高中物理选修3-1和生物必修三-知识点归纳.doc

物理选修3-1 一、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e1.6010-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：（真空中的点电荷）F:点电荷间的作用力(N)；k:静电力常量k9.0109Nm2/C2；Q1、Q2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)；作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引3.电场强度：（定义式、计算式)E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q：检验电荷的电量(C) 4.真空点（源）电荷形成的电场 r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量 5.匀强电场的场强 UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m) 6.电场力：FqE F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C) 7.电势与电势差：UABA-B，UABWAB/q 8.电场力做功：WABqUABqEdEP减WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；EP减 ：带电体由A到B时势能的减少量 9.电势能：EPAqA EPA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A点的电势(V) 10.电势能的变化EP减EPA-EPB 带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的减少量 11.电场力做功与电势能变化WABEP减qUAB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容CQ/U(定义式,计算式) C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V) 13.平行板电容器的电容（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，：介电常数）常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo0)：WEK增或15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ：类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：垂直电场方向:匀速直线运动LV0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动，注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分； (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； (3）常见电场的分布要求熟记； (4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关； (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面； (6)电容单位换算：1F106F1012PF； (7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J； (8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面 带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题+-+LdUm,qvv0y一质量为m，带电量为q的正粒子从两极板的中部以速度v0水平射入电压为U的竖直向下的匀强电场中，如图所示，已知极板长度为L，极板间距离为d。1初始条件：带电粒子有水平初速度v02受力特点：带电粒子受到竖直向下的恒定的电场力3运动特点：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动。4运动时间：若带电粒子与极板不碰撞，则运动时间为；若带电粒子与极板碰撞，则运动时间可以从竖直方向求得，故二、模型特征1特征描述：侧移2能量特点：电场力做正功。电场力做多少正功，粒子动能增加多少，电势能减少多少。3重要结论：速度偏向角的正切，位移偏向角的正切，即，即带电粒子垂直进入匀强电场，它离开电场时，就好象是从初速度方向的位移中点沿直线射出来的。电容器（1）两个彼此绝缘，而又互相靠近的导体，就组成了一个电容器。（2）电容：表示电容器容纳电荷的本领。a 定义式：，即电容C等于Q与U的比值，不能理解为电容C与Q成正比，与U成反比。一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。b 决定因素式：如平行板电容器（不要求应用此式计算）（3）对于平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论时要注意两种情况：a 保持两板与电源相连，则电容器两极板间的电压U不变b 充电后断开电源，则带电量Q不变（4）电容的定义式： （定义式）（5）C由电容器本身决定。对平行板电容器来说C取决于：（决定式）（6）电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况：第一种情况：若电容器充电后再将电源断开，则表示电容器的电量Q为一定，此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。第二种情况：若电容器始终和电源接通，则表示电容器两极板的电压V为一定，此时电容器的电量将随电容的变化而变化。二、 恒定电流 1.电流强度：I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）2.欧姆定律： I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值() 3.电阻、电阻定律：:电阻率(m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2) 4.闭合电路欧姆定律：或EIr+ IR（纯电阻电路）；EU内 +U外 ；EU外 + I r ；（普通适用）I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻()，r:电源内阻()5.电功与电功率：WUIt，PUIW:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)6.焦耳定律：QI2RtQ:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值()，t:通电时间(s) 7.纯电阻电路和非纯电阻电路 8.电源总动率P总IE；电源输出功率P出IU；电源效率P出/P总I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，：电源效率 9.电路的串/并联： 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)10.欧姆表测电阻：11.伏安法测电阻 1、电压表和电流表的接法2、滑动变阻器的两种接法：注：（1)单位换算：1A103mA106A；1kV103V106mV；1M103k106 (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。 (3)串联时，总电阻大于任何一个分电阻；并联时，总电阻小于任何一个分电阻； (4)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(4r)； 三、磁场1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用二、磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线1疏密表示磁场的强弱2每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向3是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极磁线不相切不相交。4匀强磁场的磁感线平行且距离相等没有画出磁感线的地方不一定没有磁场5安培定则(右手定则)：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向 *熟记常用的几种磁场的磁感线：三、磁感应强度1磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。2在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度表示磁场强弱的物理量是矢量大小：B=F/Il(决定式)（电流方向与磁感线垂直时的公式）方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向（根据实验得出的） 单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T点定B定：就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值匀强磁场的磁感应强度处处相等磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.四、磁通量与磁通密度1磁通量：穿过某一面积磁力线条数，是标量2磁通密度B：垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数，即磁感应强度，是矢量3二者关系：B/S（当B与面垂直时），BScos，Scos为面积垂直于B方向上的投影，是B与S法线的夹角磁场对电流的作用 一、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力2.安培力的计算公式：FBILsin（是I与B的夹角）；通电导线与磁场方向垂直时，即900，此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时，即00，此时安培力有最小值，F=0N;00B900时，安培力F介于0和最大值之间.3.安培力公式的适用条件:公式FBIL一般适用于匀强磁场中IB的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用I1I2 如图所示，电流I1/I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力FBI2L，方向向左，同理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律二、左手定则1.用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向2.安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直但B与I的方向不一定垂直规律方法 1。安培力的性质和规律；公式F=BIL中L为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端如图所示，甲中：，乙中：L/=d(直径）2R（半圆环且半径为R)安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心；2、安培力作用下物体的运动方向的判断分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况用左手定则确定各段通电导线所受安培力)据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况磁场对通电线圈的作用:若线圈面积为S，线圈中的电流强度为I，所在磁场的孩感应强度为B，线圈平面跟磁场的夹角为，则线圈所受磁场的力矩为：M=BIScos磁场对运动电荷的作用基础知识 一、洛仑兹力磁场对运动电荷的作用力1.洛伦兹力的公式: f=qvB sin，是V、B之间的夹角.2.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时，F03.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时，f=qvB 4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用，静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为0二、洛伦兹力的方向1.洛伦兹力F的方向既垂直于磁场B的方向，又垂直于运动电荷的速度v的方向，即F总是垂直于B和v所在的平面2.使用左手定则判定洛伦兹力方向时，伸出左手，让姆指跟四指垂直，且处于同一平面内，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动方向（当是负电荷时，四指指向与电荷运动方向相反）则姆指所指方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向三、洛伦兹力与安培力的关系1.洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向称动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现2.洛伦兹力一定不做功，它不改变运动电荷的速度大小;但安培力却可以做功四、带电粒子在匀强磁场中的运动1.不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分三种情况：一是匀速直线运动；二是匀速圆周运动；三是螺旋运动2.不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=mv/qB；其运动周期T=2m/qB（与速度大小无关）3.不计重力的带电粒子垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动，但有区别：带电粒子垂直进入匀强电场，在电场中做匀变速曲线运动（类平抛运动）；垂直进入匀强磁场，则做变加速曲线运动（匀速圆周运动）带电粒子在匀强磁场中的运动规律：1、带电粒子的速度方向若与磁场方向平行，带电粒子不受洛伦兹力作用，将以入射速度做匀速直线运动。2、带电粒子若垂直进入匀强磁场且只受洛伦兹力的作用，带电粒子一定做匀速圆周运动，其轨道平面一定与磁场垂直。由洛伦兹力提供向心力，得轨道半径：。由轨道半径与周期的关系得：。可见，周期与入射速度和运动半径无关。荷质比相同的带电粒子，当它们以不同的速度在磁场中做匀速圆周运动时，无论速度相差多大，由于其运动半径，与速度成正比，所以它们运动的周期都相同。规律方法 1、带电粒子在磁场中运动的圆心、半径及时间的确定（1)用几何知识确定圆心并求半径 因为F方向指向圆心，根据F一定垂直v，画出粒子运动轨迹中任意两点（大多是射入点和出射点）的F或半径方向，其延长线的交点即为圆心，再用几何知识求其半径与弦长的关系 (2)确定轨迹所对应的圆心角，求运动时间 先利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于3600（或2）计算出圆心角的大小，再由公式t=T/3600（或T/2）可求出运动时间(3)注意圆周运动中有关对称的规律 如从同一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出专题:带电粒子在复合场中的运动基础知识 一、复合场的分类：1、复合场：即电场与磁场有明显的界线，带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动，即分段运动，该类问题运动过程较为复杂，但对于每一段运动又较为清晰易辨，往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度，具有承上启下的作用2、叠加场：即在同一区域内同时有电场和磁场，些类问题看似简单，受力不复杂，但仔细分析其运动往往比较难以把握。二、带电粒子在复合场电运动的基本分析1.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直线运动或静止2.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动3.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动4.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理三、电场力和洛伦兹力的比较1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用2.电场力的大小FEq，与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小f=Bqvsin,与电荷运动的速度大小和方向均有关3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直4.电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能6.匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线；匀强磁场中在洛伦兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧四、对于重力的考虑 重力考虑与否分三种情况（1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力（2)在题目中有明确交待的是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单（3)对未知名的带电粒子其重力是否忽略又没有明确时，可采用假设法判断，假设重力计或者不计，结合题给条件得出的结论若与题意相符则假设正确，否则假设错误五、复合场中的特殊物理模型1粒子速度选择器 如图所示，粒子经加速电场后得到一定的速度v0，进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力方向相反，若使粒子沿直线从右边孔中出去，则有qv0BqE,v0=E/B，若v= v0=E/B，粒子做直线运动，与粒子电量、电性、质量无关 若vE/B，电场力大，粒子向电场力方向偏，电场力做正功，动能增加 若vE/B，洛伦兹力大，粒子向磁场力方向偏，电场力做负功，动能减少2.磁流体发电机 如图所示，由燃烧室O燃烧电离成的正、负离子（等离子体）以高速。喷入偏转磁场B中在洛伦兹力作用下，正、负离子分别向上、下极板偏转、积累，从而在板间形成一个向下的电场两板间形成一定的电势差当qvB=qU/d时电势差稳定UdvB，这就相当于一个可以对外供电的电源3.电磁流量计电磁流量计原理可解释为：如图所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，a,b间出现电势差当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定 由Bqv=Eq=Uq/d，可得v=U/Bd.流量Q=Sv=Ud/4B4.质谱仪如图所示组成：离子源O，加速场U，速度选择器（E,B），偏转场B2，胶片原理：加速场中qU=mv2选择器中:v=E/B1偏转场中:d2r，qvB2mv2/r比荷:质量作用：主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素5.回旋加速器如图所示组成：两个D形盒，大型电磁铁，高频振荡交变电压，两缝间可形成电压U作用：电场用来对粒子（质子、氛核,a粒子等）加速，磁场用来使粒子回旋从而能反复加速高能粒子是研究微观物理的重要手段要求：粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电源的变化周期关于回旋加速器的几个问题：(1)回旋加速器中的D形盒，它的作用是静电屏蔽，使带电粒子在圆周运动过程中只处在磁场中而不受电场的干扰，以保证粒子做匀速圆周运动(2)回旋加速器中所加交变电压的频率f,与带电粒子做匀速圆周运动的频率相等:(3)回旋加速器最后使粒子得到的能量，可由公式来计算，在粒子电量，、质量m和磁感应强度B一定的情况下，回旋加速器的半径R越大，粒子的能量就越大【注意】直线加速器的主要特征 如图所示，直线加速器是使粒子在一条直线装置上被加速生物必修三稳态与环境 第一章 人体的内环境与稳态一、内环境：（由细胞外液构成的液体环境）细胞内液（细胞质基质、细胞液）（存在于细胞内，约占2/3）1.体液 血浆细胞外液 内环境（细胞直接生活的环境） 组织液（存在于细胞外，约占1/3） 淋巴等2.内环境的组成及相互关系细胞内液组织液血浆淋巴 （淋巴循环）3、细胞外液的成分a. 水，无机盐（Na+, Cl- ），蛋白质（血浆蛋白）b. 血液运送的物质 营养物质： 葡萄糖甘油脂肪酸胆固醇氨基酸等 废物： 尿素尿酸乳酸等 气体： O2、CO2等 激素， 抗体， 神经递质维生素c. 组织液，淋巴，血浆成分相近，最主要的差别在于血浆中含有很多的蛋白质，细胞外液是盐溶液，反映了生命起源于海洋，d. 血浆各化学成分的种类及含量保持动态的稳定，所以分析血浆化学成分可在一定程度上反映体内物质代谢情况，可以分析也一个人的身体健康状况v 细胞外液又称内环境（是细胞与外界环境进行物质交换的媒介）v 血细胞的内环境是血浆v 淋巴细胞的内环境是淋巴v 毛细血管壁的内环境是血浆、组织液v 毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液4、理化性质（渗透压，酸碱度，温度）a. 渗透压：一般来说，溶质微粒越多，溶液浓度越高，对水的吸引力越大，渗透压越高，血浆渗透压的大小主要与无机盐，蛋白质的含量有关。人的血浆渗透压约为kpa，相当于细胞内液的渗透压。 功能：是维持细胞结构和功能的重要因素。典型事例：（高温工作的人要补充盐水；严重腹泻的人要注入生理盐水，海里的鱼在河里不能生存；吃多了咸瓜子，唇口会起皱；水中毒；生理盐水浓度一定要是0.9%；红细胞放在清水中会胀破；吃冰棋淋会口渴；白开水是最好的饮料；）b. 酸碱度正常人血浆近中性，7.35-7.45 缓冲对：一种弱酸和一种强碱盐 H2CO3NaHCO3 NaH2PO4/Na2HPO4CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3- c. 温度：有三种测量方法（直肠，腋下，口腔），恒温动物（不随外界温度变化而变化）与变温动物（随外界温度变化而变化）不同温度主要影响酶。v 内环境的理化性质处于动态平衡中v 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。v 直接参与物质交换的系统：消化，呼吸，循环，泌尿系统v 间接参与的系统（调节机制）：神经体液（内分沁系统）免疫v 人体稳态调节能力是有一定限度的同时调节也是相对的。5、组织水肿形成原因：1) 代谢废物运输困难：如淋巴管堵塞2) 渗透问题；血浆中蛋白质含量低1 过敏，毛细血管通透性增强，蛋白质进入组织液2 营养不良 3 肾炎，蛋白尿，使血浆中的蛋白质含量低。6、尿液的形成过程尿的形成过程：血液流经肾小球时，血液中的尿酸、尿素、水、无机盐和葡萄糖等物质通过肾小球的过滤作用，过滤到肾小囊中，形成原尿。当尿液流经肾小管时，原尿中对人体有用的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐，被肾小管重新吸收，回到肾小管周围毛细血管的血液里。原尿经过肾小管的重吸收作用，剩下的水和无机盐、尿素和尿酸等就形成了尿液。二、稳态（1）概念：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。（2）意义：维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的必要条件。（3）调节机制：神经体液免疫调节网络1、单细胞（如草履虫）直接与外界环境进行物质交换2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液淋巴中蛋白质含量较少。4、内环境的理化性质：渗透压，酸碱度，温度血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关；无机盐中Na+、cl- 占优势 细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压；正常人的血浆近中性，PH为7.35-7.45与HCO3-、HPO42- 等离子有关；人的体温维持在370C 左右（一般不超过10C ）。5、内环境稳态的重要性：1) 稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。 内环境成分相对稳定 内环境稳态 温度 内环境理化性质的相对稳定 酸碱度（PH值） 渗透压a. 稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行b. 调节机制：神经-体液-免疫c. 稳态相关的系统：消化、呼吸、循环、排泄系统（及皮肤）d. 维持内环境稳态的调节能力是有限的，若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍时内环境稳态会遭到破坏内环境稳态的意义：机体进行正常生命活动的必要条件 第二章 动物和人体生命活动的调节一、通过神经系统的调节1、神经调节的基本结构和功能单位是神经元。神经元的功能：接受刺激产生兴奋，并传导兴奋，进而对其他组织产生调控效应。神经元的结构：由细胞体、突起树突（短）、轴突（长）构成。2、反射：是神经系统的基本活动方式。是指在中枢神经系统参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。3、反射弧：是反射活动的结构基础和功能单位。感受器：感觉神经末稍和与之相连的各种特化结构，感受刺激产生兴奋传入神经：将感受器的兴奋传至神经中枢神经中枢：在脑和脊髓的灰质中，功能相同的神经元细胞体汇集在一起构成传出神经：将神经中枢的指令传至效应器效应器：运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体4、 兴奋在神经纤维上的传导（1） 兴奋：指动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。（2） 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。（3） 兴奋的传导过程：静息状态时，细胞膜电位外正内负受到刺激，兴奋状态时，细胞膜电位为外负内正兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流（膜外：未兴奋部位兴奋部位；膜内：兴奋部位未兴奋部位）兴奋向未兴奋部位传导（4） 兴奋的传导的方向：双向5、 兴奋在神经元之间的传递：（1）神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的突触：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜（2）兴奋的传递方向：由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内，所以兴奋在神经元之间（即在突触处）的传递是单向的，只能是：突触前膜突触间隙突触后膜（上个神经元的轴突下个神经元的细胞体或树突）6、 人脑的高级功能（1）人脑的组成及功能：大脑：大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是高级神经活动的结构基础。其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢；小脑：是重要的运动调节中枢，维持身体平衡；脑干：有许多重要的生命活动中枢，如呼吸中枢；下丘脑：有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌活动的总枢纽（2）语言功能是人脑特有的高级功能 语言中枢的位置和功能：书写中枢（W区）失写症（能听、说、读，不能写）运动性语言中枢（S区）运动性失语症（能听、读、写，不能说）听性语言中枢（H区）听觉性失语症（能说、写、读，不能听）阅读中枢（V区）失读症（能听、说、写，不能读）（3）其他高级功能 ：学习与记忆二、激素的调节1、体液调节中，激素调节起主要作用。2、人体主要激素及其作用激素分泌部位激素名称主要作用下丘脑抗利尿激素调节水平衡、血压多种促激素释放激素调节内分泌等重要生理过程垂体生长激素促进蛋白质合成，促进生长多种促激素控制其他内分泌腺的活动甲状腺甲状腺激素促进代谢活动；促进生长发育（包括中枢神经系统的发育），提高神经系统的兴奋性；胸腺胸腺激素促进T淋巴细胞的发育，增强T淋巴细胞的功能肾上激腺肾上腺激素参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动胰岛胰岛素使血糖水平降低胰高血糖素使血糖水平升高卵巢雌激素等促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵，激发并维持第二性征等睾丸雄激素促进男性性器官的发育、精子的生成，激发并维持男性第二性征3、激素间的相互关系：协同作用：如甲状腺激素与生长激素拮抗作用：如胰岛素与胰高血糖素4、激素调节的实例：实例一、血糖平衡的调节，（甲状腺激素分泌的分级调节：课本P28）1）、血糖的含义：血浆中的葡萄糖(正常人空腹时浓度：3.9-6.1mmol/L)2）、血糖的来源和去路：3）、调节血糖的激素：（1）胰岛素：（降血糖）分泌部位：胰岛B细胞作用机理：促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（抑制2个来源，促进3个去路）（2）胰高血糖素：（升血糖）分泌部位：胰岛A细胞作用机理：促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（促进2个来源）4）、血糖平衡的调节：（负反馈）血糖升高胰岛B细胞分泌胰岛素血糖降低血糖降低胰岛A细胞分泌胰高血糖素血糖升高5）、血糖不平衡：过低低血糖病；过高糖尿病6）、糖尿病病因：胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足症状：多饮、多食、多尿和体重减少（三多一少）防治：调节控制饮食、口服降低血糖的药物、注射胰岛素检测：斐林试剂、尿糖试纸7）反馈调节：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节凡是叫做反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。正反馈：反馈信息与原输入信息起相同的作用，使输出信息进一步增强的调节。负反馈：反馈信息与原输入信息起相反的作用，使输出信息减弱的调节。实例二、甲状腺激素分泌的分级调节5.激素调节的特点：1）微量和高效2）通过体液运输3）作用于靶器官、靶细胞三、神经调节与体液调节的关系（一）两者比较：比较项目神经调节体液调节作用途径反射弧体液运输反应速度迅速较缓慢作用范围准确、比较局限较广泛作用时间短暂比较长（二）体温调节1、体温的概念：指人身体内部的平均温度。2、体温的测量部位：直肠、口腔、腋窝3、体温相对恒定的原因：在神经系统和内分泌系统等的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。产热器官：主要是肝脏和骨骼肌散热器官：皮肤（血管、汗腺）4、体温调节过程：（1） 寒冷环境冷觉感受器（皮肤中）下丘脑体温调节中枢皮肤血管收缩、汗液分泌减少（减少散热）、骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加（增加产热）体温维持相对恒定。（2） 炎热环境温觉感受器（皮肤中）下丘脑体温调节中枢皮肤血管舒张、汗液分泌增多（增加散热）体温维持相对恒定。5、体温恒定的意义：是人体生命活动正常进行的必需条件，主要通过对酶的活性的调节体现（三）水平衡的调节1、 人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出的动态平衡实现的2、 人体内水的主要来源是饮食、另有少部分来自物质代谢过程中产生的水。水分的排出主要通过泌尿系统，其次皮肤、肺和大肠也能排出部分水。人体的主要排泄器官是肾，其结构和功能的基本单位是肾单位。3、 水分调节（细胞外液渗透压调节）：（负反馈）过程：饮水过少、食物过咸等细胞外液渗透压升高下丘脑渗透压感受器垂体抗利尿激素肾小管和集合管重吸收水增强细胞外液渗透压下降、尿量减少总结：水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下，通过肾脏完成。起主要作用的激素是抗利尿激素，它是由下丘脑产生，由垂体释放的，作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，从而使排尿量减少。四、免疫调节1、 免疫系统的组成：免疫器官：扁桃体、胸腺、脾、淋巴结、骨髓等 淋巴细胞：B淋巴细胞（在骨髓中成熟）、T淋巴细胞（迁移到胸腺中成熟）免疫细胞 吞噬细胞免疫活性物质：抗体、淋因子2、 免疫类型： 非特异性免疫（先天性的，对各种病原体有防疫作用）第一道防线：皮肤、黏膜及其分泌物等。第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞。特异性免疫（后天性的，对某种病原体有抵挡力）第三道防线：免疫器官和免疫细胞 体液免疫和细胞免疫3、 体液免疫：由B淋巴细胞产生抗体实现免疫效应的免疫方式。（抗原没有进入细胞内）抗原刺激 B淋巴细胞增值、分化出效应B细胞记忆细胞同一抗原再次刺激时增值分化为效应B细胞效应B细胞分泌抗体抗体清除抗原4、细胞免疫：通过T淋巴细胞和淋巴因子发挥免疫效应的免疫方式靶细胞（被抗原入侵的细胞）或吞噬了抗原的巨噬细胞 刺激 T淋巴细胞增值、分化出 效应T细胞记忆细胞同一靶细胞再次刺激时增值分化为效应T细胞效应T细胞使靶细胞裂解死亡、（效应T细胞释放某些细胞因子（如干扰素）增强免疫细胞的效应）被释放至体液中的抗原被体液免疫中的抗体清除5、体液免疫与细胞免疫的区别：共同点：针对某种抗原，属于特异性免疫区别 体液免疫 细胞免疫作用对象 抗原 被抗原入侵的宿主细胞（即靶细胞）作用方式 效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 效应T细胞与靶细胞密切接触6、艾滋病：（1）病的名称：获得性免疫缺陷综合症（AIDS）（2）病原体名称：人类免疫缺陷病毒（HIV），其遗传物质是2条单链RNA（3）发病机理：HIV病毒进入人体后，主要攻击T淋巴细胞，使人的免疫系统瘫痪（4）传播途径：血液传播、性接触传播、母婴传播五、动物激素在生产中的应用：在生产中往往应用的并非动物激素本身，而是激素类似物1、 催情激素提高鱼类受孕率：运用催情激素诱发鱼类的发情和产卵，提高鱼类的受孕率。2、 人工合成昆虫激素防治害虫：可在田间喷洒一定量的性引诱剂（性外激素类似物），干扰雌雄性昆虫间的正常交配。3、 阉割猪等动物提高产量：对某些肉用动物注射生长激素，加速其生长。对猪阉割，减少性激素含量，从而缩短生长周期，提高产量。4、 人工合成昆虫内激素提高产量：可人工喷洒保幼激素，延长其幼虫期，提高蚕丝的产量和质量。 第三章 植物激素调节一、生长素的发现：1、胚芽鞘： 尖端产生生长素，在胚芽鞘的基部起作用；2、感光部位是胚芽鞘尖端；3、琼脂块有吸收、运输生长素的作用；4、生长素的成分是吲哚乙酸；5、向光性的原因：由于生长素分布不均匀造成的，单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧生长不均匀从而造成向光弯曲。 在胚芽鞘中 感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端 向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端下部（伸长区） 产生生长素的部位在胚芽鞘尖端（有光无光都产生生长素） 能够横向运输的也是胚芽鞘尖端 感性运动与向性运动植物受到不定向的外界刺激而引起的局总运动称为感性运动（含羞草叶片闭合）植物受到一定方向的外界刺激而引起的局总运动称为向性运动（向光性，向水性） 植物弯曲生长的直接原因：生长素分布不均匀（光，重力，人为原因）二、生长素的合成：幼嫩的芽、叶、发育的种子（色氨酸生长素） 运输：横向运输（只发生在胚芽鞘尖端）：在单侧光刺激下生长素由向光一侧向背光一侧运输 ：纵向运输（极性运输，主动运输）：从形态学上端运到下端，不能倒运 ：非极性运输：自由扩散，在成熟的组织，叶片，种子等部位 生长素产生：色氨酸经过一系列反应可转变成生长素 分布：各器官都有分布，但相对集中的分布在生长素旺盛部位。 产生部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子 三、生长素的生理作用：1、生长素是不直接参与细胞代谢而是给细胞传达一种调节代谢的信息；生长素2、作用：a、促进细胞的生长；（伸长） b、促进果实的发育（培养无籽番茄）； c、促进扦插的枝条生根； d、防止果实和叶片的脱落；3、特点具有两重性： 高浓度促进生长，低浓度抑制生长；既可促进生长也可抑制生长；既能促进发芽也能抑制发芽，既能防止落花落果也能疏花疏果。 生长素发挥的作用与浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类（根芽茎）。 植物体各个器官对生长素的最适浓度不同：茎 芽 根，敏感度不同；根芽茎（横向生长的植物受重力影响而根有向地性，茎有背地性）许多禾本科植物倒扶后可以自己站起来，ABCDDC, BA, 原因：由于重力的作用，生长素都积累在近地面，D点和B点和生长素都高于C点和A点，又由于根对生长素敏感，所以，D点浓度高抑制生长，长的慢，而C点浓度低促进生长，长的快。根向下弯曲（两重性）。而茎不敏感，所以B点促进 生长的快，而A点促进生长的慢。所以向上弯曲。根的向地性与顶端优势中的生长素的作用原理相同，都是体现两重性。茎的背地性与向光性中的生长素的作用原理相同。顶端优势：顶芽产生的生长素向下运输在侧芽附近积累，侧芽对生长素浓度比较敏感，因此受到抑制，顶芽不断生长，侧芽被抑制的现象（松树）说明：生长素的极性运输是主动运输；生长素具有两重作用应用：棉花摘心促进多开花，多结果园林绿篱的修剪解除顶端优势就是去除顶芽（棉花摘心）四、生长素的应用：促扦插枝条生根，（不同浓度的生长素效果不同，扦插枝条多留芽）促果实发育，（无籽番茄，无籽草莓）防止落花落果，（喷洒水果，柑，桔）除草剂（高浓度抑制植物生长，甚到杀死植物）果实的发育过程：植物激素：由植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。特点：内生的，能移动，微量而高效植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质（2.4，NAA，乙烯利）五、其他植物激素：1、赤霉素（） 合成部位：未成熟的种子、幼根、幼叶主要作用：促进细胞的伸长引起植株增高（恶苗病，芦苇伸长），促进麦芽糖化（酿造啤酒），促进性别分化（瓜类植物雌雄花分化），促进种子发芽、解除块茎休眠期（土豆提前播种），果实成熟，抑制成熟和衰老等2、脱落酸 （ABA） 合成部位：根冠、萎焉的叶片分布：将要脱落的组织和器官中含量较多主要作用：抑制生长，表现为促进叶、花、果的脱落，促进果实成熟，抑制种子发芽、抑制植株生长，提高抗逆性（气孔关闭），等3、细胞分裂素(CK) 合成部位：根尖 主要作用：促进细胞分裂（蔬菜保鲜），诱导芽的分化，促进侧芽生长，延缓叶片的衰老等4、乙烯 合成部位：植物体各个部位 主要作用：促进果实的成熟v 各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节；v 植物激素的概念：由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物；v 植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂； 第四章 种群和群落种群密度（最基本） 出生率、死亡率 迁入率、迁出率1、种群特征 增长型 年龄组 稳定型 衰退型 性别比例1) 种群密度a、定义：在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度； 是种群最基本的数量特征； 逐个计数 针对范围小，个体较大的种群；b、计算方法： 植物：样方法（取样分有五点取样法、等距离取样法）取平均值； 动物：标志重捕法（对活动能力弱、活动范围小）； 计算公式：N=Mn/m。 估算的方法 昆虫：灯光诱捕法； 微生物：抽样检