粉笔字学习资料（粉笔文化素养-物理自然化学生活安全常识）

1.杠杆原理

杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）大小必须相等，即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。

2.热胀冷缩

热胀冷缩是指物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩的特性。

3.浮力原理

浮力原理是指某个物体被放进像水一样的液体时，这个物体所承受的浮力大小，等于液体所排开的液体重。简单来说，就是浮力=物体放入液体中后所排开的液体重。

4.能量守恒

能量守恒是指能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体传递给另一个物体，而且能量的形式也可以互相转换。

5.海市蜃景

因海面空气温度低，下层空气的折射率比上层大，故来自远处物体上的光线是从光密介质进入光疏介质，将发生全反射，使光路呈弯曲状。人眼远远望去，就好像在沿直线方向海面的远处上空有景物存在。

6.沙漠蜃景

沙漠表面空气受太阳照晒温度高，下层空气的折射率比上层小，故来自远处物体上的光线是从光密介质进入光疏介质，在地面附近发生全反射。人眼远远望去，好像在沿直线方向沙漠的远处有一池清水，甚至“水面”上有景物倒立的影像。

7.多普勒效应

也许你有过这样的体验：

迎面驶来的火车的汽笛声听起来声音比较“尖”，但当疾驰的火车经过你身边的一刹那，同一汽笛声却突然变“钝”了，即它的音调会突然变化，这就是人们早期发现的多普勒效应。

如今，该效应已被广泛应用于天文学家观测天体的运行速度、交警监测车速等方面。

8.光电效应

当光照射到物体（金属）表面时，物体发射电子的现象叫光电效应。

光电效应可以把光信号转变成电信号。

目前已广泛应用于自动控制的机械中，如电影中可用于录音和放音。

9.电流的热效应

当有电流经过导体时，导体发热的现象称为电流的热效应。

该效应在生活中已有广泛的应用，如“热得快”、电饭锅、取暖器等，极大地改善了人民的生活水平。

10.电流的磁效应

小磁针上方有一根与小磁针平行的直导线，如给导线通电，小磁针的方向发生偏转。

这是丹麦物理学家奥斯特的伟大发现，我们称之为电流的磁效应。

11.电磁感应现象

英国物理学家法拉第历经十年的不懈努力，终于在1831年发现了磁生电的规律，即电磁感应现象。

正是根据电磁感应现象，人们制造出了发电机，由此人类开始走进了灯火通明的电气化时代。

12.超导效应

超导效应指将某些物质降低到一定温度时，其电阻会下降为零。

这一技术被广泛应用到科学和工业领域。

题目练习

下列科学家中发现运动磁体能够产生感应电流的是（ ）。

A.奥斯特

B.爱因斯坦

C.法拉第

D.戴维

【答案】C

【解析】本题考查对法拉第的了解。迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日—1867年8月25日）是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。1831年10月17日，法拉第发现当一块磁铁穿过一个闭合线路时，线路内就会有电流产生，这个效应叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。因此，发现运动磁体能够产生感应电流的是法拉第。C项正确。

二、自然常识

1.太阳系及八大行星

由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质构成的天体系统叫太阳系。

在太阳系中，太阳是中心天体，其他天体都在太阳的引力作用下，绕太阳公转。

按照离太阳的距离从近到远分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。其中，质量和体积最大的是木星，质量和体积最小的是水星。

题目练习

太阳系的行星中，体积最大的是（ ）。

A.土星

B.木星

C.金星

D.火星

【答案】B

【解析】本题考查的是教师科学素养中自然地理部分的内容，重点考查天文常识。A项：土星是太阳系中密度最小的行星，但不是体积最大的。与题意不符，故排除。B项：木星是太阳系八大行星之一，距太阳由近及远顺序为第五，是太阳系中体积最大、自转最快的行星；体积最小的是水星，地球的体积排第五。与题意相符，故当选。C项：金星是地质与地球最相似，距离地球最近的行星。与题意不符，故排除。D项：火星环境与地球最接近，人类已多次探测火星。与题意不符，故排除。故正确答案为B。

2.银河系

银河系是一个由群星和弥漫物质集成的庞大天体系统。银河系是我们地球和太阳所在的恒星系统，是一个拥有一、二千亿颗恒星，除仙女星系外最大的巨星系。

3.光年

光年是天文学中常用的距离单位，光在真空中一年所走的距离叫光年。

一光年等于94650亿公里，或63240天文单位。

4.黑洞

在史蒂芬·霍金的《时间简史》中提到：

黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。

另外，黑洞必须是一颗质量大于强德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的，质量小于强德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的。

5.日食

日食又叫日蚀，当太阳、月球和地球运行约成一条直线时，日面被月面遮掩而变暗甚至完全消失，就会产生日食。

日食分为日偏食、日全食、日环食。

日食只在朔日（农历初一）月球挡住太阳时发生。

6.月食

当太阳、地球、月球运行约成一条直线上时，月球运行到地球阴影内，便会形成月食。

月食可以分为月偏食和月全食。

由于地球的本影比月球大得多，因此发生月全食时，月球会完全进入到地球的本影区内，所以不会出现月环食。月食只可能发生在望日（农历十五）前后。

7.大气的垂直分层

地球大气从地面向上，可延伸到数千千米的高空，根据温度、密度和大气运动情况，可将其划分为对流层、平流层、电离层和散逸层。

（1）对流层

该层在低纬17—18千米，中纬10—12千米，高纬8—9千米处。

热量来自地面，气温随高度增加而递减。

因为人类生活在对流层底部，所以对流层与人类关系最密切，雨、雪和大部分云都发生在这一层。

（2）平流层

自对流层顶至50—55千米处，下层随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升。

上热下冷，大气以水平运动为主。

大气稳定，天气晴朗，没有云雨变幻，利于高空飞行。

平流层中有一段臭氧浓度较高的区域，称为臭氧层。

（3）电离层

自平流层顶以上到大气上界，其中80—500千米高空有若干电离层。

电离层大气中的氧分子和氦分子在太阳紫外线和宇宙射线的作用下被分解为离子，大气处于高度电离状态，故能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。

（4）散逸层

散逸层又称外层，是热层（暖层）以上的大气层，也是地球大气的最外层。

散逸层空气极为稀薄，其密度几乎与太空密度相同，故又常称为外大气层。

散逸层是人造卫星、空间站、火箭等航天器的运行空间。

题目练习

地球被一层很厚的大气层包围着，空气密度随高度增加而减小。大气层通常可分为对流层、平流层、电离层和散逸层等。下列选项中，能够反射电磁短波，实现电磁波远距离通讯的是（ ）。

A.对流层

B.平流层

C.电离层

D.散逸层

【答案】C

【解析】本题考查文化素养中的天文常识。电离层是地球大气的一个电离区域。电离层是指受太阳高能辐射以及宇宙线的激励而电离的大气高层。60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电离的大气区域称磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的一部分。电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域，其中存在相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。C项正确。

8.温室效应

随着现代工业的飞速发展，空气中的二氧化碳、甲烷等气体含量不断增加。

由于二氧化碳、甲烷等气体均能让太阳发出的热顺利到达地球，却阻碍地表反射的热散失到大气层外，这就相当于起到了玻璃温室一样的保暖作用，故称温室效应。

9.极光现象

太阳放射出来的大量带电微粒射向地球时，受到地球南、北磁极的吸引，纷纷向南、北极地区涌入。

所以，极光集中出现于南、北极高纬度地区。

10.流星雨

成群的流星看起来像是从空中的一点迸发出来，并散落下来，这种特殊天象即是流星雨。

流星雨是由于彗星的破碎而形成的。

11.能源

能源有一次能源和二次能源。

一次能源即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。

二次能源指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。

一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类。

再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等，在自然界可以循环再生；

非再生能源包括煤、原油、天然气、油页岩、核能等，是不能再生的，用掉一点，便少一点。

三、化学常识

1.氧及其化合物

氧气：无色无味的气体，比空气重，微溶于水。

臭氧：常温常压下，臭氧（O3）是有特殊臭味的、有毒的、淡蓝色气体。

2.水

纯净水：经过提纯制备的水。用离子交换法得到的纯净水称为去离子水。

矿泉水：从地下深处自然涌出的或经人工揭露的、未受污染的地下矿物质水；含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体。

3.氮及其化合物

氮气：无色、无味的气体，比空气略轻，难溶于水，化学性质不活泼。

一氧化氮：一氧化氮（NO）是一种无色、无味、不溶于水的有毒气体，能与血红蛋白作用引起中毒。

二氧化氮：二氧化氮（NO2）是一种有刺激性气味、有毒、有强氧化性的红棕色气体，易溶于水，能与水反应。二氧化氮在臭氧的形成过程中起着重要作用，还是酸雨的成因之一。

4.碳及其化合物

碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳的同素异形体：金刚石、石墨、一氧化碳、二氧化碳等。

金刚石：无色透明，有金属光泽，是目前在地球上发现的最坚硬的物质，不导电，是钻石的原身。克拉是钻石的质量单位，一克拉相等于200毫克。

石墨：灰黑色不透明固体，有金属光泽，质软；有滑腻感，是良好导体。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。石墨比金刚石稳定。

一氧化碳：无色、无味、剧毒气体。

二氧化碳：无色无味气体，固体二氧化碳（CO2）俗称“干冰”，是分子晶体，能升华，汽化时吸热，常作制冷剂。

5.稀有气体（惰性气体）

稀有气体是元素周期表上的O族元素所组成的气体。在常温常压下，它们都是无色无味的单原子气体，很难进行化学反应。稀有气体共有七种，它们是氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn，放射性）、气奥（Og，放射性，人造元素）。

6.天然气

西气东输的气体是天然气，其主要成分是甲烷。煤矿瓦斯爆炸的主要气体也是甲烷，其原因是矿井中通风不良，甲烷与空气混合而达到爆炸极限，经点燃发生爆炸。所以，为防止煤矿瓦斯爆炸，矿井中要常常保持通风，严禁烟火。

7.不锈钢

不锈钢是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢。不锈钢中除含铁以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍，铬的含量一般在13%以上，镍的含量在10%左右。

8.食品中的添加剂

（1）着色剂有苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝等。

（2）增味剂主要分为有机酸类、核苷酸类和天然产物提取物三类，如谷氨酸钠（味精）、氨基乙酸（甘氨酸）。

（3）甜味剂包括天然甜味剂和人工合成甜味剂。

天然甜味剂有甜菊糖、甘草、甘草酸二钠等。

人工合成甜味剂有糖精、糖精钠、环己基氨基磺酸钠等。

(4)防腐剂包括苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙等。

题目练习

根据我国食品卫生法的规定，食品添加剂是为改善食物的色、香、味等品质，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。其中山梨酸钾、苯甲酸钠是（ ）。

A.着色剂

B.增味剂

C.甜味剂

D.防腐剂

【答案】D

【解析】本题考查的是常见的食品添加剂。山梨酸钾是无色至白色鳞片状结晶或结晶性粉末，能有效地抑制霉菌、酵母菌和好氧性细菌的活性，还能防止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖。苯甲酸钠是白色颗粒，是酸性防腐剂，在碱性介质中无杀菌、抑菌作用。D项正确。

四、生物常识

1.细胞

细胞是由膜包围着的含有细胞核（或拟核）的原生质所组成，是生物体结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单位。

2.DNA

DNA，又称脱氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，也是组成基因的材料。

在繁殖过程中，父代将自己的DNA进行半保留复制传递到子代中，从而完成性状的传播。因此，DNA又被称为遗传微粒。

3.基因

基因是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列，也称遗传因子，是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。

4.人类基因组

人类基因组共有22对常染色体和l对性染色体。性染色体又分为X染色体与Y染色体，含有约30亿个DNA碱基对。碱基对是以氢键相结合的两个含氮碱基。组成碱基对的碱基包括A、T、C、G。

5.新陈代谢

新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称，包括物质代谢和能量代谢两个方面。物质代谢是生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程；能量代谢是生物体与外界环境之间能量的交换和生物体内能量的转变过程。

6.克隆技术

“克隆”的本义是无性繁殖。它不靠性细胞而是以生物的体细胞进行繁殖，是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组的后代的过程。克隆羊“多莉”的诞生便是应用了克隆技术。

7.转基因食品

转基因食品是利用现代分子生物技术，将某些生物（包括动物和植物）的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。

8.细胞工程

细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的方法和原理，按照人们的设计，有计划地改变或创造细胞内的遗传物质，从而控制或改变细胞的功能，以快速繁育或培养新的优良品种的技术。它包括体细胞杂交技术、核移植技术、干细胞技术和诱导改变染色体数目的技术。

9.染色体

染色体是细胞内具有遗传性质的遗传物质深度压缩形成的聚合体，因易被碱性染料染成深色，故称染色体。各种生物细胞的染色体具有一定的类型和组数。一个染色体组包含一个完整个体发育的全部基因。例如，人的体细胞中含有两个染色体组，每一个染色体组有23个染色体，一共有23对，共46个染色体；水稻有12对，共24个染色体。

五、安全常识

1.安全色的识别

安全色中的红色表示禁止、停止、消防和危险的意思；黄色表示注意、警告的意思；蓝色表示指令、必须遵守的规定；绿色表示通行、安全和提供信息的意思。

2.骨折

确定骨折后，一定要先对伤肢做固定再送伤者去医院，否则骨折端异常活动会加重损伤。可因地制宜，用木板、木棍、树枝、竹竿、杂志等作为固定用的临时夹板。

3.中暑

对于轻中度中暑者，应将其迅速转移到阴凉通风处静卧休息，脱掉或解开衣服，用冷毛巾擦身，以迅速降低体温。可让中暑者喝一些凉盐水、清凉含盐饮料。若患者出现神志不清、抽搐等症状，应立即送医院。

4.蜂蜇伤

一旦被蜜蜂蜇伤，应小心地将残留的毒刺拔出，轻轻挤捏伤口，挤出毒液，涂一点氨水或苏打水。若是被黄蜂蜇伤，应涂醋酸水，以中和毒液。局部冷敷可减轻肿痛。若出现恶心、头晕等异常反应，应立即到医院就诊。

5.触电急救

当发现有人触电时，应尽快找到电闸，切断电源。如果发现其已经没有了心跳和呼吸，应立即就地对其进行人工呼吸和胸外按压。

6.火灾应急

如果门窗、通道、楼梯已经被烟火封住，确实没有可能向外冲时，可以向头部、身上浇一些冷水，或者用湿毛巾、湿被单把头包好，用湿棉被、湿毯子把身体裹好，再从火里冲出去。

题目练习

对突发灾难，逃生方法正确与否与逃生成功率密切相关，应对不当，往往会付出生命代价。在高层楼遇到火灾时，下列做法不正确的是（ ）。

A.湿毛巾封死门缝等待救援

B.快速进入电梯下楼逃生

C.弯腰低头顺楼梯往下奔跑

D.用湿毛巾捂住口鼻呼吸

【答案】B

【解析】本题考查科技常识之生活中的科学。火灾时，电梯不具有防高温性能，当遇到高温时，电梯厢容易失控甚至变形卡住，还会有触电的危险。当楼内电气线路被烧毁或断电时，电梯便会停在楼层中间。一方面，不利于电梯内的人员逃生；另一方面，也有碍于外面的抢险人员营救，极易酿成人员伤亡事故。因此，B项表述错误，与题干相符，当选。

7.煤气中毒急救法

煤气中毒是由一氧化碳引起的。当觉察到自己煤气中毒时，应尽快打开门窗，迅速离开现场。

8.灾害预警标志

气象灾害预警信号总体上分为蓝色、黄色、橙色和红色四个等级（Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级），分别代表一般、较重、严重和特别严重。

我国发布的16种突发气象灾害预警信号有：台风、暴雨、暴雪、寒潮、大风、沙尘暴、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻、大雾、霾、道路结冰、雷雨大风、森林火险。下面针对常见的自然灾害预警给出标识。

六、统计常识

1.算术平均数

算术平均数又称均值，是统计学中最基本、最常用的一种平均指标，分为简单算术平均数、加权算术平均数。

（1）简单算术平均数

简单算术平均数是这组数据的总和除以数据总个数所得的商。这是计算平均指标最常用的方式。

例如：有四名学生的成绩分别是：99分、88分、77分、66分。那么，简单算数平均数则为：

2.众数

众数是指一组数据中出现次数最多的那个数据，一组数据可以有多个众数，也可以没有众数。

例如：一组数据：1、3、3、4、3、5、6，其中3出现的次数最多，因此3就是众数。

再如：3、3、4、5、5、6、7、8、8，其中众数就是3、5、8。

3.中位数

中位数又称中点数，简称中数。

中位数是位于按一定顺序排列（从小到大或从大到小）的一组数的中央位置的数值，它是把一组数据按次数划分为两半，即在中位数上下的数据分布各占一半。

例如：若有一组数据总个数为奇数：3、5、6、7、10，位于中央位置的数是6，而在它两侧各有两个数据分布。

再如：若有一组数据总个数为偶数：6、9、10、11、12、14、15、17，位于中央位置的数是11和12，而在它们两侧各有三个数据分布。那么最中间的两个数据12与11的算数平均数则为中位数，中位数=（11 12）÷2=11.5。

由上述两个例子可以看出，中位数可能是一组数据中的某一个数值，也可能不是这组数据中的某一个数值。

4.标准差

标准差是反映一组分数离散程度的重要指标。

标准差越小，表明考试分数偏离平均分数离散程度小，即考试分数集中、整齐，分布范围小；

标准差大，表明考试分数偏离平均分数离散程度大，即考试分数参差不齐，分布范围广。

例如，A、B两组各有6位学生参加同一次语文测验。

A组的分数为95、85、75、65、55、45；

B组的分数为73、72、71、69、68、67。

这两组的平均数都是70，但A组的标准差约为17.08分，说明学生之间的学习能力相差很大；B组的标准差约为2.16分，说明学生之间的学习能力相差很小，整体比较一致。

5.标准差系数

标准差系数是标准差与平均值的比值。

标准差系数数值的大小与相应的平均数代表性的大小呈反比关系，即标准差系数大，其平均数代表性小；反之，标准差系数小，则其平均数代表性大。

例如：现在要统计A地和B地的成人平均身高，经过计算得出：A地成人平均身高的标准差系数为：3.25%，B地成人平均身高的标准差系数为：7.56%。那么可以得出，A地的成人平均身高更具有代表性。

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