注意瞬脱现象及其理论解释_李永瑞
输油管道瞬变流第二章
中国石油大学（北京） 油气储运工程系
2.4 长输管道水击的特点和产生原因
（1）特点 压力波反射时间长 不能忽略摩擦损失的影响（衰减） 要考虑充装的影响
充装压力
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2.4 长输管道水击的特点和产生原因
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2.4 长输管道水击的特点和产生原因
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作业： 1、分析压力波传播速度的影响因素 要求：自己设计一个简单的管道，选取 参数，进行各种影响因素分析。 2、根据自己设计的管道计算惯性水击压 力，讨论波速和速度变化的影响。
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水击 波速度也称为压力波速度。
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2.2 水击波传播波速
k、D、E、 、 及 对其均有影响。 Nhomakorabea例如：D=750mm，E=207*109 Pa，k= 2.2*109 Pa，
=6.35mm, =998.2kg/m3, =0.3
管子在上游固定：a=1032.7m/s 管子处处固定：a=1014.4m/s 管子膨胀连接：a=988.6m/s 公式适于的薄壁金属管。
如图表示具有固定液面的油 罐、水库或水塔，沿长度为 L， 直径为 d的等直径管路流向大气 中，管路出口装有控制阀门。以 图为例，说明压力波传递过程。
2 .1 水击的基本过程
短管水击的描述 例如：一列以一定速度前进的老式火车列车，由于某种原因而使
机车急刹车时的情况。 周期（水击周期、管路周期）
t 4L a
（2）产生原因 正常启停泵 正常开关阀门 事故停泵或停电 意外事故关阀（误动作、误操作、损坏） 停输和启动管道 正常运行调节 管道泄漏（断管）、启停分输和注油操作 顺序输送中混油经泵
牛顿第二定律(二)超重、失重、瞬时
【基础过关锋芒初显】
()1．关于超重和失重的下列说法中，正确的是
A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了
A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
() 2．(山东08考题)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是
A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
（）3、（2011山东）如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两 细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间
A．电梯此时可能正以1m/s2大小的加速度加速上升，也可能是以1m/s2大小的加速度减速下
B．电梯此时不可能以1m/s2大小的加速度减速上升，只能是以5m/s2大小的加速度加速下降
C．电梯此时正以5m/s2大小的加速度加速上升，也可能是以5m/s2大小的加速度减速下降
专题3 牛顿第二定律的瞬时性(教学课件)
B．aA=g，aB=g D．aA=g，aB=2g
既能承受拉力，也可承受压力，力的方向沿弹簧的轴线，受力后发 生较大形变，弹簧的长度既可变长，又可变短，遵循胡克定律；
因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故弹簧的弹 力不能突变，在极短时间内可认为弹力不变。
只能受拉力，不能承受压力；其长度只能变长，不能变短，同样遵 循胡克定律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故 橡皮筋的弹力同样不能突变。
【典例1】 如图，两条拉紧的橡皮条a，b共同拉一个小球，小球静止。
当剪断b瞬间小球的加速度为2m/s2，若不剪断b只剪断a瞬间，小球的加
速度为（g=10m/s2）（ ）
A．2m/s2
B．12m/s2
C．8m/s2
D．22m/s2
【参考答案】B
【 解 析 】设小球质量为m，原来小球静止时a、b对小球的拉力分别向 上、向下，设为Fa、Fb，由平衡条件Fa=mg+Fb ， 剪断b瞬间小球的加 速度为2m/s2， a拉力瞬间不变，由牛顿第二定律知Fa-mg=ma1=2m 联立可得Fa=12m，Fb=2m，则不剪断b只剪断a瞬间， 对小球Fb+mg=ma2 代入解得a2=12m/s2 故选B。
A．
B．
C．
D．
课堂练习
【解析】BD．连接 A、B 的是一般细绳（刚性绳），释放小球前，细绳的形变量十分微 小，小球在释放后的短暂时间，细绳立即恢复原长，伸直而无拉力，两个小球的加速 度均等于重力加速度 g，一起做自由落体运动，所以细绳不能是弯曲的，BD 错误； AC．连接 C、D 的是橡皮筋，释放小球前，橡皮筋的形变量很大，根据平衡条件，其 弹力为 kx mg ，小球在释放后的短暂时间，橡皮筋不能立即恢复原长，其弹力保持不
高中物理专题牛顿第二定律的理解要点瞬时性
例 2. 如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别 用销钉 M、N 固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉 M 瞬间，小球加速度的大小为 12m/s2。若 不拔去销钉 M 而拔去销钉 N 瞬间，小球的加速度可能是（ ）
A. 22m/s2，竖直向上
B. 22m/s2，竖直向下
牛顿第二定律的理解要点——瞬时性
考点分析
瞬时性：F=ma 是对运动过程中每一瞬间成立的，某一时刻的加速度的大小总跟那一时刻的合外力 大小成正比，即有力的作用就有加速度产生，外力停止作用，加速度随即消失，在恒定外力的作用 下物体具有恒定加速度。外力随着时间而改变，加速度也随着时间改变。
两个重要模型： 1．钢性绳(或接触面)：认为是一种不发生明显形变就可产生弹力的物体，若剪断（或脱离)后，其弹 力立即消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此 模型处理。 2．弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是受拉力或压力要发生明显的形变，形变量大，形变恢复需要 较长时间，当弹簧两端均与物体相连时，因物体的位移不能发生突变，所以弹簧的形变不能发生突 变，即弹力不能发生突变；若弹簧某端与物体突然断开连接，则轻弹簧的弹力可以突变。
B.A 的加速度等于 g
乙
C.B 的加速度为零
D.B 的加速度为 g
5:如图所示,两个质量分别为 m1=2 kg、m2=3 kg 的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接. 两个大小分别为 F1=30 N、F2=20 N 的水平拉力分别作用在 m1、m2 上,则( ) A.弹簧秤的示数是 10 N B.弹簧秤的示数是 26 N C.在突然撤去 F2 的瞬间,弹簧秤的示数不变 D.在突然撤去 F1 的瞬间,m1 的加速度不变
专题一 力的瞬时性
力的瞬时性牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。
物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。
当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F=ma对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。
1．在动力学问题中，物体受力情况在某些时候会发生突变，根据牛顿第二定律的瞬时性，物体受力发生突变时，物体的加速度也会发生突变，突变时刻物体的状态称为瞬时状态，动力学中常常需要对瞬时状态的加速度进行分析求解。
2.分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时状态前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意两种基本模型的建立。
（1）钢性绳(或接触面)：认为是一种不发生明显形变就可产生弹力的物体，若剪断（或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理。
(2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成不变。
3．在应用牛顿运动定律解题时，经常会遇到绳、杆、弹簧和橡皮条(绳)这些力学中常见的模型。
全面、准确地理解它们的特点，可帮助我们灵活、正确地分析问题。
共同点:(1)都是质量可略去不计的理想化模型。
(2)都会发生形变而产生弹力。
(3)同一时刻内部弹力处处相同，且与运动状态无关。
不同点:(1)绳(或线)：只能产生拉力，且方向一定沿着绳子背离受力物体；不能承受压力；认为绳子不可伸长，即无论绳所受拉力多大，长度不变。
绳的弹力可以突变：瞬间产生，瞬间消失。
(2)杆：既可承受拉力，又可承受压力；施力或受力方向不一定沿着杆的轴向。
(3)弹簧：既可承受拉力，又可承受压力，力的方向沿弹簧的轴线。
受力后发生较大形变；弹簧的长度既可以变长(比原来长度大)，又可以变短。
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第９卷第１期 注意瞬脱现象及其理论解释 －５－ 注意瞬脱现象及其理论解释 李永瑞 梁承谋 沈阳体育学院基础部 北京体育大学
摘 要 注意瞬脱现象是近年来注意研究的一个新聚焦点各国学者对其影响因素的初步探索并展望其研究之未来关门理论知觉干扰理论
由于方法的局限对时间维度很少涉及Ｌａｗｒｅｎｃｅ等人［１］使用快速系列视觉
呈现Ｒａｐｉｄ Ｓｅｒｉａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ其具体作法是在同一位置以６数字图形等组成的刺激流，要求被试辨认和觉察其中的一个或多个刺激这一强调时间维度的技术广泛应用于注意心理实验引发人们从时间维度对注意机制的深入研究
Ｂｒｏａｄｂｅｎｔ等人［２］在一个多重任务ＲＳＶＰ实验中发现同年Ｗｅｉｃｈｓｅｌｇａｒｔｎｅｒ和Ｓｐｅｒｌｉｎｇ［３］发现１０个／秒对前两个字母的报告正确率远远高于后两个字母Ｒａｙｍｏｎｄ等人 ［１］根据前人的研究成果验证并扩展了上述实验事实
表示固定呈现点
图１ Ｒａｙｍｏｎｄ等人的实验中呈现刺激情况
收稿日期
７－６－ 心理学动态 ２００１年 表１ Ｒａｙｍｏｎｄ等人所进行的四个实验结果 实验序号 ｔ ｐ 报告正确率
一 某个字母 报告ｐ１－ｐ３三个字母 ｐ１ｐ３在ｐ２均＜６０％
三 同一 ｐ１的位置分别是９０，１８０其余同二 对ｐ的报告正确率均＞８０％
四 同一 Ｐ２的位置分别是９０其余同二 在ｔ后１８０＊ ｐ１位置处增加的一段时间间隔２７０下文中空挡之意与此相同
呈现速度为１１个／秒记为ｔ其余均为黑色１５个字母其位置分别记为ｐ１在其中的一个或多个位置上分别呈现第二个记为ｐ见图１实验组任务既要报告ｔ又要报告ｐ此外三被试既参加实验组又参加对照组的测试对照组对ｐ的报告正确率均高于９０实验组对ｔ的报告正确率均高于８０ 第一个实验基本上是Ｗｅｉｃｈｓｅｌｇａｒｔｎｅｒ和Ｓｐｅｒｌｉｎｇ研究的拷贝ｐｏｓｔ－ｔａｒｇｅｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｆｉｃｉｔ第二个实验证明ｐ为简单任务时实验三目标后刺激处理缺失源于ｔ和时间上同它相近的ｐ１的相互影响就不会受到后继刺激的干扰 从上述实验事实可知对ｐ的判断准确率呈Ｕ型状Ｒａｙｍｏｎｄ等人为这种目标后刺激处理缺失现象杜撰了一个新词组简称ＡＢ指在多重任务ＲＳＶＰ流中，被试对ｔ的正确辨认阻碍其对时间上与它相近的ｐ的辨认现象１９９２美意澳法等国的２０余个研究小组相继报道了他们的研究成果［４１７２３共同的结论是视觉通道上一定存在ＡＢ现象
为研究听觉通道上是否存在注意瞬脱现象Ｒａｐｉｄ Ａｕｄｉｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）技术和交叉通道技术在空间同一位置以或相同４数字或交叉通道技术分为视－听交叉和听－视交叉两种ｔ及ｔ以前的刺激通过ＲＳＶＰ呈现后者的刺激程序为ｔ以后的所有刺激通过ＲＳＶＰ呈现ｔ为报告一个高音化或亮化处理过的字母的名称刺激流速度均为１２６第９卷第１期 注意瞬脱现象及其理论解释 －７－ 毫秒／个在听觉通道上发现轻度的ＡＢ现象在听－视交叉通道上发现中度的ＡＢ现象在视－听交叉通道上没有发现ＡＢ现象且交叉通道中的ＡＢ源于中枢处理有限性而单通道内的ＡＢ来源于视觉或听觉储存有限性 继Ｓｈｕｌｍａｎ和Ｈｓｉｅｈ等人的工作后５９
结果并不完全一致另外一些则否定其存在Ｋａｒｅｎ Ｍ Ａｒｎｅｌｌ等人［４］在听觉通道在ＲＡＰ或ＲＳＶＰ中４个／秒的递减速度呈现数字流或字母流ｔｐ实验结果发现且随呈现速度的减慢
总之有许多实验已经证实在听觉通道和交叉通道上也存在ＡＢ现象为什么或在哪里发生等问题没有统一的认识通道内的容量限制和中枢容量限制是否独立存在等问题
２ 影响注意瞬脱现象的因素 在探讨ＡＢ现象普遍存在的同时归纳有三ｐ为１９９２当ｐ１为空挡时没有ＡＢ现象发生在他们的实验中或数字或两者的混合１００毫秒的两个或三个颜色与刺激流一致的字母的名称４００毫秒内呈现的后一（或二）个字母报告正确率大大降低则相应的ＡＢ现象就大大减弱Ａｄｒｉａｎｅ Ｅ Ｓｅｉｆｆｅｒｔ 等人［１３］的实验也得到了类似的结果当ｔ为９０或１８０毫秒的空挡并要求被试报告其长短时此外１７２３２４］ｐ１为有形物体时于是可断言ｐ１均为物体就能产生明显的ＡＢ现象ｐ的加工时间越长在黑色字母流中白色字母黑色字母的名称ｐ８的位置上出现这说明颜色的差别不足以对ＡＢ的大小产生明显的影响他们要求被试写出字母流中的ｔ－８－ 心理学动态 ２００１年 两个重叠字母两个并列的字母两个并列字母空间位置随机排列的两个字母ｐ１的位置均为空挡ｐ８的位置上出现有极为显著的ＡＢ现象三种情况基本上没有ＡＢ现象发生掩蔽ｔ从而增加中枢系统对它的处理时间 Ｒａｙｍｏｎｄ等人［１４］在考察ｐ１对ＡＢ大小的影响时ｔ均为报告一白色字母的名称２小黑点，在常规位置右一个字母距离处呈现字母Ｓｐ８的位置上出现于是他们断言ＡＢ现象就越明显
被试为一群名字由四个字母组成的大学生被试本人的名字和其他被试的名字在四个字母的单词流中即本人名字时这称为视觉鸡尾酒会效应要求被试记下数字流中两个随机呈现的字母，前者为普通字母后一个字母没有ＡＢＡＢ不显著数字并列出现按正常顺序呈现一致叠加非常显著的ＡＢ他们据此得出结论而同时掩蔽则不发生ＡＢ现象Ｂａｓｓｉｎｇｔｈｗａｉｓｅ等人也发现或字母不相似时Ｐａｄｍａｎａｂｈａｎ等人［１７］的实验证实随着被试练习程度的深入他们推测被试经过练习后即被试对Ｐ变得更加熟悉了ｔ的应答方式数量对ＡＢ产生不同的影响 传统的ＲＳＶＰ实验中才要求被试报告或觉察目标刺激与之相应在这两种范式下１９９９年以白色字母为刺激流分三种情况４种不同的应答方式大Ｈ大Ｓ小或Ｈｐ８的位置上出现在均速ＡＢ范式中而在加速ＡＢ范式中＞这说明在匀速ＡＢ范式下而在加速ＡＢ范式中ＡＢ就越显著综合前人的研究成果提出了解释ＡＢ现象的中枢干扰理论只有ｔ有形它的大小既取决于被试对ｔ的处理时间还受制第９卷第１期 注意瞬脱现象及其理论解释 －９－ 于不同的应答范式下被试对ｔ的应答方式数量并都受到被试的认知特点与水平某种情况下ＡＢ现象是否明显乃是这些因素共同作用的结果
注意瞬脱的机理同样受到学者们的普遍关注对ＡＢ现象提出了种种理论解释首先是在注意的早期或晚期选择理论上的分歧其次是ＡＢ现象发生位置的区别另一派认为ＡＢ现象发生在ＲＳＶＰ或ＲＶＰ流完成之后的记忆处理过程中
１９５８２０］认为瓶颈只有某些特定类型的输入信息可以通过过滤器以的方式得到进一步的加工而得到识别或存储Ｒａｙｍｏｎｄ等人［１］根据这一理论在这一混乱间隙里被试的高级神经中枢要对ｔ为了避免这样的混乱加剧暂时闭门修整这一闭门修整期间就是注意瞬脱这种模型认为ｐ在ＡＢ现象中不起作用于是 Ｓｈａｐｉｒｏ等人［１２］又转而认为ＡＢ现象支持注意的晚期选择模型
３．２ 再现竞争理论或晚期选择模型 Ｄｅｕｔｓｃｈ／Ｄｅｕｔｓｃｈ（１９６３）注意的晚期选择模型认为［１８－２０］
得到全部的知觉加工在此基础上并参照了Ｄｕｎｃａｎ等人提出的视觉搜索中的刺激相似性理论［２２］该理论认为被试对ｔ和ｐ都作出了反应，但被试对它们从视觉短时记忆Ｖｉｓｕａｌ Ｓｈｏｒｔ－ｔｅｒｍ Ｍｅｍｏｒｙ数量越多且相互之间越相似因之ｐ和分心物之间的竞争
在第一阶段ＣＳＴＭ的形式得到辨认就会得到瞬时的注意回应就能顺利地对外报告第二阶段的信息处理过程是需要时间且容量有限因为缺乏第二步的加工过程所以－１０－ 心理学动态 ２００１年 在时间上紧跟着ｔ的话因为它不能立即得到第二步处理该理论同上述的再现竞争理论一样而前者认为ＡＢ发生在线外而后者认为ＡＢ发生在线上
Ｍａｋｉ［２３］等人注意到不论是知觉干扰理论或是再现竞争理论都不能解释有关ＡＢ的所有实验事实这两种模型有着共同的概念基础早搜索过程都由特定目标的特征和有限容量机制所决定尽管两种模型对ＡＢ现象的解释有所不同它们在预测ＡＢ效应方面是一致的Ｍａｋｉ等人认为既有线上成分有早期也有晚期所以他们认为只有把这两种理论融合起来才能解释与ＡＢ有关的实验事实不够雄辩 ３．５ 中枢干扰模型 最近提出了中枢干扰理论［４］
ＡＢ现象的本质是由一个容量极端有限ＳＴＣ， Ｓｈｏｒｔ－ｔｅｒｍＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ根据这一理论短期合并而在同一时间所以当需要如上操作之一的中枢处理正在进行时而那些不需要进行中枢处理的操作可以同上述中枢处理过程同步进行对ｐ的感觉编码和知觉编码过程就可以与ｔ的反应选择同步进行这一理论是最为全面但它能否经受得住新的实验事实的考验４ 研究注意瞬脱现象的意义及展望 毫无疑问１０余年来但其系统性尽管如此研究前景十分广阔从方法学角度看势必有利于进一步深入注意的实质使整个注意的研究水平大大提高一步注意是一切心理现象的发端ＡＢ现象的研究为我们提供进一步认识意识的极好角度有利于深入人类心理现象的本质在实际生活中制造和操作通讯信号频率选择使用等从而提高人类实际活动的效率迄今为止主要用大学生作被试来考察其存在的客观性及普遍性将推动差异心理及人材选择工作的进行亦将是吸引研究者的新热点将掀起认知心理学新的波澜