⑴ 为什么说随着物理学的发展战场空间在不断发展
20世纪,特别是20世纪后半叶,科学技术获得了空前的发展,而其中物理学作为不可忽视的基础性核心科学起到了巨大的推动作用.它首先带来了一系列科技革命,并统率其它各类科学一同把军事领域应用科学技术的水平推进到一个崭新的时代.物理学不是一门具体的技术学科,然而物理学却是现代高技术发展的至关重要的理论先导和基础,我们今天踏着跨世纪的节拍对物理学发展及其对军事技术变革的影响加以历史性的考察,具有非同寻常的意义.
物理学发展引起兵器变革战场拓展
在原始社会末期,石制工具（如石矛、石刀等）是人们用于猎取食物和部落间争斗的重要武器,这期间物理学中的一些基本原理已被无意识地运用于战场.而到了古希腊,人们已开始有意识地在战场上运用杠杆等原理将石弩等器械投向了战争.后来火炮用于战场时,人们最初从直觉上认为炮弹的飞行轨道先是沿直线向前然后垂直下落,是著名物理学家伽俐略纠正了这个看法,指出炮弹的飞行是直线的惯性运动和垂直的加速运动所综合成的抛物线轨道,伽俐略的理论为弹道研究作出了贡献.18世纪中叶,热力学理论的建立和发展,促使汽油机、柴油机和喷气发动机等热功能量转换机械相继问世,而每当一种新型热机出现就很快被“应征服役”.1769年,法国研制成人类第一台用于牵引火炮的蒸汽汽车；1903—1904年,法国又研制出第一辆装甲车,自行火炮从此驶入战场.1807年美国罗伯特·富尔顿领导制造的第一艘“克莱蒙特号”蒸汽轮船下水,不久身患重病的富尔顿又领导设计制造了世界上第一艘蒸汽动力军舰,此后各国制造的装甲舰、巡洋舰使战场空间迅速得以扩展.1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应定律；1844年,美国的莫尔斯利用电磁原理发出了人类历史上第一份长途电报,很快,各国的军队都开始利用电报下达指令；1875年,物理学家麦克斯韦建立起电磁理论；1894至1896年意大利科学家马可尼制成无线电报机,1897年无线电报开始用于海上灯塔和海军舰船的通信……这些历史上的重要发明和发现,为孕育今天的电子战打下了重要基础.
20世纪初,物理学中流体力学的研究获得了质的飞跃,运用其原理莱特兄弟发明了飞机,并实现了人类上天飞行的梦想.军事家们很快意识到了飞机的军用价值,他们在全力推动航空业发展的同时建立起空军,并进而拓展出了陆、海、空三维战场.
进入20世纪以来,由于一些物理实验的重大发现（如天然放射性、原子结构、波粒二象性等）,导致了相对论和量子力学的诞生.爱因斯坦的质能关系式启示人们,重核裂变和轻核聚变所释放的巨大能量在军事领域有着巨大的应用价值,同时也开辟了核能时代.
第二次世界大战以后,物理学所揭示的概念和物理本质更使世界面貌焕然一新.可以说,物理学在推动军事变革的同时,军事变革也刺激了物理学的不断发展.
近代物理学与军事高技术发展息息相关
物理学理论十分广博,它在“独善其身”的同时,也促进了众多学科、领域的巨大发展.
为开拓空间战场开辟了道路.动量原理提供了火箭上天的最基本原理；天体物理的研究奠定了空间技术的基础；现代物理的进展又使卫星朝着高可靠、低成本、多用途的方向迅速发展.
为争夺电磁频谱使用权和控制权展开激烈斗争.今天,所有运用电磁波的设备都是电子战的对象,而每一种电子设备的诞生、使用,以及每一次电子对抗都依赖于物理学原理,无论是三坐标雷达、超视距雷达,还是合成孔径雷达,都为物理学的发展树立起丰碑.60年代以后,晶体管、激光技术、集成电路以及计算机等,从物理学家们的实验室走向了战场,使信息获取量大幅度增加、信息处理速度和能力大幅度提高.由于电磁理论在战场上的应用,使过去前后方界线明了的战场,如今呈现出“非线性”或“无战线”状态.
物理学使战场时域得以延伸.夜视设备把黑暗的夜晚变成了透明的战场,使现代战争格局发生了巨大变化.这次北约轰炸南联盟的军事行动大部分都是在夜暗条件下进行的.目前,主要的夜视设备有主动红外夜视仪、微光夜视仪、热像仪等.各种夜视技术都是根据红外线的热效应、光化学效应和光电效应等物理特性发展起来的.在宇宙空间,导弹预警卫星可利用卫星上的红外望远镜实时发现飞出大气层的来袭战略导弹,加大了对敌导弹的预警时间；照相侦察卫星可利用高分辨率红外成像设备,昼夜侦察和监视对方的军事目标和军事活动.
当然,为了降低对方红外探测和识别目标的概率所采用的红外对抗技术（如红外遮蔽技术、红外融合技术、红外变形技术、红外假目标技术等）,也都基于红外线的物理特性发展起来.所以,掌握一定的物理知识将有益于战略战术的正确运用.
物理学使武器装备性能大大提高.精确制导武器是威力很强的武器,而无论哪种制导技术都离不开物理原理.比如：红外制导系统的分辨率高、抗干扰性强、设备简单、重量轻、成本低,由于采用被动探测,隐蔽性好,发射后不用管,所以越接近目标,制导精度越高.但其缺点是对目标本身的物理特性有较大的依赖性,需要在背景环境中将目标检测出来；激光制导是利用激光来控制导弹、炸弹或炮弹的飞行,使其能以极高的精度击中目标,但由于激光在大气中传播受天气和战场条件影响大,不能全天候工作,这又给激光制导带来了不利的因素.可见,物理学原理既可以给各种制导技术带来优异的性能,也会有不尽人意的缺点,而复合制导则能更有效地提高精确制导武器的性能.
光电子学是当今物理学的重要分支.光电子理论的发展不仅促进了红外、激光等技术的发展,而且也使隐形技术应用于军事领域.80年代以来,集成光学器件进入实用阶段,今天不断有各种无源的、有源的集成光电器件研制出来.美国国防部早已把集成光学技术列为22项关键技术之一,并在投巨资开发之.
物理学突破为未来军事开辟前景
物理学研究前沿的最新成果直接对技术科学产生决定性的影响,并与邻近学科共同提供相应的理论和试验方法为未来军事高技术的发展开辟新前景,特别是它孕育了新概念武器的诞生.
传统武器是利用弹药爆炸释放的能量杀伤、击毁目标的,而新概念武器则是具有全新概念杀伤、破坏机制的武器.例如：
粒子束武器具有超乎寻常的巨大威力.在物理学中,我们把电子、质子、中子等极其微小的粒子统称为微观粒子.尽管这些微观粒子的质量都很小,但是当它们获得极高的速度并汇聚成高速运动的密集束流时,就会具有极大的动能,把这样的粒子束流射向目标,会产生比枪弹或炮弹更大的威力.与一般武器相比,粒子束武器具有拦截速度快、能量高度集中、转换射向灵活、“弹药”不受限制、能全天候作战、无放射性污染等优点,它特别适用于摧毁对方的飞机、导弹、卫星等目标.
微波武器将成为一种超想型新式武器.它是利用高功率微波能量对人员和武器起杀伤作用的武器.微波能量照射人体表面后,轻者会造成人员的心理损伤,重者会烧伤人体的皮肤及内部组织,甚至会导致死亡.微波能量照射敌方的武器装备后,轻者会产生强电磁干扰,重者会使电子设备因过载而失效或烧毁.隐形武器主要是通过外壳采用吸波材料或涂敷吸波涂层来吸收雷达波（微波）而达到隐形目的的,所以微波波束武器更是“隐形”武器的克星.微波波束武器作用距离较之激光武器和粒子束武器更远,受天气的影响也更小,适当地选择微波辐射频率,可使相应的对抗措施更加复杂化,令敌人防不胜防.海湾战争中,美军一些专家曾称微波波束武器是定向能武器库中的“超级明星”.
电磁炮将开创武器变革新局面.物理学的原理指出,通电的导线或线圈在磁场中会受到作用力,产生加速度.若将弹丸制成导线或线圈的形式,利用电磁力驱动弹丸,可以使其在瞬时内获得比一般火炮炮弹高得多的速度,这就是电磁炮的物理基础.利用高速弹丸直接撞击目标,可以摧毁目标而不需炸药.目前正在研制的电磁炮主要有电磁轨道炮、线圈炮、电热炮等.从理论上讲,电磁炮发射时不会火光冲天,只要调节电磁场的强弱就可调节射程,它具有威慑力强、隐蔽性好、射程可调、效费比高等优点.
研究复杂多体系为主的凝聚态物理学（如超导电性物理、晶体学、磁学、表面物理、液态物理等）以及等离子体物理、光物理等,是当前物理学中内容最丰富、应用最广泛、最具活力的发展前沿,一旦取得重大进展,必将极大地提高国防能力.
超导技术是根据超导体零电阻效应、迈斯纳效应、约瑟夫效应研制超导器件的先进技术.用超导量子干涉器制成的强磁针可用于探测敌方潜艇的活动情况；对红外辐射敏感的超导开关,既可用于探测自由飞行阶段的洲际导弹,也可用于反卫星系统；超导计算机具有计算速度高、体积小、功耗低、使用方便等优点,其计算速度比目前最先进的半导体计算机快10～100倍,同时信息储存量也大为增加.
用超导材料制成的超导电机,单位重量比能大,效率达98％以上.美国人曾把150马力的超导电机装到MK37鱼雷上,速度可提高80％.潜艇的推进装置是其最大的噪声源,而超导技术不用马达,没有齿轮和驱动轴,也不安装螺旋桨,因而几乎不产生噪声.此外,超导接收机、超导卫星、超导离子束武器等在未来高技术战争中的应用前景也极其诱人.超导材料的突破性进展,也将为电磁炮、粒子束武器的能源、导轨等问题的解决创造有利条件.
纳米技术是一门在0．1～100纳米尺度空间内研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新高技术学科,它的最终目标是人类能够按照自己的意愿直接操纵单个原子,制造具有特定功能的产品,纳米物理学研究的不断进展,将对开发物质潜在信息和电子技术产生重大的影响.90年代初,纳米技术刚一问世,立即引起了物理学家和军事家们的关注,因为将纳米技术用于高技术武器的制造,会大大提高和改善武器的各种性能.目前美国不仅已试制了“蚂蚁雄兵”等微型传感器,而且提出了像纳米卫星、微型战场信息传感系统等许多全新的武器系统概念.人们不禁担忧,新概念武器的源源问世,会带来新概念战争吗?
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初三物理（苏科版）电学复习题
一、填空题（每空1分，共42分）
1、4.5A= mA= μA；3V= kV= mV；
2.5kΩ= Ω= MΩ。
2、电阻是导体本身的一种性质，其大小决定于导体的 、 、 和 。
3、如图所示，R1=3Ω，R2=6Ω则开关断开和闭合时，a，b间的电阻分别为 和 。
4、物理学成果在军事上有广泛的应用，有一种称为石墨炸弹的武器在战时被用来破坏敌方的供电设施，这种炸弹不会造成人员伤忘，而是在空中散布大量极细的石墨丝，这些石墨丝是 （选填“导体“绝缘体”）；飘落到供电设备上会造成 （选填“断路”或“短路”）从而使供电系统瘫痪。
5、电源电压不变，当某电阻的阻值增加3Ω时，电流变为原来的则原来的电阻为 Ω。
6、有两只电阻器，已知R1=3Ω，R2=5Ω。若串联在电路中，则通过它们的电流之比I1：I2= ，电压之比 ；若并联在电路中，则通过两者的电流之比 ，电压之比 。
7、某用电器的电阻为120Ω，要使电路中总电流的通过用电器，应该跟用电器 联一个 Ω的电阻；要使用电器两端的电压是电路总电压的，应该跟用电器 联一个 Ω的电阻。
8、如图所示，3个阻值均为10Ω的电阻R1，R2，R3串联后接在电压恒为U的电路中，某同学误将一只电流表并联在电阻R2两端，发现电流表的示数为1.5A，据此可推知电压U= V；若用一只电压表替代电流表并联在R2两端，则电压表的示数应为 V。
9、电灯泡上标有“220V，60W”的字样，表示 。
10、灯泡的灯丝断了再搭上，接到原来的电源上，灯泡比以前更 了，这是因为 。
11、电流通过用电器做功，实质是将 能转化为 能的过程。甲、乙两电阻接在不同的电路中，两电阻上的电压之比为3：1，电流之比为1：2，通电时间之比为3：2，则电流通过两电阻做功之比为 ，它们的电功率之比为 。
12、甲、乙两个电阻，并联时电流之比为2：3，则串联时两电阻的电功率之比 。相同时间内产生热量之比 。
13、“220V，100W”的电热器，在 V电路中功率是64W；在正常电压下工作 h消耗1度电。
14、照明电器中有一只标有“220V，3A”的电能表，表下最多能 联 只标有“220V，60W”的灯泡，若测得转盘在12min内转动60圈，则所测用电器的实际功率是 W。（此表额定工作参数3000R/kWh）
15、甲灯泡上标有“220V，100W”字样，乙灯泡上标有“220V，40W”字样，问：
（1）甲、乙两灯泡都正常发光时， 灯的电阻阻值较大；
（2）把甲、乙两灯泡串联后接在220V的电路中， 灯较亮；
（3）把甲、乙两灯泡并联后接在220V的电路中， 灯较亮。
二、选择题（每小题2分，共24分）
1、一个开关可以使三只小灯泡同时亮、同时熄，这三只小灯泡的连接情况是…………（ ）
A、一定是串联 B、一定是并联
C、一定是两只串联后与第三只并联 D、以上说法都不对
2、旧灯泡常在开灯的瞬间烧断灯丝，是由于开灯时……………………………………（ ）
A、有电压加到灯丝两端 B、电流突然从无到有，灯丝不能适应
C、开始电阻较小，通过灯丝电流很大 D、以上说法都不正确
3、假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是…………………（ ）
A、白炽灯仍然能发光 B、电动机仍然能转动
C、电饭锅仍然能煮饭 D、电熨斗仍然能熨衣服
4、如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一只灯泡突然熄灭，另一只灯泡仍然发光，而电压表V1的示数变小，V2的示数变大，则产生这一现象的原因是………………（ ）
A、灯L1断路 B、灯L2断路
C、灯L1短路 D、灯L2短路
5、两个定值电阻：甲标“10Ω，1A”，乙标“15Ω，0.6A”，把它们并联起来，干路允许通过的最大电流是………………………………………………………………………………（ ）
A、1A B、0.6A C、1.6A D、1.5A
6、在做“用滑动变阻器改变电流强度”的实验时，下列叙述中不必要的是…………（ ）
A、连接变阻器时，应使滑动片位于变阻器阻值最大的位置
B、应将开关打开
C、开关应串接在靠近电源正极一端
D、应使电流从电流表的“+”接线柱流入，“—”接线柱流出
7、一根粗细均匀的电阻线截去一半，再把它均匀拉伸到原长，它的电阻变为原来的（ ）
A、1倍 B、2倍 C、4倍 D、倍
8、下图是四个用电压表测量灯L1两端电压的实物连接图，其中正确的是…………（ ）
9、如图所示电路中，已知：=3：4，电源电压保持不变，开关S闭合时，电流1min内在上做功为，开关S断开时，电流1min内在上的做的功为，则和之比是…………………………………………（ ）
A. 3：7； B. 7：3；
C. 12：49； D. 49：12
10、使用一盏调光灯，在1min内灯丝两端的电压由200V降到100V，通过它的电流由0.25A降到0.15A，此过程中灯丝消耗的电能是1800J，可知电流通过灯丝所做的功为（ ）
A. 900J B. 1800J C. 1950J D. 3000J
11、下列说法中错误的是………………………………………………………………（ ）
A. 1kW·h的电能可以使40W的照明灯正常工作25h
B. 电能表是测量电功的仪器
C. 电能表上标有“220V 10A”，其含义是电能表的额定电压是220V，只能在10A的电流下工作
D. 利用电能表和手表，可测出洗衣机的电功率
12、两个灯泡，标有“6V 3W”字样，没有标记，但测得它的电阻是6Ω，把它们串联后接入某一电路时，灯、均能下常发光，那么这个两路两端的电压和的额定功率分别是………………………………………………………………………………………（ ）
A. 12V，3W B. 12V，1.5V C. 9V，3W D. 9V，1.5W
三、实验题（1、2小题各2分，填空每空1分，共10分）
13、使用如图甲所示的实验器材来测定小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压2.5伏。
画出实验电路图。
把图中所有的实验器材连接起来，构成实验电路。（注意：①连线不得交叉，②使用滑动变阻器要求把A接线柱连入电路）
（3）电流表使用0~0.6安档，电压表使用0~3伏档，电键闭合后，它们的指针如图乙，可知通过小灯泡的电流为 ，它的两端的电压为 ，此时小灯泡消耗的功率为 ，其电阻值为 。为了使小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑动触头应向
方向移动，它的额定功率为 。（小灯泡电阻不变）。
四、综合题（前2小题各4分，后2小题各8分）
14、将30Ω的电阻与50Ω的电阻并联后接入电路，总电流为1.6A，求通过两个电阻的电流各是多大？
15、如图，灯L上标有“12V 6W”的字样，R1为12欧，当S1 、S2都闭合时，电流表的示数为0.8安，电压表的示数为12欧，求：
（1）R2的阻值
（2）当S1 、S2都断开时，灯L消耗的实际功率。
16、有一种电冰箱，只有在压缩机工作时才消耗电能。将一台这样的电冰箱单独接在标有“3000r/kW·h”字样的电能表上，测得电冰箱缩机连续工作10min电能表的表盘转过75r了，求：（1）这台电冰箱压缩机的功率多大？（2）如果测得该电冰箱某一天耗电为1.2kW·h，设压缩机每次连续工作时间都是15min，并且每次工作后的间歇时间也都相等，那么它的间歇时间的可能值是多少分钟？（设电冰箱压缩机工作时功率保持不变，计算结果保留整数）
17、在图所示的电路中，小灯泡L上标有“6V3W”的字样，问：（1）当、开关闭合，断开时，灯L恰能正常发光，电流表的示数为2.5A，求电阻R的阻值？（2）若电源电压保持不变，当开关、断开，闭合时，经过50s的时间，电流通过灯L所做的功是多少？
参考答案：
一、填空题
1、
2、材料、长度、横截面积、温度
3、2Ω0Ω
4、导体 短路
5、
6、1：1 3：5 5：3 1：1
7、并 30Ω 串 360Ω
8、30V 10V
9、表示灯泡的额定电压为220V，额定功率为60W。
10、灯泡更亮了，因为新搭上的灯丝变短了，电阻值变小了，故功率也就变大了。
11、电能 其它形式的能 9：4 3：2
12、3:2 3:2
13、172V 10h
14、并 11 100W
15、（1）乙 （2）乙 （3）甲
二、选择题
1~5：DCBCD 6~10：DDBDB 11~12：CD
三、实验题
（1）电路图：
（2）连结线路图如上图红线所示
（3）0.3A 2V 0.6W 6.67Ω 向左移动 0.9W
。
⑶ 求老师解答：物理学成果在军事上有
| B |
⑷ 物理学研究成果在军事上有着非常广泛的应用，有一种成为石墨炸弹的武器在战争时被用来破坏敌方的供电设施
石墨丝飘落到供电设备上而使供电系统瘫痪．是因为石墨属于导体，会对供电设施造成短路；
故答案为：导体．短路．
⑸ 物理学成果在军事上有广泛的应用，有一种称为石墨炸弹的武器在战时被用来破坏敌方的供电设施，这种炸弹不