二、物理学与现代生产
众所周知，物理学与生产技术极为密切。物理学的基础理论的重大突破，往往推动着生产技术的发展和变革，促进新的技术科学的兴起。因此在物理教学中，必须重视物理学与现代生产的关系。联系现代生产技术反映了物理学习的时代特征，使学生能够用现代观念看待物理知识的实际应用，同时也可以使学生注意并加深对现代生产技术的认识，培养学生运用所学知识分析解决现代生产技术问题的能力，增强社会责任感，并了解物理学习的社会意义。
[例1]混凝土便宜而坚固耐压，但不耐拉，钢耐压也耐拉，通常在混凝土建筑物需承受张力的部位用钢筋来加固。下面各图中，楼板和阳台的加固钢筋位置都正确的是（
）
A、(a)
B、(b)
C、(c)
D、(d)
[答案]A
[评注]本题涉及的钢筋水泥是日常生活中最常见的建筑材料，虽然只是物理
力学中的一个问题，没有和其他科目结合，但是，题目结合实际，考查学生分析问题和解决问题的能力，是一道锻炼思维能力的好题。要正确解答本题，绝不能靠死记硬背，也没有办法找到现成的答案，必须经过学生独立的思维分析、逻辑推理和灵活运用所学知识才行，这正是本题要考查的目的。
[例2]如图所示是一种手控制动器，a是一个转动着的轮子，b是摩擦制动片，c是杠杆，O是其固定转动轴，手压在A点施加一个作用力F时，使轮子制动。若使轮子制动所需的力矩是一定的，则下列说法正确的是（
）
A、轮a逆时针转动时，所需的力F较小。
C、无论a逆时针还是顺时针转动，所需的力F相同。
D、无法比较F的大小。
[答案]A
[例3]
把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，筛子做自由振动时，完成20次全振动用15s，在某电压下，电动偏心轮转速是88r/min。已知增大电动偏心轮的电压，可以使其转速提高，增加筛子的质量可以增大筛子的固有周期。为使筛子的振幅增大，有下列做法（r/min读作“转每分”）
①降低输入电压
②
提高输入电压
③增加筛子质量
④减少筛子质量
可供选择的是：
A、①③
B、①④
C、②③
D、②④
[答案]B
（1）为什么在其他条件不变的情况下，交变电流的频率越高，焊接越快？
（2）为什么焊接过程中，接口a处已被熔化而零件的其他部分并不很热？
[答案]
略
[答案]
略
[例6]电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳子拉力不能超过720N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m（已知此物体在被吊高接近90m时已开始以最大速度上升），所需时间为多少？
[答案]7.75s
[例7]A、B两地间铺有通讯电缆，长为L,
它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：（1）令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA;
(2)令A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；（3）在A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB。
试由以上测量结果确定损坏处的位置。
[答案]
[评注]本题涉及到物理知识在实际技术中的应用，是理论联系实际的典型问题，这类问题着重考查学生灵活运用所学知识处理实际问题的能力，它体现了高考命题中理论联系实际和学以致用的指导思想。
[例8]为了探测海洋中水的运动，海洋工作者有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测水的流速，假设在某处地磁场的竖直分量为0.7×10-4T，两个电极插入相距2.0m的水流中，且两极所在的直线与水流的方向垂直，如果与两电极相连的灵敏电压表的读数为7.0×10-5V，测水的流速为________m/s.
[答案]0.5
①金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极。
②金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极。
③C为烟气的进气口，D为排气口。
④D为烟气的进气口，C为排气口。
A、①③
B、②④
C、①④ D、②③
[答案]A
[例10]在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中推动血液等导电液体时，由于不允许传动的机械
（1）这种电磁泵的原理是怎样的？
（2）若导管内截面积为w×h,
磁场的宽度为L，磁感强度为B，液体穿过磁场区域的电流强度为I，求驱动力造成的压强差为多少？
[答案]（1）略
（2）ΔP=BI/w
（1）两极板间所加的电压应多大？
（2）若带电平行板的下端距A、B桶底的高度H=1.0m，求颗粒至桶底时速度的大小。
[答案]（1）1×104V
（2）5.5m/s
[例12]如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图。
（1）
（2）如果工厂生产的是厚度为1mm的铝板，在α、β和γ三种射线中，
你认为哪一种对铝板的厚度控制起主要作用，为什么？
[例13]如图是一种光电计数装置的原理图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带的一侧，光电计数装置安装在传送带的另一侧，每当传送带上有一个制品通过时，光线被挡住，电磁铁放开衔铁，计数齿轮转过一齿，计数器自动地把制品数目记下来。
（1）试说明这种计数装置的工作原理。
（2）光电计数装置，实际上是一个用光控制的继电器，叫做光控继电器。光控继电器在自动控制中的应用很多，例如可用来控制航标信号灯，使信号灯自动地“夜亮昼熄”。请你利用学过的知识，自行设计一个航标信号灯的简单电路。
[例14]建在雅砻江上的二滩水电站于1991年9月开工，1997年11月10日下闸蓄水，1998年开始向西南电网送电，设计装机容量为330×104kw，2000年竣工之后，年发电量将达到170亿度。大坝为混凝土双曲拱坝，坝高240m，是20世纪亚洲装机容量、库容最大的水利枢纽工程。设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上的电能损失来看，在50×104V超高压和11×104V高压输电方案中应选用________输电方案，因为该方案的输电线损失为另一种的________％。
[答案]50×104
V , 4.84
[例15]在对某一容器E抽气后，需要测量该容器的真空度，如图所示装置就是用来测量E内稀薄气体的真空计，其中K1、K2是手动阀门，球形容器C的容积为200cm3，与之相通的K1A管是内腔截面积为1.00mm2，长度几十厘米的均匀细管，BK2也是内径很小的细管，其体积可忽略不计，对E抽气前打开K1、K2，然后开动抽气机，随着E及C内气压的降低，水银槽内的水银通过K2上升，当水银即将进入C球时，将K2关闭，再继续抽气，抽气结束时先关闭K1，再打开K2，则水银充满C球后将继续上升到K1A管中的某点D，只要测出K1D的长度L及D点到水银槽液面的高度差H，并在另一气压计上读出当时的大气压
（1）在某次测量时，大气压强P0=75.60cmHg,L=20.00cm,
H=63.10cm，请计算E内气压。
（2）试说明C球所起的放大作用。
[答案]（1）1.25×10-2
cmHg .
（2）略
[例16]如下左图所示，激光液面控制仪的原理是：固定一束液光AO以入射角i照射液面，反射光OB射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度。如果发现光点在屏上向左移动了ΔS的距离射到B'点，由此计算液面降低了多少？
[例17]如上右图所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化情况为
A、增大
B、减小
C、不变
D、无法确定
[答案]A
[答案]