生化分离技术复习1..
绪论.
生化分离技术：是指从含有目标产物的发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中，提取、精制并加工制成高纯度的、符合规定要求的各种生物技术产品的技术，又称为下游加工技术。
生物技术产品：是指在生产过程应用微生物发酵技术、酶反应技术、动植物细胞培养技术等生化反应技术制得的产品。
生物技术产品有哪些特点：生物技术产品有些是胞内产品，有些是胞外产物; 通常是由产物浓度很低的发酵液或培养液中提取的; 生物技术产品的稳定性差，易随时间变化，如易受空气氧化、微生物污染、蛋白质水解、自身水解等; 生物技术产品的生产多为分批操作，生物变异性大，各批发酵液或培养液不尽相同。生化分离技术按其分离原理可分为机械分离与传质分离两大类。
生化分离过程主要包括哪几个方面？生化分离过程主要包括四个方面：①原料液的预处理和固液分离；②初步纯化（提取）；③高度纯化（精制）；④产品加工这四个步骤。
第一章固液分离技术
排斥电位和产生吸附架桥作用的双重机制是絮凝的主要原因。
发酵液的相对纯化方法有哪些？
固液分离的目的：除去固体杂质，得到溶液；分离掉溶液获得固体。
固液分离方法：过滤、沉降
改善过滤性能的方法工艺上一般采用如下方法：
降低混合液粘度、增大被分离颗粒的粒度、加入助滤剂、提高离心机的转速或提高操作压力、增大真空度、降低滤饼层厚度、除去滤饼
第二章细胞破碎
细胞破碎是指选用物理、化学、酶或机械的方法来破坏微生物菌体的细胞壁或细胞膜，释放其中的目标产物。
细胞破碎的方法有哪些？各有何特点？
一、球磨破碎特点：适用范围较广；但有效能量利用率很低，设计操作时应充分考虑冷却系统的热交换能力；影响破碎率的操作参数较多，过程优化设计较复杂。
二、高压匀浆法特点：适用于酵母和大多数细菌细胞的破碎，不宜用于团状或丝状菌的破碎，易堵塞；由于操作中温度会升高，需对料液作冷却处理，保护目的产物活性。
三、超声破碎法特点：是很强烈的破碎方法；适用范围广；但有效能量利用率极低，对冷却要求相当苛刻，不易放大，多在实验室使用。
四、酶溶法特点：不同的菌体细胞由于细胞壁化学组成不同应选用不同的酶处理。优点：①对设备的要求低，能耗小；②抽提的速率和收率高；③产品的完整性好；④对pH值和温度等外界条件要求低；⑤由于细胞壁被溶解，不残留碎片，有利于提纯。但是酶溶法受酶的费用限制。酶溶法的缺点：溶酶价格高，溶酶法通用性差，产物抑制的存在。
五、化学破碎
●对产物释放有一定的选择性，可使一些较小分子量的溶质如多肽和小分子
的酶蛋白透过，而核酸等大分子量的物质仍滞留在胞内；
●细胞外形完整，碎片少，浆液粘度低，易于固液分离和进一步提取。
●通用性差；
●时间长，效率低；
●有些化学试剂有毒。
形成包含体的因素主要有以下几个方面：
?重组蛋白的表达率过高，超过了细菌的正常代谢，由于细菌的蛋白水解能力达到饱和，导致重组蛋白在细胞内沉淀下来；
?由于合成速度太快，以致没有足够时间进行肽链折叠，二硫键不能正确配对，导致重组蛋白溶解度变小；
蛋白质的复性
◆复性是指变性的包涵体蛋白质在适当条件下使伸展的肽键形成特定三维
结构，使无活性的分子成为具有特定生物学功能的蛋白质。
◆复性的方法：
稀释复性、透析复性、超滤复性、层析柱复性、膨胀床吸附复性、温度跳跃式复性、双水相法、反胶团法
第3章萃取和浸取技术.
用溶剂从溶液中抽提物质叫液-液萃取，也称溶剂萃取。经典的液-液萃取指的是有机溶剂萃取.
?液-液萃取过程机理主要有以下四种类型：
?(1) 简单分子萃取(物理萃取)
?(2) 中性溶剂络合萃取
?(3) 酸性阳离子交换萃取
?(4) 离子络合萃取
影响萃取操作的因素：
a.温度温度↑互溶性增大；温度↓产物稳定性提高，粘度增加，扩散性能减
小。
b.pH值影响分配系数，影响物质解离情况
c.溶媒比溶媒比＝溶媒体积/萃取体积溶媒比↑萃取效果↑溶媒回收费用↑
d.盐分无机盐类如硫酸铵、氯化钠等一般可降低产物在水中的溶解度而
使其更易于转入有机溶剂相中，另一方面还能减小有机溶剂在水相中的溶解度。盐分↑分配系数↑
带溶剂是指能和产物形成复合物，促使产物更易溶于有机溶剂相中，在一定条件下又要容易分解的物质。
有机溶剂萃取的不足：
许多蛋白质都有极强的亲水性，不溶于有机溶剂；
蛋白质在有机溶剂相中易变性失活。
双水相萃取的优点：
①使固液分离和纯化两个步骤同时进行，一步完成；
②适合热敏物质的提取，主要是胞内酶；
③亲水性聚合物加入水中，形成两相，在这两相中，水分都占大比例（85～
95％），这样生物活性蛋白质在两相中不会失活，且以一定比例分配于两相中。
影响双水相萃取的因素
1、聚合物及其相对的分子量同一聚合物的疏水性随分子量增加而增加。
2. pH的影响
3.离子环境对蛋白质在两相体系分配的影响
4. 温度的影响
超临界流体(SCF)萃取
?是利用超临界流体作为萃取剂，对物质进行溶解和分离的过程。超临界流
体(SCF)是处于临界温度和临界压力以上的非凝聚性的高密度流体。
什么是反胶团？反胶团萃取的特点是什么？
反胶团（reversed micelles）是表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发地向内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。
?反胶团的微小界面和微小水相具有两个特异性功能：
①具有分子识别并允许选择性透过的半透膜的功能；
②在疏水性环境中具有使亲水性大分子如蛋白质等保持活性的功能。
?反胶团萃取技术的突出优点
①有很高的萃取率和反萃取率并具有选择性；
②分离、浓缩可同时进行，过程简便；
③能解决蛋白质（如胞内酶）在非细胞环境中迅速失活的问题；
④表面活性剂往往具有细胞破壁功效，可直接从完整细胞中提取具有活性的蛋白质和酶；
⑤成本低，溶剂可反复使用等。
第四章沉淀技术
影响蛋白质溶解度的外部因素主要有温度、pH、介电常数和离子强度。
影响蛋白质溶解度的主要因素分成蛋白质性质和溶液性质两类。
球状蛋白质的表面多亲水基团
由于水化层和双电层这两种稳定的因素，使蛋白质溶液成为亲水的胶体溶液。由于水化膜和双电子层的存在，蛋白质颗粒彼此不能接近，因而增加了蛋白质溶液的稳定性，阻碍蛋白质胶粒从溶液中沉淀出来。
生化分离纯化中最常用的几种蛋白质的沉淀方法是：盐析法（中性盐沉淀）、有机溶剂沉淀、选择性沉淀（热变性沉淀和酸碱变性沉淀）、等电点沉淀、有机聚合物沉淀、聚电解质沉淀法、金属离子沉淀法。（任选三种）
影响蛋白质盐析沉淀的因素有哪些：
①蛋白质的浓度中性盐沉淀蛋白质时，溶液中蛋白质的实际浓度对分离的效果有较大的影响。通常高浓度的蛋白质用稍低的硫酸铵饱和度即可将其沉淀下来，但若蛋白质浓度过高，则易产生各种蛋白质的共沉淀作用，除杂蛋白的效果会明显下降。对低浓度的蛋白质，要使用更大的硫酸铵饱和度，但共沉淀作用小，分离纯化效果较好，但回收率会降低。
②pH值对盐析的影响蛋白质所带净电荷越多，它的溶解度就越大。改变pH值可改变蛋白质的带电性质，因而就改变了蛋白质的溶解度。远离等电点处溶解度大，在等电点处溶解度小，因此用中性盐沉淀蛋白质时，pH值常选在该蛋白质的等电点附近。
③温度的影响温度是影响溶解度的重要因素，对于多数无机盐和小分子有机物，温度升高溶解度加大，但对于蛋白质、酶和多肽等生物大分子，在高离子强度溶液中，温度升高，它们的溶解度反而减小。在低离子强度溶液或纯水中蛋白质的溶解度大多数还是随温度升高而增加的。
多数蛋白质在有机溶剂与水的混合液中，溶解度随温度降低而下降。
低浓度样品要使用比例更大的有机溶剂进行沉淀，且样品的损失较大，即回收率低，具有生物活性的样品易产生稀释变性。
有机溶剂沉淀法基本原理是什么？分析影响沉淀效果的因素。主要是降低水溶液的介电常数，溶剂的极性与其介电常数密切相关，极性越大，介电常数越大，如20℃时水的介电常数为80，而乙醇和丙酮的介电常数分别是24和21.4，因而向溶液中加入有机溶剂能降低溶液的介电常数，减小溶剂的极性，从而削弱了溶剂分子与蛋白质分子间的相互作用力，增加了蛋白质分子间的相互作用，导致蛋白质溶解度降低而沉淀。另一方面，由于使用的有机溶剂与水互溶，它们在溶解于水的同时从蛋白质分子周围的水化层中夺走了水分子，破坏了蛋白质分子的水膜，因而发生沉淀作用。
①温度多数蛋白质在有机溶剂与水的混合液中，溶解度随温度降低而下降。
②样品浓度低浓度样品要使用比例更大的有机溶剂进行沉淀，且样品的损失较大，即回收率低，具有生物活性的样品易产生稀释变性。但对于低浓度的样品，杂蛋白与样品共沉淀的作用小，有利于提高分离效果。高浓度的样品，可以节省
有机溶剂，减少变性的危险，但杂蛋白的共沉淀作用大，分离效果下降。
③pH值有机溶剂沉淀适宜的pH值，要选择在样品稳定的pH值范围内，而且尽可能选择样品溶解度最低的pH值，通常是选在等电点附近，从而提高此沉淀法的分辨能力。
④离子强度离子强度是影响有机溶剂沉淀生物大分子的重要因素。盐浓度太大或太小都有不利影响，通常溶液中盐浓度以不超过5％为宜，少量的中性盐对蛋白质变性有良好的保护作用，但盐浓度过高会增加蛋白质在水中的溶解度，降低了有机溶剂沉淀蛋白质的效果，通常是在低盐或低浓度缓冲液中沉淀蛋白质。有机溶剂沉淀法有机溶剂的选择首先是要能与水互溶。
第五章吸附及离子交换
什么是吸附？吸附的种类有哪些？
利用吸附剂对液体或气体中某一(些)组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面。实质是溶质从液相或气相转移到吸附剂表面的过程。
?物理吸附吸附剂和吸附质之间的作用力是分子间引力（范德华力）。
?化学吸附利用吸附剂与吸附质之间的电子转移，生成化学键而实现物
质的吸附。
?交换吸附吸附表面如为极性分子或离子所组成，则它会吸引溶液中带
相反电荷的离子而形成双电层，这种吸附称为极性吸附。
影响吸附的主要因素
?吸附剂的性质
?吸附质的性质
?温度
?溶液pH值
?盐浓度
?吸附物质的浓度与吸附剂量
?溶剂
活性炭吸附溶质的量在未达到平衡前一般随温度提高而增加，对相对分子质量大的化合物的吸附力大于相对分子质量小的化合物
活性炭纤维与颗粒状活性炭相比，吸附与解吸速度快，工作吸附容量较大，外表面积大；
固定床优点：流体在介质层中基本上呈平推流，返混小，柱效率高。缺点：无法处理含颗粒的料液，因会堵塞床层，造成压力降增大而最终使操作无法进行。流化床优点：压降小，可处理高黏度或固体颗粒的粗料液；不需要特殊吸附剂，设备操作简单。缺点：存在严重的返混，特别是高径比很小的流化床，使床层理论塔板数降低，吸附剂的利用率低。
吸附操作中引起固定床过早出现“穿透”现象的因素有哪些？如何处理？
?床层装填不合理，颗粒不均匀等，导致出现偏流现象，需重新对吸附剂床
层进行装填。
操作过程不规范（如流速或压力突然变化），使床层均匀程度受到破坏，重新装填吸附剂后，严格按操作规程进行操作。
系统密闭性差，或操作不合理床层内出现气泡或分层现象。进行密闭性检查，消除漏气，消除气泡及分层后，再进行正常工艺操作。
料液浓度过高，操作流速过大等。对待处理料液进行适当稀释，合理确定操作流速。
离子交换技术：是根据某些溶质能解离为阳离子或阴离子的特性，利用离子交换剂与不同离子结合力强弱的差异，将溶质暂时交换到离子交换剂上，然后用合适的洗脱或再生剂将溶质离子交换下来，使溶质从原溶液中得到分离、浓缩或提纯的操作技术。
利用离子交换技术进行分离的关键是离子交换剂。
在生物产品中，分子通常较大，在树脂内部的扩散速度相对较慢，其离子交换速度常由内部扩散速度所控制。
影响交换速度的因素
?颗粒大小：愈小越快
?交联度：交联度小，交换速度快
?温度：越高越快
?离子化合价：化合价越高，交换越慢
?离子大小：越小越快
?搅拌速度：在一定程度上，越大越快
?溶液浓度：当交换速度为外扩散控制时，浓度越大，交换速度越快
?被分离组分料液的性质：溶液粘度越大，交换速度越小
?树脂被污染的情况：不可逆吸附、不溶性的物质堵塞，离子交换容量下降，
交换速度会下降；
?水合离子半径：半径越小，亲和力越大；
?离子化合价：高价离子易于被吸附；
?溶液pH：影响交换基团和交换离子的解离程度，但不影响交换容量；
?离子强度：越低越好；
?交联度、膨胀度、分子筛：交联度大，膨胀度小，筛分能力增大；交联度
小，膨胀度大，吸附量减少；
?有机溶剂：使树脂对有机离子的选择性吸附降低，而容易吸附无机离子。
?树脂与粒子间的辅助力：除静电力以外，还有氢键和范德华力等辅助力；强酸性阳离子树脂
●含有大量的强酸性基团解离能力强，不受溶液pH变化的影响，用强
酸进行再生处理
弱酸性阳离子树脂比强酸性树脂较易再生
洗脱：离子交换完成后，将树脂吸附的物质释放出来重新转入溶液的过程称作洗脱。
洗脱是用亲和力更强的同性离子取代树脂上吸附的目的产物。
（a）改变溶液pH值（酸、碱）（b）改变溶液离子强度（盐)
洗脱剂应根据树脂和目的产物的性质来选择。
洗脱过程是交换的逆过程，洗脱条件应与交换条件相反，如吸附在酸性条件下进行，洗脱应在碱性条件下进行；洗脱流速应低于交换时的流速。注意洗脱过程pH对产物稳定性的影响。
洗脱方式分为静态洗脱和动态洗脱。
什么是树脂的毒化？树脂毒化的主要因素有哪些？树脂失去交换性能后不能用一般的再生手段重获交换能力的现象称为树脂的毒化。
毒化的因素主要有大分子有机物或沉淀物严重堵塞孔隙、活性基团脱落、
生成不可逆化合物等，重金属离子也会对树脂毒化。对已毒化的树脂用常规方法处理后，再用酸、碱加热到40～50℃浸泡，以溶出难溶杂质；也可用有机溶剂加热浸泡处理。
中毒的原因：①主要有大分子有机物或沉淀物严重堵塞孔隙，中毒树脂往往颜色加深，甚至呈现棕色，乃至黑色；②树脂的活性基团脱落；③生成不可逆化合物或树脂与氧长期接触发生氧化等；④负载离子的交换势极高，通常的洗脱剂或再生剂难以使其从活性基团上交换下来，使其不能与其它离子交换而失效；⑤负载离子发生了变化。如交换了Fe3+的树脂，当用碱性溶液处理时，Fe3+发生水解，产生氢氧化铁凝胶，沉积于树脂孔隙中，造成堵塞。
第六章膜分离技术
?膜的分类按膜分离过程分微滤、超滤、纳滤、反渗透，按膜的材质分类无机膜、有机膜
不宜采用膜技术的分离过程
具有相似分子量的化合物的分离
高渗透压料液的高倍浓缩
适宜考虑膜技术的分离过程
有机物与无机盐的分离、多糖低聚糖与单糖等的分离
稀溶液的浓缩，热敏性料液的浓缩
分子量相差10倍以上物质的分离（超滤）
料液的澄清过滤、冷除菌、除热原
膜的劣化是由于膜本身的不可逆转的质量变化而引起的膜性能的变化，造成的原因有如下三种：化学劣化、物理劣化、生物劣化。
引起压密的主要因素是操作压力和温度。压力越高，压密作用越大。
什么是浓差极化？简述浓差极化的危害及预防措施。
?在膜分离过程中，由于水和小分子溶质透过膜，大分子溶质被截留而在膜表面处聚积，使得膜表面上被截留的大分子溶质浓度增大，高于主体中大分子溶质的浓度，这种现象称为浓差极化。浓差极化可使膜的传递性能及膜的处理能力迅速降低，还可缩短膜的使用寿命。主要表现为：①渗透压升高，渗透通量降低；②截留率降低；③膜面上结垢，使膜孔阻塞，逐渐
丧失透过能力。在生产实际中，要尽可能消除或减少浓差极化现象的发生。
?浓差极化造成的渗透通量降低是可逆的，通过改变膜分离操作方式，提高料液流速来减轻浓差极化现象。错流操作时，料液与膜面平行流动，料液的流动可有效防止和减少被截留物质在膜面上的沉积。流速增大，靠近膜面的浓度边界层厚度减小，将减轻浓差极化的影响，有利于维持较高的渗透通量。
第七章色谱分离技术
保留值表示混合物中各组分在色谱柱中停留时间或将组分带出色谱柱所需流动相体积的数值，称为保留值。
在定温定压条件下，当色谱分离过程达到平衡状态时，某种组分在固定相S和流动相m中含量（浓度）C的比值，称为平衡系数K（也可以是分配系数、
依据生物高分子物质能与相应专一配基分子可逆结合的原理，采用一定技术，把与目的产物具有特异亲和力的生物分子固定化后作为固定相，则含有目的产物的混合物（流动相）流经此固定相后，可把目的产物从混合物中分离出来，此中分离技术称为亲和层析。反相层析是利用非极性的反相介质为固定相，极性有机溶剂的水溶液为流动相，根据溶质极性(疏水性)的差别进行溶质分离纯化的洗脱层析法。
溶质在反相介质上的分配系数取决于溶质的疏水性，一般疏水性越大，分配系数越大。
第八章电泳技术
带电粒子在电场中的迁移方式主要依据分子尺寸大小和形状、分子所带电荷或分子的生物学与化学特性。
实际过程中影响电泳迁移率的因素很多，可以分为以下三大类：
(1)与被动离子(或粒子)本身的特性有关
(2)环境因素
(3)所加电场的特性
电泳设备中都具有的三个部件：阴极、阳极、电泳室
第九章结晶技术
溶质只有在过饱和溶液中才能以晶体形式析出；
结晶过程的实质结晶是指溶质自动从过饱和溶液中析出，形成新相的过程
只有当溶质浓度超过饱和溶解度后，才可能有晶体析出。
结晶的步骤：过饱和溶液的形成、晶核的形成、晶体生长，其中，溶液达到过饱和状态是结晶的前提；过饱和度是结晶的推动力。
重结晶是利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂再次结晶，以获得高纯度的晶体的操作。
简单机械和功知识点大全
第十二章简单机械 、杠杆 1定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹 2五要素一一组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母0表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F i表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L i表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。 3研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡指：杠杆（）些（）。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在（）平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上
量出力臂 结论：杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: 4 .分类: 名称结构特征优缺点应用举例 省力 动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车 杠杆 费力 动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 杠杆 等臂 动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮 杠杆 达标检测: 1、在“探究杠杆平衡条件”的实验前，(1)将杠杆放在水平面上后，发现右端比左端低，这时，应将右端螺母向调；实 验中是靠移动来改变力臂的，靠增减来改变阻力和动力的大小的。 2、.如图3所示，0B为一轻质杠杆，0为支点，OA=0.3m，OB=0.4m，将重30N的物 体悬 挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加___________ N的拉力，这是一个________ (选 填“省力”或“费力”)杠杆. 二图3 3、下列工具中：(1)镊子；(2)羊角锤；(3)铡刀；(4)理发剪刀；(5)裁衣剪刀；(6)天平；(7) 大扫帚；(8)筷子；(9)剪铁皮的剪刀；(10)道钉撬；(11)火钳；(12)起重机的起重臂；(13)撬 棒；(14)汽车的脚踏板.其中属于省力杠杆的是____________________ 于等臂杠杆的是 ____________ ， 属于费力杠杆的是_______________ (填序号)
生化分离技术试题及答案word版本
生化分离技术试题及 答案
浙江理工成教院期终考试 《生化分离技术》试卷A试卷 教学站年级班级学号姓名 一、填空题（每空1分，共21分）。 1、生化分离是从生物材料、微生物的发酵液或动植物细胞的培养液中分离并纯化有关生化产品的过程，一般采用如下工艺流程：发酵液→（）→细胞分离→（细胞破碎→细胞碎片分离）→（）→（）→成品加工。 2、提取的产物在细胞内，选用细胞破碎法；在细胞膜附近则可用细胞破碎法；提取的产物与细胞壁或膜相结合时，可选用机械法和化学法相结合的细胞破碎法。 3、发酵液的预处理目的主要包括改变和。 4、典型的工业过滤设备有和。 5、反萃取是将目标产物从转入的过程。 6、超临界流体萃取的溶剂可分为非极性和极性溶剂两种，常用的极性溶剂有和 、非极性有。 7、按膜的孔径的大小分类，可将膜分为、、 和等。 8、冻干操作过程包括：、和。 二、判断题（每题1分，共15分）
1、盐析是指向蛋白质溶液中加入某些浓的中性盐后，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，以达到分离、提纯生物大分子的目的。（） 2、常用的盐析剂有葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酰胺、明胶等。（） 3、萃取是利用化合物在两种互不相容的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另一种溶剂中，经过反复多次的萃取，将绝大部分化合物提取出来的方法。 （） 4、双水相萃取的体系的两相是不含有水分的。（ ) 5、膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种现象叫做浓差极化。 （） 6、凝胶色谱是利用不同生物分子的电离能力不同而达到物质分离目的的。（） 7、离子交换色谱是利用不同分子的大小不同而达到物质分离目的的。 （） 8、亲和色谱是利用生物分子之间的亲和力的不同而达到物质分离目的的。（） 9、要增加目的物的溶解度，往往要在目的物的等电点附近进行提取。 （） 10、蛋白质类的生物大分子在盐析过程中，最好在高温下进行，因为温度高会增加其溶解度。 （）
第11章 简单机械和功 单元测试(B)
第十一章简单机械和功单元测试卷(B) （满分：100分时间：60分钟） 一、选择题（每小题2分，共24分） 1．下列图示的情形中，关于人做功的说法正确的是 A．图甲中，男孩踢一下足球，球离开脚在草地上滚动的过程中，人的脚仍对球做功 B．图乙中，司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动，人对汽车做了功 C．图丙中，女孩把一箱报刊搬起来，这个过程中，女孩对箱子做了功 D．图丁中，学生背着书包在水平路面上匀速前进，人对书包做了功 2．通过“探究斜面”活动的研究，你发现有没有既省力又省距离的机械( ) A．一定有B．一定没有 C．现有没有，但将来可能有D．无法得出结论 3．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重为G B 的物体，杠杆平衡时，AO处于水平位置，若AO＝BO，杠杆自重 不计，则G A和G B的大小关系是( ) A．G A>G B B．G A＝G B C．G A 平抛运动典型例题（习题） 专题一：平抛运动轨迹问题——认准参考系 1、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是（）A．从飞机上看，物体静止 B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方 C．从地面上看，物体做平抛运动 D．从地面上看，物体做自由落体运动 专题二：平抛运动运动性质的理解——匀变速曲线运动（a→） 2、把物体以一定速度水平抛出。不计空气阻力，g取10，那么在落地前的任意一秒内（） A．物体的末速度大小一定等于初速度大小的10倍 B．物质的末速度大小一定比初速度大10 C．物体的位移比前一秒多10m D．物体下落的高度一定比前一秒多10m 专题三：平抛运动“撞球”问题——判断两球运动的时间是否相同（h是否相同）；类比追击问题，利用撞上时水平位移、竖直位移相等的关系进行解决 3、在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出小两小球和，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力.要使两球 在空中相遇，则必须（） A．甲先抛出球B．先抛出球 C．同时抛出两球D．使两球质量相等 4、如图所示，甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，将甲乙两球分别以v1．v2的速度沿同一水平方 向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（） A．同时抛出，且v1< v2B．甲后抛出，且v1> v2 C．甲先抛出，且v1> v2D．甲先抛出，且v1< v2 专题四：平抛运动的基本计算题类型——关键在于对公式、结论的熟练掌握程度； 建立等量关系 ①基本公式、结论的掌握 5、一个物体从某一确定的高度以v0 的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为v1，那么它的运动时间是（） A． B．C． D． 6、作平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于( ) A.物体所受的重力和抛出点的高度 B.物体所受的重力和初速度 C.物体的初速度和抛出点的高度 D.物体所受的重力、高度和初速度 7、如图所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向 的夹角满足（） A.tanφ=sinθ B. tanφ=cosθ C. tanφ=tanθ D. tanφ=2tanθ 8、将物体在h=20m高处以初速度v0=10m/s水平抛出，不计空气阻力（g取10m/s2），求： （1）物体的水平射程——————————————————（2）物体落地时速度大小———————————————②建立等量关系解题 9、如图所示，一条小河两岸的高度差是h，河宽是高度差的4倍，一辆摩托车（可看作质点）以v0=20m/s的水平速度向河对岸飞出，恰好越过小河。若g=10m/s2，求： （1）摩托车在空中的飞行时间———————1s （2）小河的宽度—————————20m 10、如图所示，一小球从距水平地面h高处，以初速度v0水平抛出。 （1）求小球落地点距抛出点的水平位移——————（2）若其他条件不变，只用增大抛出点高度的方法使小球落地 点到抛出点的水平位移增大到原来的2培，求抛出点距地面的高度。（不计空气阻力）————————— 11、子弹从枪口射出，在子弹的飞行途中，有两块相互平行的竖直挡板A、B（如图所示），A板距枪口的水平距离为s1，两板相距s2，子弹穿过两板先后留下弹孔C和D，C、D两点之间的高度差为h，不计挡板和空气阻力，求 子弹的初速度v0.————————— 第一章绪论 1、何为生化分离技术？其主要研究那些容？生化分离技术是指从动植物组织培养液和微生物发酵液中分离、纯化生物产品的过程中所采用的方法和手段的总称。 2、生化分离的一般步骤包括哪些环节及技术？一般说来，生化分离过程主要包括4 个方面：①原料液的预处理和固液分离，常用加热、调PH、凝聚和絮凝等方法；②初步纯化（提取），常用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作；③高度纯化（精制），常选用色谱分离技术；④成品加工，有浓缩、结晶和干燥等技术。 3、生化分离工程有那些特点，及其重要性？ 特点：1、目的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；2、培养液是多组分的混合物，除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等；3、生化产物的稳定性低，易变质、易失活、易变性，对温度、pH 值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面力等非常敏感；4、对最终产品的质量要求高重要性：生物技术产品一般存在于一个复杂的多相体系中。唯有经过分离和纯化等下游加工过程，才能制得符合使用要求的产品。因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段。在生物产品的开发研究中，分离过程的费用占全部研究费用的50 ％以上；在产品的成本构成中，分离与纯化部分占总成本的40～ 80 ％；精细、药用产品的比例更高达70 ～90 ％。显然开发新的分离和纯化工艺是提高经济效益或减少投资的重要途径。 4、生物技术下游工程与上游工程之间是否有联系？ 它们之间有联系。①生物工程作为一个整体，上游工程和下游工程要相互配合， 为了利于目的产物的分离与纯化，上游的工艺设计应尽量为下游的分离纯化创造条件，例如，对于发酵工程产品，在加工过程中如果采用液体培养基，不用酵母膏、玉米浆等有色物质为原料，会使下游加工工程更方便、经济；②通常生物技术上游工程与下游工程相耦合。发酵- 分离耦合过程的优点是可以解除终产物的反馈抑制效应，同时简化产物提取过程，缩短生产周期，收到一举数得的效果。 5、为何生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象？ 第二章预处理、过滤和细胞破碎 1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 目的：改变发酵液的物理性质，加快悬浮液中固形物沉降的速率；出去大部分可溶性杂质，并尽可能使产物转入便于以后处理的相中（多数是液相），以便于固液分离及后提取工序的顺利进行。 方法：①加热法。升高温度可有效降低液体粘度，从而提高过滤速率，常用于粘度随温度变化较大的流体。控制适当温度和受热时间，能使蛋白质凝聚形成较大颗粒，进一步改善发酵液的过滤特性。使用加热法时必须注意加热温度必须控制在不影响目的产物活性的围，对于发酵液，温度过高或时间过长可能造成细胞溶解，胞物质外溢，而增加发酵液的复杂性，影响其后的产物分离与纯化；②调节悬浮液的pH 值，pH 直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH 可以改善其过滤特性；③凝聚和絮凝；④使用惰性助滤剂。 九年级物理第十一章简单机械和功检测题（WORD版含答案） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小华探究杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的质量均为100g，杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题： (1)将杠杆安装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡。 (2)将杠杆调节水平平衡后，在杠杆上的B点悬挂了3个钩码，如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态，应该在A点悬挂 ________个钩码。 (3)若撤掉杠杆A点的钩码，为使杠杆在水平位置平衡，应该用弹簧测力计在杠杆______（选填“A”或“C”）处竖直向上拉，当杠杆水平平衡时，弹簧测力计的示数为 _______N。（g取10N/kg） 【答案】左 2 C 1.5 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]杠杆右端下沉，左端上翘，哪边高，平衡螺母像哪边调，所以应调节杠杆右侧的平衡螺母向左。 (2)[2]一个钩码重力 0.1kg10N/kg1N G mg ==?= 假设杠杆一小格为L，A点挂n个钩码，根据杠杆平衡条件有 1N331N2 n L L ??=?? 解得n=2，所以应该在A点悬挂2个钩码。 (3)[3][4]撤掉杠杆A点的钩码，为使杠杆能够在水平位置重新平衡，应该用弹簧测力计在杠杆A处竖直向下拉或者在杠杆C处竖直向上拉；根据杠杆平衡条件有 B B C C F L F L = 则弹簧测力计的示数 31N3 1.5N 4 B B C C F L L F L L ?? === 2．小明想测量常见的两种简单机械的机械效率。 (1)他先测滑轮组的机械效率，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表： 《生化分离》考试复习题库 一、选择题 1.下列不是超临界萃取工艺的方法是（）。 A 等温法 B 等压法 C 吸附法 D 交换法 2.影响絮凝效果的因素有很多，但不包括（）。 A 絮凝剂的浓度 B 溶液pH值 C 溶液含氧量 D 搅拌速度和时间 3.葡聚糖凝胶色谱属于排阻色谱，在化合物分离中，先被洗脱下来的为（）。 A 杂质 B 小分子化合物 C 大分子化合物 D 两者同时下来 4.当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度（）。 A 增大 B 减小 C 先增大，后减小 D 先减小，后增大 5.下列不能提高发酵液过滤效率的措施是（）。 A 增大滤过面积 B 降低料液温度 C 加压或减压 D 加入助滤剂 6.下列方法中，哪项不属于改善发酵液过滤特性的方法 A 调节等电点 B 降低温度 C 添加表面活性物质 D 添加助滤剂 7.助滤剂应具有以下性质（） A 颗粒均匀、柔软、可压缩 B 颗粒均匀、坚硬、不可压缩 C 粒度分布广、坚硬、不可压缩 D 颗粒均匀、可压缩、易变形 8.在发酵液中除去杂蛋白质的方法，不包括（） A 沉淀法 B 变性法 C 吸附法 D 萃取法 9.下列关于速率区带离心法说法不正确的是（） A 样品可被分离成一系列的样品组分区带 B 离心前需于离心管内先装入正密度梯度介质 C 离心时间越长越好 D 一般应用在物质大小相异而密度相同的情况 10.助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。以下不属于助滤剂的是（） A 氯化钙 B 纤维素 C 炭粒 D 硅藻土 11.细胞破碎的方法可分为机械法和非机械法两大类，下列不属于机械法的是（） A 加入金属螯合剂 B 高压匀浆法 C 超声破碎法 D 珠磨法 12.萃取操作是利用原料液中各组分（）的差异实现分离的操作。 A 溶剂中的溶解度 B 沸点 C 挥发度 D 密度 13.两相溶剂萃取法的原理为： 九年级第十一章简单机械和功单元测试卷附答案 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。 次数物重G /N 绳自由端的 拉力F/N 钩码上升的 高度h/cm 绳自由端移 动的距离 s/cm 机械效率η/% 1 1.00.51030 2 2.00.951574.1 (1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______； (2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位 有效数字） (3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。 【答案】 66.7 两次提升的物重不同 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]当钩码上升的高度为10cm时，绳自由端移动的距离为30cm，则绳子承担重物的段数 30cm 3 10cm s n h === 绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示 (2)[2] 第一次的机械效率 1 1 11 1 1N0.1m 100%100%100%66.7% 0.5N0.3m W G h W F s η ? =?=?=?≈ ? 有1有1 总 (3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组，即绳重、摩擦、滑轮重是相同的，所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。 2．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空?开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。 (1)为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验： ①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h； ②将浮子装满水，用_______________________； ③浮子上底面的面积表达式：S上=_________（用所测量物理量的符号表示）。 (2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0×105Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停?进水时，浮子内的?体压强为外界大气压强的1.2倍， OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为___________N。 (3)科学研究表明，?定质量的?体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过?定?度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证?桶正常使用，应如何移动调节螺母：__________。 【答案】量筒测出浮子里面水的体积V V h 30 适当向下移动 【解析】 【分析】 第二轮重点突破(3)——平抛运动专题 连城一中 林裕光 当物体初速度水平且仅受重力作用时的运动，被称为平抛运动。其轨迹为抛物线，性质为匀变速运动。平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动这两个分运动。广义地说，当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时，做类平抛运动。 1、平抛运动基本规律 ① 速度：0v v x =，gt v y = 合速度 2 2y x v v v += 方向 ：tan θ= o x y v gt v v = ②位移x =v o t y = 2 2 1gt 合位移大小：s =22y x + 方向：tan α=t v g x y o ?= 2 ③时间由y = 2 2 1gt 得t =x y 2（由下落的高度y 决定） ④竖直方向自由落体运动，匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。 应用举例 （1）方格问题 【例1】平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长a 和 闪光照相的频闪间隔T ，求：v 0、g 、v c （2）临界问题 典型例题是在排球运动中，为了使从某一位置和某一高度水平扣出的球既不触网、又不出界，扣球速度的取值范围应是多少？ 【例2】 已知网高H ，半场长L ，扣球点高h ，扣球点离网水平距离s 、求：水平扣 球速度v 的取值范围。 【例3】如图所示，长斜面OA 的倾角为θ，放在水平地面上，现从顶点O 以速度v 0 平抛一小球，不计空气阻力，重力加速度为g ，求小球在飞行过程中离斜面的最大距离s 是多少？ （3）一个有用的推论 平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。 证明：设时间t 内物体的水平位移为s ，竖直位移为h ，则末速度的水平分量v x =v 0=s/t ，而竖直分量v y =2h/t ， s h v v 2tan x y = =α， 所以有2tan s h s =='α 【例4】 从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E =6J 向 下坡方向平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能E /为______J 。 例题参考答案： 1、解析：水平方向：T a v 20= 竖直方向：22 ,T a g gT s =∴=? 先求C 点的水平分速度v x 和竖直分速度v y ，再求合速度v C ： 412,25,20T a v T a v T a v v c y x =∴== = 2、解：假设运动员用速度v max 扣球时，球刚好不会出界，用速度v min 扣球时，球刚 好不触网，从图中数量关系可得： v v v t x / 简单机械和功知识归纳公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08] 简单机械和功知识点归纳 第一部分、杠杆和滑轮 一、杠杆 1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如压井的把儿。 2、杠杆的五要素： 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。 4、杠杆分类： （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。其动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。 （2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 （3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 列表如下： 杠杆种类构造特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1＞L2省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1＜L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不 省力，但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点：使用动 滑轮可以省一半力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。 7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可能会改变用力方向，一定费距离。 8、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，作用在绳子末端的拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一，若动滑轮重不计，则F=G/n。 注意： A B C D 简单机械和功单元检测（A 卷） 一、选择题（每小题2分，共34 分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确） 1．下列简单机械中，属于省力杠杆的是（ ） A ．筷子 B ．理发剪 C ．羊角锤 D ．钓鱼竿 2．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持 平衡的是（ ） A ．将左右两边的钩码均向外移动一格 B ．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 C ．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D ．将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变 3．图中利用了动滑轮的是（ ） 第4题图 4．如图所示,小虎同学用滑轮组匀速提起重600N 的物体。如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力，则小虎同学对绳子的拉力应为（ ） A ．600N B ．400N C ．300N D ．200N 5．如图所示，某同学用重为10N 的动滑轮匀速提升重为50N 的物体．不 计摩擦，则该同学所用拉力F 的可能值是（ ） A ．20N B ．25N C ．30N D ．35N 6．粗糙水平地面上有一个重为100N 的物体，用20N 的水平拉力使其在10s 内匀速前进了10m ，在此过程中（ ） A ．重力做功的功率为100W B ．支持力做功的功率为100W C ．拉力做功的功率为200W D ．拉力做功的功率为20W 7.如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（ ） A.小明的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间 8．李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ） · · · F 高一物理曲线运动专题训练（一）答案与分析 一、选择题（每题4分，共40分） 1．下列说法正确的有 （ CD ） A ．速度大小不变的曲线运动是匀速运动，是没有加速度的 B ．变速运动一定是曲线运动 C ．曲线运动的速度一定是要改变的 D ．曲线运动也可能是匀变速运动 2．如图1所示，小钢球m 以初速v 0在光滑水平面上运动，后受到磁极的侧向作 用力而作图示的曲线运动到达D 点，从图可知磁极的位置及极性可能是 A ．磁极在A 位置，极性一定是N 极 B ．磁极在B 位置，极性一定是S 极 （ D ） C ．磁极在C 位置，极性一定是N 极 D ．磁极在B 位置，极性无法确定 3．物体受几个外力作用下恰作匀速直线运动，如果突然撤去其中的一个力F 2，则它可能做 （ BCD ） A ．匀速直线运动 B ．匀加速直线运动 C ．匀减速直线运动 D ．匀变速曲线运动 4．民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。运动员 要射中目标，他放箭时应 （ C ） A ．直接瞄准目标 B ．瞄准目标应有适当提前量 C ．瞄准目标应有适当滞后量 D ．无法确定 5．人站在商场中作匀速运动的自动扶梯上从一楼到二楼需30s 时间，某人走上扶梯后继续匀速往上走， 结果从一楼到二楼只用20s 时间，则当扶梯不动时，该人以同样的行走速度从一楼到二楼需要的时 间为 A ．10s B ．50s C ． 25s D ． 60s 图1 这里所说的匀速直线运动，并没有指出速度的方向指向那里，那么我们可以有如下的假设： （1） 速度指向恰好与F 2同向，那么当撤去F 2是物体肯定作匀减速直线运动； （2） 速度指向恰好与F 2反向，那么当撤去F 2是物体肯定作匀加速直线运动； （3） 速度指向与F 2不在一直线上，那么当撤去F 2时物体肯定作曲线运动； 马的奔跑速度为V 2, V 1为马未奔跑时的箭的速度，V 为箭在两个分运动同时进行时的合运动的合速度，由图看出，在马上的射手应瞄着B 点，箭头最终到达A 点，所以射手应把握恰当的滞后量。 第11章 简单机械和功知识点总结 一、 认识和利用杠杆 1、 杠杆 （1） 杠杆的定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。 （2） 影响杠杆的五要素： 支点：杠杆绕着转动的固定点； 动力：使杠杆转动的力F1； 阻力：阻碍杠杆转动的力F2； 动力臂：从支点到动力作用线的距离1l ； 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离2l ； （方法提示：一找点；二画线；三作垂线段） 2、 杠杆的平衡条件 （1） 杠杆的平衡：杠杆处于静止或匀速转动状态 （2） 杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F11l = F22l 或：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。即力与力臂成反比。 2 1 12F F l l = 3、 三种杠杆及应用举例： （1） 省力杠杆：当1l >2l 时，F1 杠杆失去平衡，密度较大的一端下沉。 二、认识和利用滑轮 1、认识滑轮和滑轮组 实质 力的关系 （F，G）距离关系 （s，h） 速度关系 （v，0v） 作用 定滑轮等臂杠杆F=G s=h v=0v 改变力的方向， 既不省力也不省距离 动滑轮 动力臂是阻力 臂两倍的杠杆F= 1 2 G s=2h v=20v 省一半力， 费距离 滑轮组F=1 n G s=nh v=n0v 既可省力又能改变力的方向 费距离 （忽略摩擦，G=G物+G动滑轮） 2、滑轮组用力情况的判断 判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物，在数绳子时，不但要明确绳子是否承担动滑轮和重物的重力，还要看清滑轮组的组装方式，不能只看滑轮个数。 3、滑轮组绳子段数n与动滑轮个数m之间的关系：n=2m或n=2m+1。 n为偶数时，绳子起点在定滑轮上；n为奇数时，绳子起点在动滑轮上。 4、在给滑轮组绕绳时，若要求人站在地上拉动重物上升。则绳子最后必定穿过定滑轮，拉力方向向下。 三、怎样才算做功 1、做功的条件 一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过了距离，二者缺一不可。 2、常见的几种看似做功而实际没有做功的情况：(不劳无功，劳而无功) （1）物体依靠惯性通过了一段距离，如推出去的铅球，投掷出去的标枪。 （2）有力作用在物体上，物体没有移动距离，如推而不动，搬而未起。 （3）有力作用在物体上，物体也移动了一段距离，但力的方向与移动方向垂直或指向反 一、名词解释： 1、梯度洗脱：在同一个分析周期中，按一定程度不断改变流动相的浓度配比，称为梯度洗脱。从而可以使一个复杂样品中的性质差异较大的组分能按各自适宜的容量因子k达到良好的分离目的。 或者答流动相由几种不同极性的溶剂组成，通过改变流动相中各溶剂组成的比例改变流动相的极性，使每个流出的组分都有合适的容量因子k'，并使样品种的所有组分可在最短时间内实现最佳分离。（可在离子交换层析中查)。 2、分辨率：是相邻两个峰的分开程度，用相邻两峰对应的洗脱体积之差比上两个半峰宽之和的平均值表示。 3、亲和层析：利用生物分子与其配体间特异性的、可逆性的亲和结合作用而对样品进行分离，配体被固定在载体上，特异性结合经过的与其亲和性的生物分子的一种层析技术。 4、等电聚焦：使电泳的介质中形成一个连续的、稳定并有一定范围的线性pH梯度，电泳时蛋白质等待分离的两性分子可以在这种pH梯度中迁移，直到迁移聚集于与其等电点（pI）相同的区域，从而形成一种分辨率极高的电泳聚焦效应。 5、盐析：增加中性盐浓度使蛋白质、气体、未带电分子溶解度降低，以致使电解质类物质从溶液里沉淀出来的一种作用现象。 附资料：它是蛋白质分离纯化中经常使用的方法，最常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等。 6、保留时间tR：从开始进样至柱出口处被测组分出现浓度最大值时所需的时间,称为保留时间。层析分离技术的一个参数。 7、双向电泳：等电聚焦电泳和SDS-PAGE的组合的电泳方法，即先进行第一向水平电泳——等电聚焦电泳（按照pI分离），然后再进行第二向垂直电泳——SDS-PAGE（按照分子大小），经染色得到的电泳图是个二维分布的蛋白质图。 8、密度梯度离心：在呈密度梯度的惰性介质中以一定的离心力进行离心，让各组分会依其密度分布在梯度中与其自身密度相同的液层中的依密度而分离的离心法。 附资料：密度梯度可以离心前预先制备(如叠加不同浓度蔗糖、甘油)或在离心中自然形成(如使用氯化铯时)。可用于分析型或制备型的离心分离。通常分为差速区带离心和等密度离心两种方式。 二、填空题（要点)： 2、最常用的几种蛋白质的沉淀方法:盐析法(中性盐沉淀)、有机溶剂沉淀、选择性沉淀(热变性沉淀和酸碱变性沉淀)、等电点沉淀、有机聚合物沉淀、聚电解质沉淀法、金属离子沉淀法。 4、细胞破碎的方法：1)物理：高压匀浆法、珠磨法、超声波破碎法、渗透压冲击法；2)化学：外加酶法、酶自溶法、化学试剂法。 5、聚丙烯酰胺凝胶单体：（一些资料）聚丙烯酰胺凝胶电泳简称为PAGE（Polyacrylamide gel electrophoresis） 聚丙烯酰氨凝胶电泳，是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的一种常用电泳技术。聚丙烯酰胺凝胶由单体丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺聚合而成，聚合过程由自由基催化完成。催化聚合的常用方法有两种：化学聚合法和光聚合法。化学聚合以过硫酸铵（AP）为催化剂，以四甲基乙二胺（TEMED）为加速剂。在聚合过程中，TEMED催化过硫酸铵产生自由基，后者 简单机械和功 一、选择题 1.下列器具中，属于省力杠杆的是( ) A.定滑轮 B.食品夹 C.镊子 D.铡刀 2.放学后，某同学背着重40N 的书包沿水平路面走了200m ，又登上大约10m 高的四楼才回到家，则他在回家的过程中对书包所做的功约为（ ） A.0J B.400J C.2000J D.2400J 3．登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上五楼，共用了12s ，该同学登楼时克服重力的功率最接近于( ) A ．500W B ．100W C ．50W D ．10W 4.如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆ABC 、OBD 和OED 组成，用指甲刀剪指甲时，下列说法中正确的是 ( ) A ．三个杠杆都是省力杠杆 B ．三个杠杆都是费力杠杆 c ．ABC 是省力杠杆，OBD 、OED 是费力杠杆 D ．ABC 是费力杠杆，OBD 、OED 是省力杠杆 5.“五一”假期，小林和爸爸一起去登花果山，小林用了15min 登上了山顶，爸爸用了20min 登上了山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林与爸爸的登山功率之比为（ ） A ．9∶8 B ．8∶9 C ．1∶2 D ．2∶1 6．如图所示，用滑轮组将重为600N 的重物匀速提升，如果拉力为350N ，则下列结论中正确的是( ) A ．如果将物体提升2m ，拉力做功1200J B ．物体升高1m ，机械所做的有用功为350J C ．物体以0.5m/s 速度匀速上升，拉力的功率为350W D ．此滑轮组的机械效率为80% 7.如图所示利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20 牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。第一次把重为100牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的 机械效率为η 1；第二次把重为200牛顿的货物匀速提升，这个过 程动滑轮的机械效率为η2。则（ ） A.η1＜η2 B.η1＞η2 C.η1＝η2 D.η1和η2的关系无法确定 8.如图所示，在水平拉力F 作用下，使重40N 的物体A 匀速移动5m ，物体A 受到地面的摩擦力为5N ，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F 做的功为（ ） A ．50J B ．25J C ．100J D ．200J 二、填空题 9.起重机将1000N 的重物竖直向上匀速提升15m 后，又将重物匀速水平移动了5m ，整个过程中，竖直向上的拉力对重物做功________J. 10.阻力臂为动力臂4倍的杠杆是________ (选填“省力”或“费力”) 杠杆。若该杠杆受到的阻力为20牛，则当动力为________牛时，杠杆处于平衡状态。 第4题图 F 2 F 1 第7题图 第6题图 第8题图 类平抛运动专题 一．类平抛运动 1.类平抛运动的受力特点:物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直。 2.类平抛运动的运动特点 在初速度v0方向做匀速直线运动，在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=F/m。 3.类平抛运动的求解方法 (1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动，两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动具有等时性。 (2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为a x、a y，初速度v0分解为v x、v y，然后分别在x、y方向列方程求解。 4.平抛运动的几个结论 类平抛物体任意时刻瞬时速度偏角正切值为位移偏角正切值的两倍。 类平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线必过匀速运动位移的中点 二、其他抛体运动等复杂运动的求解方式均为分解。 例1.海面上空490m高处,以240m/s的速度水平飞行的轰炸机正在追击一艘鱼雷快艇,该艇正以25m/s 的速度与飞机同方向行驶,问飞机应在鱼雷艇后面多远处投下炸弹,才能击中该艇? 例2.小球以15 m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上.求：（1）小球在空中的飞行时间；（2）抛出点距落球点的高度.（g=10 m/s2） 例3.从倾角为α的斜面上同一点，以大小不等的初速度v1和v2(v1>v2)沿水平方向抛出两个小球，两个小球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面的夹角分别为β1和β2，则 A．β1>β2B．β1<β2C．β1＝β2D．无法确定 例4.两平行金属板A 、B 水平位置，一个质量为kg m 6105-?=的带电微粒，以s m v /20=的水平速 度从两板正中位置射入电场，如图所示，A 、B 两板间距离cm d 4=，板长cm L 10= 1.当A 、B 间的电压V U AB 1000=时，微粒恰好不偏转沿图中直线射 出电场，求粒子的电量和电性 2.令B 板接地，俗使该微粒射出偏转电场，求A 板所加电势的范围。 例5: 如图所示，电场强度为E ，方向与+x 轴成1350角。现有电荷量为q ，质量为m 的一个重力不计的负离子从原点O 以初速v 0射出，v 0与+x 轴成450角，求离子通过x 轴的坐标及在该处的速率。 解：设落到x 轴上时用时为t ，则有： 例6.在如图所示的空间坐标系中，y 轴的左边有一匀强电场，场强大小为E ，场强方向跟y 轴负向成30°，y 的右边有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ．现有一质子，以一定的初速度v 0，在x 轴上坐标为x 0=10cm 处的A 点，第一次沿x 轴正方向射入磁场，第二次沿x 轴负方向射入磁场，回旋后都垂直于电场方向射入电场，最后又进入磁场。求： （1）质子在匀强磁场中的轨迹半径R ； （2）质子两次在磁场中运动时间之比； （3）若第一次射入磁场的质子经电场偏转后，恰好从第二次射入磁 场的质子进入电场的位置再次进入磁场，试求初速度v 0和电场 强度E 、磁感应强度B 之间需要满足的条件。 N A B M v 0 E y x O 450 1350 第十一章、简单机械和功 （一）杠杆 1、杠杆：在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2、杠杆的5个要素： ①支点：杠杆绕着转动的点，用O 点表示； ②动力：使杠杆转动的动力，用1F 表示； ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用2F 表示； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用1l 表示； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用2l 表示。 3、杠杆平衡的条件（杠杆原理）： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即2211l F l F ?=? 杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态。 、杠杆的应用 名称 结构特征 特点 应用举例 省力杠杆 动力臂 > 阻力臂 省力、费距 扳手、动滑轮、钢丝钳 费力杠杆 动力臂 < 阻力臂 费力、省距 理发剪刀、钓鱼竿、筷子、船桨 等臂杠杆 动力臂 = 阻力臂 不省力、不费距 天平、定滑轮 1、滑轮是周边有槽，能绕着轴转动的小轮。 2、滑轮是一种变形杠杆，所以它也属于杠杆机械。根据工作情况，可分为定滑轮与动滑轮。 3、轴固定不动的滑轮叫定滑轮。定滑轮可以看作是一个等臂杠杆。 使用定滑轮并不能省力，但可以改变力的方向。 4、轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮可以看作是一个省力杠杆。 使用动滑轮可以省一半力，但却不能改变用力的方向。 5、滑轮组：动滑轮与定滑轮的组合。 优点：既可省力，又可改变用力方向。 用滑轮组吊起重物时，滑轮组用几段绳子（看滑轮组下半部分）吊起物体，提起物体的力就是物重的几分之一。 6、滑轮组的应用 ①一个定滑轮与一个动滑轮： ②一个定滑轮与两个动滑轮： ③两个定滑轮与一个动滑轮： （三）功 1、功W ：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。 2、计算公式：S F W ?=。 单位：焦耳（焦）； 符号：J ； 即：m N J ?=11 3、做功的两个必要条件：①对物体要有力的作用； ②物体要在力的方向上通过一定的距离。 （四）功率 1、功率：单位时间内所做的功。 物理意义：表征力做功快慢的物理量。 2、计算公式：t W P = ； 单位：瓦特（瓦）； 符号：W ； 即s J W 11= 3、单位换算：W kW 3101=，W MW 6101= （五）机械效率 1、有用功、额外功、总功：额外有用总W W W += 2、机械效率：有用功与总功的比值。 %100?=总共有用功机械效率 即：%100?=总 有用W W η 生化分离技术(主要内容) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 生化分离技术：描述回收生物产品分离过程原理和方法的术语，是指从动植物组织培养液或微生物发酵液中分离、纯化生物产品过程中所采用的方法和手段的总称。 生化分离过程是生物技术转化为生产力不可缺少的重要环节，其技术进步程度对生物技术的发展有着举足轻重作用，为突出其在生物技术领域中的地位和作用，常称它为生物技术 的下游工程。 分离纯化过程的难点：目的产物在细胞或反应液中含量不高，杂质种类多，数量大；杂质性质与产物相似；产物稳定性不高。 生化分离技术的主要种类：沉淀分离（盐析、有机溶剂沉淀、选择性变性沉淀、非离子聚合物沉淀）；膜分离（透析、微滤、超滤、纳滤、反渗透）；层析分离（吸附、凝胶、离子交换、疏水、反相、亲和层析）；电泳分离（SDS-PAGE、等电聚焦、双向电泳、毛细管电泳）；离心分离（低速、高速、超速离心分离技术）， 生化分离的特点：成分复杂；含量甚微；易变性/易被破坏；具经验性；均一性的相对性。 预处理需注意的条件：⑴温度尽可能低⑵提取液的量要保证“充分浸入”⑶加入足量酚类吸附剂⑷加入足量氧化酶抑制剂⑸搅拌转速要恰当⑹ pH控制在合适范围，一般5.5～7 细胞的破碎：用一定方法（机械/物理/化学/酶法）打开细胞壁或膜，使细胞内含物有效释放出来。 挤压：微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高速冲出，因突然减压而引起一种空穴效应，使细胞破碎。 沉淀：溶液中溶质由液相变成固相析出的过程。本质：通过改变条件使胶粒发生聚结，降低其在液相中的溶解度，增加固相中的分配率。作用：分离、澄清、浓缩、保存 盐溶：低浓度中性盐离子对蛋白质分子表面极性基团及水活度的影响，增加蛋白质与溶剂相互作用力，使其溶解度增大。 盐析：中性盐浓度增至一定时，水分子定向排列，活度大大减少，蛋白质表面电荷被中和，水膜被破坏，从而聚集沉淀。 有机溶剂沉淀法：使溶液的介电常数大大降低，从而增加带电粒子自身之间的作用力，易聚集沉淀；争夺酶、蛋白质等物质表面的水分子，破坏水化层，使分子易碰聚产生沉淀。 沉淀条件讨论：1. 温度；2. pH ；3. 浓度；4. 离子强度；5. 有机溶剂的选择；6. 多价阳离子的影响；7. 溶剂用量 膜分离或膜过滤定义：用天然或人工合成高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对两个或两个以上组分的溶质和溶剂进行分离、提纯和富集的方法。 膜：两相之间的一个不连续区间，是隔开两种流体的一个薄的阻挡层。 膜分离的特点：过程为常温过程；不发生相变；密闭系统中进行；产品不受污染；选择性好；适应性强；实现自动化操作。 项目膜类型操作压力分离机理适用范围技术特点不足之处 微滤(MF) 对称微孔膜 0.02～10μm 0.01 MPa～ 0.2 MPa 颗粒大小、 形状 含微粒或菌体溶 液的分离 操作简便，通水量大，工 作压力低，制水率高。 有机污染物的分 离效果较差。 超滤(UF) 不对称微孔膜 0.001～0.1μm 0.1 MPa～ 0.5 MPa 颗粒大小、 形状 有机物或微生物 溶液的分离 与微滤技术相似。与微滤技术相似。 纳滤(NF) 带皮层不对称复 合膜1～50 nm 0.5 MPa～ 2.5 MPa 优先吸附、 表面电位 硬水或有机物溶 液的脱盐 可对原水进行部分脱盐和 软化，生产优质饮用水。 常需预处理，工作 压力较高。 反渗透(RO) 带皮层不对称复 合膜＜1 nm 1.0 MPa～ 10 MPa 优先吸附、 溶解扩散 海水或苦咸水的 淡化 几乎可去除水中一切杂 质，包括悬浮物、胶体、 有机物、盐、微生物等。 工作压力高；制水 率低；能耗大。 按膜断面的物理形态：表面活性层（ 0.1~1μm，分离作用，其孔径和性质决定膜的分离特性，厚度决定传质速度）；多孔支撑层（100~200μm，机械支撑作用，对分离特性和传质速度影响很小） 表征膜性能的参数：孔的性质；水通量；耐压能力；pH适用范围；对热和溶剂的稳定性；截留分子量分布 膜的劣化：膜本身不可逆转的质量变化（化学性：水解、氧化；物理性：固结、干燥；生物性：微生物代谢产物）。 污染膜是否清洗的判据：进出口压力降；透水量或透水质量；定时清洗。 污染膜的常用清洗方法：机械方法；加起溶解作用的物质；加起氧化作用的物质；加起渗透作用的物质；切断离子结合作用。浓差极化：指外源压力迫使分子量较小的溶质通过薄膜，而大分子被截留于膜表面，并逐渐形成浓度梯度的现象。平抛运动专题
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