恒定与变化精品课件

1、恒定与变化第1页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三恒定电流 恒定电场与恒定磁场恒定电流产生恒定电场,同时,也产生恒定磁场,但恒定电场与恒定磁场的场量是相互独立的. 由于恒定电场的作用，导体中的自由电荷定向运动的速率增加；而运动过程中会与导体 内部不动的粒子碰撞从而减速，因此自由电荷的平均速率不随时间变化。 3.恒定电流的概念：大小、方向都不随时间变化的电流。 第2页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三1.电流强度：Iq/t 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：IU/R I:导体电流强度(A)，U:

2、导体两端电压(V)，R:导体阻值() 3.电阻、电阻定律：RL/S :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：I E /(r+R) 或 EIr + IR 也可以是E U内 + U外 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，PUI W: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：QI2Rt Q: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.纯电阻电路中: 由于IU/R , WQ，因此WQUItI

3、2RtU2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总IE，P出IU，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) 电阻关系 R串R1+R2+R3+ 1/R并1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系 I总I1I2I3 I并I1+I2+I3+ 电压关系 U总U1+U2+U3+ U总U1U2U3 功率分配 P总P1+P2+P3+ P总P1+P2+P3+ 第3页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量

4、，单位:(T),1T1N/Am 2.安培力FBIL (注：LB) B:磁感应强度(T),F:安培力(N),I:电流强度(A),L:导线长度(m) 3.洛仑兹力fqVB(注：VB); 质谱仪 f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s) 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)： (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动VV0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下: (a)F向f洛mV2/rm2rm (2/T)2rqVB；rmV/qB；T2m/qB； (b)运动周期与圆周运

5、动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)； (c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（二倍弦切角）。 注：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负； (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握见图； (3)其它相关内容：地磁场 / 磁电式电表原理 / 回旋加速器 / 磁性材料分子电流假说。 第4页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三平衡物体或系统的一种状态你知道生活中还有哪些平衡吗？第5页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三第6页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期

6、三第7页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三平衡永远遵循一个四字原则： 动等定变第8页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三高炉炼铁： 3CO+ Fe2O32Fe+3CO2 如何提高效益？第9页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三薄利多销需求富有弹性的商品需求缺乏弹性的商品试解释中国的一句古话：“谷贱伤农”。（丰收了，由于粮价的下跌，农民的收入减少。 ）第10页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三守恒数量守恒 长度守恒 液体量守恒 面积守恒 和黏土有关的守恒 ：黏土量守恒 黏土重量守恒 排水体积守恒 第11页，共59

7、页，2022年，5月20日，11点28分，星期三过程系统从一个状态（始态）变成另一个状态（终态）热力学上分为： 自发过程 非自发过程第12页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三趋势趋势:事物发展的动向。 趋势的方向有三个：上升方向；下降方向和水平方向。趋势的类型有主要趋势、次要趋势和短暂趋势三种。第13页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三246餐后时间（h）血糖浓度(mmol/L)02468101214ABCD消化吸收合成糖原转化为非糖物质呼吸作用血糖的利用和补充保持动态平衡肝糖原水解非糖物质转化去路来源餐后血糖浓度的变化第14页，共59页，2022年

8、，5月20日，11点28分，星期三血糖平衡的激素调节血糖升高血糖降低胰岛素分泌增加胰高血糖素分泌增加合成糖原转化成非糖物质肝糖原水解非糖物质转化+肝糖原水解非糖物质转化第15页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三 恒温动物：动物体内有完善的调温的机构 如：人 T 22心跳停止； T 43酶变性而死亡; T 27低温麻醉。 体 温动物机体内部的平均温度低温麻醉：用药物和人工方法降温,使机体代谢率降低,脑对缺氧的耐受性增强，则可以在不损害大脑的前提下延长阻断脑部血流的时间.第16页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三特点:一般清晨24时最低,1420时最高,

9、但体温的昼夜差别不超过1同一个人体温的昼夜变动第17页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三体温的调节机体产热量和散热量保持动态平衡人体内的热量产热散热第18页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三散热:主要靠皮肤实现大部分体热以辐射、传导、对流和蒸发等方式散发到体外，小部分体热随呼吸和排泄散发。第19页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三寒冷炎热第20页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三炎热环境温觉感受器下丘脑体温调节中枢有关神经兴奋皮肤血管舒张皮肤立毛肌舒张散热量增加刺 激兴奋第21页，共59页，2022年，5月

10、20日，11点28分，星期三皮肤中血管的舒缩与散热的关系示意图第22页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三第23页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三人的体温调节能力是有限的人在寒冷的环境中停留过久，产热不能补偿散热时，体温将降低，导致代谢紊乱。(冻疮:皮肤血管持久性收缩引起)第24页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三由于环境间温度太高或其他环境原因导致体内产生的热量不能及时散发时，体温将升高，导致代谢紊乱。医学上称为中暑。拉瓜枣红马中暑暴毙北京街头 第25页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三对称性和对称性的缺

11、失对称性 对称性表示了一种信息的压缩，从对象的局部信息可以完全推知整体的情况，而不产生任何信息的丢失。 建筑中的对称性。 从功能的角度来看，对称性的建筑通常具有较高的稳定性，建造的时候也更容易实现。 第26页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三结构化学中的反对称性 反对称性就是几何形状对称，波函数的符号相反。 键相对于中间的对称面，上下部分分别是正号负号。 不是一面成键一面反键。 成键和反键是两个不同的轨道，是根据能量高低来区分的。 反对称性是一个轨道的两个几何上一样的部分，波函数值的符号（或者说是相位），也就是电子波的振动强度相反。 1第27页，共59页，2022年，5月

12、20日，11点28分，星期三印度泰姬陵中国天坛第28页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三德国科隆大教堂故宫布局第29页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三常见物的对称第30页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三物质结构的对称金刚石和石墨第31页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三金刚石内部结构第32页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三硫酸铜晶体巨大的晶洞第33页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三镜像对称第34页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三文学

13、艺术的镜像对称第35页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三第36页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三对称的缺失 塞尚 静物篮子大卫 米开朗基罗第37页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三杨振宁李政道与宇称不守恒第38页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三DNA分子模型第39页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三变化模式周期性事物在运动变化的发展过程中某些事物多次重复出现,其连续两次重复出现的时间叫做周期.事物发展过程中某些特征重复出现其连续两次之间的时间；也指事物进程中其重复出现的一次现象从头

14、至尾经历一遍所需要的时间 。第40页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三元素周期表与元素周期率门捷列夫第41页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三第42页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三Emil Zmaczynski的设计：金字塔式第43页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三Thoedor Benfey 的设计：螺旋型 第44页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三人的生命有周期性规律一天之中的魔鬼时刻 清晨69时 傍晚 黎明 一周之中的魔鬼时刻 星期一一月之中的魔鬼时刻 农历月中一年之中的魔

15、鬼时刻？第45页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三能量最低原理自然界一个普遍的规律，“能量越低越稳定”。原子中的电子，优先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量处于最低，这样的状态是原子的基态。 第46页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三变化总是存在，外部环境在变化。在复杂系统中无序更为普遍，有序只是少数时间所表现出来的状况。对于每个人来说，对现实世界的认识就更应该从动态角度，而不是静态的。第47页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三人是自然界的一员，我想也应该适用于此原理。所以人才会通过各种方式发泄和排解自己的各种能量。这其

16、中包括喜怒哀乐等情绪以运动。不过释放能量的方式还是要注意的，如小孩本身不能存储过多的情绪，想哭就哭、想笑就笑，没有太大的冲击；而成人能够容纳很多的能量，所以感情更深沉丰富。但也有弊端，如果这些能量不能合理的排解，一旦冲垮理智的大坝，江河泛滥，后果不堪设想。我想在我们提升自身修养与胸怀的同时，一定要时刻注意心理能量的警戒线，及时合理宣泄自身的情绪。有容乃大，无欲则刚。 趋势事物发展的动向第48页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三制冷剂 制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介

17、质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。第49页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三制冷剂概述 它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理，因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。 第50页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三早期的制冷剂 1805年埃文斯（O.Evans)原创作地提出了在封闭循环中使用挥发性流体的思路，用以将水冷冻成冰。他描述了这种系统，在真空下将乙醚蒸发，并将蒸汽泵到水冷式换热器，冷凝后再次使用。1834年帕金斯第一次开发了蒸汽压缩制冷循环，并且获得了专利。在他所设计的蒸汽压缩制冷设

18、备中使用二乙醚（乙基醚）作为制冷剂。 第51页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三下表列出早期用过的制冷剂 年份雪种化学式19世纪30年代橡胶馏化物二乙醚（乙基醚）CH3-CH2-O-CH2-CH319世纪40年代甲基乙醚(R-E170)CH3-O-CH31850水/硫酸H2O/H2SO41856酒精CH3-CH2-OH1859氨/水NH3/H2O1866粗汽油二氧化碳（R744)CO219世纪60年代氨（R717）NH3甲基胺（R630）CH3(NH2)乙基胺（R631)CH3-CH2(NH21870甲基酸盐(R611）HCOOCH31875二氧化硫R764)SO2187

19、8甲基氯化物，氯甲烷（R40)CH3CI19世纪70年代氯乙烷（R160)CH3-CH2CI1891硫酸与碳氢化合物H2SO4,C4H10,C5H12,(CH3）2CH-CH320世纪溴乙烷（R160B1)CH3-CH2Br1912四氯化碳CCI4水蒸气(R718)H2O20世纪20年代异丁烷（R600a)（CH3)2CH-CH3丙烷（R290)CH3-CH2-CH31922二氯乙烷异构体（R1130）CHCI=CHCI1923汽油HCs1925三氯乙烷（R1120)CHCI=CCI21926二氯甲烷（R30)CH2CI2早期的制冷剂，几乎多数是可燃的或有毒的，或两者兼而有之，而且有些还有很强

20、的腐蚀和不稳定性，或有些压力过高，经常发生事故。 第52页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三对制冷剂性质的要求 （1）具有优良的热力学特性，以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。 （2）具有优良的热物理性能 具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。 （3）具有良好的化学稳定性 要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。 （4）与润滑油有良好互溶性 （5）安全性 工质应无毒、无刺激性、无燃烧性

21、及爆炸性。 （6）有良好的电气绝缘性 （7）经济性 要求工质低廉，易于获得。 （8）环保性 要求工质的臭氧消耗潜能值（ODP）与全球变暖潜能值（GWP）尽可能小，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。 第53页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三制冷剂的一般分类 根据制冷剂常温下在冷凝器中冷凝时饱和压力Pk和正常蒸发温度T0的高低，一般分为三大类： .低压高温制冷剂冷凝压力Pk/（绝对），T0 如11（CFCl3），其T023.7。这类制冷剂适用于空调系统的离心式制冷压缩机中。通常时，Pk3.06 /。 .中压中温制冷剂冷凝压力PkT0-60。 如717、12、22等

22、，这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷压缩机中。 .高压低温制冷剂冷凝压力Pk20 /（绝对），T070。 如13（CF3Cl）、14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂适用于复迭式制冷装置的低温部分或以下的低温装置中。 目前使用的制冷剂已达7080种，并正在不断发展增多。但用于食品工业和空调制冷的仅十多种。其中被广泛采用的只有以下几种： 第54页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三熵熵增加原理可表示为：一个孤立系统的熵永远不会减少。它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态，其熵单调增大，当系统达到平衡态时，熵达到最大值。熵的变化和最大值确定了孤立系

23、统过程进行的方向和限度，熵增加原理就是热力学第二定律。 能量是物质运动的一种量度，形式多样，可以相互转换。某种形式的能量如内能越多表明可供转换的潜力越大。熵原文的字意是转变，描述内能与其他形式能量自发转换的方向和转换完成的程度。随着转换的进行，系统趋于平衡态，熵值越来越大，这表明虽然在此过程中能量总值不变，但可供利用或转换的能量却越来越少了 。 从微观上说，熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度，系统越无序、越混乱，熵就越大。热力学过程不可逆性的微观本质和统计意义就是系统从有序趋于无序，从概率较小的状态趋于概率较大的状态。 产生这种现象的原因也很简单，既自然界通向无序的方法远多于通向有序的方法

24、，打个比方，让一群学生在操场上站好队，需要一些手段，但要他们在操场上乱跑，就很简单了。第55页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三负熵 熵函数：一个物质系统中，熵函数就是能量与温度的比值。 熵增（即正熵）：熵函数的正向变化量。 熵减（即负熵）：熵函数的负向变化量。 熵与负熵的定义 :第56页，共59页，2022年，5月20日，11点28分，星期三熵函数的来历及统计学意义 热力学第一定律就是能量守恒与转换定律，但是它并未涉及能量转换的过程能否自发地进行以及可进行到何种程度。热力学第二定律就是判断自发过程进行的方向和限度的定律，它有不同的表述方法：热量不可能自发地从低温物体传到

25、高温物体；热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化；不可能从单一热源取出热量使之全部转化为功而不发生其他变化；第二类永动机是不可能造成的。热力学第二定律是人类经验的总结，它不能从其他更普遍的定律推导出来，但是迄今为止没有一个实验事实与之相违背，它是基本的自然法则之一。 负熵由于一切热力学变化（包括相变化和化学变化）的方向和限度都可归结为热和功之间的相互转化及其转化限度的问题，那么就一定能找到一个普遍的热力学函数来判别自发过程的方向和限度。可以设想，这种函数是一种状态函数，又是一个判别性函数（有符号差异），它能定量说明自发过程的趋势大小，这种状态函数就是熵函数。 第57页，共59页，20

26、22年，5月20日，11点28分，星期三如果把任意的可逆循环分割成许多小的卡诺循环，可得出 (i/i)r (1) 即任意的可逆循环过程的热温商之和为零。其中，i为任意无限小可逆循环中系统与环境的热交换量；i为任意无限小可逆循环中系统的温度。上式也可写成? ? (r/) (2) 克劳修斯总结了这一规律，称这个状态函数为“熵”，用来表示，即 r/ (3) 对于不可逆过程，则可得? r/ (4) 或 r/ (5) 这就是克劳修斯不等式，表明了一个隔离系统在经历了一个微小不可逆变化后，系统的熵变大于过程中的热温商。对于任一过程（包括可逆与不可逆过程），则有? / (6) 式中：不等号适用于不可逆过程，等号适用于可逆过程。由于不可逆过程是所有自发过程之共同特征，而可逆过程的每一步微小变化，都无限接近于平衡状态，因此这一平衡状态正是不可逆过程所能达到的限度。因此，上式也可作为判断这一过程自发与否的判