光压风车
教科版小学科学实验器材清单
教科版小学科学实验器材清单小学科学实验器材有很多类别，如：1、能量转换器材；2、光学器材；3、力与机械器材；4、电学器材；5、磁学器材；6、振动与波器材；7、生命科学器材；8、地球、空间科学器材；9、综合类科学器材。
小学科学是一门集自然科学和社会科学为一体的综合学科，学科本身与科技创新教育有着密切的联系。
近年来，教育部也不断发文强调“每个学生都应学好科学”。
一、能量切换系列温差发电演示仪、太阳能电池利用探究、瞬间制冰器、风力发电实验器、水果发电实验器(水果电子钟)、可行驶的太阳能小车、热能发动机演示仪、太阳灶、烛火发电、瓦特蒸汽机、水轮机、土壤浇花器、激光发光管。
二、光学系列透镜折射实验器、光三原色合成演示仪、直线传播的光(光直线传播演示器)、实物成虚像实验器、莫尔条纹波纹片实验器、光的彩色偏振实验器、接力式潜望镜、放大观察仪、光的热辐射仪—光压风车、彩灯长廊演示器、热辐射对比温度计、学生三原色合成探究仪、穿墙而过实验器、多像镜(一个变多个)、x光机、无线电报机、光通讯实验系统、魔术套件。
三、力与机械系列两栖可控气垫船、机翼升力探究演示仪、空气大力士、牛顿碰撞球、过山车模型、重心与稳度实验器、反冲螺旋桨车、双锥体上滚演示仪、惯性小球、滚动的方轮、气悬球演示仪、会翻跟头的魔丸演示仪、动能与势能的转换演示仪、竞速轨道、横纵波演示仪、一纸顶千斤、气垫盘、袋鼠下坡演示仪、奇异的翻转环、筋斗鼠、离心力演示仪(物质的密度与浮沉的关系)、水火箭(配气筒)、自行车走钢丝、下楼梯的弹簧、气压套件、热能转换器、潜水器、力学实验箱。
四、电学系列金属探测器、人体导电球、人体导电球、人体感应辉光球、静电滚筒演示仪标准、感应起电演示器、超声雾化实验器、雅格布天梯、光电盘、千人震实验器、静电摆球、避雷针演示仪、电风扇套件。
五、磁学系列磁悬浮转轮实验器、磁悬浮地球仪、平面与立体磁感线、电磁炮演示仪、电磁阻力管、强力电磁铁、磁共振、电磁振子、磁浮电动机、电磁制动器、热磁轮、简易电机机、无形的力演示仪。
2024年江苏省盐城市盐都区盐城市鹿鸣路初级中学中考一模物理试题
2024年江苏省盐城市盐都区盐城市鹿鸣路初级中学中考一模物理试题一、单选题1．绿色办奥是冬奥会的办赛理念之一。
组委会在几年的筹办过程中，努力践行绿色理念，使用清洁能源和可再生能源。
为实现绿电入网，你推荐使用下列哪一组能源（）A．核能；石油B．风能；太阳能C．地热能；煤D．氢能；石油2．在学校运动会400m比赛时，小艾同学用扩音器为运动员加油鼓劲，主要是为了改变声音的（）A．音调B．响度C．音色D．传播速度3．傍晚放学后，小奥正在书桌前学习，突然台灯不亮了，但其他用电器仍正常工作。
为解决这一问题，下列操作流程符合安全用电原则的是（）A．切断电源→摘下灯罩→更换灯泡→通电测试B．摘下灯罩→更换灯泡→切断电源→通电测试C．更换灯泡→切断电源→摘下灯罩→通电测试D．摘下灯罩→切断电源→更换灯泡→通电测试4．在“研究阻力对物体运动的影响”的实验中，去掉木板上的棉布再次让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在木板上的运动情况，这个实验的目的是（）A．验证物体具有惯性B．验证牛顿第一定律C．为科学推理得出牛顿第一定律提供实验依据D．直接得出牛顿第一定律5．两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，以拉力F1、F2分别将重为G的物体竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率为η1、η2，下列判断正确的是（）A．F1＝F2B．F1＝2F2C．η1＞η2D．η1=η26．一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同，如图所示，下列关于橡皮膜的说法正确的是（）A．两次都向内凹，形变程度相同B．两次都向外凸，形变程度相同C．两次都向内凹，乙形变程度大D．两次都向外凸，乙形变程度大7．某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到，这是物理学研究问题的一种方法，下列根据这种方法所做出的推测不符合事实的是（）A．酒精和水混合后总体积变小推测出分子间存在引力B．随着密封容器中的气体逐渐抽去内部铃声变小，推测真空不能传声C．通电导线能使小磁针发生偏转推测出通电导线周围存在磁场D．温度计放在色散光带红光外侧时示数会增大推测出该区域存在一种人眼看不见的光8．如果在坐标轴上加上适当的物理量及单位，就可以描述物理量之间的关系，下面的关系能用此图像来描述的是（）A．物体所受重力与其质量的关系B．同种物质组成的物体，其密度与质量的关系C．导体两端的电压一定时，导体的电流与其电阻的关系D．做匀速直线运动的物体，速度与通过路程之间的关系9．图为我国新型反潜巡逻机。
光压风车的原理及应用
光压风车的原理及应用1. 引言光压风车是一种利用光压原理来推动风车旋转的装置。
它通过光子对物体施加的压力来转换光的能量为机械能，具有非常广泛的应用。
2. 原理光压风车的原理基于光的动量传递。
光子具有动量，当光照射到物体上时，会对物体施加一个方向与光线相反的力，这个力就是光压力。
光压力可以通过以下公式计算：F = P / c其中，F是光压力，P是光的功率，c是光速。
当光照射到风车的叶片上时，光压力会使得叶片产生一个旋转力矩，使得风车开始旋转。
由于光的速度非常快，光压风车可以达到非常高的旋转速度。
3. 应用光压风车在许多领域都有广泛的应用，下面列举了其中几个主要的应用：3.1. 太阳能发电系统光压风车可以用于太阳能发电系统中。
当光照射到太阳能电池板上时，光压力会使电池板旋转，从而产生电能。
这种方法可以增加太阳能发电的效率，并减少对传统电网的依赖。
3.2. 空间探测器光压风车可以用于空间探测器中。
由于光的速度非常快，光压风车可以提供一个非常高的推力，从而改变探测器的轨道或者速度。
这种方法可以让探测器更加灵活地进行任务。
3.3. 光压推进器光压风车可以用作光压推进器。
光压推进器是一种可以利用光压力推动宇宙飞船或卫星的装置。
它可以提供一个非常高的推力，并且不需要燃料，因此具有更长的使用寿命。
3.4. 生物医学领域光压风车还可以应用于生物医学领域。
例如，它可以被用来驱动微型器械或微型机器人，在人体内进行精确的操作。
此外，它还可以使得光疗技术更加高效，减少对患者的伤害。
4. 结论光压风车是一种利用光压原理来推动风车旋转的装置。
它可以将光的能量转化为机械能，并具有广泛的应用。
通过在不同领域的应用，光压风车为科学研究、工程技术和医学发展带来了许多新的机遇和挑战。
2022-2023学年江苏省江阴市八年级下学期期中考试物理试题
2022-2023学年江苏省江阴市八年级下学期期中考试物理试题1.人用手抓住绳子将水桶提起，水桶受到绳子的拉力，这个力的施力物体是（）A．水桶B．绳子C．地球D．手2.在生活和工作中经常进行估测，以下估测比较接近实际的是（）B．一名中学生的体积约为50dm 3 A．常温常压下空气的密度为1.29×10 3 kg/m 3C．一本物理教科书的质量约为25g D．一个苹果的重力约为15N3.关于以下四幅图片的描述中正确的是（）A．甲图：“破镜难圆”说明分子间有斥力B．乙图：王亚平老师用水将两个塑料板连接起来，搭建了一座液体桥，说明分子间存在引力C．丙图：海绵容易被压缩，说明分子间有间隙D．丁图：水结成冰后分子将停止做无规则运动4.佩戴医用口罩对病毒具有良好的拦截作用。
如图，口罩中间的熔喷布经驻极处理后带上静电，可以提高拦截效果。
这主要是因为（）A．带电体能吸引轻小物体B．熔喷布材料的间隙较小C．同种电荷之间相互排斥D．异种电荷之间相互吸引5.小张同学的笔记本上记录了他对物理知识的梳理，其中正确的是（）①质量、密度都是物质的属性；②尘土飞扬说明分子在作无规则运动；③50mL水和50mL质量为40g的酒精，混合后密度大于0.9g/cm3；④物体的质量与它受到的重力成正比；⑤卢瑟福发现了电子，从而建立了原子的核式结构模型；A．①④B．③C．⑤D．①6.关于物质的密度，以下说法正确的是（）A．铁的密度比铝的密度大，表示铁的质量大于铝的质量B．可知，密度与物体的质量成正比，与物体的体积成反比C．水的密度是水的特性，其大小不随物态、温度、形状的变化而变化D．物质的密度与质量和体积无关7.如图所示，在“测量花岗石密度”的实验中．下列说法正确的是A．称量时左盘放砝码，右盘放花岗石B．称量花岗石质量的过程中，若天平横梁不平衡，可调节平衡螺母C．花岗石的质量是25gD．花岗石的密度是2.8×10 3 kg/m 38.下面关于弹力的说法正确的是（）A．两个物体只要接触，就一定有弹力B．只有弹簧产生的力才属于弹力C．非常坚硬的物体在力的作用下是不会产生形变的D．同一物体，弹性形变越大，弹力就越大9.以下措施中，为了减小摩擦的是（）A．举重运动员在手上涂抹镁粉B．自行车比赛前运动员在车转轴上加润滑油C．运动员所穿运动鞋鞋底有明显的槽纹D．羽毛球比赛中运动员用手紧握球拍10.第24届冬季奥林匹克运动会在北京市和张家口市圆满结束。
武义县科普展览馆科技展品原理简介
武义县科普展览馆科技展品原理简介一.经典创新科技展品1.捕捉磁场科学原理：磁场.我们身边除了许多看得见的物质，还有许多看不见的物质，磁场就是其中之一！但是这个看不见的磁场，我们却能把他“捉住”！圆盘中心转动的金属球里有条大磁棒,当磁棒转动时，周围的所有磁针都非常顺从的跟着中心球发生偏转变化。
我们的地球是个更大的磁场,由于这个大磁场的存在,我们所用的指南针才能正确指南方和北方，帮助我们识别方向。
2.电磁加速器科学原理：电磁感应.通电线圈会产生磁场，从而产生电磁力。
如果把钢球放在线圈入口，它会被吸入线圈。
当钢球到达线圈中间时，线圈断电，电磁力消失，钢球依靠惯性继续前行，直至进入第二个线圈入口……就这样，钢珠在圆形轨道中运动，轮流接通六只线圈，速度越来越快。
3.电影的原理科学原理：视觉暂留.物体在视网膜上成像一旦外界光刺激消失，像也随之消失，但视神经对光刺激印象可保留约0.1秒时间，这就是人眼的视觉暂留特性。
因此只要先后出现在眼前的两幅画面间隔时间小于0.1秒，视神经会把两幅画面“叠加”。
电影放映就是利用了视觉暂留特性：胶卷上每一幅画面是静止的，但当放映机以每秒24幅画面的速度让光刺激视神经时，两幅画面更替的间隔只有约0.01秒，这就出现了银幕画面动态的效果了。
4.仿真雷电科学原理：高压发电小朋友们，闪电是自然界的奇妙现象！其实闪电并不神秘，你看看听听——我们这不是把雷电捉着了吗。
夏天热空气上升，与高空中的小水滴、尘埃等磨擦，云中产生并聚集大量的正电荷或负电荷。
带不同电荷的云层碰撞、或低层云强大的电荷击穿空气到达地面，都会形成闪电与雷鸣。
雷雨天，最好不要站在大树下和空旷地，以免使自己处于雷电的接通尖端（尖端放电），被雷电所伤。
5.风力发电科学原理：能量转换.风的能量是很大的，它是一种取之不尽的可再生能源。
人类利用风能的地方有船帆、风力发电、风力提水等。
6.共振鼓本产品用于演示声波传递并产生共振的原理。
2019人教版九年级物理单元测试(含答案)——第13章 内能单元培优试题
第13章内能单元培优试题1．生活中的下列现象，用分子热运动的相关知识解释不正确的是（）A．湿衣服在日照下比在阴凉处干得更快，说明分子运动快慢与温度有关B．成熟的菠萝蜜会散发出浓浓的香味，说明分子在不停地运动C．液化石油气经加压后贮存在钢瓶中，说明分子之间有间隙D．水沸腾时，顶起壶盖，说明分子大小随温度升高而增大2．甲物体比乙物体的温度高，下列说法中正确的是（）A．甲物体的内能比乙大B．甲物体中分子无规则运动比乙剧烈C．甲物体的机械能比乙大D．两物体机械能一样大3．将2个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（ρ二氧化氮＞ρ空气）的玻璃瓶口对口对接，中间用玻璃板隔开。
抽开隔板后，通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否作无规则运动。
对于玻璃瓶的三种放置方法（如图所示），四位同学判断正确的是（）A．小华认为甲图放置最不合理B．小夏认为乙图放置最不合理C．小梦认为丙图放置最不合理D．小满认为三种放置方法都不合理4．公共场所都贴了如图所示的标志，这主要是考虑到一人吸烟，多人受害。
原因是（）A．物质是由分子组成的B．分子在不停地做无规则的运动C．分子之间存在斥力D．分子之间存在引力5．如图是某校展示柜内的光压风车。
风车玻璃罩内大部分空气被抽走，每个叶片两面分别为黑白两色，由于黑色表面吸收热辐射能力强，当用强光照射风车时，黑色叶片这一面的温度比白色的一面高，因此它们附近的空气加热程度不一样，使叶片旋转。
下列有关光压风车的说法不正确．．．的是（）A．黑色叶片附近空气分子的热运动剧烈些B．玻璃罩内大部分空气被抽走，罩内空气密度变小C．将大部分空气抽走是为了减小叶片旋转时所受的空气阻力D．从上往下看，风车叶片应沿顺时针方向旋转6．科学研究需要进行实验，得到事实，并在此基础上进行必要的推理。
因此，在学习科学的过程中我们需要区分事实与推论，则下列表述，正确的是（）①将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起；②在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红；③铅块粘在一起证明了分子之间存在吸引力；④温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
光压风车实验原理
光压风车实验原理光压风车实验是利用光的压力产生机械运动的一种实验。
其基本原理是光由于动量守恒对物体施加压力，从而引起物体运动。
这种原理也被称作光学推力原理。
实验过程中，一个小的风车被放置在悬挂的支架上，并被照射在一束激光束中。
当光束照射到风车上时，光的能量会被转化为机械能，并且对风车施加力。
这种力被称为光压力。
这个力的方向是垂直于光束的方向，并且与平面成90度角。
由于风车中心的轴线垂直于悬挂的支架和光束之间的平面，光压力会导致风车旋转。
旋转的速度取决于光的强度和频率，以及风车的大小和形状。
光压力是由于光子在物体表面反弹和散射产生的。
光子和物体表面之间的相互作用会导致动量转移。
相对于物体，光子的动量是非常小的，但是由于光子的数量非常大，因此光的压力可以变得相当强大。
光压力的大小可以用以下公式计算：P = F/A其中P是光压力，F是施加在物体表面上的力，A是物体表面的面积。
从上述公式可以看出，当物体表面积较大或光的强度很高时，光压力也会相应地增加。
光压力最早被证实在太阳帆的实验中。
太阳帆是一种利用太阳光的压力推动飞行器的技术。
在太阳光照射下，太阳帆可以加速并且改变方向，就像一艘带着帆的船一样。
太阳帆的实现是基于光压力的工作原理。
除了太阳帆，光压力可以应用于许多其他领域。
在纳米技术领域中，光压力可以用于操作纳米颗粒和生物分子。
在医学诊断和治疗上，光压力也可以用于移动血细胞和治疗眼部疾病。
光压力是一种有趣而强大的科学现象。
通过利用光的能量，我们可以制造出一些独特的装置和仪器，并且在许多领域中发现了新的应用。
在太阳帆的实验中，光压力的应用不仅仅局限于推动飞行器，还可以在太空科学领域中应用。
太阳帆的实验最早可以追溯到20世纪70年代，当时NASA的研究人员提出了利用太阳光的压力来探测外太空，而后在1992年，古巴物理学家Juan AntonioBlanco-Sánchezs在太阳帆原理的基础上研究并提出了所谓的“光子驱动”技术。
人教版九年级物理 第十三章——第十七章综合测试 含答案
13章-17章综合测试及答案（满分：100 分，考试时间：60 分钟）学校班级 姓名分数一、填空题（每空 1 分，共 19 分）1. 科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神，德国物理学家最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即： I U。
为了纪念他R作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为 的单位。
2.长征二号 PT2 运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的 高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要 _热，从而避免高速运行的火箭温度过高。
3.在海滩上进行“沙疗”时，把人体埋在沙子里，沙子放出热量，人体吸收热量后体温升高，内能 _（选填“增大”或“减小”），这是通过 （选填 “做功”或“热传递”）来改变内能的；10kg 的沙子温度降低 1℃放出的热是 J 。
【已知 c 沙=0.92×103J/（kg •℃）】4.如图，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。
观察电压表的接线情况和指针偏转可知：锌片是盐水电池的 极，电池的电压为 V 。
第 4 题图 第 5 题图5.在如图所示的电路中，不论开关如何切换，电铃和灯泡都能安全使用，若想让灯泡和电铃同时工作，只需闭合开关 ；若同时闭合 S 1 和 S 2，可以工作的用电器是 。
6.如图（a ）所示，长度相同、横截面积不同的同种金属棒 AB 和 CD 连接在一起后接在电源两端。
用电压表测得导体 AB 和 CD 两端的电压如图（b ）所示，则 AB 两端的电压为 伏，CD 两端电压为 伏，通过 AB 的电流 通过 CD 的电流（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
7.如图所示的电路中，电源电压不变，将滑片P 向左移动的过程中，电压表示数。
当滑片P 移至左端时，断开S，电压表V 示数与电流表A 示数的比值将（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
第7 题图第8 题图8.如图甲所示的电路，电源电压不变。
光压风车的原理应用
光压风车的原理应用简介光压风车是一种利用光压力驱动运动的装置。
光压力是指光对物体施加的压力，当光线照射在物体上时，光子对物体施加的动量变化会导致物体产生运动。
光压风车利用光的压力将圆盘转动，从而产生动能。
本文将介绍光压风车的原理和应用。
原理1.光压原理：光压力是由光子对物体施加的动量变化产生的。
光子具有能量和动量，当光线照射在物体上时，光子被物体吸收或反射，由于动量守恒定律，物体会获得光子的动量变化，从而产生压力。
2.风车结构：光压风车通常由一个圆盘和多个叶片组成。
圆盘是风车的主体，叶片则通过连接在圆盘上，光线照射在叶片上时，产生的光压力使叶片发生转动。
应用光压风车的原理应用广泛，主要体现在以下几个方面：•能源领域：光压风车可以作为一种新型的微型发电装置，利用太阳光的能量产生电能。
光压力驱动的风车可以连接到发电机，通过转动发电机来产生电能。
这种微型发电装置可以用于户外太阳能充电器、远程地点的电源供应等。
•航天科技：由于太阳系中存在大量的太阳光，因此太阳帆航技术基于光压风车原理应用广泛。
太阳帆航器利用太阳光的光压力推动飞船，实现航天任务。
利用光压风车的原理，太阳帆航器可以实现技术验证、空间探测等任务。
•精确测量：光压风车在精确测量领域也有一定的应用。
利用光压力的性质，可以制作出非常敏感的仪器来进行微小物体的测量。
例如，用光压风车测量微小物体质量、测量微小力的大小等。
•科研实验：光压风车也被广泛应用于科研实验中。
由于光线的可控性和可调性，光压风车可以用来研究光与物体的相互作用，探索光压力的特性。
这些实验可以深入理解光的本质和光学现象。
总结光压风车是一种利用光压力驱动运动的装置，它的原理是基于光压力的作用。
光压风车在能源领域、航天科技、精确测量和科研实验等领域有广泛应用。
通过充分利用光压的特性，光压风车为人们带来了诸多创新和可能性，为可持续发展提供了新的解决方案。
中考物理(真题版)专项练习题：分子热运动
分子热运动1.（2019烟台，19）小明同学将左右手的各一根手指分别插入盛有热水和冷水的玻璃杯中（如图甲），过一会儿两手指的感觉不相同；再把这两根手指拿出同时插入盛有温水的玻璃杯中（如图乙）、这时两手指的感觉______（填“相同”或“不相同”）。
拿出手指，用滴管分别向盛有热水和冷水的两个玻璃杯中，同时小心地滴入一滴红墨水（如图丙），实验观察到的现象是________。
前一个实验现象说明_____________；后一个实验现象说明____________________。
2.（2019聊城，）六月的荷香亭畔，荷花盛开，人们能闻到阵阵花香，说明了分子在不停地做，从不同方向都能看到盛开的荷花，是由于荷花对照射到其上的光线产生了反射。
3.（2019武威，9）“端午浓情，粽叶飘香”，“粽叶飘香”说明了__________，把酒精和水在长玻璃管中混合后，发现总体积减小，该实验说明了分子间存在________。
4.（2019贵港，5）下列现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是A. 刮风时灰尘在空中飞舞B. 酒精瓶盖打开可以嗅到酒精气味C. 夏日的“荷城”贵港，荷花飘香D. 在一杯热水中加盐，过一段时间整杯水都变咸了5.（2019鄂州，3）“梁湖碧玉茶”是鄂州市梁子湖的特色农业品牌，曾在“中茶杯”全国名优茶评比中荣获特等奖。
下列对于沏茶和品茶过程中情境的解释，正确的是A. 沏茶时，杯内水面上方出现白雾，这是汽化现象B. 沏茶时，玻璃杯的外壁上会出现小水珠，这是液化现象C. 品茶时茶香四溢，这是一种升华现象D. 品茶时茶香四溢，这说明了分子在不停地做无规则运动6.（2019湘西州，12）下列现象中能说明分子热运动的是（）A．走到花园闻到花香B．大雪纷飞C．烧废纸时看到烟雾在空中弥漫D．尘土飞扬7.（2019铜仁，7）下列事例中，不能说明分子在不停地做无规则运动的是（）A. 水中放糖后变甜B. 起风后灰尘漫天飞舞C. 鸭蛋腌制后变咸D. 食品垃圾腐烂后臭气熏天8.（2019徐州，4）将一勺砂糖放入一杯水中，整杯水都变甜了．这个现象说明A.分子是运动的B.分子间有引力C.分子间有斥力D.分子可以再分9.（2019临沂，22）十九大报告指出：绿水青山就是金山银山。
应用压电陶瓷测量光压
应用压电陶瓷测量光压龙腾;赵改清;杜炳清;李旭文;唐夏冰【摘要】利用压电陶瓷测量了非真空环境下激光和L ED的光压，并设计实验排除了热效应以及光伏效应．实验结果表明：照射光强和压电片的放电电流成线性关系，可以通过检测放电电流测量光压，并且对光频率没有限制．实验测得标称值为0．2 W的激光和1 W的L ED的光压分别在10－10 N和10－9 N数量级．%The light pressure of laser and LED was measured using piezoelectric ceramic in non‐vacuum environment ,the thermal effect and photovoltaic effect were ruled out .The results showed that the discharge current of the piezoelectric element was proportional to the irradiation intensity , thus light pressure could be measured by testing the discharge current .There was no limit to light frequency .T he light pressure of 0 .2 W laser has been reached the order of 10-10 N range ,and 1 W LED about 10-9 N .【期刊名称】《物理实验》【年(卷),期】2016(036)011【总页数】3页(P20-22)【关键词】光压;压电陶瓷;放电电流【作者】龙腾;赵改清;杜炳清;李旭文;唐夏冰【作者单位】深圳大学物理与能源学院，广东深圳518020;深圳大学物理与能源学院，广东深圳518020;深圳大学物理与能源学院，广东深圳518020;深圳大学物理与能源学院，广东深圳518020;深圳大学物理与能源学院，广东深圳518020【正文语种】中文【中图分类】O431.1选题源于“广东省第16届大学生物理实验设计大赛”题目2：光压的测量. 题目基本要求：设计、制作能够演示光压现象的实验装置，测定光压的大小，并讨论光压与相关物理量的关系. 光压是光的粒子性的表现，测量非常困难，而且光和热往往是伴随的，例如最早的“光压风车”后来被证明是热辐射效应，光压测量通常需要高真空的环境和高灵敏度的仪器. 本文采用压电陶瓷测量光压，在非真空环境下对不同频率的光压进行了测量和对比.把光束看成由光子组成的粒子流，每个粒子撞击在压电陶瓷上都会发生动量改变，那么相应的压电陶瓷就会受到粒子流的冲力而极化出电荷，极化电荷的多少和压电陶瓷所受压力有关，通过检测电荷数可以确定光的压力. 下面从理论角度分析可行性.光子的动量由德布罗意关系给出：设光子与物质的作用时间是Δτ,压电陶瓷片的压电系数为D33. 如果1个光子被反射时可激发的电荷为如果1个光子被吸收可激发的电荷为如果光束的功率为P,那么单位时间撞击在压电陶瓷上的光子数N为陶瓷的反射率为R，单位时间内压电陶瓷积累的电量为其中，R=0.3,D33=5.8×10-10 C·N-1,Δτ=10-9 s，P=0.2 W，代入(5)式计算得每秒释放的电荷数为在现代技术中0.5 nC·s-1的电荷量是完全可检测到的，由此可见，用压电陶瓷来检测光压是可能实现的[1].2.1 测量激光的光压用波长为532 nm，功率为0.2 W，光斑半径1 mm的绿色激光照射压电陶瓷，用电荷传感器测量压电陶瓷的放电过程. 得到放电曲线如图1所示，图中曲线的斜率代表放电电流. 由图1可看出，在刚开始光照时放电速度基本为0.3 nC·s-1，这和理论分析中得到的0.5 nC·s-1在同一数量级.在光子与物质作用的时间内，积累的电量为对应的光压力为理论值为理论值偏大，考虑原因为激光笔是电池供电，实际照在压电片上的功率比标称值0.2 W要小，而由于条件所限，没能测量到实际照在压电片上的光功率[2].2.2 放出电荷和光强变化的线性度用1 W的LED照射压电陶瓷，通过控制LED的工作电流I控制不同的发光强度，测量不同强度的光照射下压电片的放电电流I0，实验数据见表1，得到放电曲线如图2 所示.由图2可见：1) 光强和放电电流是线性关系，说明可以通过检测放电电流测量光压；2) 相同的工作电流下，蓝光照射时放电电流较红光大，这是因为相同的电流下，蓝光的功率比红光大.2.3 热效应的排除考虑到力是瞬时的，而热现象有惯性，如果让光强明暗交替变化，那么加载在压电片上的力也交替变化，如果光强变化的频率足够快，热效应将无法跟随光强变化的频率快速变化. 基于此，采用大功率LED光照射压电陶瓷，用不同频率的方波激励LDE，用计算机实测压电陶瓷两端的电压变化，如图3所示.由图3可以看出，光强明暗变化的频率在5 kHz以上时，压电片的电压跟随光强的明暗做同样的周期变化，这充分说明:电荷的产生绝对不是热效应所致，因为热效应有惯性，而力是瞬时的，符合实验现象.2.4 排除光伏效应使用测量太阳能电池伏安特性的测试系统(Solar IV系列)，分别测试在无模拟太阳光照射和有模拟太阳光照射下压电陶瓷器件的伏安特性曲线，如图4所示.从图4中可以看到：有无模拟太阳光照射，压电陶瓷器件的伏安特性曲线几乎重合，而且压电陶瓷器件的伏安特性曲线都显示出典型的半导体伏安特性曲线特征，没有明显的光伏效应[3].从理论上分析，压电陶瓷的材料为锆钛酸铅，其禁带宽度为3.5 eV,要产生光伏效应必须满足频率条件：hν≥Eg，对应的波长=355 nm. 用蓝光LED (波长为470 nm)、红光LED(波长为640 nm)照射压电片都能使压电片放电，所以可以排除是光伏效应的影响[4].从理论上和实验上论证用压电陶瓷测量光压的可能性，得到如下结论：1)照射光强和压电片的放电电流成线性关系，可以通过检测放电电流测量光压；2)压电片测量光压没有频率限制，蓝光和红光都能测量；3)实验测量出标称值为0.2 W的激光和1 W的LED的光压分别在10-10 N和10-9 N的数量级，和理论值在同一数量级，产生误差的主要原因在于没有条件精确测量照在压电片上的光功率.指导教师：赵改清(1970-)，女，内蒙古呼和浩特人，深圳大学物理与能源学院副教授，学士，主要从事大学物理及实验教学工作.【相关文献】[1] 杨晓鸾. PZT/Ag2O-NPs/PZT复合薄膜的光电特性[D]．苏州：苏州大学，2012．[2] 李成仁，崔金松，吕翎. 光压的演示[J]．物理实验，1997,17(1):25．[3] 张福学，王丽坤. 现代压电学(上册中册)[M]. 北京：科学出版社,2002：26-32.[4] 吕胜利，吕国志. 压电结构的热效应分析[J]. 振动与冲击，1999,18(2)：48-52.。
光压
光压的原理与计算公式
• 解释按照光子说的观点，光压是光子把它的动量传给物体 的结果。设频率为υ的单色光，每秒垂直入射到物体表面 每平方米上的能量为E，则每秒垂直入射到物体表面每平 方米上的光子数为N=E/(hυ)。因为每一个光子具有动量p= hυ/c，当光子被物体所吸收时，每个光子传给物体的动量 为p= hυ/c，如果入射光子全部被物体所吸收，则物体表 面每平方米在每秒内所获得的动量应等于N·p=E/c。物体 表面每平方米在每秒内所获得的动量，即光作用在这个面 上的光压为E/c。当光子被物体所反射时，光子的动量从 +hυ/c变到－hυ/c，则每个光子传给物体的动量为2p=2 hυ/c。如果入射光子全部被物体所反射，则作用在物体表 面上的光压力为N·2p=2E/c。
• 光对被照射物体单位面积上所施加的压叫光压。 如阳光照在身体上，不仅会感觉发暖，亦有压力， 只是因为感觉器官的限制而感觉不到。 • • 内部辐射所产生的光压也是不可忽略的因素。由 于光具有粒子性，所以在达到物体上时，根据动 量定理，会对此物体产生一定的压力。大量光子 长时间作用就会形成一个稳定的压力。
光压
• 光压的提出与发现 • 光压的原理与计算公 式 • 量子理论 • 光压的现实运用 • 光压的发展前景
光压的提出与发现
19世纪，英国物理学家麦克斯韦创立了电磁理论，指出光的 本质是电磁波。麦克斯韦还预言：光射到物质表面时，将 对这一表面施加压力。 1899年，俄国物理学家列别捷夫用实验测得了光压，证实了 麦克斯韦的预言。光压的存在说明了电磁波具有动量，因 而是电磁场物质性的有力证明。爱因斯坦光子假设又进一 步说明了光压存在的合理性。 1901年，俄国物理学家彼得·尼古拉耶维奇·列别捷夫设计了 一个实验，首次发现光压，并且测量了数据。与此同时， 美国物理学家尼克尔斯和哈尔也分别日晨与日本金星探测器 “晓”号一同升空。它的帆约为14米见方，由聚 酰亚胺树脂制作，帆厚约7.5微米，相当于头发丝 直径的十分之一左右。在火箭发射的时候，帆折 叠起来，收藏在直径约1.6米、高0.8米的圆筒形 机体外侧。“伊卡洛斯”号在飞往金星的约半年 里，将反复进行实验。如能按计划顺利抵达金星， “伊卡洛斯”号将完成验证实验，并飞过金星， 继续飞向太阳附近。这种利用太阳光能提供动力 的技术将来还可能应用于木星探测器。 据新华社
材料——灯泡动力
谢谢观赏
实际运用
1.小房间的台灯 2.小夜灯 3.各种私密的个 人空间 ……
后记
通过做这个小产品，我才发现原来每一样东 西都是可以利用的，而且不分好坏和大小等 等限制，更重要的是可以让我在思考的时候 想得更深更多。 也许以前我并不知道每一样东西的作用，但 是现在我知道了每一样东西都可以在不同情 况下利用起来的，只要愿意去发动自己的脑 子去想。
制作过程
把灯泡尾部的灯丝和插头连接起来，并用胶 带保护好，再把花色纸卷成纸筒保护连接处， 把牙膏皮和大头针插在一起并放在灯泡的头 部，放上自制小风车，接上电源，过一段时 间，灯泡发热的热量即可推动小风车转动。
产品作用
首先可以利用灯泡浪 费的能量，节省能源 转动的小风车的叶子 在转动的时候在房间 上面的阴影有种云彩 飘过的感觉，也可以 随时提醒人灯泡没有 关。 在无聊的时候可以让 自己的心情改善一下
灯泡动力 ——风车
姓名：马亚运 指导老师：姚静媛 班级：工设0901 学号：2009000341
创意来源
在以前的学习中了解到灯泡的很多能量都会 通过发热来散失掉的。 通过再利用灯泡的 可利用能量来催动小风车转动，并提醒人们 要随时做到人走灯灭。
材料的收集
废旧的插头一个 废旧的灯丝未断的灯 泡一个 废旧的牙膏皮一块 大头针一只 自制小风车一辆 花色纸张一张 塑料瓶子一个
2023年湖南省岳阳市中考物理模拟密卷
2023年岳阳市初中学业水平考试试卷物理一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）1．下列数据最接近实际的是（）A.一个中学生重约50NB.成年人步行的速度约1.1m/sC.洗热水澡时感觉舒适的水温约60℃D.一个中学生站立时对地面的压强大约是1.5×105Pa2．下列关于声现象的说法，正确的是（）1 2 3 4A.如图1,当拨动钢尺的力度越大，钢尺的振幅越大，声音的响度越大B.如图2,是利用超声波来测速的，超声波可以在真空中传播C.如图3,当小球接触到音叉时被弹开越高，则音叉的音调越高D.如图4,甲和乙的音调不同，乙和丙的响度不同，甲、乙、丙的音色都不同3．下列四幅图片中，涉及到的光学知识说法正确的是（）A．甲图中小红看到地上的书是镜面反射B．乙图中自制针孔相机所成的像一定是倒立缩小的C．丙图中叉鱼时要瞄准看到的鱼的下方才可能叉到鱼D．丁图中演员画脸谱时，看到的像是由光的折射形成的4．中央电视台播出的《中国诗词大会》深受同学们喜爱，诗句中蕴含了丰富的物理知识，下列对有关诗句的分析正确的是（）A.“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝华现象B.“北风卷地白草折，胡天八月即飞雪”——雪的形成是凝固现象C.“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”——露的形成是熔化现象D.“斜月沉沉藏海雾，碣石潇湘无限路”——雾的形成是汽化现象5．关于早餐制作过程中所涉及的物理知识，下列说法不正确的是（）A.刚做好的鲫鱼豆腐汤烫嘴是因为温度高B.做好的红烧鸡翅内部变了颜色是扩散现象C.什锦蔬菜炒制过程主要是通过热传递的方式增加内能D.花卷放凉后分子热运动速度不变6．端午节是中国的传统节日，很多地方都举行龙舟赛，下列说法正确的是（）A.龙舟静止时没有惯性，运动起来后才有惯性B.运动员用桨向后划水使龙舟前进，说明物体之间力的作用是相互的C.运动员不再划龙舟，龙舟会慢慢停下来，说明物体运动要力来维持D.龙舟到达终点后不能立即停下来，是因为受到惯性力的作用7．学完电路知识后，同学们热情很高，争相设计电路，如图是同学们设计出来的四个电路，你认为可以达到目的电路是（）A.抢答器电路：选择哪一个答案就按哪一个按钮（相当于闭合开关），对应的灯就亮B.坐位体前屈电路：学生成绩越高（向右的F越大），电流表的示数越大C.保密室电路：只有两道门都关上了（相当于开关闭合），值班室的灯才会亮D.卫生间照明灯和换气扇电路：照明和换气扇的工作互不影响8．下列有关能源和信息，说法正确的是（）A.太阳能、风能、石油都是可再生能源B.用手机上网是利用电磁波传递信息的C.核电站是利用原子核发生聚变时释放的能量来发电的D.能量是守恒的，所以自然界的能源取之不尽用之不竭，不需要节约9．如图所示，下列说法中正确的是（）甲乙丙丁A.如图甲，家庭常用的插排中各插孔之间是串联的B.如图乙，使用试电笔时手指不能接触笔上的金属部分C.如图丙，三脚插头中较长的插脚与用电器的金属外壳相连D.如图丁，空气开关跳闸一般都是由于漏电导致的10．为了缓解能源和环境压力，新能源电动汽车正在逐步成为家庭出行的首选代步工具，电动汽车使用电动机为汽车提供动力，图中能说明电动机工作原理的是（）A. B. C. D.11．如图所示，放在水平桌面上的三个不同形状的容器，它们的自重相等，底面积相同，并装入同种液体，液面高度相同。
光压风车原理的应用
光压风车原理的应用1. 引言光压风车是一种利用光的能量产生力矩，使风车转动的装置。
它利用了光的压力对物体产生的力矩，将光能转换为机械能。
光压风车的原理在太阳能利用、航天技术和光能传感器中有广泛的应用。
本文将介绍光压风车的工作原理及其在各领域的应用。
2. 光压风车的工作原理光压风车利用了光线对物体产生的光压力。
光压力是由光子对物体施加的动量变化引起的。
当光线照射在物体表面时，光子会被物体吸收或反射。
当光子被吸收时，它们的动量会转移到物体上，产生一个方向与光线相反的力。
当光子被反射时，物体会受到一个与光线方向相同的力。
通过合理设计物体的表面形状和材料特性，可以使光压力产生一个力矩，使风车转动。
3. 光压风车在太阳能利用中的应用3.1 太阳能电池板调整光压风车可以被用来调整太阳能电池板的朝向，以使其始终正对太阳。
通过将光压风车安装在太阳能电池板上，光线的压力可以使电池板绕垂直轴旋转。
当太阳光的角度改变时，光压风车会通过自动调整电池板的朝向，以获得最大的能量收集效率。
3.2 太阳能帆船光压风车还可以应用于太阳能帆船中。
太阳能帆船利用太阳光产生的光压力推动帆船前进。
通过在帆船上安装光压风车，将光线转化为动力，可以使帆船在没有经济和环境污染的情况下航行。
这种技术可在海洋和宇宙航行中得到广泛应用。
4. 光压风车在航天技术中的应用4.1 太阳帆光压风车被广泛应用于太阳帆技术中。
太阳帆是一种利用太阳光压力推动飞船前进的技术。
光压风车可以被用来控制太阳帆的朝向和姿态，以最大程度地利用太阳光的压力来推动飞船。
### 4.2 卫星姿态调整光压风车还用于卫星的姿态调整。
通过在卫星上安装光压风车，可以利用太阳光的压力来产生力矩，使卫星进行姿态调整。
这种调整可以用来改变卫星的轨道、指向或改变通信方向等，以适应不同的任务需求。
5. 光压风车在光能传感器中的应用光压风车在光能传感器中起到了重要的作用。
光能传感器是一种根据光的强度、颜色或波长等参数来检测和测量光能的设备。
光压风车的原理
光压风车的原理
当你看到这一幅图片时，你一定会认为那是风车吧！你肯定会问：“风车怎么会发光呢？”这是因为光的折射和全反射现象，而这一现象发生在光压风车上。
风车是一种靠风力转动的旋转机械，在日常生活中很常见，它以风车为动力，带动了很多行业的发展。
光压风车的原理
光压风车主要由三部分组成：旋转轴、叶轮、风叶。
其旋转轴由一根细铁丝做成，并将它固定在风叶上，它的底部有一个空心圆柱体，里面放置一根细铁丝。
当转动轴转动时，细铁丝上的小洞会被风吹过，带动叶轮旋转起来。
在风力的作用下，小洞里的风被叶轮吹过时，一部分气流会沿着细铁丝上升到风叶顶端的小孔中；另一部分气流则在小孔上方继续流动，从而在风叶上产生了压力差。
当小洞中的气体压力大于外界大气压力时，风就会沿小洞进入风叶内层。
随着风力越来越大，进入的气体也越来越多；而外界大气压力则越来越小。
当外界大气压力小于小洞中气柱的压强时，风就会从小孔中逃逸出来。
—— 1 —1 —。
光压风车实验报告
一、实验目的1. 理解光压风车的原理，即利用光能转换为机械能，推动风车旋转。
2. 通过实验观察光压风车在不同光照条件下的转动情况，验证光压风车原理的有效性。
3. 掌握实验操作方法，提高动手实践能力。
二、实验原理光压风车是一种利用光能转换为机械能的装置。
当光照射在风车叶片上时，叶片对光的吸收和反射会产生不同的温度，从而产生压力差，推动风车旋转。
实验中，风车叶片一面为黑色，一面为白色。
黑色叶片对光的吸收能力强，白色叶片对光的吸收能力弱。
当光照射在风车叶片上时，黑色叶片吸收的光能多，温度较高，白色叶片吸收的光能少，温度较低。
由于温度差，空气分子在黑色叶片附近运动速度较快，白色叶片附近运动速度较慢，从而产生压力差，推动风车旋转。
三、实验器材1. 光压风车一套（包括黑色和白色叶片、转轴、外壳等）2. 白炽灯泡或太阳光3. 真空玻璃瓶（可选）4. 温度计（可选）5. 计时器6. 实验记录表格四、实验步骤1. 将光压风车放置在实验台上，确保叶片水平。
2. 将白炽灯泡或太阳光照射在风车叶片上，观察风车转动情况。
3. 记录风车转动方向、转动速度和转动时间。
4. 改变光照角度，观察风车转动情况，并记录相关数据。
5. 可选：将光压风车放入真空玻璃瓶中，观察风车转动情况，并记录相关数据。
6. 可选：使用温度计测量黑色和白色叶片的温度，观察温度差。
五、实验结果与分析1. 观察到在白炽灯泡或太阳光照射下，光压风车叶片旋转方向与光照方向相同，即叶片由黑色面向白色面转动。
2. 随着光照强度的增加，风车转动速度加快，转动时间缩短。
3. 改变光照角度，风车转动速度和转动时间也会发生变化。
4. 在真空玻璃瓶中，光压风车转动速度明显加快，转动时间缩短。
5. 使用温度计测量黑色和白色叶片的温度，发现黑色叶片温度高于白色叶片。
实验结果表明，光压风车原理有效，能够将光能转换为机械能，推动风车旋转。
光照强度、光照角度、真空环境等因素都会影响光压风车的转动速度和转动时间。
【CN210039350U】一种光压风车展示道具【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920667818.7(22)申请日 2019.05.10(73)专利权人 深圳市海淇展示文化有限公司地址 518100 广东省深圳市龙岗区平湖街道上木古社区平新北路98号DCC文化创意园1栋二层(72)发明人 罗克淇 邹金红 (74)专利代理机构 广州市红荔专利代理有限公司 44214代理人 黄国勇(51)Int.Cl.G09B 23/22(2006.01)(54)实用新型名称一种光压风车展示道具(57)摘要本实用新型公开了一种光压风车展示道具，包括玻璃罩、底座、针筒、支架，所述玻璃罩为球型密封结构，所述玻璃罩内部为真空状态，且玻璃罩内底端固定安装有支撑杆，所述支撑杆底端固定连接玻璃罩内壁，且支撑杆靠近上端位置开设有环形槽口，槽口内滑动连接有转动架，所述转动架中间为环形结构，且转动架外侧均匀安装有四组横杆，横杆远离转动架的一端固定安装有扇叶。
该光压风车展示道具，通过转动上端的把手，达到对玻璃罩外侧的灰尘进行清扫的目的，方便清扫，防止灰尘遮挡影响展示效果，且挡板上安装有吸盘，在放置过程中通过吸盘进行吸附，增大稳定性，并且吸盘连通活塞，通过推动活塞控制吸盘吸附力的大小。
权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 210039350 U 2020.02.07C N 210039350U权 利 要 求 书1/1页CN 210039350 U1.一种光压风车展示道具，包括玻璃罩(1)、底座(2)、针筒(3)、支架(11)，其特征在于：所述玻璃罩(1)为球型密封结构，所述玻璃罩(1)内部为真空状态，且玻璃罩(1)内底端固定安装有支撑杆(6)，所述支撑杆(6)底端固定连接玻璃罩(1)内壁，且支撑杆(6)靠近上端位置开设有环形槽口，槽口内滑动连接有转动架(8)，所述转动架(8)中间为环形结构，且转动架(8)外侧均匀安装有四组横杆，横杆远离转动架(8)的一端固定安装有扇叶(7)，四组所述扇叶(7)分为黑白两组，且相同颜色扇叶(7)相对，所述玻璃罩(1)下端固定连接有底座(2)，所述底座(2)表面靠近侧边的位置开设有滑槽(5)，且滑槽(5)为环形结构，所述滑槽(5)上端滑动连接有滑块(12)，且滑块(12)上端固定连接支架(11)。
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光压风车
二、结构原理
本实验装置主要由外壳、转轴、轻质叶轮、台灯等组成。
中学物理中讲到，不透明物体的颜色是由物体表面的色光决定的。
如果物体表面反射红色（吸收除红色以外的其它色光），我们看到的是红色物体；如果物体表面反射全部光（各种颜色的光），我们看到的是白色物体。
如果一个物体吸收全部光（吸收各种颜色的光），我们看到的是黑色物体。
因此，黑色物体受到光照时的表面温度要比白色物体高。
把克鲁克斯辐射计放在阳光或白炽灯光下，叶轮就开始转动。
叶轮总是按叶片黑的一面向白的一面转，而不可能相反。
其解释是由于吸收了热辐射，叶片黑色一面温度较白色一面高。
由于叶片对其表而附近的气体分子（因为玻璃容器中还残存有气体）加热'，使黑色表面附近的气体温度较高，因此分子运动速度较大。
由于气体分子运动时对黑色叶片表面的反作用力比白色一面大，因此使叶片旋转，并且旋转方向必定是黑色一面向白色一面转。
如果再继续抽气，到一定程度叶片也不会再转了。
当然，由于分子的这种碰撞力很小，所以如果不抽气，由于阻力较大，将看不到叶轮旋转。
根据以上解释，很自然得出推论：如果使克鲁克斯辐射冷却，那么叶片旋转方向应相反，即有白色面向黑色面转。
这很容易验证，只要把克鲁克斯辐射计放在空调机的出风口（空调机在制冷状态）即可，使用时，需把克鲁克斯辐射计外罩的上盖去掉。