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'八年级-物理-压强-复习-课件 压力压强压力作用效果固体压强液体压强气体压强1、概念2、公式：p=F/S3、增大与减小压强1、特点2、公式：P=ρgh3、连通器的原理与应用1、验证：马德堡半球实验2、测量：托里拆利实验3、特点：随高度增大而减小4、流体压强与流速的关系5、应用：活塞式抽水机等4、帕斯卡定律及应用 1、压力的定义是什么？３、请你画出下列图中压力的示意图。50牛FFF=50N垂直作用于物体表面上的力，叫做压力。2、压力的方向如何?压力的方向是垂直向下 ２、压强计算公式压强压力受力面积pFS作用在物体表面上的压力（Ｎ）物体间的接触面积（m２）（国际单位制中）压强的单位N/m2物理意义？每平方米面积上受到的压力为1牛1Ｐa=1Ｎ/m２ 压强知识的应用增大压强的办法压力一定时，减小受力面积减小压强的办法压力一定时，增大受力面积练一练受力面积一定时，减小压力受力面积一定时，减小压力生活应用看一看 拖拉机对泥地压强太大，陷入泥地生活应用加上履带！ 中国公路网报道：近年来由于汽车超载严重，公路不堪重负损毁严重。（严禁超载！） 液体压强 一、液体压强产生的原因由于液体有重力，对容器底部产生压强。由于液体具有流动性，对容器侧壁产生压强。 二、液体压强的特点：液体对容器底部有压强液体对容器侧壁有压强液体内部的压强随深度的增加而增大在同一深度向各个方向的压强相等液体内部的压强还与液体的密度有关液体内部向各个方向都有压强 三、液体压强的计算公式Sh=FSp==GSmgS=ρvgS=ρshgS=ρgh（模型法） 单位p=ρgh表达式gN/㎏（重力常量）hm（点到自由液面的高度，即深度）ppa㎏/m3（液体的密度）ρ 压强的大小共振由公式P=ρ液gh可知：液体内部压强与液体密度和液体的深度有关；而跟液体的重力、质量、体积、容器形状等无关。 特点：同一液体、不流动时液面相平应用：1、水壶与壶嘴组成连通器2、锅炉与外面的水位计组成连通器3、水塔与自来水管组成连通器4、船闸连通器：上端开口，底部相互连通的容器 二、液压技术与固体只能沿压力的作用方向传递压力不同，由于液体具有流动性，液体中的压强能向各个方向传递。加在密闭液体上的压强，能够大小不变地向各个方向传递--帕斯卡原理数学表达式：—=F1F2S1S2（P左=P右） 二、液压技术帕斯卡原理的应用 由于气体有重力和流动性２、产生原因：三、气体压强大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压1、概念：３、证明大气压存在实验：马德堡半球实验 76cm４、大气压的测定：托里拆利实验标准大气压：通常把等于760mm水银柱的大气压，叫做标准大气压。P0=1.013×105Pa ５、影响大气压的因素：高度、气体的流速1、海拔越高，大气压越小2、流速越大的位置，压强越小６、测量工具：分类：水银气压计和无液气压计说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。气压计若水银气压计挂斜，则测量结果变大。 流体的压强与流速的关系（1）、流体：就是液体和气体的统称。（2）、流体压强的特点：流体在流速越大的位置压强越小。（3）、流体压强的应用：飞机的机翼、汽车尾翼思考：1、几十吨重的飞机为什么能腾空而起？2、为什么火车站台上都有一条安全线，火车行驶时严禁人们进入安全线以内的区域。 几十吨重的飞机为什么能腾空而起？机翼的形状是上凸下平的迎面吹来的风被机翼分成两部分，由于机翼横截面形状上下不对称，在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长，因而速度速度较大,它对机翼的压强较小,下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大,因此在机翼的上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力． 讨论：为什么火车站台上都有一条安全线，火车行驶时严禁人们进入安全线以内的区域． 操作系统习题讲解一、进程概念二、进程同步和互斥 进程概念（一）问题：如果系统中有N个进程，运行进程最多几个，最少几个？就绪进程最多几个，最少几个？等待进程最多几个，最少几个？ 运行就绪等待进程的状态及其转换 解答：运行进程最多1个，最少0个；就绪进程最多N-1个，最少0个；等待进程最多N个，最少0个；概念：(1)进程、进程的基本状态；单CPU；进程切换瞬间；系统进程、用户进程；(2)死锁（不是“死机”）；进程概念（一） 进程概念（二）问题：进程有无如下状态转换，为什么？（1）等待—运行（2）就绪—等待解答：（1）不能：等待－就绪－运行（2）不能：就绪－运行－等待 问题：一个转换发生，是否另一个转换一定发生？找出所有的可能。解答：就绪—运行:不一定（系统中仅一个进程）转换条件：被调度程序选中运行—就绪:一定（讨论就绪队列的长度）转换条件：时间片到时,或有更高优先级的进程出现进程概念（三） 解答：运行—等待:不一定（考虑死锁）转换条件：等待某事件发生等待—就绪:不一定转换条件：等待的事件发生进程概念（三） 进程概念（四）问题：日常生活中的“进程”举例解答：两个角度：“程序-数据-运行”或“资源-调度-运行”经典例子：“按照菜谱作菜”“乐队演奏”或“向服务员请求服务”等 进程同步和互斥（一）问题：用P.V操作解决下图之同步问题getcopyputfstg 进程同步和互斥（一）cpcgpcgpg一个数据上的操作顺序：get-copy-putGet不能向“满”的S中放；Copy不能从“空”的S中取；不能向“满”的T中放；Put不能“空”的T中取 （同步）信号量：{实际上也起到互斥作用}S_Empty,T_Empty，{初值为1}S_Full,T_Full;{初值为0}Get:BeginRepeatP(S_Empty)T_get_S();V(S_Full);Untilfalse;EndCopy:BeginRepeatP(S_Full);P(T_Empty);S_copy_T();V(T_Full);V(S_Empty);Untilfalse;EndPut:BeginRepeatP(T_Full);T_put_G();V(T_Empty);Untilfalse;End 进程同步和互斥（二）问题：用P.V操作解决下面问题司机进程：REPEAT启动车辆正常驾驶到站停车UNTIL…售票员进程：REPEAT关门售票开门UNTIL… 信号量：S_Door,{初值为0}S_Stop;{初值为0}司机进程：BeginRepeatP(S_Door);启动；驾驶；停车；V(S_Stop);Untilfalse;End乘务员进程:BeginRepeat关门；V(S_Door);售票；P(S_Stop);开门；Untilfalse;End同步要求：先关门，后开车；先停车，后开门 问题：推广读写者问题中的消息缓冲处理。消息缓冲区为k个，有m个发送进程，n个接收进程，每个接收进程对发送来的消息都必须取一次进程同步和互斥（三） TypeBufferType=Recordmsg:MessageType;count:integer;mutex:semaphore;{初值为1}empty:semaphore;{初值为1}full:array[1..n]ofsemaphore；{初值全为0}EndVarmutex:semaphore;{初值为1}s:integer;{初值为0}buff:array[0..k-1]ofBufferType;{k是缓冲区大小；n是接收进程个数}{m是发送进程个数，通过s进行“写互斥”} ProcedureSender_i(i:integer);{i为发送进程的标号}Vars0,j:integer;BeginRepeatP(mutex);s0:=s;s:=(s+1)modk;V(mutex);P(buff[s0].empty)；在buff[s0].msg中写信息；P(buff[s0].mutex)；buff[s0].count:=n;V(buff[s0].mutex);For(j:=1tondo)V(buff[s0].full[j]);Untilfalse;EndProcedureRecvr(i:integer);{i为接收进程的标号}Varj:integer;Beginj:=0;RepeatP(buff[j].full[i]);从buff[j].msg中读信息；P(buff[j].mutex)；buff[j].count:=buff[j].count-1;If(buff[j].count=0)ThenV(buff[j].empty)；V(buff[j].mutex);j:=(j+1)modkUntilfalse;End 第二类读者写者问题（写者优先）1）共享读2）互斥写、读写互斥3）写者优先于读者（一旦有写者，则后续读者必须等待，唤醒时优先考虑写者）进程同步和互斥（四） Varmutex:semaphore;{互斥信号量，初值为1}R:semaphore;{对应读者等待队列，初值为0}W:semaphore;{对应写者等待队列，初值为0}{一般变量：}Writing:Boolean;{初值false,有写者正在写}rc:integer;{初值0,共享读的读者数}rq:integer;{初值0,等待队列中读者数}wq:integer;{初值0,等待队列中写者数} BeginP(mutex);If(WritingORwq<>0)ThenBeginrq:=rq+1;V(mutex);P(R);P(mutex);{resume}End;rc:=rc+1;V(mutex);Read();P(mutex);rc:=rc-1;If(rc=0ANDwq<>0)ThenBeginwq:=wq-1;Writing:=true;V(mutex);V(W);End;ElseV(mutex);End读者进程(a)检测是否有写者并处理(b)Inc(rc)(c)Read()(d)Dec(rc)(e)处理写者等待队列 BeginP(mutex);If(WritingORrc>0)ThenBeginwq:=wq+1;V(mutex);P(W);End;ElseBeginWriting:=true;V(mutex);Write();P(mutex);If(wq<>0)ThenBeginwq:=wq-1;V(mutex);V(W);EndElseIf(rq>0)ThenBeginWriting:=false;While(rq>0)Beginrq:=rq-1;V(R);EndEndElseBeginWriting:=false;V(mutex);EndEnd写者进程(a)检测是否有进程正在读写(b)Writing(T);Write();Writing(F)(c)处理写者等待队列;处理Reader等待队列 P(s):s:=s-1;Ifs<0Then将本进程插入相应队列末尾等待；V(s)：s:=s+1;Ifs<=0Then从等待队列队尾取一个进程唤醒，插入就绪队列进程同步和互斥（五）对P/V操作定义作以下修改 问题：1）这样定义P、V操作是否有问题？不合理：先进后出；可能“无限等待”2）用这样的P、V操作实现N个进程竞争使用某一共享变量的互斥机制。思路：令等待队列中始终只有一个进程。将“栈”变成“队列”VarS:array[1..n-1]ofsemaphore;{n为进程数目；S[i]初值为i；S[n]到S[1]的作用好象是n层筛子} ProcedurePi;Vari:integer;BeginRepeatPre_Do_it();Fori:=n-1Downto1DoP(S[i]);Do_It_In_Critical_Section;Fori:=1Ton-1DoV(S[i]);Post_Do_it();Untilfalse;End 3）对于2）的解法，有无效率更高的方法。如有，试问降低了多少复杂性？上述解法每次都需要做2n次P/V操作，性能低下。采用二叉树的思想，改进如下：S[1..4]P[1..4]S1S2S3让信号量处于不同的层次上，每个信号量至多控制两个进程（对两个进程进行同步）P1P2P3P4 ProcedureP1;{P2isthesame}BeginRepeatP(S1);P(S3);Do_It();V(S3);V(S1);Untilfalse;End;ProcedureP3;{P4isthesame}BeginRepeatP(S2);P(S3);Do_It();V(S3);V(S2);Untilfalse;End;不妨设有4个进程P1..P4，VarS1,S2,S3:semaphore;{初值为1}假设共有2N个进程争用临界区；时间复杂性：2NvsN；空间复杂性：2Nvs2N－1 理发师问题理发店里有一位理发师,一把理发椅和N把供等候理发的顾客坐的椅子.如果没有顾客,则理发师便在理发椅上睡觉.当一个顾客到来时,他必须先唤醒理发师.如果顾客到来时理发师正在理发，则如果有空椅子，可坐下来等；否则离开。进程同步和互斥（六） 顾客进程i:P(Sn);{门外观望}P(mutex);进门；V(mutex);V(S);等候；理发；V(Sn)P(mutex);出门；V(mutex);VarSn:semaphore;{位子数目，初值为n}S:semaphore;{理发师睡觉，初值为1}mutex:semaphore;{初值为1}理发师进程：RepeatP(S);P(mutex);叫人理发；V(mutex);理发；Untilfalse; 用P.V操作来实现Receive原语:Receive（S，M）Begin根据S找发送进程，如果没找到出错返回;申请缓冲区消息P（s-m）；P(m-mutex);将载有消息的缓冲区从消息链中取出;V(m-mutex);把消息从M处copy到receiver的信息空间;P(b-mutex);是缓冲区为空；V(b-mutex);V(s-b);End其中s-b初值:n;s-m初值:0'