2:8位计数,TL方初值,TH计数
工作方式3: TL0不变可做定时计数,用T0的一套,TH0只能定时用T1的一套。T1为方式3时不工作 11.利用定时中断溢出编程
(1)产生方波信号(方波信号的嵌套)
①设置TMOD控制字,确定工作方式;
②计算计数初值并装入计数值寄存器TH0(1)、TL0(1); ③若使用中断系统,则开中断EA=
1、ET0或ET1=1; ④启动定时器/计数器工作(置TR0或TR1)。(2)外部中断的扩展(查询方式,将初值设置为最大)
禁止中断;JBC 12.串行口波特率的计算
方式0:固有频率的12分之一
方式1、3:与三相同与T
1fOSC2SMOD的益处时间有关 32122nx 方式2:固有频率的64分之一
三、ARM单片机
(1)两种工作状态:ARM状态(32位)、THUM状态(16位)
工作状态的切换:BX RN 寄存器最后一位是0切换ABM状态,最后一位是1切换到THUM状态
(2)七种工作模式:用户模式、系统模式、管理模式、外部中断模式、快速中断模式、未定义指令模式、数据访问中止模式
后五个属于“异常模式”,后六属于“特权模式”
(3)ARM7的流水式作业:取指——译码——执行
采用冯诺依曼存储结构 ARM9流水式作业:取指——译码——执行——访存——回写 采用哈佛结构
(4)存储其结构(37个寄存器)
31个通用寄存器、6个标志位寄存器 1.R0~R7八个通用寄存器(7种模式通用)2.R8~R12前六种公用,最后一种自己用一组 3.R13:堆栈指针
R14:子程序连接寄存器(子程序调用时自动将下一条地址送给R14),这两个寄存器用户模式、系统模式公用一组,异常模式每种各一组 4.R15,:PC计数器
5.CPSR:程序状态寄存器 N.V.C.Z.Q.I.F.T.M4~M0 6.SPSR:程序状态备用寄存器,调用子程序将当前CPSR复制给SPSR,用户模式与系统模式没有,异常模式每种一组。
(5)存储类型;
数据类型三种:8位字节、16位半字、32位字
指令类型:16位THUM、32位ARM 大端格式:与正常存储方式相反
小端格式:高字节对应高地址,低字节对应低地址(6)多级存储形式:寄存器组、片上RAM、CASHE、主存储器
(7)异常:(其中异常模式类似于中断)1.种类:按优先级排列
复位、数据中止、FIQ、IRQ、指令预取终止、未定义指令终止、SWI(软件中止)2.异常的相应过程:
保护返回地址:将下一条地址复制到LR子程序连接寄存器中;
保护当前状态寄存器的值:复制CPSR至将要执行模式的SPSR;
强行设置异常模式下CPSR的值;
强制PC从中断向量地址取出指令执行;
可以设置中断禁止位;
3.中断的返回
将返回的值写入PC中
恢复CPSR的值
清除冲断禁止位
4.异常返回地址的确定(LR 在复制时已自动减4)
(1)软件中止:直接返回(2)未定义指令:直接返回
(3)FIQ、IRQ、指令预取中止:均减四返回
(4)数据中止:减八返回
(8)寻址方式
立即寻址:MOV R0, #0xFF00(8位位图)寄存器寻址:MOV R2, R3 寄存器移位寻址:MOV R0, R1, LSL#4(6种类型的移位操作)
寄存器间接寻址:LDR R1,[R2] 变址寻址:LDR R0, [R1,#8](前变址寻址);
LDR R0, [R1,#8]!(自动变址寻址); LDR R0, [R1], #2(后变址寻址)
堆栈寻址:STMFD SP!, {R4-R7, LR}(4种类型的堆栈操作)块复制寻址:LDMIA R1!,{R2-R4,R5}(4种块复制寻址操作)
相对寻址:BL SUBR(9)指令集: 数据传送:MOV、MVN 算术运算:ADD、ADC、SUB、SBC、RSB、RSC、MUL、MLA、UMULL、UMLAL、SMULL、SMLAL 逻辑运算:AND、ORR、EOR、BIC 比较和测试:CMP、CMN ARM程序状态访问指令:MSR ARM存储器访问指令
单一数据:LDR、STR、LDRB、STRB 批量数据:LDM、STM(IA、IB、DA、DB)数据交换:SWP ARM分支指令:B、BL、BX(10)伪指令与程序设计 1.伪指令
ADR:小范围加载指令,将相对偏移量加载到某个寄存器中,只能用一条指令来实现,若不能用一条指令来实现则编译错误
ADRL:中范围加载指令,将PC的相对偏移量加载到某个寄存器中,必须用两条指令来实现,LDR:将某个32位偏移量加载到寄存器中
声明变量:
全局变量:GBLA,GBLL,GBLS 局部变量:LCLA,LCLL,LCLS 变量赋值:SETA,SETL,SETS 声明寄存器列表:RLIST 数据定义伪指令:DCB DCDU DCWU 分配一块字节内存单元伪操作SPACE(%)格式:标号 SPACE expr 或 标号 % expr 声明数据缓冲池(文字池)伪操作LTORG 格式: LTORG 段指示伪操作AREA 格式:AREA 段名 {,属性1} {,属性2}… 程序入口伪操作ENTRY 格式:ENTRY(11)基本ATPCS规则
1.子程序调用过程中寄存器的使用规则
子程序间通过寄存器R0~R3来传递参数
在子程序中,使用寄存器R4~R11来保存局部变量 寄存器R12用作子程序内部调用的scratch寄存器 寄存器R13用作数据栈指针,记作sp或SP 寄存器R14用作链接寄存器,记作lr或LR 寄存器R15是程序计数器,记作pc或PC。2.数据栈的使用规则;
数据栈为满递减FD类型,并对数据栈的操作是8字节对齐的
3.参数的传递规则。
(a)参数个数可变的子程序参数传递规则
(b)参数个数固定的子程序参数传递规则(c)子程序结果返回规则
四、存储器与接口技术
1.SRAM:静态随机访问存储
(1)组成:地址线、数据线、读写控制、片选信号线(2)工作原理:读写均先输送地址,在进行数据的输入和输出
(3)SRAM与CPU的链接: 2.DRAM:
有行地址和列地址,工作时有地址锁存器,先输送行地址在输送列地址,选中单元后输送单元,读数据时需要刷新电路
3.SDRAM:与SRAM相比多了同步时钟信号,同时增添了BLOCK,地址分行地址、列地址,也需要刷新电路,BLOCK为最大读写单元,引脚BA选择块儿 4.FLASH:
(1)NOR FLASH:存储容量绞小,读速度较快,采用线性寻址,可直接找到存储位置
(2)HAND FLASH:存储密度大,写入和擦除速度较快,有BLOCK存储单元,有块儿地址,页地址,页内地址,数据地址线复用,传送地址需要四个周期
5.MCS-51单片机
P0口作为地址线低八位和数据线,所以需要地址锁存器,p0口分时复用,由ALE管理,P2输出地址高八位,PSEN接程序存储器使能端OE 进行存储其扩展时可用与门或者先选来链接存储器片选信号进行扩展。
链接程序存储器数据存储器复用时,将PSEN 与RD相与和选通相连连 6.ARM(S3C2410)存储机制:
(1)与SRAM、DRAM相连(2)高速存储机制:CASHE(3)NMUI 接口设计:
(1)HAND FLASH启动:将地址前4KB 的代码作为启动代码
(2)ROM启动: 可选择16位或者32位的存储器,通过M1、M0进行选择 在与存储器进行连接时,注意地址线,若存储器为8位直接位位对应,16位是错开一位,32位时错开两位 7.接口 1.RS-232C 信号电平与逻辑
RS-232C信号采用负逻辑,即以+12V电平视为逻辑“0”,-12V电平视为逻辑“1”
串行接口电路中需要在TTL标准与RS-232C标准之间进行电平转换 2.SPI接口
总线定义及信号线构成 传输技术:同步、全双工
SPI采用同步、全双工串行传输技术,也称为同步串行总线接口;SPI总线(Serial Peripheral Interface)称为串行外围设备接口 3.USB 总线定义及信号线构成,半双工传输 三种设备Host、Device和HUB USB(Universal Serial Bus)即通用串行总线,主要用于PC与外围设备互连。USB的输出特性是差分驱动、支持半双工方式,接收采用差分接收 USB体系结构中包括三种设备 Host(即主控制器)Device(设备)
HUB(集线器,也是设备)4.I2C总线
总线定义及信号线构成,信号线连接方式 总线仲裁
I2C总线定义了两根传输线:SDA(串行数据)和SCL(串行时钟),都是双向传输线,通过电阻上拉到正电源,总线空闲时都是高电平5.I2S总线
总线定义及信号线构成 数据传输格式
I2S总线(Inter-IC Sound Bus集成电路内置音频总线 串行数据高位MSB在先,发送器和接收器可以有不同的字长无论有多少位有效数据,最高位MSB总是出现在IISLRCK变化后的第二个IISCLK脉冲处。MSB位置固定,LSB位置取决于字长。这就使得接收端与发送端可以不同的有效位数。如果接收端能处理的有效位数少于发送端的,则可以放弃数据帧中多余的低位数据;如果接收端能处理的有效位数多于发送端的,则剩余低位自行补0。这种同步机制使得数字音频设备的互连更加方便,而且不会造成数据错位
第五篇:嵌入式系统复习总结
一、嵌入式系统定义:以应用中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
二、硬件设计的步骤:1需求和功能分析,这是系统设计的首要任务和依据。2设计方案的规划,主要操作有构造系统体系结构;软硬件功能划分;性能指标评估;可维护性;3核心部件选型,核心部件通常指系统的处理器、微控制器或DSP等;4主要部件选型,主要部件有存储器、测试接口、外设接口等;5 基础部件选型,基础部件指系统设计所需的电源电路、时钟电路、复位电路、低功耗电路等;6 原理图设计;7 PCB设计;8 系统调试;9产品维护和升级。
三、嵌入式操作系统EOS(Embedded Operating System):嵌入式应用软件的基础和开发平台,它是一段嵌入在目标硬件中的软件,用户的其他应用程序都建立在嵌入式操作系统之上。目前有:linux、uClinux、WinCE、Uc/OS-II、VxWorks等,它们具有实时性高、可靠性好、可裁剪、体积小等特性。实时系统是指一个能够在指定或者确定的时间内完成系统功能以及对外部或内部、同步或异步时间作出响应的系统。嵌入式实时操作系统(Real Time Embedded Operating System)是一种实时的、支持嵌入式系统应用的操作系统,是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分。
四、S3C44B0X:功能:
2.5V ARM7TDMI内核,带有8K高速缓存器(SAMBAII 1通道多主IIC-BUS控制器;
总线体系结构); 1通道IIS-BUS控制器;
外部存储器控制器(FP/EDO/SDRAM控制,片选逻 5个PWM定时器核1通道内部定时器;
辑); 看门狗定时器;
LCD控制器(最大支持256色STN,LCD具有专用 71个通用I/O口8通道外部中断源;
DMA); 功耗控制:具有普通、慢速、空闲核停止模式; 2通道通用DMA、2通道外设DMA并具有外部请求 8通道10位ADC;
引脚; 具有日历功能的RTC;
2通道UART,带有握手协议1通道SIO; 具有PLL的片上时钟发生器。
5种模式:
正常模式:正常运行模式;低速模式:不加PLL 的低时钟频率模式;
空闲模式:只停止CPU 的时钟;停止模式:停止所有的时钟;
LCD的SL空闲模式:SL 空闲模式的进入将导致 LCD 控制器开始工作。此时,CPU和除LCD控制器外的所有外设都停止工作。
五、嵌入式最小系统是指由保证嵌入式微处理器可靠工作所必需的基本电路组成的系统,通常包括处理器单元、时钟单元、复位单元、存储器单元、供电单元和调试接口。基于ARM的嵌入式最小系统基本组成主要包括:基于ARM核的微处理器、电源电路、复位电路、时钟电路、存储器电路(FLASH和SDRAM)、UART接口电路和JTAG调试接口。
六、异常处理的基本步骤:1将下一条指令的地址存入相应连接寄存器
LR,将CPSR复制到相应的SPSR中。2根据异常类型,强制设置CPSR的运行模式位。3强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行,从而跳转到相应的异常处理程序处。如果异常发生时,处理器处于Thumb状态,则当异常向量地址加载入PC时,处理器自动切换到ARM状态。
异常处理完毕之后,ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回:1将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。2将SPSR复制回CPSR中。若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。
七、调用:
1、汇编访问C变量全局:汇编可通过地址间接访问在C语言中声明过的全局变量。通过使用important关键词引入全局变量,并利用ldr
与str指令根据全局变量的地址访问他们。
2、C语言调用汇编:汇编语言设计首先遵守atpcs。首先在汇编文件需要使用EXPORT为操作来声明,使得本程序可以被其他程序调用。
同时要在C程序调用汇编程序之前要在C程序中使用extern关键字作为引入的汇编程序的声明;
3、汇编调用C:汇编语言设计首先遵守atpcs。需要在汇编中使用IMPORT伪操作来声明对应的C语言程序。在汇编语言程序中通过BL
指令来调用子程序。
八、嵌入式系统特点:1“专用”计算机系统,2运行环境差异很大,3比通用PC资源少,4功耗低、体积小、集成度高、成本低,5具有完整的系统测试和可靠性评估体系,6具有较长的生命周期7需要专用开发工具和方法进行设计,8包含专用调试电路,9多学科知识集成系统。应用范围:1汽车;2工业控制;3通信设备;4消费电子5商业终端6航空航天、军事需求。
嵌入式应用的多样性,造就了嵌入式微处理器的多样性,32位嵌入式RISC处理器产品主要有MIPS公司的MIPS,IBM公司的PowerPC系列,Sun公司的Sparc和ARM公司的基于ARM核系列。
九、嵌入式系统的设计过程:(1)系统定义与需求分析(2)系统设计方案的初步确立(3)初步设计方案性价比评估与方案评审论证(4)完善初步方案、初步方案实施(5)软硬件集成测试(6)系统功能性能测试及可靠性测试ARM微处理器的工作状态一般有两种,并可在两种状态之间切换:第一种为ARM状态,此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令;第二种为Thumb状态,此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。在程序的执行过程中,微处理器可以随时在两种工作状态之间切换,并且,处理器工作状态的转变并不影响处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。但ARM微处理器在开始执行代码时,应该处于ARM状态。
十、ARM微处理器:7种运行模式
用户模式(usr):ARM处理器正常的程序执行状态。
快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理。
外部中断模式(irq):用于通用的中断处理。
管理模式(svc):操作系统使用的保护模式。
数据访问终止模式(abt)当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。
系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。
未定义(und):当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。除用户模式以外,其余的所有6种模式称之为非用户模式,或特权模式;其中除去用户模式和系统模式以外的5种又称为异常模式,常用于处理中断或异常,以及需要访问受保护的系统资源等情况。工作状态一般有两种,并可在两种状态之间切换:第一种为ARM状态,此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令;第二种为Thumb状态,此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。处理器工作状态的转变并不影响处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。但ARM微处理器在开始执行代码时,应该处于ARM状态。
十一、ARM寄存器: ARM处理器共有37个寄存器。其中包括:31个通用寄存器,包括程序计数器(PC)在内。这些寄存器都是32位寄存器。以及6个32位状态寄存器。
ARM指令集可以分为6大类:数据处理指令(算术运算指令;逻辑运算指令;数据传送指令;比较指令;测试指令;乘法指令);Load/Store指令;跳转指令;程序状态寄存器处理指令;协处理器指令;异常产生指令。
ARM处理器支持的基本寻址方式有7种:立即寻址;寄存器寻址;寄存器间接寻址;基址加偏址寻址;堆栈寻址;快拷贝寻址;相对寻址。
两种常见的ARM开发环境及其特点:ADS/SDT IDE开发环境:它由ARM公司开发,使用了CodeWarrior公司的编译器; 集成了GNU开发工具的IDE开发环境:它由GNU的汇编器as、交叉编译器gcc、和链接器ld等组成。
十二、Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序,我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。BootLoader是严重地依赖于硬件而实现的,特别是在嵌入式世界。因此,在嵌入式世界里建立一个通用的 Boot Loader 几乎是不可能的。尽管如此,我们仍然可以对BootLoader归纳出一些通用的概念来,以指导用户特定的 Boot Loader 设计与实现。
BootLoader包含两种不同的操作模式:启动加载(Boot loading)模式:Boot Loader 从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到 RAM 中运行,整个过程并没有用户的介入。下载(Downloading)模式:Boot Loader 将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机(Host)下载文件
嵌入式系统的发展趋势:
1即将迎来以ARM为核心的32位浪潮
嵌入式系统应用的高低端 :以4位、8位单片机或为控制器(MCU)为核心的嵌入式系统,早已广泛的应用于工业控制、军事、航空航天、家电等各个领域,极大地推动了IT技术的发展。目前这些属于最低端应用的嵌入式系统。这些低端应用市场范围非常广泛,局部带动了低端应用。
即将来临的32位浪潮:随着嵌入式系统的不断发展,当应用越来越复杂、使用范围越来越广时,8位处理器已经无法满足的需要,此时32位SoC为高性能嵌入式系统开发提供了功能丰富的硬件平台,也为实时嵌入式操作系统的广泛应用提供了硬件基础。因此,以32位处理器作为高性能嵌入式系统开发的核心已是嵌入式技术发展的必然趋势。
32位向ARM 转移,形成ARM市场主导地位:在嵌入式微处理器中,虽然有多种嵌入式处理器可供选择,但是ARM处理器核以其低功耗、高性能等突出优点已在32位嵌入式应用中稳居第一。ARM已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案事实上的标准。优良的性能和广泛的市场定位极大地增加和丰富了ARM的资源,加速了ARM处理器面向各种应用的系统芯片的开发和发展。
2嵌入式系统与Internet的融合:
为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求,面向21世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求,嵌入设备必需配有通信接口,相应需要TCP/IP协议簇软件支持;由于家用电器相互关联(如防盗报警、灯光能源控制、影视设备和信息终端交换信息)及实验现场仪器的协调工作等要求,新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口,同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。为了支持应用软件的特定编程模式,如Web或无线Web编程模式,还需要相应的浏览器,如HTML、WML等。3未来嵌入式系统的发展趋势
近几年,在消费电子、工业应用、军事国防、网络设备等领域的嵌入式应用,为中提供了难得的发展机遇。另外,嵌入式技术又不断地刺激新的技术的产生——信息家电、医疗电子病历、微小型智能武器等方面应用也日益广泛,应用深度也进一步加强。
互联网的普及、微电子加工工艺的提高、3C技术的普遍融合、使用者需求的增多、信息服务应用的生活化、技术的渗透性和融合性、设备的关联性以及个性化服务的普遍需求。因而,移动化处理信息,即随时随地的获取信息、处理信息等,成为信息社会把握先机而制胜的必然武器。日益发展的嵌入式已能够满足人们随时随地利用任何设备和手段来接收、处理和发布信息的需求。低成本、低功耗的消费电子和宽带、无线通信以及处理运算的高效计算结合技术将进一步刺激和加速嵌入式技术的发展,造就更广阔的市场空间。