第9章和第12章重点思考题和习题解答

第9章 真空中的静电场 习题解答9－5 一无限长均匀带电细棒被弯成如习题9－5图所示的对称形状，试问θ为何值时，圆心O 点处的场强为零。

解： 设电荷线密度为λ，先计算圆弧的电荷在圆心产生的场强。

在圆弧上取一弧元 d s =R d φ 所带的电量为 d q = λd s在圆心处产生的场强的大小为2200d d d d 44q s E kr R Rλλϕπεπε=== 由于弧是对称的，场强只剩x 分量，取x 轴方向为正，场强为d E x = -d E cos φ 总场强为2/20/2cos d 4x E Rπθθλϕϕπε--=⎰2/20/2sin 4Rπθθλϕπε--=0sin 22R λθπε=方向沿着x 轴正向。

再计算两根半无限长带电直线在圆心产生的场强．根据上一题的公式③可得半无限长带电直线在延长上O 点产生的场强大小为`04E Rλπε=由于两根半无限长带电直线对称放置，它们在O 点产生的合场强为``02coscos 222x E E R θλθπε==方向沿着x 轴负向当O 点合场强为零时，必有`x x E E =，可得 tan θ/2 = 1因此 θ/2 = π/4，所以 θ = π/29－6 一宽为b 的无限长均匀带电平面薄板，其电荷密度为σ，如习题9－6图所示。

试求平板所在平面内，离薄板边缘距离为a 的P 点处的场强。

解： 建立坐标系。

在平面薄板上取一宽度为d x 的带电直线，电荷的线密度为d λ = σd x根据直线带电线的场强公式02E rλπε=得带电直线在P 点产生的场强为00d d d 22(/2)xE rb a x λσπεπε==+-其方向沿x 轴正向。

由于每条无限长直线在P 点的产生的场强方向相同，所以总场强为/20/21d 2/2b b E x b a x σπε-=+-⎰ /2/2ln(/2)2b b b a x σπε--=+-0ln(12baσπε=+ ① 场强方向沿x 轴正向。

第一章第二章1.什么是矢量场的通量通量的值为正、负或0分别表示什么意义解答：矢量场F 穿出闭合曲面S 的通量为：dS e F dS F sn s ⎰⎰==··ψ 当⎰>s dS F 0·时，表示穿出闭合曲面S 的通量多于进入的通量，此时闭合曲面内必有发出矢量线的源，成为正通量源。

当⎰<s dS F 0·时，表示穿出闭合曲面S 的通量少于进入的通量，此时闭合曲面内必有汇集矢量线的源，成为负通量源。

当⎰=sdS F 0·时，表示穿出闭合曲面S 的通量等于进入的通量，此时闭合曲面内正通量源与负通量源的代数和为0，或者闭合面内无通量源。

2.什么是散度定理它的意义是什么解答：矢量分析中的一个重要定理：⎰⎰⋅=⋅∇v sdS FdV F 称为散度（高斯）定理。

意义：矢量场F 的散度F ⋅∇在体积V 上的体积分等于矢量场F 在限定该体积的闭合面S 上的面积分，是矢量的散度的体积分与该矢量的闭合曲面积分之间的一个变换关系。

3.什么是矢量场的环流环流的值为正、负或0分别表示什么意义解答：矢量场F 沿场中的一条闭合回路C 的曲线积分，⎰⋅=Γc dl F ，称为矢量场F 沿闭合路径C 的环流。

⎰>⋅c dl F 0或⎰<⋅cdl F 0，表示场中有产生该矢量的源，称为漩涡源。

⎰=⋅cdl F 0，表示场中没有产生该矢量场的源。

4.什么是斯托克斯定理它的意义是什么 斯托克斯定理能用于闭合曲面吗解答：在矢量场F 所在的空间中，对于任一以曲线C 为周界的曲面S ，存在如下重要关系式： ⎰⎰⋅=⋅⨯∇s cdl F dS F ，称为斯托克斯定理。

意义：矢量场F 的旋度F ⨯∇在曲面S 上的面积分等于矢量场F 在限定曲面的闭合曲线C 上的线积分，是矢量旋度的曲面积分与该矢量沿闭合曲线积分之间的一个变换关系。

能用于闭合曲面。

5.无旋场和无散场的区别是什么解答：无旋场F 的旋度处处为0，即0≡⨯∇F ，它是由散度源所产生的，它总可以表示为某一标量场的梯度，即()0=∇⨯∇u 。

第九章植物的成花生理和生殖生理一、教学基本要求（一）了解春化作用的概念、反应类型、春化的条件、春化作用的机理以及春化作用在农业生产上的应用；（重点）（二）掌握光周期现象的概念和光周期反应的类型、光周期诱导的机理、光敏色素在成花诱导中的作用以及光周期理论在农业生产上的应用；（重点）（三）了解花器官的形成、环境条件对花器官形成和性别分化的影响、性别分化的化学调控；（四）了解花粉的组成成分、花粉与柱头的相互识别、花粉萌发和花粉管生长的条件、受精过程中发生的生理生化变化。

二、复习思考题（一）名词解释1. 长日植物（long-day plant，LDP）2. 短日植物（short-day plant，SDP）3. 幼年期（juvenile phase）4. 花熟状态（ripeness to flower state）5. 临界日长（critical daylength）6. 光敏素（phytochrome）7. 集体效应（population effect）8. 暗期间断（dark period break）9. 光周期现象（photoperiodism）10. 春化作用（vernalization）（二）问答题1. 设计一简单实验证明植物感受低温春化的部位是茎尖的生长点。

2. 举例说明春化作用理论在农业生产中的应用价值。

3. 植物的光周期反应类型有哪些？4. 简述植物光周期反应类型在我国的分布，如何引种才能成功。

5. 举例说明光周期理论在农业生产中有何应用价值？6. 光敏色素在植物成花诱导中起何作用？7. 什么是光周期现象？举例说明植物的主要光周期反应类型？8. 自然条件下菊花在秋天开放，如要使它提前开花，你需采取什么措施？三、复习思考题参考答案142（一）名词解释1. 长日植物：24 h昼夜周期中，日照必须长于一定时数才能开花的植物称为长日植物。

2. 短日植物：24 h昼夜周期中，日照必须短于一定时数才能开花的植物称为短日植物。

思考题与习题解答第1章专机总体设计1.1 专机应满足哪些基本要求？答：专机应满足下列基本要求：1) 工艺范围; 2) 加工精度; 3) 生产率和自动化程度; 4) 可靠性; 5) 操作方便、工作完全；6) 造型美观、减少污染。

1.2 专机设计的步骤是什么？答：大体上可分为以下四个阶段：1) 调查研究; 2) 总体方案设计; 3) 工作图设计; 4) 试制鉴定。

1.3 专机的总体方案设计包括哪些内容？答：具体内容如下：1) 调查研究; 2) 专机的总体布局; 3) 工艺分析; 4) 确定专机的主要技术参数。

1.4 总体布局的内容是什么？答：内容是按工艺要求决定机床所需的运动，确定机床的组成部件，以及确定各个部件的相对运动和相对位置关系，同时也要确定操纵、控制机构在机床中的配置，并作出机床的总联系尺寸图。

1.5 为何在总体方案设计中工艺分析是十分重要的？答：工艺分析首先确定该专机所采用哪一种的工艺方法，工艺方法又是多种多样的，它对机床的结构和性能的影响很大。

工艺方法的改变将导致机床的运动、传动、部件配置以及结构等产生一系列变化。

不同的工艺方法，必然会使机床的结构、运动、传动等有所不同。

因此，在总体方案设计中工艺分析就显得十分重要的。

1.6 专机的运动有哪几种类型？运动分配的原则是什么？答：按其运动的功用可分为表面成形运动和辅助运动两大类。

表面成形运动又可分为主运动和进给运动两类。

运动分配的原则应考虑下列几项：1) 简化机床的传动和结构; 2) 提高加工精度; 3) 缩小机床占地面积。

1.7 主轴转速数列有哪几种类型？分别适用于什么场合？答：主轴转速数列采用等比级数、等差级数、对数级数等类型排列。

一般情况下，在主运动系统中主轴转速采用等比级数排列; 在进给运动系统中采用按等差级数排列的数列。

1.8专机的功率确定方法有哪几种？目前常用的方法是什么？答：有3种方法：1) 类比法; 2) 实侧法; 3) 计算法。

第九章方差分析【思考与练习】一、思考题1. 方差分析的基本思想及其应用条件是什么？2. 在完全随机设计方差分析中SS SS SS、、各表示什么含义？总组间组内3. 什么是交互效应？请举例说明。

4. 重复测量资料具有何种特点？5. 为什么总的方差分析的结果为拒绝原假设时，若想进一步了解两两之间的差别需要进行多重比较？二、最佳选择题1. 方差分析的基本思想为A. 组间均方大于组内均方B. 误差均方必然小于组间均方C. 总变异及其自由度按设计可以分解成几种不同来源D. 组内方差显著大于组间方差时，该因素对所考察指标的影响显著E. 组间方差显著大于组内方差时，该因素对所考察指标的影响显著3. 完全随机设计的方差分析中，下列式子正确的是4. 总的方差分析结果有P<0.05，则结论应为 A. 各样本均数全相等 B. 各总体均数全相等 C. 各样本均数不全相等 D. 各总体均数全不相等 E. 至少有两个总体均数不等5. 对有k 个处理组，b 个随机区组的资料进行双因素方差分析，其误差的自由度为 A. kb k b -- B. 1kb k b --- C. 2kb k b --- D. 1kb k b --+ E. 2kb k b --+6. 2×2析因设计资料的方差分析中，总变异可分解为 A. MS MS MS =+B A 总 B. MS MS MS =+B 总误差 C. SS SS SS =+B 总误差D. SS SS SS SS =++B A 总误差E. SS SS SS SS SS =+++B A AB 总误差7. 观察6只狗服药后不同时间点(2小时、4小时、8小时和24小时)血药浓度的变化，本试验应选用的统计分析方法是 A. 析因设计的方差分析B. 随机区组设计的方差分析C. 完全随机设计的方差分析D. 重复测量设计的方差分析E. 两阶段交叉设计的方差分析8. 某研究者在4种不同温度下分别独立地重复10次试验，共测得某定量指标的数据40个，若采用完全随机设计方差分析进行统计处理，其组间自由度是A.39B.36C.26D.9E. 39. 采用单因素方差分析比较五个总体均数得0.05P ，若需进一步了解其中一个对照组和其它四个试验组总体均数有无差异，可选用的检验方法是A. Z检验B. t检验C. Dunnett–t检验D. SNK–q检验E. Levene检验三、综合分析题1. 某医生研究不同方案治疗缺铁性贫血的效果，将36名缺铁性贫血患者随机等分为3组，分别给予一般疗法、一般疗法+药物A低剂量，一般疗法+药物A高剂量三种处理，测量一个月后患者红细胞的升高数(102/L)，结果如表9-1所示。

思考题12.1在电子仪器中，为了减弱与电源相连的两条导线的磁场，通常总是把它们扭在一起。

为为为了减弱与电源相连的两条导线的磁场，通常总是把它们扭在一起。

通常总是把它们扭在一起。

什么？12.2 两根通有同样电流的I的长直导线十字交叉放在一起，交叉点相互绝缘（图12.31）。

试判断何处的合磁场为零。

12.3一根导线中间分成相同的两支，形成一菱形（图12.32）。

通入电流后菱形的两条对角线一根导线中间分成相同的两支，形成一菱形上的合磁场如何？12.4 解释等离子体电流的箍缩效应，即等离子柱中通以电流时（图12.33），它会受到自身电流的磁场的作用而向轴心收缩的现象。

12.5 研究受控热核反应的托卡马克装置中，等离子体除了受到螺绕环电流的磁约束外也受到自身的感应电流（由中心感应线圈中的变化电流引起，等离子体中产生的感应电流常超过610A）的磁场的约束（图12.34）。

试说明这两种磁场的合磁场的磁感应线绕着等离子体环轴线的螺旋线（这样的磁场更有利于约束等离子体）。

12.6 考虑一个闭合的面，它包围磁铁棒的一个磁极。

通过该闭合面的磁通量是多少？考虑一个闭合的面，它包围磁铁棒的一个磁极。

通过该闭合面的磁通量是多少？ 12.7 磁场是不是保守场？磁场是不是保守场？ 12.8 在无电流的空间区域内，如果磁力线是平行直线，那么磁场一定是均匀场。

试证明之。

12.9 试证明：在两磁极间的磁场不可能像图12.35那样突然降到零。

那样突然降到零。

12.10 如图12.36所示，一长直密绕螺线管，通有电流I 。

对于闭合回路L ，求ò=·L dr B ?12.11像图12.37那样的截面是任意形状的密绕长直螺线管，管内磁场是否是均匀磁场？其磁感应强度是否仍可按nI B 0m =计算？计算？12.12图12.39中的充电器充电（电流Ic 方向如图所示）和放电（电流Ic 的方向与图示方向相反）时，板间位移电流的方向各如何？1r 处的磁场方向又各如何？处的磁场方向又各如何？习题习题12.1求图12.38各图中P 点的磁感应强度B 的大小和方向。

第12章 思考题与习题参考答案12.1 试比较同步发电机带三相对称负载时电枢磁动势和励磁磁动势的性质，它们的大小、位置和转速各由哪些因素决定?答：电枢磁动势和励磁磁动势的比较见下表：12.2 同步发电机电枢反应性质主要取决于什么? 若发电机的同步电抗标么值0.1*=s X ，则在下列情况下电枢反应各起什么作用?(1)带电阻负载；(2)带电容负载8.0*=c X ， (3)带电感负载7.0*=L X 。

答：电枢反应的性质取决于负载电流I 与励磁电动势0E 的相位关系，或者说取决于负载的性质。

（1）带电阻负载时，由于同步电抗的存在，负载性质呈阻感性，故电枢反应起交磁和直轴去磁作用；（2）带电容负载8.0=*s X 时，由于它小于同步电抗（0.1*=s X ），总电抗仍为感抗，电枢电阻很小，因此电枢反应基本为直轴去磁作用；（3）带电感负载7.0=*L X 时，总电抗为更大的感抗，电枢反应主要为直轴去磁作用。

12.3 电枢反应电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？ 同步电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？答：电枢反应电抗对应电枢反应磁通，这个磁通是由电枢磁动势产生的主磁通，它穿过气隙经转子铁心构成闭合回路，它反映了电枢反应磁通的大小；同步电抗对应电枢磁动势产生的总磁通（即电枢反应磁通和定子漏磁通之和），它是表征电枢反应磁场和电枢漏磁场对电枢电路作用的一个综合参数。

同步电抗的大小直接影响同步发电机的电压变化率和运行稳定性，也影响同步发电机短路电流的大小。

12.4 什么是双反应理论？为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论？答：由于凸极同步电机的气隙不均匀，直轴处气隙小，磁阻小，交轴处气隙大，磁阻大，同样的电枢磁动势作用在不同位置时，遇到的磁阻不同，产生的电枢反应磁通不同，对应的电枢反应电抗也不同，即电枢磁动势（电枢电流）与电枢反应磁通（电枢电动势）之间不是单值函数关系，因此分析凸极同步电机时，要采用双反应理论。

第九章第一节参考答案跟踪练习：1、D2、C3、A4、C5、B当堂达标：1、磁铁的两端磁性强，所以吸引的大头针多；大头针被磁化，所以吸住一串大头针。

2、用一块磁铁靠近这三根棒：（1）不被吸引的是铜棒（2）只被吸引的是铁棒（3）被吸引，调换方向后又排斥的是磁铁棒3、ABC4、摩擦起电吸引灰尘，棋子和棋盘都是磁体。

5、喇叭里有磁铁，靠近后会减弱磁带的磁性。

6、同名磁极互相排斥，力可以改物体的运动状态。

第九章第二节参考答案跟踪练习一：1、D2、C3、略跟踪练习二：1、A2、（1）第四种说法（2）当信鸽飞行途中遇到雷雨和飞经电视发射塔附近时，由于这些区域的地磁场会受到干扰，扰乱了信鸽对地磁场的正确感知，使信鸽迷失方向。

（3）对比的方法当堂达标：1、BD2、地磁场，N3、B4、B5、排斥6、大磁体，不是7、磁感线，N极，S极8、办法：将铁屑撒在种子里并搅拌均匀，使铁屑吸附在杂草种子上，然后用磁铁将铁屑和杂草种子一起从混合种子中吸出来。

道理：磁铁具有吸引铁的性质。

9、（1）应多做几次实验，观察小磁针静止时，是否总是指向某一方向（2）小磁针静止时，N极所指的方向应是“月磁”的南极。

第九章第三节参考答案跟踪练习一：1、C跟踪练习二：1、B2、3、4 略当堂达标：1、A2、A3、C4、B5、D6、N，负，N7、通电导体周围有磁场，正第九章第四节参考答案跟踪练习一：1、D2、D3、C跟踪练习二：1、B2、D3、A4、铁芯；有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性；磁化；磁性；铁芯；螺线管5、漆包线绕过软铁棒形成一个螺线管，连到电池组的两极上形成一个电磁铁，将地上的铁钉吸引出来。

当堂达标：1、b，变亮，上2、将插有细铁芯的电磁铁靠近铁钉，记下吸引铁钉的个数，再将插有粗铁芯的电磁铁靠近铁钉，记下吸引铁钉的个数。

比较两次吸引铁钉的多少，吸引的铁钉越多，磁性越强。

3、N，重力，二力平衡，磨擦4、（2）N，（3）左，大，大（4）强，多，强，第九章第五节参考答案第九章第六节参考答案学点一： 1、力 2、电流的方向磁感线的方向跟踪练习1： 1、ABD 2、下下上学点二：两部分转子定子向上向下向上向下电流的方向向上向下通电线圈在磁场中受力转动的原理跟踪练习2： 1、金属半环闭合电路自动2、D3、C学点三：直流电动机交流电动机电能机械能1、C2、热能机械能达标检测： 1、电流方向磁感线的方向 b和c2、C3、C4、ABC第九章第七节参考答案学点一：奥斯特法拉第火力发电、水力发电、风力发电产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线时，导体中就产生电流.导体运动的方向磁感线的方向电磁感应现象感应电流跟踪练习一1、机械能电能机械能电能2、C3、A4、A5、B学点二1、线圈磁体电刷等或转子定子电刷换向器等2、线圈转动越快，指针摆动频率越快，偏转幅度越大3、转速越大，灯泡越亮4、电流方向周期变化的电流5、在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率单位赫兹符号Hz 50 Hz6、A 、 B 、没有、 B 、A 、没有跟踪练习二1、D2、C E达标检测1、C2、B3、a、导体沿磁感线方向运动时，不能产生感应电流b、磁感线方向相同时，导体切割磁力线的运动方向影响感应电流的方向c、导体静止时不会产生感应电流d、导体运动方向相同时，磁感线的方向影响电流的方向。

《大学物理学》（下册）思考题解第12章12-1 下列各叙述是否正确？在什么情况下正确？在什么情况下不正确？请举例说明之。

（1）接地的导体都不带电；（2）一导体的电势为零，则该导体不带电；（3）任何导体只要它所带的电量不变，则其电势也是不变的。

答：导体接地时，其电势必为零，所以（1）、（2）属于同一种情况，都不正确。

导体的电势为零，不一定不带电荷。

例如当接地的导体附近有其他电荷存在时，导体表面靠近外电荷附近将会出现感应电荷。

（3）的说法也不正确。

导体的电势是由空间分布的所有电荷共同决定的，包括自身携带的电荷，但不仅仅取决于自身电荷。

例如，一导体总带电量为零，周围有没有其他带电体存在将决定它的电势。

12-2 有人说，因为达到静电平衡时，导体内部不带电，所以利用高斯定理可以证明导体内部场强必为零，这种说法是否正确？答：正确。

12-3 为什么高压电器设备上金属部件的表面要尽可能不带棱角？答：静电平衡时，导体表面外附近的电场与导体表面的曲率有很大关系，表面曲率大的地方，外表面附近的电场更强。

金属部件的棱角就属于曲率大的表面。

这种局部的强电场会击穿附近的介质。

例如空气介质，会产生放电现象。

12-4 在一个孤立导体球壳的中心放一个点电荷，球壳内外表面上的电荷分布是否均匀？如果点电荷偏离球心，情况又如何？答：在孤立导体球壳中心放一点电荷，球壳内外表面上的电荷分布是均匀的。

如果点电荷偏离球心，，球壳内表面上的电荷分布就不均匀了，但外表面的电荷分布仍然是均匀的，因为导体内部的电场线不可能穿过导体影响到外面。

12-5 一个孤立导体球带电量Q，其表面附近的场强沿什么方向？当我们将另一带电体移近这个导体球时，球表面附近的场强将沿什么方向？其上电荷分布是否均匀？其表面是否等电势？导体内任一点的电场强度有无变化？导体球的电势有无变化？答：带电导体球表面附近的场强总是沿着球的半径方向，无论球附近有没有其他带电体。

另外，导体总是等势体，表面总是等势面，内部电场永远为零。

第1章思考题与习题解答1-3 I 1的实际方向向下，I 2的实际方向向左，I 3的实际方向向上；U 1的实际方向下正上负，U 2的实际方向向右正左负，U 3的实际方向下正上负；W 360111-==I U P 释放功率 W 210222=-=I U P 吸收功率 W 150333==I U P 吸收功率1-4 （a ）W 162A V 8=⨯=P（b ）W 123A V 4-=⨯-=P （c ）W 51A V 5=⨯=P （d ）W 183A V 6-=⨯-=P 1-6 V 600==RI U W 1802==RI P 1-7 []900kWh kWh 30)(3100)10100(3=⨯⨯⨯⨯==-Pt W1-8 （a ）A 1A 268=-=I V 2V )12(bc -=⨯-=U （b ）8V V )152512(S =⨯++-⨯+U 4V S =U 1-9 （a ）V 1V 2V 3ab =-=U（b ）1)V 2(V 5⨯+-=R Ω=7R1-10 （a ）A 2)A 221(=+=I电压源功率：W 42)W 2(US -=⨯-=P 电流源功率：W 21)W 2(IS =⨯=P电阻功率：W 2W 222R =⎥⎦⎤⎢⎣⎡=P（b ）1V V )211(=⨯+-=U电压源功率：W 22)W 1(US -=⨯-=P电流源功率：[]W 2W 2)1(2)W (IS -=⨯--=⨯-=U P 电阻功率：[]W 4W 122R =⨯=P 1-11 0521=-+I I I0645=--I I I 0236=-+I I I0134=--I I I0S11144S455=-++-U I R I R U I R 0S44433S366=+--+U I R I R U I R05566S222=--+-I R I R U I R 其他回路电压方程略1-12 5V 2)V 756366(-=⨯-+⨯+=U 1-13 0321=-+I I I0S13311=-+U I R I R0S23322=-+U I R I R将已知数据代入方程，得：A 121=I ，A 42-=I ，A 83=I 以b 点位参考点， 0b =V0V 1233a ==I R V 0V 18S1c ==U V 0V 8S2d ==U V 0V 10d c cd =-=V V U以d 点位参考点， 0d =V0V 422a =-=I R V 0V 8S2b -=-=U V 0V 10S2S1c =-=U U V 0V 10d c cd =-=V V U第2章思考题与习题解答2-1 （a ）图中四个电阻并联，Ω=2R（b ）图中两个2Ω电阻并联后与3Ω电阻串联，然后与4Ω电阻并联，再与6Ω电阻串联，最后与 8Ω电阻并联，Ω=4R 2-2 开关打开A 91.2A 2624)2(6)2(410=++++⨯+=I开关闭合A 94.2A 2222646410=+⨯++⨯=I2-3 （a ）（b ）6V（c2-4 将电路进行等效变换，可求出电流。

第12章习题答案习题解答第12章⼀、填空题1.汽车、拖拉机装配中⼴泛采⽤完全互换法。

2. “⼊体原则”的含义为：当组成环为轴、键宽等时，上偏差取零，下偏差为负；对于孔、键槽宽等下偏差为零。

3．竖式计算的⼝诀为增环，上下偏差照抄；减环，上下偏差对调变号之后竖式相加。

⼆、判断题1. ⼀个尺⼨链须由增环、减环和封闭环组成。

（×）2. 零件是机械产品装配过程中最⼩的装配单元。

（√）3．零件尺⼨链中⼀般选择最重要的尺⼨作为封闭环。

（×）4. 封闭环的公差值⼀定⼤于任⼀组成环的公差值。

（√）三、简答题1.什么叫尺⼨链? 它有何特点?答：在机器装配或零件加⼯过程中，由相互连接的尺⼨形成封闭的尺⼨组，称为尺⼨链。

尺⼨链的主要特点：1)封闭性尺⼨链应该是⼀组关联尺⼨顺序⾸尾相接⽽形成的封闭轮廓，其中应包含⼀个间接保证的尺⼨和若⼲个与之有关的直接获得的尺⼨。

2)关联性尺⼨链内间接保证的尺⼨的⼤⼩和变化范围(即精度) 是受该链内直接获得的尺⼨⼤⼩和变化范围所制约的彼此间具有特定的函数关系2.如何确定⼀个尺⼨链的封闭环?如何区分组成环中的增环与减环？答：根据封闭环的特征，应查明加⼯或装配完成以后所⾃然形成的尺⼨为封闭环，它是由其它尺⼨派⽣出来的，通过其它尺⼨⽽间接保证的尺⼨。

⼀个尺⼨链中只能有⼀个封闭环。

从⼀系列组成环中分辨出增环和减环，有以下⼏种⽅法：a)按定义判断根据增环、减环的定义，逐个分析组成环尺⼨的增减对封闭环尺⼨的影响，以判断其为增环或减环。

此法⽐较⿇烦，在环数较多、链的结构较复杂时，容易产⽣差错，但这是基本⽅法。

b)按联结封闭环的形式判断凡与封闭环串联的组成环属于减环，与封闭环并联的则属于增环，当尺⼨链的结构形式较复杂时，这种判断⽅法更加简便。

c)按箭头⽅向（回路法）判断在封闭环符号下⽅按任意指向画箭头，从其⼀端起始，顺着⼀个⽅向，在各组成环的符号下⽅也加上箭头符号，使所画各箭头依次彼此头尾相连，凡箭头⽅向与封闭环相同者为减环，相反者为增环。

第十二章组织结构设计思考题1. 什么是组织结构？组织结构在组织运作中的作用是什么？答：组织结构指的是为了完成组织目标而设计的组织内各要素的排列顺序、空间位置、聚散状态、联系方式以及各要素之间相互关系的一种特定安排，是组织内部分工协作的基本形式或框架。

组织结构的作用是阐述组织内部的分工协作之间的关系。

组织结构以企业战略为目标，转化成相应的体系和制度，融入企业的日常管理活动中，确保企业战略的实现，比如日事清的计划管理模块，就可以根据需要设立不同的组织部门，保证组织在有限的资源下，减少损耗，实现资源的最大化利用。

组织结构直接影响着内部组织行为的效果和效率，从而影响组织目标的实现。

2. 组织结构设计的基本内容有什么？答：管理者在进行组织结构设计时，必须考虑六大关键因素：工作专门化、工作部门化、指挥链、管理幅度、集权与分权、正规化。

（1）工作专门化:是指把组织中的工作任务进一步划分成单独工作单元的程度。

工作划分得越细，则工作的专门化越强。

（2）工作部门化：是指在工作专门化基础上，严格按照工作领域的划分，区分不同的部门，把各个有关的或者类似的工作进行归类合并，使性质相同或者相似的工作可以进行有效协调，从而形成专门化的部门。

（3）指挥链：是一种从组织最高层贯穿到最基层的不间断的职权线路，它表明组织中的人是如何相互联系的，清晰界定谁向谁报告。

（4）管理幅度：指的是一位管理者能够直接有效地指挥下属成员的数目。

（5）集权：是指决策权在组织系统中较高层次的一定程度的集中；分权：是指决策权在组织系统中较低层次的一定程度的分散。

（6）正规化：指在组织内部工作实行标准化的程度。

3. 影响组织结构设计的因素有哪些？答：影响组织结构设计的因素有很多，其中主要的影响因素有组织战略、组织规模、技术条件和组织环境。

（1）组织战略是指组织依据自身资源、能力和使命，在考虑各类利益相关者的情况下对自身进行定位的方式。

组织的战略是一个组织区别于其他组织的目的和竞争性要素，他们决定组织的经营范围、战略业务单位、资源分配、行动计划以及员工、客户和竞争者之间的关系等。

第12章 思考题与习题参考答案12。

1 试比较同步发电机带三相对称负载时电枢磁动势和励磁磁动势的性质，它们的大小、位置和转速各由哪些因素决定？答:电枢磁动势和励磁磁动势的比较见下表：12。

2 同步发电机电枢反应性质主要取决于什么? 若发电机的同步电抗标么值0.1*=s X ，则在下列情况下电枢反应各起什么作用?(1)带电阻负载；（2)带电容负载8.0*=cX ， (3）带电感负载7.0*=L X 。

答：电枢反应的性质取决于负载电流I 与励磁电动势0E 的相位关系，或者说取决于负载的性质. (1）带电阻负载时，由于同步电抗的存在，负载性质呈阻感性，故电枢反应起交磁和直轴去磁作用；（2)带电容负载8.0=*s X 时，由于它小于同步电抗（0.1*=s X )，总电抗仍为感抗，电枢电阻很小，因此电枢反应基本为直轴去磁作用；（3）带电感负载7.0=*L X 时，总电抗为更大的感抗，电枢反应主要为直轴去磁作用。

12。

3 电枢反应电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？ 同步电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？答：电枢反应电抗对应电枢反应磁通，这个磁通是由电枢磁动势产生的主磁通,它穿过气隙经转子铁心构成闭合回路，它反映了电枢反应磁通的大小；同步电抗对应电枢磁动势产生的总磁通（即电枢反应磁通和定子漏磁通之和），它是表征电枢反应磁场和电枢漏磁场对电枢电路作用的一个综合参数。

同步电抗的大小直接影响同步发电机的电压变化率和运行稳定性，也影响同步发电机短路电流的大小。

12。

4 什么是双反应理论？为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论?答:由于凸极同步电机的气隙不均匀,直轴处气隙小，磁阻小,交轴处气隙大，磁阻大，同样的电枢磁动势作用在不同位置时，遇到的磁阻不同,产生的电枢反应磁通不同，对应的电枢反应电抗也不同,即电枢磁动势（电枢电流)与电枢反应磁通(电枢电动势）之间不是单值函数关系，因此分析凸极同步电机时,要采用双反应理论.分析凸极同步电机时，不论电枢反应磁动势a F 作用在什么位置，总是先把它分解为直轴电枢反应磁动势ad F 和交轴电枢反应磁动势aq F ，这两个分量分别固定地作用在直轴和交轴磁路上，分别对应固定的直轴和交轴磁阻，各自产生直轴和交轴电枢反应磁通,它们分别在绕组中产生直轴和交轴电动势，这种分析方法称为双反应理论。

第9章和第12章重点思考题和习题解答第9章习 题9-4 图9-44为比较法测量材料热导率的装置示意图。

标准试件的厚度151=δ mm ，热导率15.01=λ W/(m ⋅K)；待测试件的厚度162=δ mm 。

试件边缘绝热良好。

稳态时测得壁面温度45w1=t °C 、23w2=t °C 、18w3=t °C 。

忽略试件边缘的散热损失。

试求待测试件的热导率2λ。

解：根据题意：22113221λδλδw w w w t t t t q −−=＝得到：2016.0182315.0015.02345λ−−＝K m W ⋅=/704.02λ9-6 热电厂有一外径为100 mm 的过热蒸汽管道（钢管），用热导率为04.0=λ W/(m ⋅K)的玻璃绵保温。

已知钢管外壁面温度为400 °C ，要求保温层外壁面温度不超过50 °C ，并且每米长管道的散热损失要小于160 W ，试确定保温层的厚度。

解：根据圆筒壁稳态导热计算公式： 1601.0ln 04.02150400ln 2121221=×−−=d d d t t q w w ππλ＝解得mm d 3.1732= 所以保温层厚度为mm d d l 65.362)(12=−=9-7 某过热蒸汽管道的内、外直径分别为150 mm 和160 mm ，管壁材料的热导率为45 W/(m ⋅K)。

管道外包两层保温材料：第一层厚度为40 mm ，热导率为0.1 W/(m ⋅K)；第二层厚度为50 mm ，热导率为0.16 W/(m ⋅K)。

蒸汽管道内壁面温度为400 °C ，保温层外壁面温度为50 °C 。

试求：（1）各层导热热阻；（2） 每米长蒸汽管道的散热损失；（3）各层间的接触面温度。

解： W m K d d R /000228.0150160ln 4521ln211211⋅=×==ππλ W m K d d R /645.0160240ln 1.021ln212322⋅=×==ππλ (注意：d 3=d 2+2δ) W m K d d R /347.0240340ln 16.021ln213433⋅=×==ππλ 根据圆筒壁稳态导热计算公式： m W R R R t t q w w /9.352347.0645.0000228.05040032141=++−++−=＝由32132143322141R t t R t t R t t R R R t t q w w w w w w w w −=−=−++−=＝得到：C q t t w w 019.399000228.09.352400R 12=×−=×−=C R q t t w w 0214.172)645.0000228.0(9.352400)R (13=+×−=+×−=第12章 习题12-7 已知热-冷流体的进、出口温度3001=′t °C 、2001=′′t °C 、302=′t °C 、1202=′′t °C ，试计算下列流动布置时换热器的对数平均温差：（1） 顺流； （2） 逆流； 解：（1）对顺流：C t t t 02127030300'''=−=−=∆， C t t t 021********''''''=−=−=∆ C t t t t t m 02.156'''ln '''=∆∆∆−∆=∆ （2）对逆流：C t t t 021*********''''=−=−=∆， C t t t 021********'''''=−=−=∆C t t t t t m 0175'''ln '''=∆∆∆−∆=∆ 12-8有一台逆流式油-水换热器，已知油的进口温度1001=′t °C ，出口温度601=′′t °C ，油的密度8601=ρ kg/m 3，比热容1.2=p c kJ/(kg ⋅K)；冷却水的进口温度202=′t °C ，出口温度502=′′t °C ，流量32=m q kg/s 。

第12章课后习题答案12-1解：从例12-1已知的数据有：，，，，，，中心距，因此可以求得有关的几何尺寸如下：蜗轮的分度圆直径：蜗轮和蜗杆的齿顶高：蜗轮和蜗杆的齿根高：蜗杆齿顶圆直径：蜗轮喉圆直径：蜗杆齿根圆直径：蜗轮齿根圆直径：蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距：径向间隙：12-2图12.3解：（1）从图示看，这是一个左旋蜗杆，因此用右手握杆，四指，大拇指，可以得到从主视图上看，蜗轮顺时针旋转。

（见图12.3）（2）由题意，根据已知条件，可以得到蜗轮上的转矩为蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等，方向相反，即：蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等，方向相反，即：蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等，方向相反，即：各力的方向如图12-3所示。

12-3图12.4解：（1）先用箭头法标志出各轮的转向，如图12.5所示。

由于锥齿轮轴向力指向大端，因此可以判断出蜗轮轴向力水平向右，从而判断出蜗杆的转向为顺时针，如图12.5所示。

因此根据蜗轮和蜗杆的转向，用手握法可以判定蜗杆螺旋线为右旋。

（2）各轮轴轴向力方向如图12.5所示。

12-4解：（1）根据材料确定许用应力。

由于蜗杆选用，表面淬火，可估计蜗杆表面硬度。

根据表12-4，（2）选择蜗杆头数。

传动比，查表12-2，选取，则（3 ）确定蜗轮轴的转矩取，传动效率（4）确定模数和蜗杆分度圆直径按齿面接触强度计算由表12-1 查得，，，，。

（5）确定中心距（6）确定几何尺寸蜗轮的分度圆直径：蜗轮和蜗杆的齿顶高：蜗轮和蜗杆的齿根高：蜗杆齿顶圆直径：蜗轮喉圆直径：蜗杆齿根圆直径：蜗轮齿根圆直径：蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距：径向间隙：（7 ）计算滑动速度。

符合表12-4给出的使用滑动速度（说明：此题答案不唯一，只要是按基本设计步骤，满足设计条件的答案，均算正确。

）12-5解：一年按照300天计算，设每千瓦小时电价为元。

依题意损耗效率为，因此用于损耗的费用为：12-6解（1）重物上升，卷筒转的圈数为：转；由于卷筒和蜗轮相联，也即蜗轮转的圈数为圈；因此蜗杆转的转数为：转。