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XF300录音技巧探讨
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本帖最后由 爱光影 于
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XF300录音技巧探讨
& & 一、XF300音频记录格式
& & XF300的音频记录,采用16位、48kHz、2声道、 PCM线性数字格式。根据资料：16位PCM数字格式，动态范围可以达到﹣96～0dB。就一般摄像录音而言，这个格式已是一个相当不错的音频记录格式了，足以满足我们这个层面的摄像录音要求。
& & 二、XF300录音信号源
& & 1、内置麦克风拾音信号源
& & XF300内置麦克风为立体声电介质电容式麦克风，交叉布局，提供R﹢L双声道立体声信号源。从实用效果看，XF300内置麦克风拾音录音效果整体还不错，可以满足一般摄像录音使用的要求。当然，更好更高的要求还是要使用外置麦克风。
& & 2、外置麦克风拾音信号源
& & XF300外置MIC麦克风输入接口灵敏度﹣60dBu（手动音量中心，全刻度﹣18dB）/600Ω，适宜于联接阻抗≦600Ω的低阻麦克风，比如阻抗为200Ω麦克风。对摄像录音有更高要求时，建议使用外置麦克风拾音录音。但要注意，外置麦克风质量直接影响拾音录音质量，因此必须选择质量上乘、符合录音要求的麦克风。当然，比使用外置麦克风更好的选择是采用LINE线路输入信号源。
& & 3、LINE线路输入信号源
& & XF300具有专业XLR卡侬接口,通过手动控制，可以分别用于外置MIC麦克风信号源输入或LINE线路信号源输入。LINE线路信号源，是专业录音的必然选择。
& & XF300线路输入灵敏度﹢4dBu(手动音量中心，全刻度﹣18dB）/10KΩ。
& & 三、XF300录音模式
& & 录音效果，首先取决于现场音源效果，同时取决于拾音录制设备质量、录音模式选择、录音电平调控。
& & 1、自动录音模式
& & 自动录音模式，就是摄像机自动根据音源信号大小控制录音电平进行录音。在自动录音模式下，只要音源信号不是太强太弱,其录音质量就能满足多数现场及背景声的录制。
& & 图1所示：XF300采用自动录音模式，人为控制音源音量大小，让录音电平保持正常（不冲击0dB）所录音频的波形
& & 从图1中波形可以看出，XF300自动录音效果还是相当不错的。另，从波形图振幅发现：L声道的振幅比R声道的振幅明显要高一些，最大时高出近3dB。这个差异，致使L声道与R声道的实际录音效果有所不同，甚至有明显的质量不同。
& & 图2所示：XF300采用自动录音模式，人为加大音源音量，让录音电平冲击0dB所录音频的波形
& & 从图2中的波形可以看出，XF300在自动录音模式下，防大信号过载的能力还是很强的，音频波形相当漂亮，音质效果很好。因此，在音源动态范围不是特别大时采用自动录音模式即方便，又能满足实际录音需求。
& & 自动录音模式潜在的问题，一方面主要是突发超大信号来临时，可能超出自动处理能力，可能出现削顶失真，或同时把信号中的中低音量信号电平压得过低；另一方面，弱信号时，自动提升录音电平，噪音同时被放大，所录音频信噪比恶化；第三方面，如果音源出现强弱信号交替，间隔时间又超过激活时间，则所录音频将会出现明显的起伏变化和间隔中途噪音增大，听起来很不自然。用一句话来概括就是，自动录音模式不能确保所录音频的高保真，虽然能用，但总觉得有遗憾，离我们想要的效果有差距。因此，想要录制高保真的音频，还是应该采用手动录音模式。
& & 2、手动录音
& & 手动录音，就是要让设备听人的话，按照我们想要的效果来进行录制。手动录音,是高保真录音的不二选择。
& & 现代专业商业录音,根据不同音源，有针对性地选配不同专业录音麦克风，采用多点拾音、专业调音、多轨录音、分轨修饰、专业混音。这是专业的、高端的、商业的音乐制作录音，一般的摄像录音只能借鉴参考，但其理念是可以为我所用的。
& & 图3所示：XF300采用手动录音模式所录音频的波形
& & 从图3中的波形可以看出，两个声道的波形形状完美，具有很高的一致性,保真度很高。因此，高保真录音，推荐采用手动录音模式，以便严格按照录音设计要求调控录音电平，才能确保所录音频信号的高保真质量。
& & 四、XF300录音操作
& & 1、选择合适机位
& & 录音，尤其是晚会、舞台文艺节目演出的录音，拾音麦克风位置的选择至关重要，特别是摄像机单机位拍摄录制时,一定要兼顾视频拍摄和音频拾取。
一个实用经验:单机位拍摄晚会、舞台文艺节目演出，可把机位选择设置在欣赏立体声音乐的最佳听音区的汇聚点上，即R＋L直达声的交汇点上。
& & 2、采用手动录音
& & 摄像录音，一般采用自动录音就可以了。如果要追求高保真录音，则应采用手动录音。
& & XF300手动录音,电平应控制在≧﹣18～≦﹣5dB之间，偶尔可以超过﹣5dB,但要避免冲击0dB，尤其要避免长时间冲击0dB。
& & 图4所示：XF300采用手动录音, 未“开”启音频峰值“限制器”，人为让录音电平冲击0dB所录的音频波形
& & 从图4中的波形可以看出，波形削顶严重，动态压缩严重，失真明显。因此，手动录音，应严格控制录音电平，必须给录音系统留足动态范围，同时“开”启音频峰值“限制器”。
& & 因为，0dB是XF300高保真录音所需的最大录音电平，如果不“开”启音频峰值“限制器”，冲击0dB，则所录音频信号波形就会被削顶。
& & 据XF300使用说明书载：激活音频峰值限制器后，该限制器将在音频输入信号的振幅超过﹣4dBFS时限制其振幅。注意：这里讲的是“限制其振幅”，不是“削平其振幅”。这就意味着：不是让录音电平增高，然后对增高部分采取“削平其振幅”。
& & 图5所示：XF300采用手动录音, “开”启音频峰值“限制器”，录音电平与图4（冲击0dB）完全相同所录音频的波形
& & 从图5中的波形可以看出，“开”启音频峰值“限制器”后，有效“限制”住了超标信号的录音电平，而中低音量信号录音电平得以明显提高，所录音频波形与手动正常录音电平所录音频波形十分相似，对称完美，保真度高，且波形整体幅度可以提高。
& & 3、音频峰值限制器
& & ①、原理
& & “开”启音频峰值“限制器”，但并不一定“限制器”就被激活工作了；如果“限制器”没有被激活工作，它是不会对任何音频信号进行压缩“限制”的。
& & XF300要激活“限制器”的门限，是音频信号振幅达到﹣4dBFS；“限制器”被激活后，音频信号的超限振幅实时受到限制，有超幅处的录音电平整体受到限制，不会继续升高，也就不会出现削顶，从而有效避免了削顶失真。
& & ②、作用
& & “限制”超限录音电平增高越界，防止录音波形被削顶，避免所录音频失真；降低音频动态范围，提高整体录音电平，提高录音信噪比。
& & 开启峰值“限制器”后，其直接而明显的好处就是：可以整体适当提高录音电平，而不会造成音频录音失真；适当提高录音电平，可以提高录音信噪比。
& & 整体提高录音电平后，所录音频信号中的中低音量信号振幅得以提高，而超限音频信号的振幅由于受到限制，其结果就是所录音频信号的动态范围被压缩。这在硬件设备动态范围有限的情况下，改善大动态音源录音质量很有帮助。
& & XF300音频记录格式为线性数字PCM，位深16bit，其动态范围虽然可以达到﹣96dB～0dB，但在实际录音中要真正利用好这个动态范围并非易事。因此，在XF300手动录音中，建议“开”启音频峰值“限制器”，以防控违规尖峰信号的突袭。
& & 4、实录注意事项
& & 使用内置麦克风拾取录音信号，属于外录音，其拾音距离一般都离音源较远。因此，保证现场直达声的质量，始终都是保证录音质量的关键。应通过一切办法，自始至终把直达声控制在一个相对比较固定的幅度范围内，以确保录音电平能控制在≧﹣18～≦﹣5dB之间。直达声太小，录音电平过低，信噪比降低；直达声太高，录音电平超限，如果现场有扩声则会引起扩声啸叫。
& & 五、XF300内置麦克风设置
首先，打开 MENU设置菜单，选取“音频设置”子菜单“Audio Input”；然后，根据现场的音量情况，分别对如下选项进行选择设置：
& & 1、配置内置麦克风“Int.Mic低截滤波器”：“off”,适用于在普通条件下拾取记录音频；“LC1”，主要用于拾取记录人的声音；“LC2”，适用于在有风的情况下拾取记录声音，以减少背景风声。默认设置“off”。
& & 2、选择内置麦克风“Int.Mic灵敏度”：“普通”，把内置麦克风设置为标准灵敏度，适用于在普通条件下拾取记录音频；“高”，把内置麦克风的灵敏度提高﹢6dB，适用于在现场音频音量较小的场景下拾取记录较高的音频电平。默认设置是“普通”。
& & 3、选择内置麦克风的电平“Int.Mic衰减”：“开”，把内置麦克风的电平衰减12dB，适用于在大声场下拾取记录音频。实践证明：在演播厅、剧场、广场等场所录制晚会、文艺节目演出等歌舞节目的音频，XF300内置麦克风应选择“Int.Mic衰减”→“开”，并且还要配合手动来进行微调控制,以确保录音电平符合行业标准。默认设置是“关”。
& & 4、峰值“限制器”，建议在手动录音时“开”启。
& & 六、XF300录音电平显示与调控，
& & 图7所示：XF300自带的音频dBFS峰值电平表
& & dBFS，全称是“Decibels Full Scale”，即“全分贝刻度”，一种专为数字音频设备创立的用分贝值表示的方法。dBFS峰值表，以满刻度为0dB基准，其值不是最小的，也不是中间的，而是最大的。
& & 0dBFS，是采用“全分贝刻度”的数字设备能够记录或还原的最高响度水平。因此，dBFS表标注的其它所有的值都会小于这个基准数值，都是负数值。这就是dBFS峰值表最高刻度都是0dB的原因，也是使用dBFS峰值表设备时要把峰值电平控制在0dB以内的原因,超过0dB就会出现削顶或压缩的问题。
& & XF300采用的是dBFS“全分贝刻度”表，这意味着：XF300最大录音电平为0dB，不能超过。
& & 佳能公司对XF300录音电平调控提供了一个指导性原则：“调节音频记录电平，以确保侧面显示屏上的音频电平表仅偶尔位于﹣18dB标记的右侧”。其意思就是：一般录音电平，应控制在﹣18dB刻度区域，要给峰值录音电平留有余量，以确保所录音频信号的动态范围和信噪比，避免峰值录音信号出现过载失真和弱信号信噪比降低。
& & 根据行业标准，节目音频电平最大值不超过﹣5dB。为确保音质，语言类节目录音电平最好控制在≧﹣18dB～≤﹣10dB，音乐类节目录音电平最好控制在≧﹣18dB～≤﹣5dB。
& & 因此，XF300正常的手动录音电平应控制在≧﹣18～≤﹣5dB之间，并“开”启峰值“限制器”。
& & 附图6所示：五电平波形图排列比较
& & 附图8所示：典型的自动与手动录音波形比较
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本帖最后由 爱光影 于
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& & 七、扩展学习——各声调调控技巧
& & 1、低声
& & 低声，也称为低声调，顾名思义就是声音音量较低的声音，一般音量级别在﹣20dB左右。
低声，比较自然并富有感**彩，特点：浑厚、柔和、沉重、谐波丰富、高低频突出。
在影视作品中，低声适用于解说、旁白、独白、对白。
& & 低声拾音，采用近距离拾音法，也就是话筒距离声源要近。近距离拾音，近到什么程度要根据讲话者的发声特点及话筒的性能而定。如，男低声，使用单指向性话筒时，距离20～40CM较合适。在低声拾音中，话筒的零轴要指向声源或稍稍偏些。低声，除了特殊需要外，混响不能太大。
& & 低声音量，一般控制在﹣20dB左右，而且在录制过程中也不必过多地进行调整。因为，低声的动态范围不大。但是，对低声的音质需要加以补偿：
& & 100Hz低频段，衰减6～10dB,以解决话筒的近场效应和减少低频噪声，提高声音的清晰度；
& & 2～3KHz中频段，要略加提升，以增加声音的亮度；
& & 6KHz以上高频段，要略加衰减，以减少咝音及高频噪音。
& & 低声讲话时，男声容易出现喉音，女声容易出现疵音。所以，低声拾音时，要注意发音的控制，并使话筒的角度稍偏一些；在调音中，也可加瞬间补偿，以衰减其相应的频段点噪音；如果疵音特重时，也可以使用防风罩。
& & 女低声，其拾音距离要比男声更近一些，话筒角度要稍偏一些，低频可以稍稍衰减，而200Hz左右的中低频要提升一些，音量也要比男低声大一些，这样可以增加力度并与男声保持平衡。
& & 2、中声
& & 中声，也称中声调，顾名思义就是声音音量中等的声音，一般音量级别在≧﹣15dB～≦﹣10dB。
& & 日常生活中的讲话、会议发言、教师讲课、戏剧对白等，一般都使用中声。特点：清晰明亮，具有一定的力度。
& & 中声拾音，也常采用近距离拾音。如果要求声音有距离感或环境感时，则采取中距离拾音。
& & 话筒距离远近，与混响感有很大关系。近时，混响小；远时，混响大。混响小，声音清晰，但声音发干。因此，要根据声场环境和语言发声的大小找出恰当的距离，必要时还可以变换话筒的角度。
& & 在室内，拾取一般对话时，话筒距离可在30～100CM之间，讲话者需在话筒指向角度以内，如果使用单方向话筒时，尽量偏离轴线。
& & 中声音量，一般控制在≧﹣15dB～≦﹣10dB。其中，女中声可以控制在﹣2dB处，并把低频段放在平线或略衰减，尽量保持声音宽厚、柔和，并有一定的力度。
& & 中声，一般比较清晰，所以低频不能衰减过多，否则不仅声音单薄且影响临场感和环境感。
& & 3、高声
& & 高声,也称高声调，顾名思义就是声音音量较高的声音，一般音量级别在≧﹣10dB～≦﹣5dB。
& & 高声，不仅具有音区窄、声级大的特点，而且还具有多为冲击声的特点，致使声音缺乏响度，从音量表看上去好像音量很大，但实际听感音量并不大。
& & 高声，在日常生活中或戏剧里常有。比如，有时高声讲话或者叫喊。
& & 高声，在调音上是比较难以处理的声音。
& & 高声，因声级大，一般多采用远距离拾音，话筒一般距离声源1～2米。但，在室内拾音时，为了减少室内混响对声音的影响，也可以采取近距离拾音。近距离拾音，不仅可以减少室内混响的影响，而且可以增强低频和高频声音的分量。另外，在有颤抖回声的房间里拾音，不能采取远距离拾音，也不能采取无方向话筒拾音。
& & 高声音量，平均值控制在≧﹣10dB～≦﹣5dB，并且最好“开”启“压限器”，以提高整体录音电平,使平均音量提高。
& & 拾录高声，在音质补偿上要适当衰减中频，而提升高低频，以避免声音频谱展宽时出现声音尖硬刺耳。
& & 高声调，容易反映出室内的空间感、距离感，距离越远空间感越强。
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我去 基本看不懂
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本帖最后由 爱光影 于
11:41 编辑
旷课 发表于
我去 基本看不懂
& & 谢谢旷课朋友关注并赐贴！
& & 确实，许多摄像的朋友十分重视视频影像的成像质量，而在音频录制方面就简单地用自动录音了事，没有下功夫充分挖掘出XF300的16位PCM数字录音潜力。
& & 行此文，探讨一下XF300的录音技巧，想得到大家的帮助，目的还是想进一步了解熟悉自己的机机，不仅要摄好像，而且要录好音。
& & 本来，看图说话，原文配有数张音频波形图，但在复制粘贴到此后丢失，所以看起来就很不直观了。现在，把相关图片重新添加在后面，也许可以帮助我们理解一些偏理性化的东西。
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在所有影视制作中，声音的比重要求非常高，因为脱离了人声配乐，效果立马回到了上世纪20年代的水平，不信你可以试下。我转这行起初也是应影视部门的要求才了解到视频的皮毛，所以爱光影花时间提出这个概念并整理好是值得肯定的，即使你不使用XF300也最好参考下，因为你不单是录婚礼，有很多题材对声音要求较高。XF300依照爱光影的提示，PCM音轨，可见是非常好的效果，熟悉录音的也了解多声道技术，我曾在二十年前在专业刊物上讨论过此问题，但目前很多摄像机微单这些很多只提供了杜比音效，这是无法达到良好效果的，你实际可以尝试下，将PCM转杜比，杜比转PCM，就全明白了。如果你对声音要求高，而摄像机只能提供杜比，建议再配备PCM录音笔，还有，配置Rode NTG3级别以上的麦克风，无论是接录音机还是摄像机，推荐使用花房效果更加佳，可以在很大范围抑制低噪！麦克风的选择上，如果另购，请绕开1K出头的，我买过，那就是垃圾！
顶！做片子的人一定要严格对待音频！&
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puruir 发表于
在所有影视制作中，声音的比重要求非常高，因为脱离了人声配乐，效果立马回到了上世纪20年代的水平，不信你 ...
& & 非常谢谢puruir 朋友关注赐贴！讲得非常实在中肯。
& & 确实是“在所有影视制作中，声音的比重要求非常高”，因为我们“不单是录婚礼，有很多题材对声音要求较高”，“对声音要求高，而摄像机只能提供杜比，建议再配备PCM录音笔”，而XF300提供了PCM录音，所以我们应该研究它、熟悉它、利用它、用好它。
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感谢爱光影，受益多多！
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美剧里面的对白，即使轻声说话，不但能听清楚，甚至可以感受到演员在讲这句话时，口水在嘴里的流动。简直就是神音效。
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楼主，我用youcam软件+摄像头，录制产品说明的视频。
这是一个很简单的配置。录音用的是icon micu usb声卡+ISK BM700话筒。但是总感觉不满意。收音太窄。离话筒太近了，容易爆音；稍微远点儿，就听不清或者有距离感。而且这个micu声卡安装极其麻烦。必须得是销售方的客户远程操作我的电脑，安装了两个小时才搞定（因为我电脑装的程序比较多）。
请问录制类似视频，用什么样的收音方案最佳？？谢谢！！最好是可以自由说话，话筒离嘴唇的距离在5公分到40公分都可以清晰准确收音，在此范围内不受距离变化的影响。
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hjhjhj 发表于
美剧里面的对白，即使轻声说话，不但能听清楚，甚至可以感受到演员在讲这句话时，口水在嘴里的流动。简直就 ...
& & “美剧里面的对白，即使轻声说话，不但能听清楚，甚至可以感受到演员在讲这句话时，口水在嘴里的流动。简直就是神音效。”这种音效，绝对是专业中的专业制作，前期录制必须严谨，后期混音处理必须精准，非一般的摄像录音所能及！ 上传我的文档
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关于声卡话筒电平匹配与阻抗匹配方面的一些讨论
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科目：初中物理
题型：阅读理解
第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷一、选择题&&以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分，共15分)。& & 1．小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以&&【& &&】&A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力B．减小瓶盖与瓶口的接触面积C．减小瓶内外气体的压力差D．由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力& & 2．高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1～图2)，它的作用是& &&【& &&】& A．加强铁塔的稳定性& B．传输零线的电流& C．防雷电，起到避雷针的作用& D．作为备用线，供输电线断开时应急使用3．用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”，使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是&&【& &&】& & A．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大& & B．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大& & C．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同& & D．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同& & 4．磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确的是&&【& &&】& & A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应& & B．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应& & C．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应& & D．录音和放音的基本原理都是电磁感应& & 5．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是&&【& &&】& & A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭& & B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭& & C自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭& & D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭二、填空题(共15分)& & 1．(3分)如图3所不，小婷乘汽车到姥姥家去度假，汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是：远处的村庄相对于电线杆在向_________运动；近处的小树相对于电线杆在向_______运动；电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针转动。& & 2．(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_____(写出支点位置的字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______。后一种情况下，手推车可以视为______力杠杆。& & 3．(3分)在海拔3000 m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后，由于空气稀薄会产生缺氧反应，为了得到足够的氧气，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。& & 4．(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的，而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置，传递给由电磁感应原理制成的传感器，传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上，从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后，就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km，则汽车实际行驶的里程将&_______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数；若此车从北京驶往上海，以速度表上指示的时速为依据，对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。& & 5．(3分)2005年春节晚会上，一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受，善的启迪。& & (1)如图5所示，观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者，这是因为光是______________传播的。& & (2)在观看演出的过程中，我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声，这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。& & (3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光，这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。&&三、简答下列各题(共22分)& 1．(4分)火箭点火发射时，若高温火焰向下喷射到发射台上，发射台就会被烧毁。为了保护发射台，在它的底部建造了个大水池，从而巧妙地解决了这个技术问题。& & (1)火箭发射时，底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。& 2．(4分)在高压输电线路中常可看到&如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一节一节的?3．(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯，他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后，其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣，为此他请教了科技人员，得到以下信息。&&他用的小彩灯规格是“2．5 V，0．25 A”，通过串联一定数量的小彩灯，使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常发光。& &&小彩灯的构造如图8所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2．5 Ω，热时约为15 Ω。& &&细金属丝的电阻为1 Ω，正常(低压)情况下，由于支架表面有一层氧化铜的缘故，它与灯丝支架是不导通的，没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。& &&根据以上介绍的资料，请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后，其他的小彩灯还能继续发光。& & 4．(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇叭：开关掷向A端时南面的三只喇叭接通，掷向B端时南北六只喇叭全部接通。请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。& 5．(6分)长期以来，实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端，国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析，使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)& &&四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种容积相同但品种不同的铝质水壶可供选购，一种是放在液化气灶上用的，另一种是壶内装有电热器的，如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查，得到如下资料：当地居民用电的价格是0.5元／度；瓶装液化气的价格是60元／瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg，液化气的热值为4.2×107J／kg),用液化气烧水的热效率约为30％，用电热水壶烧水的热效率约为90％。根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。& &&五、(8分)为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。& &&第一阶段是理论分析：分别以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量)，导出了ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式；然后作出了泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化的图象。& &&第二阶段是实验验证：在一个量筒里放入一定量干燥的黄土，再倒入一定量的清水，计算出含沙量x，并测出泥沙水的密度ρ泥水；接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，进行同样的计算和测量，由此得出ρ泥水与x的多组数据；然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ泥水－x图象。他们惊喜地发现，实验结果与理论分析是一致的。& &&第三阶段是实际测量：在一次山洪冲刷地面时，他们采集了40 L的水样，称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ沙：2.4×103kg／m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。& & (1)请你参与环保小组第一阶段的工作，导出ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作，求出洪水中的平均含沙量。& &&六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片，从而可以方便地进行编辑与加工，保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在电脑上显示出来，或者通过电子邮件传送出去。& &&下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍，回答相关问题：& & (1)数码相机的电源打开后，就处于待机状态，这时要消耗一定的电能；拍摄时，拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照，每5min拍一张照片，相机使用过程中的平均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。& & (2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电，充电的效率多大?七、(12分)空调的“匹数”，是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异，为便于比较，空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时，除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外，还要考虑“能效比”。空调的能效比=，它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大，一般在2～3之间，最高的可达到3．5左右，应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算：制冷量Q冷＝S（房间面积）×140w－180 w；制热量Q热=S(房间面积)×180 W－240 W(此公式适用于层高2．5 m的房间，如果层高偏大，则应适当加大功率)。& &&下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。& &&请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书，通过计算回答下面的问题：& & 1．这台空调的能效比是多少。& & 2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2，层高为2．7 m，他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。& & 3．若小明家用此空调器制冷，空调器的压缩机每天实际工作6 h，一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元／度)& &&八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏，需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成，小军给爸爸当助手。& &&小军爸爸断开家中进户线的总开关，在拆旧换新的过程中发现：拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14)，因为室内导线都在水泥墙内，无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。&&于是他闭合家中进户线的总开关，用试电笔检测各根导线，发现：第①根导线可以使试电笔发光；第②、⑨根导线不能使试电笔发光。&&根据小军爸爸的检测，能不能判断各根导线的连接情况?小军经过仔细思考后认为，不能判断每根导线的连接情况，如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。& & (1)你认为小军的观点对不对?为什么?& & (2)你能不能利用常用的家用电器，如台灯等(均带有插头)，鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。& & (3)根据你的判断，将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。
科目：初中物理
题型：阅读理解
第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷一、选择题&&以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分，共15分)。& & 1．小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以&&【& &&】&A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力B．减小瓶盖与瓶口的接触面积C．减小瓶内外气体的压力差D．由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力& & 2．高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1～图2)，它的作用是& &&【& &&】& A．加强铁塔的稳定性& B．传输零线的电流& C．防雷电，起到避雷针的作用& D．作为备用线，供输电线断开时应急使用3．用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”，使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是&&【& &&】& & A．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大& & B．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大& & C．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同& & D．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同& & 4．磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确的是&&【& &&】& & A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应& & B．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应& & C．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应& & D．录音和放音的基本原理都是电磁感应& & 5．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是&&【& &&】& & A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭& & B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭& & C自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭& & D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭二、填空题(共15分)& & 1．(3分)如图3所不，小婷乘汽车到姥姥家去度假，汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是：远处的村庄相对于电线杆在向_________运动；近处的小树相对于电线杆在向_______运动；电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针转动。& & 2．(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_____(写出支点位置的字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______。后一种情况下，手推车可以视为______力杠杆。& & 3．(3分)在海拔3000 m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后，由于空气稀薄会产生缺氧反应，为了得到足够的氧气，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。& & 4．(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的，而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置，传递给由电磁感应原理制成的传感器，传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上，从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后，就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km，则汽车实际行驶的里程将&_______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数；若此车从北京驶往上海，以速度表上指示的时速为依据，对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。& & 5．(3分)2005年春节晚会上，一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受，善的启迪。& & (1)如图5所示，观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者，这是因为光是______________传播的。& & (2)在观看演出的过程中，我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声，这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。& & (3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光，这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。&&三、简答下列各题(共22分)& 1．(4分)火箭点火发射时，若高温火焰向下喷射到发射台上，发射台就会被烧毁。为了保护发射台，在它的底部建造了个大水池，从而巧妙地解决了这个技术问题。& & (1)火箭发射时，底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。& 2．(4分)在高压输电线路中常可看到&如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一节一节的?3．(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯，他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后，其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣，为此他请教了科技人员，得到以下信息。&&他用的小彩灯规格是“2．5 V，0．25 A”，通过串联一定数量的小彩灯，使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常发光。& &&小彩灯的构造如图8所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2．5 Ω，热时约为15 Ω。& &&细金属丝的电阻为1 Ω，正常(低压)情况下，由于支架表面有一层氧化铜的缘故，它与灯丝支架是不导通的，没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。& &&根据以上介绍的资料，请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后，其他的小彩灯还能继续发光。& & 4．(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇叭：开关掷向A端时南面的三只喇叭接通，掷向B端时南北六只喇叭全部接通。请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。& 5．(6分)长期以来，实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端，国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析，使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)& &&四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种容积相同但品种不同的铝质水壶可供选购，一种是放在液化气灶上用的，另一种是壶内装有电热器的，如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查，得到如下资料：当地居民用电的价格是0.5元／度；瓶装液化气的价格是60元／瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg，液化气的热值为4.2×107J／kg),用液化气烧水的热效率约为30％，用电热水壶烧水的热效率约为90％。根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。& &&五、(8分)为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。& &&第一阶段是理论分析：分别以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量)，导出了ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式；然后作出了泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化的图象。& &&第二阶段是实验验证：在一个量筒里放入一定量干燥的黄土，再倒入一定量的清水，计算出含沙量x，并测出泥沙水的密度ρ泥水；接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，进行同样的计算和测量，由此得出ρ泥水与x的多组数据；然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ泥水－x图象。他们惊喜地发现，实验结果与理论分析是一致的。& &&第三阶段是实际测量：在一次山洪冲刷地面时，他们采集了40 L的水样，称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ沙：2.4×103kg／m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。& & (1)请你参与环保小组第一阶段的工作，导出ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作，求出洪水中的平均含沙量。& &&六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片，从而可以方便地进行编辑与加工，保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在电脑上显示出来，或者通过电子邮件传送出去。& &&下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍，回答相关问题：& & (1)数码相机的电源打开后，就处于待机状态，这时要消耗一定的电能；拍摄时，拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照，每5min拍一张照片，相机使用过程中的平均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。& & (2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电，充电的效率多大?七、(12分)空调的“匹数”，是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异，为便于比较，空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时，除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外，还要考虑“能效比”。空调的能效比=，它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大，一般在2～3之间，最高的可达到3．5左右，应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算：制冷量Q冷＝S（房间面积）×140w－180 w；制热量Q热=S(房间面积)×180 W－240 W(此公式适用于层高2．5 m的房间，如果层高偏大，则应适当加大功率)。& &&下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。& &&请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书，通过计算回答下面的问题：& & 1．这台空调的能效比是多少。& & 2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2，层高为2．7 m，他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。& & 3．若小明家用此空调器制冷，空调器的压缩机每天实际工作6 h，一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元／度)& &&八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏，需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成，小军给爸爸当助手。& &&小军爸爸断开家中进户线的总开关，在拆旧换新的过程中发现：拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14)，因为室内导线都在水泥墙内，无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。&&于是他闭合家中进户线的总开关，用试电笔检测各根导线，发现：第①根导线可以使试电笔发光；第②、⑨根导线不能使试电笔发光。&&根据小军爸爸的检测，能不能判断各根导线的连接情况?小军经过仔细思考后认为，不能判断每根导线的连接情况，如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。& & (1)你认为小军的观点对不对?为什么?& & (2)你能不能利用常用的家用电器，如台灯等(均带有插头)，鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。& & (3)根据你的判断，将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。
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