第一篇：高分子物理學(xué)習(xí)方法

《高分子物理》學(xué)習(xí)方法介紹《高分子物理》課程以物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理學(xué)、高分子化學(xué)、數(shù)學(xué)等課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)內(nèi)容主要包括高分子的鏈結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、高分子的轉(zhuǎn)變與松弛、高分子材料的力學(xué)性能及其之間的相互關(guān)系。在學(xué)習(xí)的過程中，必須抓住高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)這一要素，以高分子的結(jié)構(gòu)與性能間關(guān)系為學(xué)習(xí)重點(diǎn)，深入理解與掌握基本概念與基本原理，才能扎實(shí)地學(xué)好這門課程。高分子材料與其它材料的本質(zhì)區(qū)別就在于它的長(zhǎng)鏈分子結(jié)構(gòu)，聚合物的各種特有的結(jié)構(gòu)、各種特有的性能從根本上說都來源于它的長(zhǎng)鏈分子結(jié)構(gòu)，因此學(xué)好《高分子物理》的基礎(chǔ)就是充分理解掌握高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)。但是由于高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)是抽象的微觀結(jié)構(gòu)，無法直接觀察，各種表征手段也均是間接方法，所以在學(xué)習(xí)過程中掌握高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)很大程度上依賴于學(xué)生的空間想象能力，是課程學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。只有很好地掌握了高分子的長(zhǎng)鏈分子在各個(gè)尺度上的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，才有可能學(xué)好《高分子物理》課程。

在學(xué)習(xí)《高分子物理》課程的過程中，在學(xué)習(xí)方法上需要注意兩點(diǎn)：一是必須時(shí)刻圍繞高分子的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系這一要點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。《高分子物理》教材的安排是以結(jié)構(gòu)與性能兩部分分別論述的，前五章討論高分子的結(jié)構(gòu)，后五章討論的是高分子材料的性能，從表面上看各章內(nèi)容相對(duì)較為松散，彼此之間聯(lián)系不大，很容易使學(xué)生抓不住重點(diǎn)。因此在學(xué)習(xí)過程中必須在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)時(shí)聯(lián)系性能的變化，而在學(xué)習(xí)性能時(shí)分析結(jié)構(gòu)的不同，以高分子的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系為中心，才能確立較為明確的學(xué)習(xí)思路，學(xué)好這門課程。二是在學(xué)習(xí)中注意理解與記憶相結(jié)合。《高分子物理》作為一門學(xué)科，其發(fā)展歷史不過六十年左右，許多理論尚不十分成熟，學(xué)科中還有不少經(jīng)驗(yàn)性的原理，所以在學(xué)習(xí)基本概念與基本原理時(shí)，要求學(xué)生能夠盡可能地理解原理與概念的內(nèi)容，但同時(shí)對(duì)于部分經(jīng)驗(yàn)性的知識(shí)，又必須加以記憶，這樣才能夠全面地掌握《高分子物理》的課程內(nèi)容。

《高分子物理》課程的學(xué)習(xí)方式以課堂教學(xué)、課堂討論為主，約60學(xué)時(shí)，要求學(xué)生能夠認(rèn)真掌握與理解教師的講授內(nèi)容；同時(shí)學(xué)生應(yīng)該能夠在課余時(shí)間利用教材與教師提供的主要參考書進(jìn)行復(fù)習(xí)，或自學(xué)教師在課堂布置上的學(xué)習(xí)內(nèi)容，鞏固所學(xué)知識(shí)并拓展學(xué)習(xí)范圍；另一方面還要求學(xué)生能夠查閱一些有關(guān)“高分子物理”知識(shí)的資料，撰寫一篇課程論文，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和知識(shí)的總結(jié)運(yùn)用能力；最后，學(xué)生必須重視實(shí)驗(yàn)，在鍛煉動(dòng)手能力的同時(shí)，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際問題的能力。

在學(xué)習(xí)過程中，除了牢固掌握學(xué)科成熟的基礎(chǔ)理論，同時(shí)更多的了解學(xué)科前沿。這門學(xué)科的知識(shí)體系形成較晚，而且發(fā)展速度較快，一方面通過課堂教學(xué)了解學(xué)科前沿，另一方面，要重視參考書和參考資料的閱讀，擴(kuò)大知識(shí)面。在學(xué)習(xí)中自覺運(yùn)用上述方法，就可以較好地掌握《高分子物理》課程的教學(xué)內(nèi)容。

第二篇：高分子物理思考題

高分子物理簡(jiǎn)答題

1.同樣是都是高分子材料，在具體用途分類中為什么有的是縣委，有的是塑料，有的是橡膠？同樣是純的塑料薄膜，為什么有的是全透明的，有的是半透明的？

答：

高分子材料的用途分類取決于材料的使用溫度和彈性大小，當(dāng)材料的使用溫度在玻璃化溫度Tg以下，是塑料，Tg以上則為橡膠，否則會(huì)軟化。而透明度的問題在于該材料是否結(jié)晶，結(jié)晶的塑料薄膜是透明的，非結(jié)晶的則不透明或半透明。

2.假若聚丙烯的等規(guī)度不高，能不能用改變構(gòu)想的辦法提高等規(guī)度？說明理由。

答：構(gòu)象：由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)，稱為構(gòu)象。

聚丙烯的等規(guī)度是由構(gòu)型不同的異構(gòu)體所產(chǎn)生的旋光異構(gòu)所引起的，由于頭-頭鍵接的聚丙烯，其有全同立構(gòu)、間同立構(gòu)和無規(guī)立構(gòu)等異構(gòu)體。而且構(gòu)型是由分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列，構(gòu)象僅僅是由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)。所以當(dāng)聚丙烯的等規(guī)度不高時(shí)，用改變構(gòu)象的方法是無法提高其等規(guī)度的，需要破壞化學(xué)鍵，改變構(gòu)型，才能提高等規(guī)度。

3.理想的柔性高分子鏈可以用自由連接或高斯鏈模型來描述，但真實(shí)高分子鏈在通常情況下并不符合這一模型，原因是什么？這一矛盾是如何解決的？

答：

在采用自由連接鏈或高斯鏈模型描述理想的柔性高分子鏈時(shí)，我們假設(shè)單鍵在結(jié)合時(shí)無鍵角的限制，內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)也無空間位阻，但真實(shí)高分子鏈不但有鍵角的限制，在內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)也存在空間位阻，因此使真實(shí)高分子鏈在通常情況下并不符合這一模型。對(duì)于真實(shí)高分子鏈我們用等效自由結(jié)合鏈來描述，把由若干個(gè)相關(guān)的鍵組成的一段鏈，算作一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元，鍵稱作“鏈段”，令鏈段與鏈段自由結(jié)合，并且無規(guī)取向，這種鏈稱為等效自由結(jié)合鏈。

4.高分子溶解過程與小分子相比，有什么不同？

答：

因?yàn)榫酆衔锓肿优c溶劑分子的大小相差懸殊，兩者的分子運(yùn)動(dòng)速度差別很大，溶劑分子能比較快的滲透進(jìn)入高聚物，而高分子向溶劑的擴(kuò)散卻非常慢，這樣，高聚物的溶解過程要經(jīng)過兩個(gè)階段，現(xiàn)實(shí)溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，是高聚物體積膨脹，稱為溶脹，然后才是高分子均勻分散在溶劑中，形成完全溶解的分子分散的均相體系。整個(gè)過程往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間。

5.什么是高分子的理想溶液？塔應(yīng)該符合哪些條件？

答：

高分子溶液的化學(xué)位由理想部分和非理想部分組成，對(duì)于高分子溶液即使?jié)舛群芟∫膊荒芸醋鍪抢硐肴芤海俏覀兛梢酝ㄟ^選擇溶劑和溫度來滿足Δμ1E=0的條件，使高分子溶液符合理想溶液的條件，稱其為θ條件，這時(shí)的相互作用參數(shù)X=1/2.6.解釋本章附錄中聚合物的結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化溫度的影響。試各另舉一組例子說明聚合物的著化學(xué)結(jié)構(gòu)因素對(duì)玻璃化溫度的影響。

答：

（1）

主鏈結(jié)構(gòu)

①

主鏈由飽和單間構(gòu)成的高聚物：高聚物的內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘越低，分子鏈的柔性越大，Tg越低。例如：聚乙烯Tg=-68°C，聚甲醛Tg=-83°C，聚二甲基硅氧烷Tg=-123°C

②

珠簾寨紅引入苯基等芳雜環(huán)以后：分子鏈的剛性增大，Tg升高。例如：聚乙烯

Tg=-68°C，聚苯乙烯Tg=100°C

③

主鏈中含有孤立雙鍵的高聚物分子鏈都比較柔順，Tg比較低

④

共軛二烯烴聚合物：由于幾何異構(gòu)體的存在，分子鏈較剛性的反式異構(gòu)體有比較高的Tg

（2）

取代基的空間位阻和側(cè)擊的柔性

①

一取代烯類聚合物：取代基的體積增大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻增加，Tg將升高（聚甲基丙烯酸甲酯的側(cè)基增大，Tg反而下降）如果有旋光異構(gòu)體曾在，通常一取代聚烯烴的不同旋光異構(gòu)體，不表現(xiàn)出Tg的差別

②

1.1-二取代的烯類聚合物：作不對(duì)稱取代時(shí)，空間位阻增加，Tg講升高，做對(duì)稱雙取代是，主鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘小于單取代位壘，鏈柔順性增加，Tg下降

（3）

分子間的影響

側(cè)基的極性越強(qiáng)，Tg越高。含離子聚合物的離子鍵對(duì)Tg的影響很大。一般正離子的半徑越小，或其電荷量越多，Tg越高。

7.鏈的結(jié)構(gòu)對(duì)粘度的影響

答：①分子量的影響：高聚物的粘性流動(dòng)是分子鏈重心沿流動(dòng)方向位移和鏈間相互劃移的結(jié)果。分子量越大，分子鏈所包含的鏈段數(shù)就越多，為了實(shí)現(xiàn)重心的位移，需要完成的鏈段協(xié)同位移就越多，因此高聚物熔體的剪切粘度隨份子兩的升高而增加，對(duì)于高聚物一般存在一個(gè)臨界分子量Mc，分子量小于Mc時(shí)，高聚物熔體的零切粘度與重均分子量成正比；當(dāng)分子量大于Mc時(shí)，零切粘度與重均分子量的3.4次方成正比，這是由于分子量的纏結(jié)作用引起的，Mc值與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，如果鏈的剛性增加，纏結(jié)傾向會(huì)減少，Mc值會(huì)偏大。

②

分子量分布的影響：分子量分布較窄的單分散高聚物，剪切粘度主要由重均分子量決定。在臨界分子量Mc以上，粘度與重均分子量的3.4次方成正比，因此對(duì)分子量分布較寬的多分散試驗(yàn)，高分子量部分的影響遠(yuǎn)大于低分子量的部分，重均分子量相同的試樣，寬分布的比單分散的試樣有較高的零切粘度。

③

其他結(jié)構(gòu)因素的影響：凡能使Tg升高的因素，也使粘度升高，柔性鏈的粘度比剛性鏈的粘度低。極性高聚物，分子間作用力強(qiáng)，熔融粘度大。

聚乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯想必，PMMA的分子間力和空間位阻均大于聚乙烯，所以粘度也大于他

8.溫度對(duì)不同高聚物粘度的影響：溫度升高，熔體的自由體積增加，鏈段的活動(dòng)能力增加，分子間的作用力減弱，使高聚物的流動(dòng)性增大，熔體的粘度隨溫度升高以指數(shù)方式降低，lnη=lnA+ΔEη/RT。一般分子鏈越剛性，或分子間作用力越大，則活化能越高，聚合物的粘度對(duì)溫度越敏感。聚乙烯和PMMA比，PMMA的粘度大于聚乙烯，溫度影響的敏感性也比較大。

9.什么叫高分子的構(gòu)型，什么叫高分子的構(gòu)象？假若聚丙烯的等規(guī)度不高，能不能改變構(gòu)象的方法提高其等規(guī)度？

答：不能。構(gòu)象是由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而引起，而構(gòu)型是由于化學(xué)鍵所固定的原子在空間的排列。提高聚丙烯的等規(guī)度須改變構(gòu)型，而改變構(gòu)型與改變構(gòu)象的方法根本不同。構(gòu)象是圍繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)所引起的排列變化，改變構(gòu)象只需克服單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘即可實(shí)現(xiàn)；而改變構(gòu)型必須經(jīng)過化學(xué)鍵的斷裂才能實(shí)現(xiàn)。

10.能否用蒸餾的方法提純高分子化合物？為什么

答：不能，由于高分子化合物分子間作用力往往超過高分子主鏈內(nèi)的鍵合力，所以當(dāng)溫度升高達(dá)氣化溫度以前，就發(fā)生主鏈的斷裂或分解，從而破壞了高分子化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因此不能。

11.高分子的θ溶液與理想溶液有哪些相似之處及不同之處？

答：θ溶液的自由能和熱力學(xué)性質(zhì)與理想溶液相似，但高分子θ溶液：是指高分子稀溶液在θ溫度下（Flory溫度），分子鏈段間的作用力，分子鏈段與溶劑分子間的作用力，溶劑分子間的作用力恰好相互抵消，形成無擾狀態(tài)的溶液。

此時(shí)高分子—溶劑相互作用參數(shù)為1/2,內(nèi)聚能密度為0.而理想溶液三個(gè)作用力都為0，而θ溶液三個(gè)作用力都不為0，只是合力為0。

12.結(jié)晶聚合物為什么會(huì)存在容限？它與聚合物的結(jié)晶形成的溫度存在什么關(guān)系？

答：結(jié)晶聚合物熔融時(shí)出現(xiàn)邊熔融邊升溫的現(xiàn)象是由于結(jié)晶聚合物中含有完善程度的晶體，比較不完善的晶體將在較低溫度下熔融，而比較完善的晶體則需要較高的溫度下才能熔融，因而出現(xiàn)較寬的溫度范圍。

13有兩種乙烯和丙烯的共聚物，其組成相同，但其中一種室溫時(shí)是橡膠狀的，一直到溫度降至-70°C時(shí)才變硬，另一種室溫時(shí)缺是硬而韌又不透明的材料，試解釋它們內(nèi)在結(jié)構(gòu)上的差別？

前者是無規(guī)共聚物，丙烯上的甲基在分子鏈上是無規(guī)排列的，這樣在晶格中分子鏈難以堆砌整齊，所以得到一個(gè)無定形的橡膠狀的透明聚合物，后者是乙烯和有規(guī)立構(gòu)聚丙烯的嵌段共聚物，乙烯和丙烯的嵌段分別形成自己的晶格，形成部分共晶，從而是硬而韌的塑料，且不透明。

14.解釋高彈形變與強(qiáng)迫高彈形變之間的相同點(diǎn)及不同點(diǎn)。

答：高彈性：聚合物處于高彈態(tài)，受到外力作用后，柔性的高分子鏈可以伸展或蜷曲，產(chǎn)生很大的變形，但高分子鏈之間不產(chǎn)生滑移，外力除去后形變會(huì)完全回復(fù)；強(qiáng)迫高彈形變，玻璃態(tài)高聚物在的外力作用下發(fā)生的大形變，其本質(zhì)跟高彈形變一樣，但表現(xiàn)的形式卻有差別，為了與普通的高彈形變區(qū)別開來，通常稱為強(qiáng)迫高彈形變。本質(zhì)相同：都是鏈段運(yùn)動(dòng),不同：強(qiáng)迫高彈形變外力除去不能自動(dòng)回復(fù)，需要加熱，受外力要大的多，發(fā)生在Tb－Tg之間。

15.要使脆性較大的聚合物增韌，又不至于過多地降低材料的模量和強(qiáng)度，采用什么方法，舉例說明。

采用增加非晶相（橡膠相），使共混物或接枝共聚物形成兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)，即剛性的聚合物成連續(xù)相，橡膠為分散相。這樣，當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)，橡膠相可以有效的沖擊能量，使韌性增加，如：高抗沖聚苯乙烯（HIPS）是橡膠粒子與聚苯乙烯接枝共聚，形成橡膠粒子包含在聚苯乙烯中的材料。

16.拉伸一根橡皮筋，迅速放到嘴唇上，你會(huì)感受到橡皮筋變熱還是變冷，試解釋？

答：橡膠彈性是熵彈性，回彈動(dòng)力是熵增，在外力作用下，橡膠分子鏈由卷曲狀態(tài)變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài)，熵減小，放熱；放手即外力移去，分子鏈由伸展再回復(fù)卷曲狀態(tài)，熵增加，吸熱。

17.解釋為什么PE和聚四氟乙烯的內(nèi)聚能相差不多，而熔點(diǎn)相差很大。

解：PE與PTFE都是非極性高分子，分子間作用力差不多，即ΔH差不多。但由于氟原子電負(fù)性很強(qiáng)，氟原子間的斥力很大，分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)很困難，分子剛性很大，從而ΔS很小，Tm很高。

18.由丙烯得到的全同立構(gòu)聚丙烯有無旋光性?

答：高分子鏈雖然含有許多不對(duì)稱碳原子，但由于內(nèi)消旋或外消旋作用，即使空間規(guī)整性很好的高聚物，也沒有旋光性。

19.解釋為什么尼龍6在室溫下可溶解在某些溶劑中，而線性的聚乙烯在室溫下卻不能?

解：首先說明尼龍和聚乙烯都是結(jié)晶性的聚合物，其溶解首先要使晶區(qū)熔融才能溶解。而尼龍是極性的聚合物，如果置于極性溶劑之中，和極性的溶劑作用會(huì)放出熱量從而使晶區(qū)熔融，繼而溶解。聚乙烯是非極性的聚合物，要使其晶區(qū)熔融只能升溫至其熔點(diǎn)附近，然后溶于適當(dāng)?shù)娜軇┲胁拍苋芙狻Ｋ跃垡蚁┰诔叵虏荒苋芙庠谌軇┲小?/p>

20.什么熱機(jī)械曲線上的轉(zhuǎn)折不如

明晰?

答：因?yàn)門f與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)（1分），隨相對(duì)分子質(zhì)量增加，Tf持續(xù)增加（1分）。而高分子的相對(duì)分子質(zhì)量存在多分散性（1分）。使Tf沒有明晰的轉(zhuǎn)折，而往往是一個(gè)較寬的軟化區(qū)域。

21.說明高聚物中兩種斷裂的特點(diǎn)，并畫出兩種斷裂的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

解：高聚物的破壞有兩種形式，脆性斷裂和韌性斷裂。脆和韌是借助日常生活用語，沒有確切的科學(xué)定義，只能根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線和斷面的外貌來區(qū)分。若深入研究，兩種有以下不同：

（1）韌性斷裂特點(diǎn)：斷裂前對(duì)應(yīng)塑性；沿長(zhǎng)度方向的形變不均勻，過屈服點(diǎn)后出現(xiàn)細(xì)頸，斷裂伸長(zhǎng)（）較大；斷裂時(shí)有推遲形變，應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性，斷裂耗能大；斷裂面粗糙無凹槽；斷裂發(fā)生在屈服點(diǎn)后，一般由剪切分量引起，對(duì)應(yīng)的分子運(yùn)動(dòng)機(jī)理是鏈段的運(yùn)動(dòng)。

（2）脆性斷裂：斷裂前對(duì)應(yīng)彈性；沿長(zhǎng)度方向形變均勻，斷裂伸長(zhǎng)率一般小于5％；斷裂時(shí)無推遲形變，應(yīng)力-應(yīng)變曲線近線性，斷裂能耗小；斷裂面平滑有凹槽；斷裂發(fā)生在屈服點(diǎn)前；一般由拉伸分量引起的；對(duì)應(yīng)的分子機(jī)理是化學(xué)鍵的破壞。脆性斷裂與韌性斷裂的應(yīng)力-應(yīng)變曲線見圖

22.苯乙烯一丁二烯共聚物（δ=16.5）不溶于戊烷（δ=14.5）也不溶于乙酸乙酯（δ=18.6），但是可溶于以上兩溶劑1：1的混合體系里，為什么？

答;

戊烷（δ=14.5）和乙酸乙酯（δ=18.6）的溶度參數(shù)與苯乙烯一丁二烯共聚物（δ=16.5）的溶度參數(shù)值相差分別為2和2.1，相差較大，所以不能溶解.。

當(dāng)兩種溶劑1：1的混后，混合溶劑的溶度參數(shù)為：

（14.5＋18.6）/2＝16.55

與苯乙烯—丁二烯共聚物（δ=16.5）的溶度參數(shù)值相差僅為0.05，所以能夠溶解在混合溶劑里。）

第三篇：物理學(xué)習(xí)方法

河北師大外院中高考研發(fā)中心0311-67306255 重點(diǎn)中學(xué)一線在職教師，20多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)高中物理學(xué)習(xí)方法：

高中物理含有電容器的電路解題方法

在直流電路中，電容器相當(dāng)電阻為無窮大的電路元件，對(duì)電路是斷路。解題步驟如下：（1）先將含電容器的支路去掉（包括與它串在同一支路上的電阻），計(jì)算各部分的電流、電壓值。

（2）電容器兩極扳的電壓，等于它所在支路兩端點(diǎn)的電壓。

（3）通過電容器的電壓和電容可求出電容器充電電量。

（4）通過電容器的電壓和平行板間距離可求出兩扳間電場(chǎng)強(qiáng)度，再分析電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。

電路如何聯(lián)接最省電

用電器正常工作應(yīng)滿足它要求的額定電壓和額定電流，要使額外的損失盡可能少，當(dāng)電源電壓大于或等于兩個(gè)（或兩個(gè)以上）用電器額定電壓之和時(shí)，可以將這兩個(gè)用電器串聯(lián)，并給額定電流小的用電器加分流電阻，如電源電壓大于用電器額定電壓之和時(shí)，應(yīng)串聯(lián)分壓電阻。

【例】三盞燈，L1為“110V100W”，L2為“110V50W”，L3為“110V40W”電源電壓為220V，要求：三盞燈可以單獨(dú)工作；三盞燈同時(shí)工作時(shí)額外損耗的功率最小，應(yīng)怎樣聯(lián)接？畫出電路圖，求出額外損耗功率。

第四篇：物理學(xué)習(xí)方法

高中物理學(xué)習(xí)方法總結(jié)

（很全面）

學(xué)習(xí)物理重要，掌握學(xué)習(xí)物理的方法更重要。學(xué)好物理的“法寶”包括預(yù)習(xí)、聽課、整理、應(yīng)用（作業(yè)）、復(fù)習(xí)總結(jié)等。

大量事實(shí)表明：做好課前預(yù)習(xí)是學(xué)好物理的前提；主動(dòng)高效地聽課是學(xué)好物理的關(guān)鍵；及時(shí)整理好學(xué)習(xí)筆記、做好練習(xí)是鞏固、深化、活化物理概念的理解，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力，從而形成技能技巧的重要途徑；善于復(fù)習(xí)、歸納和總結(jié)，能使所學(xué)知識(shí)觸類旁通；適當(dāng)閱讀科普讀物和參加科技活動(dòng)，是學(xué)好物理的有益補(bǔ)充；樹立遠(yuǎn)大的目標(biāo)，做好充分的思想準(zhǔn)備，保持良好的學(xué)習(xí)心態(tài)，是學(xué)好物理的動(dòng)力和保證。

注意學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)能力，同學(xué)們可從以下幾點(diǎn)做起。

一、課前認(rèn)真預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)是在課前，獨(dú)立地閱讀教材，自己去獲取新知識(shí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。課前預(yù)習(xí)未講授的新課，首先把新課的內(nèi)容都要仔細(xì)地閱讀一遍，通過閱讀、分析、思考，了解教材的知識(shí)體系，重點(diǎn)、難點(diǎn)、范圍和要求。對(duì)于物理概念和規(guī)律則要抓住其核心，以及與其它物理概念和規(guī)律的區(qū)別與聯(lián)系，把教材中自己不懂的疑難問題記錄下來。對(duì)已學(xué)過的知識(shí)，如果忘了，課前預(yù)習(xí)時(shí)可及時(shí)補(bǔ)上，這樣，上課時(shí)就不會(huì)感到困難重重了。然后再縱觀新課的內(nèi)容，找出各知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，掌握知識(shí)的脈絡(luò)，繪出知識(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。同時(shí)還要閱讀有關(guān)典型的例題并嘗試解答，把解答書后習(xí)題作為閱讀效果的檢查，并從中總結(jié)出解題的一般思路和步驟。有能力的同學(xué)還可以適當(dāng)閱讀相關(guān)內(nèi)容的課外書籍。

二、主動(dòng)提高效率的聽課 帶著預(yù)習(xí)的問題聽課，可以提高聽課的效率，能使聽課的重點(diǎn)更加突出。課堂上，當(dāng)老師講到自己預(yù)習(xí)時(shí)的不懂之處時(shí)，就非常主動(dòng)、格外注意聽，力求當(dāng)堂弄懂。同時(shí)可以對(duì)比老師的講解以檢查自己對(duì)教材理解的深度和廣度，學(xué)習(xí)教師對(duì)疑難問題的分析過程和思維方法，也可以作進(jìn)一步的質(zhì)疑、析疑、提出自己的見解。這樣聽完課，不僅能掌握知識(shí)的重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，抓住關(guān)鍵，而且能更好地掌握老師分析問題、解決問題的思路和方法，進(jìn)一步提高自己的學(xué)習(xí)能力。

三、定期整理學(xué)習(xí)筆記 在學(xué)習(xí)過程中，通過對(duì)所學(xué)知識(shí)的回顧、對(duì)照預(yù)習(xí)筆記、聽課筆記、作業(yè)、達(dá)標(biāo)檢測(cè)、教科書和參考書等材料加以補(bǔ)充、歸納，使所學(xué)的知識(shí)達(dá)到系統(tǒng)、完整和高度概括的水平。學(xué)習(xí)筆記要簡(jiǎn)明、易看、一目了然，符合自己的特點(diǎn)。做到定期按知識(shí)本身的體系加以歸類，整理出總結(jié)性的學(xué)習(xí)筆記，以求知識(shí)系統(tǒng)化。把這些思考的成果及時(shí)保存下來，以后再復(fù)習(xí)時(shí)，就能迅速地回到自己曾經(jīng)達(dá)到的高度。在學(xué)習(xí)時(shí)如果輕信自己的記憶力，不做筆記，則往往會(huì)在該使用時(shí)卻想不起來了，很可惜的！

四、及時(shí)做作業(yè) 作業(yè)是學(xué)好物理知識(shí)必不可少的環(huán)節(jié)，是掌握知識(shí)熟練技能的基本方法。在平時(shí)的預(yù)習(xí)中，用書上的習(xí)題檢查自己的預(yù)習(xí)效果，課后作業(yè)時(shí)多進(jìn)行一題多解及分析最優(yōu)解法練習(xí)。在章節(jié)復(fù)習(xí)中精選課外習(xí)題自我測(cè)驗(yàn)，及時(shí)反饋信息。因此，認(rèn)真做好作業(yè)，可以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)中的薄弱環(huán)節(jié)而去有意識(shí)地加強(qiáng)它，逐步培養(yǎng)自己的分析、解決問題的能力，逐步樹立解決實(shí)際問題的信心。要做好作業(yè)，首先要仔細(xì)審題，弄清題中敘述的物理過程，明確題中所給的條件和要求解決的問題；根據(jù)題中陳述的物理現(xiàn)象和過程對(duì)照所學(xué)物理知識(shí)選擇解題所要用到的物理概念和規(guī)律；經(jīng)過冷靜的思考或分析推理，建立數(shù)學(xué)關(guān)系式；借助數(shù)學(xué)工具進(jìn)行計(jì)算，求解時(shí)要將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中；最后還必須對(duì)答案進(jìn)行驗(yàn)證討論，以檢查所用的規(guī)律是否正確，在運(yùn)算中出現(xiàn)的各物理的單位是否一致，答案是否正確、符合實(shí)際，物理意義是否明確，運(yùn)算進(jìn)程是否嚴(yán)密，是否還有別的解法，通過驗(yàn)證答案、回顧解題過程，才能牢固地掌握知識(shí)，熟悉各種解題的思路和方法，提高解題能力。

五、復(fù)習(xí)總結(jié)提高 對(duì)學(xué)過的知識(shí)，做過的練習(xí)，如果不及時(shí)復(fù)習(xí)，不會(huì)歸納總結(jié)，就容易出現(xiàn)知識(shí)之間的割裂而形成孤立地、呆板地學(xué)習(xí)物理知識(shí)的傾向。其結(jié)果必然是物理內(nèi)容一大片，定律、公式一大堆，但對(duì)具體過程分析不清，對(duì)公式中的物理量間的關(guān)系理解不深，不會(huì)縱觀全局，前后聯(lián)貫，靈活運(yùn)用物理概念和物理規(guī)律去解決具體問題。因此，課后要及時(shí)的復(fù)習(xí)、總結(jié)。課后的復(fù)習(xí)除了每節(jié)課后的整理筆記、完成作業(yè)外，還要進(jìn)行章節(jié)的單元復(fù)習(xí)。要經(jīng)常通過對(duì)比、鑒別，弄清事物的本質(zhì)、內(nèi)在聯(lián)系以及變化發(fā)展過程，并及時(shí)歸納總結(jié)以形成系統(tǒng)的知識(shí)。通過分析對(duì)比，歸納總結(jié)，便可以使知識(shí)前后貫通，縱橫聯(lián)系，并從物理量間的因果聯(lián)系和發(fā)展變化中加深對(duì)物理概念和規(guī)律的理解。這樣既能不斷鞏固加深所學(xué)知識(shí)，又能提高歸納總結(jié)的能力。

六、做好思想準(zhǔn)備，調(diào)整好學(xué)習(xí)心態(tài) 在學(xué)習(xí)物理的第一節(jié)課時(shí)，老師都會(huì)講物理難學(xué)，在未學(xué)習(xí)物理之前就從高年級(jí)同學(xué)那里聽說物理教難學(xué)。因此大部分同學(xué)在學(xué)習(xí)物理時(shí)都帶有一些不正常的學(xué)習(xí)心態(tài)，主要表現(xiàn)有以下幾個(gè)方面：

（1）緊張、畏懼心理。物理難學(xué)在他們的心靈里留下了深深的烙印，他們害怕上物理課，害怕做物理作業(yè)，害怕老師課堂提問，害怕老師的個(gè)別談話，怕做實(shí)驗(yàn)、怕動(dòng)手，千方百計(jì)地回避學(xué)習(xí)，膽怯的心弦一天到晚緊繃著，不能理論聯(lián)系實(shí)際，不能在實(shí)踐中運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)，久而久之，越怕越難學(xué)，越難越怕學(xué)。

（2）“一口吃個(gè)胖子”的心理。想把成績(jī)搞上去，但經(jīng)過一段時(shí)間的努力，成績(jī)?nèi)詻]有什么大的起色，隨即產(chǎn)生“反正學(xué)不好了” 和“我不是學(xué)習(xí)的料”的錯(cuò)誤心理。

（3）消極心理。學(xué)習(xí)松松垮垮、馬馬虎虎，懶惰思想較重，學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性，處于被動(dòng)應(yīng)付狀態(tài)，上課時(shí)經(jīng)常“開小差”，盼望著“快下課”，老師提問大都說“不會(huì)。” 誠然，物理是難學(xué)，但絕非學(xué)不好，只要按物理學(xué)科的特點(diǎn)去學(xué)習(xí)，按照前面談到的去做，理解注重思考物理過程，不死記硬背，常動(dòng)手，常開動(dòng)腦筋思考，不要一碰到問題就問同學(xué)或老師。

在學(xué)習(xí)中要找出適合自己的學(xué)習(xí)方法，從學(xué)習(xí)中去尋找樂趣，就能培養(yǎng)自己學(xué)習(xí)物理的興趣。比如一個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)力的圖示時(shí)就編了這樣的順口溜：“四定即定作用點(diǎn)、定方向、定標(biāo)度、定長(zhǎng)度，兩標(biāo)即標(biāo)箭頭、標(biāo)數(shù)值和單位。”現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，物理學(xué)起著不可估量的作用，同學(xué)們要以振興中華為已任，以學(xué)好物理報(bào)效祖國為內(nèi)部動(dòng)力，要認(rèn)識(shí)到自己學(xué)習(xí)的責(zé)任感和建設(shè)祖國的使命感，從而自發(fā)地、積極地、主動(dòng)地學(xué)習(xí)，就一定能學(xué)好物理知識(shí)。

先把書本基礎(chǔ)內(nèi)容搞懂，要理解透徹。公式、定理都要滾瓜爛熟。還要把學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)分類整理，做到心中有數(shù)。看到題目時(shí)，首先分析考的是什么知識(shí)點(diǎn)，具體到什么公式，什么定理。然后根據(jù)已知和所求順推、逆推求解。

還有，我的經(jīng)驗(yàn)，改錯(cuò)本是一個(gè)很有用的東西哦！把自己的錯(cuò)題收集起來，改正，寫明原因，心得，做了還需要經(jīng)常看才會(huì)有效果。其實(shí)有時(shí)候也并不需要照搬照抄把整個(gè)題寫下來，把知識(shí)點(diǎn)記下就行。還有重要的一點(diǎn)是要整理的有條理，避免重復(fù)勞動(dòng)。

一、觀察的幾種方法

1、順序觀察法：按一定的順序進(jìn)行觀察。

2、特征觀察法：根據(jù)現(xiàn)象的特征進(jìn)行觀察。

3、對(duì)比觀察法：對(duì)前后幾次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)的觀察進(jìn)行比較。

4、全面觀察法：對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行全面的觀察，了解觀察對(duì)象的全貌。

二、過程的分析方法

1、化解過程層次：一般說來，復(fù)雜的物理過程都是由若干個(gè)簡(jiǎn)單的“子過程”構(gòu)成的。因此，分析物理過程的最基本方法，就是把復(fù)雜的問題層次化，把它化解為多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的“子過程”來研究。

2、探明中間狀態(tài)：有時(shí)階段的劃分并非易事，還必需探明決定物理現(xiàn)象從量變到質(zhì)變的中間狀態(tài)（或過程）正確分析物理過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3、理順制約關(guān)系：有些綜合題所述物理現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展和變化過程，是諸多因素互相依存，互相制約的“綜合效應(yīng)”。要正確分析，就要全方位、多角度的進(jìn)行觀察和分析，從內(nèi)在聯(lián)系上把握規(guī)律、理順關(guān)系，尋求解決方法。

4、區(qū)分變化條件：物理現(xiàn)象都是在一定條件下發(fā)生發(fā)展的。條件變化了，物理過程也會(huì)隨之而發(fā)生變化。在分析問題時(shí)，要特別注意區(qū)分由于條件變化而引起的物理過程的變化，避免把形同質(zhì)異的問題混為一談。

三、因果分析法

1、分清因果地位：物理學(xué)中有許多物理量是通過比值來定義的。如R=U/R、E=F/q等。在這種定義方法中，物理量之間并非都互為比例關(guān)系的。但學(xué)生在運(yùn)用物理公式處理物理習(xí)題和問題時(shí)，常常不理解公式中物理量本身意義，分不清哪些量之間有因果聯(lián)系，哪些量之間沒有因果聯(lián)系。

2、注意因果對(duì)應(yīng)：任何結(jié)果由一定的原因引起，一定的原因產(chǎn)生一定的結(jié)果。因果常是一一對(duì)應(yīng)的，不能混淆。

3、循因?qū)Ч瑘?zhí)果索因：在物理習(xí)題的訓(xùn)練中，從不同的方向用不同的思維方式去進(jìn)行因果分析，有利于發(fā)展多向性思維。

四、原型啟發(fā)法 原型啟發(fā)就是通過與假設(shè)的事物具有相似性的東西，來啟發(fā)人們解決新問題的途徑。能夠起到啟發(fā)作用的事物叫做原型。原型可來源于生活、生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)。如魚的體型是創(chuàng)造船體的原型。原型啟發(fā)能否實(shí)現(xiàn)取決于頭腦中是否存在原型，原型又與頭腦中的表象儲(chǔ)備有關(guān)，增加原型主要有以下三種途徑：

1、注意觀察生活中的各種現(xiàn)象，并爭(zhēng)取用學(xué)到的知識(shí)予以初步解釋；

2、通過課外書、電視、科教電影的觀看來得到；

3、要重視實(shí)驗(yàn)。

五、概括法 概括是一種由個(gè)別到一般的認(rèn)識(shí)方法。它的基本特點(diǎn)是從同類的個(gè)別對(duì)象中發(fā)現(xiàn)它們的共同性，由特定的、較小范圍的認(rèn)識(shí)擴(kuò)展到更普遍性的，較大范圍的認(rèn)識(shí)。從心理學(xué)的角度來說，概括有兩種不同的形式：一種是高級(jí)形式的、科學(xué)的概括，這種概括的結(jié)果得到的往往是概念，這種概括稱為概念概括；另一種是初級(jí)形式的、經(jīng)驗(yàn)的概括，又叫相似特征的概括。相似特征概括是根據(jù)事物的外部特征對(duì)不同事物進(jìn)行比較，舍棄它們不相同的特征，而對(duì)它們共同的特征加以概括，這是知覺表象階段的概括，結(jié)果往往是感性的，是初級(jí)的。要轉(zhuǎn)化為高級(jí)形式的概括，必須要在經(jīng)驗(yàn)概括的基礎(chǔ)上，對(duì)各種事物和現(xiàn)象作深入的分析、綜合，從中抽象出事物和現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，舍棄非本質(zhì)的屬性。

六、歸納法 歸納方法是經(jīng)典物理研究及其理論建構(gòu)中的一種重要方法。它要解決的主要任務(wù)是：第一由因?qū)Ч驁?zhí)果索因，理解事物和現(xiàn)象的因果聯(lián)系，為認(rèn)識(shí)物理規(guī)律作輔墊。第二透過現(xiàn)象抓本質(zhì)，將一定的物理事實(shí)（現(xiàn)象、過程）歸入某個(gè)范疇，并找到支配的規(guī)律性。完成這一歸納任務(wù)的方法是：在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過審慎地考察各種事例，并運(yùn)用比較、分析、綜合、抽象、概括以及探究因果關(guān)系等一系列邏輯方法，推出一般性猜想或假說，然后再運(yùn)用演繹對(duì)其進(jìn)行修正和補(bǔ)充，直至最后得到物理學(xué)的普遍性結(jié)論。比較法返回 比較的方法，是物理學(xué)研究中一種常用的思維方法，也是我們經(jīng)常運(yùn)用的一種最基本的方法。這種方法的實(shí)質(zhì)，就是辯析物理現(xiàn)象、概念、規(guī)律的同中之異，異中之同，以把握其本質(zhì)屬性。

七、類比法 類比是由一種物理現(xiàn)象，想象到另一種物理現(xiàn)象，并對(duì)兩種物理現(xiàn)象進(jìn)行比較，由已知物理現(xiàn)象的規(guī)律去推出另一種物理現(xiàn)象的規(guī)律，或解決另一種物理現(xiàn)象中的問題的思維方法，類比不但可以在物理知識(shí)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行，還可以將許多物理知識(shí)與其他知識(shí)如數(shù)學(xué)知識(shí)、化學(xué)知識(shí)、哲學(xué)知識(shí)、生活常識(shí)等進(jìn)行類比，常能起到點(diǎn)化疑難、開拓思路的作用。

八、假設(shè)推理法 假設(shè)推理法是一種科學(xué)的思維方法，這就要求我們針對(duì)研究對(duì)象，根據(jù)物理過程，靈活運(yùn)用規(guī)律，大膽假設(shè)，突破思維方法上的局限性，使問題化繁為簡(jiǎn)，化難為易。主要有下面幾方面內(nèi)容：

1、物理過程假設(shè)

2、物理線路假設(shè)

3、推理過程假設(shè)

4、臨界狀態(tài)假設(shè)

5、矢量方向假設(shè)。

興趣決定成敗。對(duì)物理學(xué)可而言，興趣至關(guān)重要。其實(shí)高中物理并不難學(xué)習(xí)。我認(rèn)為在物理學(xué)科學(xué)習(xí)中只需把興趣培養(yǎng)起來，例如多做些試驗(yàn)。對(duì)物理老師熱情一些。多提問，背熟公式，計(jì)算仔細(xì)，并不需要做太多題，之后你就會(huì)成功的。

第五篇：高分子物理典型計(jì)算題匯總

四、計(jì)算題

1、某碳鏈聚α-烯烴，平均分子量為M?1000M0(M0為鏈節(jié)分子量，試計(jì)算以下各項(xiàng)數(shù)值：（1）完全伸直時(shí)大分子鏈的理論長(zhǎng)度；（2）若為全反式構(gòu)象時(shí)鏈的長(zhǎng)度；（3）看作Gauss鏈時(shí)的均方末端距；（4）看作自由旋轉(zhuǎn)鏈時(shí)的均方末端距；（5）當(dāng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻時(shí)（受阻函數(shù)cos??0.438）的均方末端距；（6）說明為什么高分子鏈在自然狀態(tài)下總是卷曲的，并指出此種聚合物的彈性限度。

解：設(shè)此高分子鏈為—（—CH2—CHX—）n—，鍵長(zhǎng)l=0.154nm,鍵角θ=109.5。

(1)Lmax?nl?2((2)L反式?nlsin21000M0)?0.154?308nmM0?2000?0.154sin109.5?251.5nm2?2(3)h0?nl2?2000?0.1542?47.35nm21?cos??94.86nm21?cos?1?cos?1?cos?1?1/31?0.438(5)h2?nl2??2000?0.1542??242.7nm21?cos?1?cos?1?1/31?0.438(4)hf,r?nl22或(h2)1/2?15.6nm(6)因?yàn)長(zhǎng)max?L反式??(h2)1/2,所以大分子鏈處于自然狀態(tài)下是卷曲的,它的理論彈性限度是L反式/(hf,r)?25倍.2、假定聚乙烯的聚合度2000，鍵角為109.5°，求伸直鏈的長(zhǎng)度lmax與自由旋轉(zhuǎn)鏈的根均方末端距之比值，并由分子運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)解釋某些高分子材料在外力作用下可以產(chǎn)生很大形變的原因。

解：對(duì)于聚乙烯鏈Lmax=（2/3）nl

(hf,r)

N=2×2000=4000（嚴(yán)格來說應(yīng)為3999）

所以 Lmax/(hf,r)21/21/

2221/2?2nl

?n/3?4000/3?36.5

可見，高分子鏈在一般情況下是相當(dāng)卷曲的，在外力作用下鏈段運(yùn)動(dòng)的結(jié)果是使分子趨于伸展。于是在外力作用下某些高分子材料可以產(chǎn)生很大形變，理論上，聚合度為2000 的聚乙烯完全伸展可產(chǎn)生36.5倍形變。

注意：公式中的n為鍵數(shù)，而不是聚合度，本題中n為4000，而不是2000。

3、計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量為106的線形聚苯乙烯分子的均方根末端距。（1）假定鏈自由取向（即自由結(jié)合）；（2）假定在一定錐角上自由旋轉(zhuǎn)。解：n=2×106/104=19231 l=0.154nm(1)hf,j?nl?19231?0.154(hf,j)(2)hf,j?nl

4、（1）計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量為280000的線形聚乙烯分子的自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距。鍵長(zhǎng)為0.154nm，鍵角為109.5°；（2）用光散射法測(cè)得在θ溶劑中上述樣品的鏈均方根末端距為56.7nm，計(jì)算剛性比值；（3）由自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距求均方旋轉(zhuǎn)半徑。解：（1）hf,r?2nl?2?2?10000?1.54?949(nm)

（2）??(h0/hf,r)（3）s?

5、計(jì)算M=250000g/mol的聚乙烯鏈的均方根末端距，假定為等效自由結(jié)合鏈，鏈段長(zhǎng)為18.5個(gè)C—C鍵。

解：每個(gè)CH2基團(tuán)的相對(duì)分子質(zhì)量為14g/mol，因而鏈段數(shù)

ne=2.5×10/(14×18.5)=9.65×10

鏈段長(zhǎng)le=18.5bsinθ/2

式中θ=109.5°,b=0.154nm

2所以le=2.33nm，h?lene?72.4nm

5222221/2?ln?21.4nm

221?cos?2?2nl2(hf,r)1/2?l2n?30.2nm

1?cos?2222221/2?1.84

212h?158nm2 66、已知順式聚異戊二烯每個(gè)單體單元的長(zhǎng)度是0.46nm，而且h?16.2n（其中n為單體單元數(shù)目）。問這個(gè)大分子統(tǒng)計(jì)上的等效自由結(jié)合鏈的鏈段數(shù)和鏈段長(zhǎng)度。解：因?yàn)閔2?nele222，Lmax?nele，聯(lián)立此兩方程，并解二元一次方程得 le?h2/Lmax

ne?Lmax/h因?yàn)?Lmax?0.46n，(0.46n)2?0.013n所以ne?16.2,le?16.2n/(0.46n)?0.352nm

7、試從下列高聚物的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)，定性判斷分子鏈的柔性或剛性，并分析原因。

解：（1）柔性。因?yàn)閮蓚€(gè)對(duì)稱的側(cè)甲基使主鏈間距離增大，鏈間作用力減弱，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘降低。（2）剛性。因?yàn)榉肿娱g有強(qiáng)的氫鍵，分子間作用力大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘高。（3）剛性。因?yàn)閭?cè)基極性大，分子間作用力大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘高。（4）剛性。因?yàn)橹麈溕嫌斜江h(huán)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)較困難。（5）剛性。因?yàn)閭?cè)基體積大，妨礙內(nèi)旋轉(zhuǎn)，而且主鏈與側(cè)鏈形成了大π鍵共軛體系，使鏈僵硬。

8、由文獻(xiàn)查得滌綸樹脂的密度ρc=1.50×10kg/m, ρa(bǔ)=1.335×10kg/m,內(nèi)聚能△E=66.67kJ/mol(單元)。今有一塊1.42×2.96×0.51×10m的滌綸試樣，質(zhì)量為2.92×10kg，試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算：（1）滌綸樹脂試樣的密度和結(jié)晶度；（2）滌綸樹脂的內(nèi)聚能密度。-

3-63

3m2.92?10?333解：（1）密度????1.362?10(kg/m)?6V(1.42?2.96?0.51)?10fc?結(jié)晶度v或fcw???a1.362?1.335??21.8%?c??a1.50?1.335????a?c??23.3%??c??a

?E66.67?1033（2）內(nèi)聚能密度CED=??473(J/cm)3V?M0[1/(1.362?10)]?19文獻(xiàn)值CED=476J/cm3。

9、已知聚丙烯的熔點(diǎn)Tm=176℃,結(jié)構(gòu)單元熔化熱△Hu=8.36kJ/mol，試計(jì)算：（1）平均聚合度分別為DP=6、10、30、1000的情況下，由于端鏈效應(yīng)引起的Tm下降為多大？（2）若用第二組分和它共聚，且第二組分不進(jìn)入晶格，試估計(jì)第二組分占10%摩爾分?jǐn)?shù)時(shí)共聚物的熔點(diǎn)為多少？ 解：（1）112R?0? TmTm?Hu?DP式中：T=176℃=449K，R=8。31J/（mol·K），用不同DP值代入公式計(jì)算得到 0 Tm，1 = 377K（104℃），降低值176-104=72℃ Tm，2 = 403K（130℃），降低值176-130=46℃ Tm，3 = 432K（159℃），降低值176-159=17℃ Tm，4 = 448K（175℃），降低值176-175=1℃

可見，當(dāng)DP＞1000時(shí)，端鏈效應(yīng)可以忽略。（2）由于XA =0.9 , XB =0.1 11R?0??lnXATmTm?Hu,118.31ln0.9 ??Tm4498.36?1000

Tm=428.8K(156℃)

10、有全同立構(gòu)聚丙烯試樣一塊，體積為1.42cm×2.96cm×0.51cm，質(zhì)量為1.94g,試計(jì)算其比體積和結(jié)晶度.已知非晶態(tài)PP的比體積Va=1.174cm/g，完全結(jié)晶態(tài)PP的比體積

3Vc=1.068cm3/g。

1.42?2.96?0.51?1.105(cm3/g)1.94解：試樣的比體積

V?V1.174?1.105vXc?a??0.651Va?Vc1.174?1.068V?

11、試推導(dǎo)用密度法求結(jié)晶度的公式fc?v?c???a ???c??a式中：ρ為樣品密度；ρc為結(jié)晶部分密度；ρa(bǔ)為非晶部分密度。

?解：V?fcVc?(1?fc)Vafc?www.tmdps.cnAkT(???2?1?1NAkT(??2)?RT(??2)????已知??0.964，T?293KR?8.3144?107erg/(mol?K)，并且??F/A，??1??，有下表數(shù)據(jù): 所以

Mc?3.4?107

45、一交聯(lián)橡膠試片，長(zhǎng)2.8cm，寬1.0cm，厚0.2cm，質(zhì)量0.518g，于25℃時(shí)將它拉伸1倍，測(cè)定張力為1.0kg，估算試樣網(wǎng)鏈的平均相對(duì)分子質(zhì)量。

解：由橡膠狀態(tài)方程

??因?yàn)???RTMc(??1?)，2Mc??RT1(??2)??f152??4.9?10(kg/m)A0.2?1?10?4m0.518?10?3????925(kg/m3)?6V0.2?1?2.8?10??2，R?8。314J（mol/(?K)，T?298K925?8.314?2981(2?)?8.18(kg/mol)(或?8180g/mol)4.9?10522

所以Mc?

5246、將某種硫化天然橡膠在300K進(jìn)行拉伸，當(dāng)伸長(zhǎng)1倍時(shí)的拉力為7.25×10N/m，拉

-63伸過程中試樣的泊松比為0.5，根據(jù)橡膠彈性理論計(jì)算：每10m體積中的網(wǎng)鏈數(shù)；（2）初

-63始彈性模量E0和剪切模量G 0；（3）拉伸時(shí)每10m體積的試樣放出的熱量？

解：（1）根據(jù)橡膠狀態(tài)方程

??NkT(??1?2)已知玻耳茲曼常量k?1.38?10?23J/K，??7.25?105N/m2，??2，T?300K1所以N?7.25?105?[1.38?10?23?300?(2?)]?1?1026(個(gè)網(wǎng)鏈/m3)4(2)剪切模量G?NkT???(??(3)拉伸模量因?yàn)??0.5，所以E?3G?1.24?106N/m212Q?T?S，?S??Nk(?2??3)2?12所以Q??NkT(?2??3)2?代入N，k，T?的數(shù)值，得Q??4.14?10?7J/m3(負(fù)值表明為放熱)

47、用1N的力可以使一塊橡膠在300K下從2倍伸長(zhǎng)到3倍。如果這塊橡膠的截面積為1mm2，計(jì)算橡膠內(nèi)單位體積的鏈數(shù)，以及為恢復(fù)到2倍伸長(zhǎng)所需的溫升。

解：

15)?7.25?10?(2?)?4.14?105(N/m2)24?1 16 ??NkT(??1/?2)，F(xiàn)??A于是有F?NkTA(??1/?2)對(duì)于??2，有對(duì)于??3，有N?2.12?1026m?3(A為初始截面積)F2?NkTA(2?1/4)?7NkTA/4F3?NkTA(3?1/9)?26NkTA/9

F3?F2?NkTA(26/9?7/4)?1.139NkTA?1N如果新的溫度為TN，則F3?26NkTA/9?7NkTNA/4因而TN?(26/9)?4/7?495.2(K)，溫升為195.2K。

48、某硫化橡膠的摩爾質(zhì)量Mc?5000g/mol，密度??103kg/m3，現(xiàn)于300K拉伸1倍時(shí)，求：（1）回縮應(yīng)力σ；（2）彈性模量E。解：

Mc??RT1(??2)???RT1已知Mc?5000g/mol，??103kg/m3，T?300K，??2，R?8.314J/(mol?K)103?8.314?3001則(1)??(??2)?(2?2)?873(kg/m2)或8.5?103N/m25000?2Mc?873kg/m2(2)E???873kg/m2???1

49、一塊理想彈性體，其密度為9.5×10kg/cm，起始平均相對(duì)分子質(zhì)量為10，交聯(lián)

3后網(wǎng)鏈相對(duì)分子質(zhì)量為5×10，若無其他交聯(lián)缺陷，只考慮末端校正，試計(jì)算它在室溫（300K）時(shí)的剪切模量。

解：

352Mc9.5?1022?5?103G?NkT?(1?)??8.314?300?(1?)McMn5?103?10?3105?RT?4.75?105?(1?1052)?4.3?10(N/m)5104

50、某個(gè)聚合物的粘彈性行為可以用模量為1010Pa的彈簧與粘度為1012Pa·s的粘壺的串聯(lián)模型描述。計(jì)算突然施加一個(gè)1%應(yīng)變，50s后固體中的應(yīng)力值。

解：τ=η/E（其中τ為松弛時(shí)間，η為粘壺的粘度，E為彈簧的模量），所以τ=100s。σ=σ0exp（-t/τ）=?E·exp（-t/100）-2-2其中 ?=10，t=50s，則σ=10×1010exp（-50/100）=108exp（-0.5）=0.61×108(Pa)251、25℃下進(jìn)行應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)，聚合物模量減少至105N/m需要107h。用WLF方程計(jì)算100℃下模量減少到同樣值需要多久？假設(shè)聚合物的Tg是25℃。

解：lgαT =lg（t100℃/ t25℃）=-17.44(100-25)/(51.6+100-25)=-10.33 t100℃/ t25℃= 4.66×10-11，t100℃= 4.66×10-11×107h= 4.66×10-4h 17

52、某PS試樣其熔體粘度在160℃時(shí)為102Pa·s，試用WLF方程計(jì)算該樣在120℃時(shí)的粘度。

解：根據(jù)WLF方程lg[η（T）/η（Tg）]=-17.44(T-Tg)/(51.6+T-Tg)(Tg=100℃)當(dāng)T=160℃, η（T）=102Pa·s，得lgη（Tg）=11.376 又有l(wèi)g[η（120）/η（Tg）]=-17.44(120-Tg)/(51.6+120-Tg)(Tg=100℃)lgη（120）=6.504 , η（120）=3.19×106Pa·s

53、已知某材料的Tg=100℃，問：根據(jù)WLF方程，應(yīng)怎樣移動(dòng)圖8-26中的曲線（即移動(dòng)因子αT =？）才能獲得100℃時(shí)的應(yīng)力-松弛曲線？

解：lgαT =lg（tT/ tTg）=-17.44(T-Tg)/(51.6+T-Tg)=-17.44(150-100)/(51.6+150-100)=8.58 αT =2.6×10-9

254、聚異丁烯（PIB）的應(yīng)力松弛模量在25℃和測(cè)量時(shí)間為1h下是3×105N/m，利用它的時(shí)-溫等效轉(zhuǎn)換曲線估計(jì)：（1）在-80℃和測(cè)量時(shí)間為1h的應(yīng)力松弛模量為多少？（2）在什么溫度下，使測(cè)定時(shí)間為10-6h，與-80℃和測(cè)量時(shí)間為1h，所得的模量值相同？

解：（1）由PIB的時(shí)-溫等效轉(zhuǎn)換曲線圖8-27查到，在-80℃和測(cè)量時(shí)間為1h下，lgE（t）=9，即 E（t）=109N/m。

（2）已知PIB的Tg=75℃，根據(jù)題意，應(yīng)用WLF方程

lg（1/ tTg）=-17.44(193-198)/(51.6+193-198)所以tTg =0.01345h=48s 由題意,在10-6h測(cè)得同樣的E(t)的溫度為T,兩種情況下有相同的移動(dòng)因子lgαT,所以 lg(10-6/1.01345)=-17.44(T-198)/(51.6+T-198), T=214K=-59℃。55、25℃時(shí)聚苯乙烯的楊氏模量為4.9×105lb/in，泊松比為0.35，問其切變模量和體積模量是多少？（以Pa表示）解：（1）因?yàn)镋=2G（1+ν），E=4.9×105lb/in，ν=0.35，所以 G=4.9×105/2×1.35=1.815(lb/in)lb/in=0.6887×104Pa，G=1.25×109Pa(2)E=3B(1+ν）B=4.9×105/(3×0.3)=5.444×105(lb/in)

292 =(5.444×105×0.4536/0.102)/0.0254=3.75×10N/m56、100lb負(fù)荷施加于一試樣，這個(gè)試樣的有效尺寸是：長(zhǎng)4in，寬1in，厚0.1in，如

2果材料的楊氏模量是3.5×1010dyn/cm，問加負(fù)荷時(shí)試樣伸長(zhǎng)了多少米？

解：σ=100lb/（1×0.1 in）=1000lb/ in=6.895×107dyn/cm

22E=3.5×1010dyn/cm

所以?=σ/E=6.895×107/3.5×1010=1.97×10-3

△ l=?﹒l=1.97×10-3×4in=7.88×10-3in =2×10-4 m 2

57、長(zhǎng)1m、截面直徑為0.002m的鋼絲和橡皮筋，分別掛以0.1kg的重物時(shí)，各伸長(zhǎng)多

22少？設(shè)鋼絲和橡皮筋的楊氏模量分別為2×1011N/m和1×106N/m。

2解：E=σ/?，?=△l/l0，σ=0.1kg×9.8m·s-2/π(0.001)2 =31194 N/m 對(duì)鋼絲 △l=l0·σ /E = 1×31194/(2×1011)=1.56×10-6(m)對(duì)橡皮筋△l=l0·σ /E = 1×31194/(1×106)=0.031(m)

58、有一塊聚合物試件，其泊松比ν=0.3，當(dāng)加外力使它伸長(zhǎng)率達(dá)1%時(shí)，則其相應(yīng)的體積增大多少？當(dāng)ν=0時(shí)又如何？

解：由本體模量定義B=P/（△V/V0）

對(duì)于各向同性材料，各種模量之間有E=3B（1-2ν）和P≈（1/3）σ，σ=E? 所以△V/V0 = P/B=[（1/3）E?]/[E/3（1-2ν）]=（1-2ν）? =（1-2×0.3）×0.01=0.004 即體積增大4‰。ν=0時(shí)，體積增大為1%。

59、拉伸某試樣，給出如下表數(shù)據(jù)。作應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖，并計(jì)算楊氏模量，屈服應(yīng)力和屈服時(shí)的伸長(zhǎng)率。這個(gè)材料的抗張強(qiáng)度是多少？

解：

所作應(yīng)力-應(yīng)變示意圖示于圖9-9。

2楊氏模量E=5×104lb/in = 3.44×108Pa

2屈服應(yīng)力σy =1690 lb/in=1.16×107Pa 屈服時(shí)的伸長(zhǎng)率? y=6×10-2=0.06(即6%)抗張強(qiáng)度σt=1380 lb/in=9.5×106Pa