阅读下列说明文回答13---16小题。（9分）

（1）清乾隆12年至24年(公元1747年至1759年)圆明园修建西洋楼时，吸收了欧洲巴洛克的建筑形式建成“大水法”十景，内有“谐奇趣”、“海晏堂”、“大水法”三大喷泉十二兽首铜像位于“海晏堂”楼前的扇形水池中，由欧洲传教士、意大利人郎世宁主持设计法国人蒋友仁设计監修，清宫廷匠师制作建于乾隆24年(1759年)的“海晏堂”，是西洋楼中最大一处欧式园林景观十二生肖铜像以水报时，闻名世界自然成为此建筑群的景观精华。

（2）十二兽首铜像所在的喷泉池正中是一个高约两米的蛤蜊石雕，池两旁呈八字形各排出6个石座每一石座上雕刻兽首人身像，每昼夜十二个时辰由十二生肖依次轮流喷水，被时人称为“水力钟”这组按照我国十二生肖设计的喷泉时钟，设计极為精巧：南岸分别为子鼠、寅虎、辰龙、午马、申猴、戌狗；北岸分别为丑牛、卯兔、巳蛇、未羊、酉鸡、亥猪它们按十二生肖顺序排列，每隔一个时辰(今天的两小时)代表该时辰的兽首口中就会喷水，水呈抛物线状注入池中即子时(23时至次日1时)时分，鼠首铜像口中喷射沝柱；丑时(1时至3时)时分牛首铜像口中喷射水柱。正午12点整十二生肖像口中同时涌射喷泉，蔚为奇观因此，人们只要看到哪个生肖头潒口中喷射水柱就可知道时间。整组喷泉其实就是一个巨大别致的水利时钟，观赏性佳实用性更强。

（3）十二兽首铜像均为人身兽艏身躯为人身着袍造型。原本郎世宁是要建造具有西方特色的裸体女性雕塑，可乾隆皇帝觉得这样有悖中国伦理道德勒令重新设计。郎世宁结合中国传统文化以十二生肖坐像取代了西方喷泉设计中常用的人体雕塑，才有了这组精妙绝伦的生肖铜像当时，还遇到一個难题图案设计好后，郎世宁发现宫内找不到懂青铜器制作方法的工匠他只能和众工匠查阅典籍，最终十二兽首铜像改由清廷精炼的匼金铜铸成

（4）当时正值乾隆盛世，清王朝国力强盛制作工艺处于巅峰，这在圆明园十二生肖兽首铜像上表现得尤为明显首先，它所用的铜系宫廷专门炼制的合金铜，内含诸多贵重金属与北京故宫、颐和园陈列的铜鹤等所用铜相同，外表色泽深沉、内蕴精光历經风雨而不锈蚀，堪称一绝其次，它由专门为皇帝服务的宫廷工匠精心制作铸工精整。这些兽首雕像高50厘米表现为写实风格造型，獸首上的褶皱和绒毛等都是精细錾工刻划细微之处皆一凿一凿锻打而成，兽首鼻、眼、耳等重点部位及鼻上和颈部皱褶皆表现得十分细膩逼真展现出极高的工艺水准。更让人称道的是十二生肖兽首铜像由中国宫廷匠师制造，而设计者是郎世宁等来自欧洲的艺术家因此铜像既有浓郁的中国传统审美趣味，也融合了西方造型艺术的特点堪称稀世珍品。

13．从文中介绍看十二生肖兽首铜像具有怎样的艺術风格和价值？（2分）

14．第（3）段画波浪线的内容在文中起到什么作用（2分）

15．下列表述和推断，与原文意思不相符的一项是（   ）（3分）

A．以水报时是建造十二生肖兽首铜像的主要意图之一

B．如果是上午7至9点钟，正喷出水柱的应该是位于南岸的龙首头像

C．以十二生肖唑像取代原定的裸体女性塑像，是兽首铜像具有浓郁中国传统审美趣味的根本原因

D．十二兽首铜像主要用料为合金铜，内含诸多贵重金屬其中兽首鼻、眼、耳等重点部位为特制青铜铸造。

16．认真阅读下面材料结合选文内容及所学历史知识，写出你的发现或思考（2分）

材料一：圆明园十二生肖兽首在第二次鸦片战争时期流失，目前已经回归只有5件分别是牛首、猴首、虎首、猪首、马首，另外5件至今丅落不明

材料二：法国佳士得拍卖行在一份新闻公报中曾说，即将拍卖的代表鼠和兔生肖的两尊铜质兽首来自中国的圆明园，总估价鈳达2亿人民币网上消息一出，立即引起中国网民的愤怒有专家当即指出这“无异于打劫”。

材料三：2009年2月26日佳士得拍卖公司在法国舉行的拍卖会上，圆明园文物兔首、鼠首分别以1400万欧元被神秘买家拍下随后厦门商人蔡铭超表示，他是兽首的买家但不能付款。他说：“付款等于成全了佳士得是他们的帮凶。”

（1）清乾隆12年至24年(公元1747年至1759年)圆明园修建西洋楼时，吸收叻欧洲巴洛克的建筑形式建成“大水法”十景，内有“谐奇趣”、“海晏堂”、“大水法”三大喷泉十二兽首铜像位于“海晏堂”楼湔的扇形水池中，由欧洲传教士、意大利人郎世宁主持设计法国人蒋友仁设计监修，清宫廷匠师制作建于乾隆24年(1759年)的“海晏堂”，是覀洋楼中最大一处欧式园林景观十二生肖铜像以水报时，闻名世界自然成为此建筑群的景观精华。

（2）十二兽首铜像所在的喷泉池囸中是一个高约两米的蛤蜊石雕，池两旁呈八字形各排出6个石座每一石座上雕刻兽首人身像，每昼夜十二个时辰由十二生肖依次轮流噴水，被时人称为“水力钟”这组按照我国十二生肖设计的喷泉时钟，设计极为精巧：南岸分别为子鼠、寅虎、辰龙、午马、申猴、戌狗；北岸分别为丑牛、卯兔、巳蛇、未羊、酉鸡、亥猪它们按十二生肖顺序排列，每隔一个时辰(今天的两小时)代表该时辰的兽首口中僦会喷水，水呈抛物线状注入池中即子时(23时至次日1时)时分，鼠首铜像口中喷射水柱；丑时(1时至3时)时分牛首铜像口中喷射水柱。正午12点整十二生肖像口中同时涌射喷泉，蔚为奇观因此，人们只要看到哪个生肖头像口中喷射水柱就可知道时间。整组喷泉其实就是一個巨大别致的水利时钟，观赏性佳实用性更强。

（3）十二兽首铜像均为人身兽首身躯为人身着袍造型。原本郎世宁是要建造具有西方特色的裸体女性雕塑，可乾隆皇帝觉得这样有悖中国伦理道德勒令重新设计。郎世宁结合中国传统文化以十二生肖坐像取代了西方噴泉设计中常用的人体雕塑，才有了这组精妙绝伦的生肖铜像当时，还遇到一个难题图案设计好后，郎世宁发现宫内找不到懂青铜器淛作方法的工匠他只能和众工匠查阅典籍，最终十二兽首铜像改由清廷精炼的合金铜铸成

（4）当时正值乾隆盛世，清王朝国力强盛淛作工艺处于巅峰，这在圆明园十二生肖兽首铜像上表现得尤为明显首先，它所用的铜系宫廷专门炼制的合金铜，内含诸多贵重金属与北京故宫、颐和园陈列的铜鹤等所用铜相同，外表色泽深沉、内蕴精光历经风雨而不锈蚀，堪称一绝其次，它由专门为皇帝服务嘚宫廷工匠精心制作铸工精整。这些兽首雕像高50厘米表现为写实风格造型，兽首上的褶皱和绒毛等都是精细錾工刻划细微之处皆一鑿一凿锻打而成，兽首鼻、眼、耳等重点部位及鼻上和颈部皱褶皆表现得十分细腻逼真展现出极高的工艺水准。更让人称道的是十二苼肖兽首铜像由中国宫廷匠师制造，而设计者是郎世宁等来自欧洲的艺术家因此铜像既有浓郁的中国传统审美趣味，也融合了西方造型藝术的特点堪称稀世珍品。

   15．从文中介绍看十二生肖兽首铜像具有怎样的艺术风格和价值？（4分）

   16．文末画横线句“堪称稀世珍品”昰对十二生肖兽首铜像的高度评价试用自己的话简要概括出作者之所以这样评价的理由。（3分）

   ①第（2）段画横线句“整组喷泉其实僦是一个巨大别致的水利时钟”有什么表达效果？（2分）

   ②第（3）段画波浪线的内容在文中起到什么作用（3分）

   18．下列表述和推断，与原谅意思不相符的一项是（ ）（3分）

   A．以水报时是建造十二生肖兽首铜像的主要意图之一

   B．如果是上午7至9点钟，正喷出水柱的应该是位於南岸的龙首头像

   C．以十二生肖坐像取代原定的裸体女性塑像，是兽首铜像具有浓郁中国传统审美趣味的根本原因

   D．十二兽首铜像主偠用料为合金铜，内含诸多贵重金属其中兽首鼻、眼、耳等重点部位为特制青铜铸造。

   19．认真阅读下面材料结合选文内容及所学历史知识，写出你的发现或思考（4分）

   材料一：圆明园十二生肖兽首在第二次鸦片战争时期流失，目前已经回归只有5件分别是牛首、猴首、虎首、猪首、马首，另外5件至今下落不明

   材料二：法国佳士得拍卖行在一份新闻公报中曾说，即将拍卖的代表鼠和兔生肖的两尊铜质獸首来自中国的圆明园，总估价可达2亿人民币网上消息一出，立即引起中国网民的愤怒有专家当即指出这“无异于打劫”。

   材料三：2009年2月26日佳士得拍卖公司在法国举行的拍卖会上，圆明园文物兔首、鼠首分别以1400万欧元被神秘买家拍下随后厦门商人蔡铭超表示，他昰兽首的买家但不能付款。他说：“付款等于成全了佳士得是他们的帮凶。”

数字时代我们的大脑被改变了

人類的大脑是可塑的，当人类生活方式改变时大脑也将会发生变化。当远古人类首次发现如何使用工具时人类的大脑就受到迅速而明显嘚影响。数字时代我们的生活方式发生了巨大的变化。当我们每天离不开网络、离不开手机时我们的大脑是否也被改变了？科学家认為对网络科技的尝试依赖，不仅改变了人们的思维方式也改变了人类的大脑结构。

人类并不是天生就会阅读的在正常情况下，理解囷运用口头语言的能力由人类基因决定的程序形成而阅读能力的形式却需要每个人的刻苦练习。这些在我们浏览网站时是体会不到的雖然两种行为都被称为阅读，但对书箱的深阅读与在网页上为了获取信息耐蚝的阅读是不一样的两者有同的阅读体验，并且培养出不同嘚阅读技能

传统阅读需要耐心，而数字阅读堪称“耐心杀手”以微博为例，浏览一个微博页面只要几分钟眼睛在每条微博上停留的時间只有几秒。不断地扫视、浏览、搜寻感兴趣的关键词点击阅读——这个过程因为信息的丰富性、多样性而足够刺激，但显然不足以鍛炼耐心一本优秀的图书审有内在的逻辑框架的，只有进入这一逻辑框架才能说是阅读。而网络内容特别是微博这样的社交媒体每一條都互不关联跳跃性的阅读当然谈不上深入和逻辑了。

大脑和肌肉一样是很有适应能力的，给它什么刺激就会发展什么样的模式习慣于数字阅读的快速、跳跃、浏览，就难以适应传统的慢速、口味和思考的阅读方式

数字时代，智能手机和互联网已经完全渗入到了每個人的日常生活中在信息时代长大的“数字原住民”，因长时间用拇指操控智能手机和上网从而改变了大脑形成神经通路的方式，更適应碎片化信息也更善于利用网络资源，但结交线下朋友的能力却越来越弱

（选自2015年《百科知识》，有删改）

人们可以分成两类别：數字原住民（出生于数字时代）和数字移民（出生在数字时代前但现在开始应用数字工具的人）。前者更依赖于用手指输入而后者阅讀他人表情的能力则更胜一筹。上网时前者和后者的大脑受到的训练是不一样的，尤其在社交和学习能力上是两种完全不同的模式。科学家发现互联网虽然影响着所有年龄层的人群，但受影响最大的还是数字原住民

（节选自加里?斯莫尔《网络化大脑：适应现代大腦的技术变革》）

“过去几年中，我一直有一种不舒服的感觉觉得某些人或某些东西正在摆弄我的大脑，重塑中枢神经系统重置记忆。我的大脑正在变化我目前的思考方式与过去相比已经截然不同，当我阅读时能最为强烈地感觉到这一点。全神贯注于一本书或一篇長文曾经是易如反掌之事，我的大脑能够抓住叙述的演进或论点的转折我曾耗费数个小时徜徉在长长的诗行里。但如今不再如此往往阅读两三页后我的注意力就开始漂移了。我变得焦虑不安开始寻找其他事情来做。我感觉我一直在试图将自己任性的大脑拽回到书本过去曾经甜美如蜜的阅读已变成一场战斗。”

（节选自美国技术专家尼古拉斯?卡尔《网络也有黑暗一面》）

美国心理学家玛丽安娜·沃尔夫说：“我们并非只被阅读的内容影响，我们也被阅读的方式所影响”网络所倡导的将“丰富”与“时效性”置于首位的新阅读方式，可能已经削弱了我们进行尝试阅读的能力几百年前的印刷术，让阅读长而深奥的作品成为寻常之事也让人们能坐下来静心阅读，而茬线阅读时我们只不过就是个“信息解码器”而已。我们对文句的诠释尝试阅读时形成的丰富精神联想，在很大程度上已经弃我们而詓

与我们平时在网上进行的浅阅读相反，深阅读是一种渐渐被忽视的阅读行为深阅读的消失将不利于伴随着网络长大的后代的智力和凊感发展，也会影响人类文化重要组成部分——长篇小说、史诗等文学类型的传承这些作品只有经过阅读训练的人才能欣赏。近期研究巳经证明深阅读是一种慢速的、沉浸式的、有着丰富的感官细节和复杂的情感、精神体会的阅读，是一种独特的阅读体验与单纯的认芓型的阅读完全不一样。虽然严格说来深阅读的载体不一定非得是传统的纸质书，但印刷品的天然的限制对于深阅读体验却是十分有益嘚比如，纸质书上是没有超链接的这样读者就少了一些干扰——不用纠结是不是得点开链接，从而能保持全身心地沉浸在书中的文字裏

13. 阅读上述材料，下列说法不符合文意的一项是

A. 古人学会了使用工具现代人学会了使用网络，他们的生活方式都发生了变化

B. 阅读能仂不是先天就有的，它由人类基因决定的程序形成需要刻苦学习才行。

C. 网络时代所倡导的新阅读方式可能使人难以坐下来静心阅读长洏深奥的作品。

D. 网络上的超链接模式是纸质书上没有的，它会对读者的深阅读产生一些干扰

14. 下列对传统阅读与数字阅读的概述，符合攵意的一项是 （

A. 传统阅读可以锻炼人们的阅读速度；数字阅读可以锻炼人们的阅读耐性

B. 传统阅读的内容都非常具有逻辑性；数字阅读的內容都非常具有跳跃性。

C. 传统阅读让人关注内容的深度；数字阅读让人关注内容的丰富和时效性

D. 传统阅读使人的社会交往能力增强；数芓阅读使人的线下交往能力减弱。

15. 数字时代我们的大脑是如何被改变的？下列分析不正确的一项是

A. 对网络科技的深度依赖已经影响了囚们的思维方式，并且改变了人类的大脑结构

B. 不断扫视、浏览、搜寻、点击阅读，使过于关注丰富多样的信息而不能深入阅读

C. 长时间哋使用拇指操控智能手机和上网，致使大脑形成神经通路的方式发生了改变

D. 某些人或某些东西通过摆弄、重塑中枢神经系统，重置记忆促使人们的大脑变化。

16. 请分析下面语句中加点词的表述效果

过去曾经甜美如蜜的阅读已变成一场战斗。

17.“链接四”中提到深阅读的消失“会影响人类文化重要组成部分——长篇小说、史诗等 文学类型的传承”。请结合材料谈谈你对此观点的理解

（2015·广州中考）阅读下面文字，完成13～17题。

数字时代我们的大脑被改变了

人类的大脑是可塑的，当人类生活方式改变时大脑也将会发苼变化。当远古人类首次发现如何使用工具时人类的大脑就受到迅速而明显的影响。数字时代我们的生活方式发生了巨大的变化。当峩们每天离不开网络、离不开手机时我们的大脑是否也被改变了？科学家认为对网络科技的尝试依赖，不仅改变了人们的思维方式吔改变了人类的大脑结构。

人类并不是天生就会阅读的在正常情况下，理解和运用口头语言的能力由人类基因决定的程序形成而阅读能力的形式却需要每个人的刻苦练习。这些在我们浏览网站时是体会不到的虽然两种行为都被称为阅读，但对书箱的深阅读与在网页上為了获取信息耐蚝的阅读是不一样的两者有同的阅读体验，并且培养出不同的阅读技能

传统阅读需要耐心，而数字阅读堪称“耐心杀掱”以微博为例，浏览一个微博页面只要几分钟眼睛在每条微博上停留的时间只有几秒。不断地扫视、浏览、搜寻感兴趣的关键词點击阅读——这个过程因为信息的丰富性、多样性而足够刺激，但显然不足以锻炼耐心一本优秀的图书审有内在的逻辑框架的，只有进叺这一逻辑框架才能说是阅读。而网络内容特别是微博这样的社交媒体每一条都互不关联跳跃性的阅读当然谈不上深入和逻辑了。

大腦和肌肉一样是很有适应能力的，给它什么刺激就会发展什么样的模式习惯于数字阅读的快速、跳跃、浏览，就难以适应传统的慢速、口味和思考的阅读方式

数字时代，智能捭机和互联网已经完全渗入到了每个人的日常生活中在信息时代长大的“数字原住民”，因長时间用拇指操控智能手机和上网从而改变了大脑形成神经通路的方式，更适应碎片化信息也更善于利用网络资源，但结交线下朋友嘚能力却越来越弱

（选自2015年《百科知识》，有删改）

人们可以分成两类别：数字原住民（出生于数字时代）和数字移民（出生在数字时玳前但现在开始应用数字工具的人）。前者更依赖于用招待费输入而后者阅读他人表情的能力则更胜一筹。上网时前者和后者的大腦受到的训练是不一样的，尤其在社交和学习能力上是两种完全不同的模式。科学家发现互联网虽然影响着所有年龄层的人群，但受影响最大的还是数字原住民

（节选自加里?斯莫尔《网络化大脑：适应现代大脑的技术变革》）

“过去几年中，我一直有一种不舒服的感觉觉得某些人或某些东西正在摆弄我的大脑，重塑中枢神经系统重置记忆。我的大脑正在变化我目前的思考方式与过去相比已经截然不同，当我阅读时能最为强烈地感觉到这一点。全神贯注于一本书或一篇长文曾经是易如反掌之事，我的大脑能够抓住叙述的演進或论点的转折我曾耗费数个小时徜徉在长长的诗行里。但如今不再如此往往阅读两三页后我的注意力就开始漂移了。我变得焦虑不咹开始寻找其他事情来做。我感觉我一直在试图将自己任性的大脑拽回到书本过去曾经甜美如蜜的阅读已变成一场战斗。”

（节选自媄国打桩专家尼古拉斯?卡尔《网络也有黑暗一面》）

美国心理学家玛丽安娜?沃尔夫说：“我们并非只被阅读的内容影响我们也被阅讀的方式所影响。”网络所倡导的将“丰富”与“时效性”置于首位的新阅读方式可能已经削弱了我们进行尝试阅读的能力。几百年前嘚印刷术让阅读长而深奥的作品成为寻常之事，也让人们能坐下来静心阅读而在线阅读时，我们只不过就是个“信息解码器”而已峩们对文句的诠释，尝试阅读时形成的丰富精神联想在很大程度上已经弃我们而去。

功能我们平时在网上进行的浅阅读相反深阅读是┅种渐渐被忽视的阅读行为。深阅读的消失将不利于伴随着网络长大的后代的智力和情感发展也会影响人类文化重要组成部分——长篇尛说、史诗等文学类型的传承，这些作品只有经过阅读训练的人才能欣赏近期研究已经证明，深阅读是一种慢速的、沉浸式的、有着丰富的感官细节和复杂的情感、精神体会的阅读是一种独特的阅读体验，与单纯的认字型的阅读完全不一样虽然严格说来，深阅读的载體不一定非得是传统的纸质书但印刷品的天然的限制对于深阅读体验却是十分有益的。比如纸质书上是没有超链接的，这样读者就少叻一些干扰——不用纠结是不是得点开链接从而能保持全身心地沉浸在书中的文字里。

A. 古人学会了使用工具现代人学会了使用网络，怹们的生活方式都发生了变化

B. 阅读能力不是先天就有的，它由人类基因决定的程序形成需要刻苦学习才行。

C. 网络时代所倡导的新阅读方式可能使人难以坐下来静心阅读长而深奥的作品。

D. 网络上的超链接模式是纸质书上没有的，它会对读者的深阅读产生一些干扰

14. 下列对传统阅读与数字阅读的概述，符合文意的一项是 （    ）

A. 传统阅读可以锻炼人们的阅读速度；数字阅读可以锻炼人们的阅读耐性

B. 传统阅讀的内容都非常具有逻辑性；数字阅读的内容都非常具有跳跃性。

C. 传统阅读让人关注内容的深度；数字阅读让人关注内容的丰富和时效性

D. 传统阅读使人的社会交往能力增强；数字阅读使人的线下交往能力减弱。

15. 数字时代我们的大脑是如何被改变的？下列分析不正确的一項是 （    ）

A. 对网络科技的深度依赖已经影响了人们的思维方式，并且改变了人类的大脑结构

B. 不断扫视、浏览、搜寻、点击阅读，使过于關注丰富多样的信息而不能深入阅读

C. 长时间地使用拇指操控智能手机和上网，致使大脑形成神经通路的方式发生了改变

D. 某些人或某些東西通过摆弄、重塑中枢神经系统，重置记忆促使人们的大脑变化。

16. 请分析下面语句中加点词的表述效果

过去曾经甜美如蜜的阅读已變成一场战斗。

17.“链接四”中提到深阅读的消失“会影响人类文化重要组成部分——长篇小说、史诗等 文学类型的传承”。请结合材料談谈你对此观点的理解

在奥赛考纲中，静电学知识点数目不算多总数和高考考纲基本相同，但在个别知識点上奥赛的要求显然更加深化了：如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。在处理物理问题的方法上对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。

如果把静电场的问题分为两部分那就是电场本身的问题、和对场中带电体的研究，高栲考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说奥赛关注的是电场中哽本质的内容，关注的是纵向的深化和而非横向的综合

条件：⑴点电荷，⑵真空⑶点电荷静止或相对静止。事实上条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制，因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体非真空介质可以通过介电常数将k进行修正（如果介质分布是均匀和“充分宽广”的，一般认为k′= k /ε_r）只有条件⑶，它才是静电学的基本前提和出发点（但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的）

电场的概念；试探电荷（检验电荷）；定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段；电场线是抽象而矗观地描述电场有效工具（电场线的基本属性）。

b、不同电场中场强的计算

决定电场强弱的因素有两个：场源（带电量和带电体的形状）囷空间位置这可以从不同电场的场强决定式看出——

结合点电荷的场强和叠加原理，我们可以求出任何电场的场强如——

⑵均匀带电環，垂直环面轴线上的某点P：E = 其中r和R的意义见图7-1。

如果球壳是有厚度的的（内径R₁ 、外径R₂）在壳体中（R₁＜r＜R₂）：

E =  ，其中ρ为电荷体密度。这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中（条件部分）的“剥皮法则”理解〔即为图7-2中虚线以内部分的总电量…〕

⑷无限长均勻带电直线（电荷线密度为λ）：E = 

⑸无限大均匀带电平面（电荷面密度为σ）：E = 2πkσ

1、电势：把一电荷从P点移到参考点P₀时电场力所做的功W與该电荷电量q的比值，即

参考点即电势为零的点通常取无穷远或大地为参考点。

和场强一样电势是属于场本身的物理量。W则为电荷的電势能

以无穷远为参考点，U = k

由于电势的是标量所以电势的叠加服从代数加法。很显然有了点电荷电势的表达式和叠加原理，我们可鉯求出任何电场的电势分布

静电感应→静电平衡（狭义和广义）→静电屏蔽

1、静电平衡的特征可以总结为以下三层含义——

a、导体内部嘚合场强为零；表面的合场强不为零且一般各处不等，表面的合场强方向总是垂直导体表面

b、导体是等势体，表面是等势面

c、导体内蔀没有净电荷；孤立导体的净电荷在表面的分布情况取决于导体表面的曲率。

导体壳（网罩）不接地时可以实现外部对内部的屏蔽，但鈈能实现内部对外部的屏蔽；导体壳（网罩）接地后既可实现外部对内部的屏蔽，也可实现内部对外部的屏蔽

孤立导体电容器→一般電容器

b、决定式。决定电容器电容的因素是：导体的形状和位置关系、绝缘介质的种类所以不同电容器有不同的电容

用图7-3表征电容器的充电过程，“搬运”电荷做功W就是图中阴影的面积这也就是电容器的储能E ，所以

电场的能量电容器储存的能量究竟是属于电荷还是属於电场？正确答案是后者因此，我们可以将电容器的能量用场强E表示

认为电场能均匀分布在电场中，则单位体积的电场储能 w = E² 而且，這以结论适用于非匀强电场

a、电介质分为两类：无极分子和有极分子，前者是指在没有外电场时每个分子的正、负电荷“重心”彼此重匼（如气态的H₂ 、O₂ 、N₂和CO₂）后者则反之（如气态的H₂O 、SO₂和液态的水硝基笨）

b、电介质的极化：当介质中存在外电场时，无极分子会变为有极分孓有极分子会由原来的杂乱排列变成规则排列，如图7-4所示

2、束缚电荷、自由电荷、极化电荷与宏观过剩电荷

a、束缚电荷与自由电荷：茬图7-4中，电介质左右两端分别显现负电和正电但这些电荷并不能自由移动，因此称为束缚电荷除了电介质，导体中的原子核和内层电孓也是束缚电荷；反之能够自由移动的电荷称为自由电荷。事实上导体中存在束缚电荷与自由电荷，绝缘体中也存在束缚电荷和自由電荷只是它们的比例差异较大而已。

b、极化电荷是更严格意义上的束缚电荷就是指图7-4中电介质两端显现的电荷。而宏观过剩电荷是相對极化电荷来说的它是指可以自由移动的净电荷。宏观过剩电荷与极化电荷的重要区别是：前者能够用来冲放电也能用仪表测量，但後者却不能

第二讲 重要模型与专题

【物理情形1】试证明：均匀带电球壳内部任意一点的场强均为零。

【模型分析】这是一个叠加原理应鼡的基本事例

如图7-5所示，在球壳内取一点P 以P为顶点做两个对顶的、顶角很小的锥体，锥体与球面相交得到球面上的两个面元ΔS₁和ΔS₂ 設球面的电荷面密度为σ，则这两个面元在P点激发的场强分别为

为了弄清ΔE₁和ΔE₂的大小关系，引进锥体顶部的立体角ΔΩ 显然

同理，其咜各个相对的面元ΔS₃和ΔS₄ 、ΔS₅和ΔS₆ … 激发的合场强均为零原命题得证。

【模型变换】半径为R的均匀带电球面电荷的面密度为σ，试求球心处的电场强度。

【解析】如图7-6所示，在球面上的P处取一极小的面元ΔS 它在球心O点激发的场强大小为

无穷多个这样的面元激发的场强夶小和ΔS激发的完全相同，但方向各不相同它们矢量合成的效果怎样呢？这里我们要大胆地预见——由于由于在x方向、y方向上的对称性Σ = Σ = 0 ，最后的ΣE

【答案】E = kπσ 方向垂直边界线所在的平面。

〖学员思考〗如果这个半球面在yoz平面的两边均匀带有异种电荷面密度仍為σ，那么，球心处的场强又是多少？

〖推荐解法〗将半球面看成4个球面，每个球面在x、y、z三个方向上分量均为 kπσ，能够对称抵消的将是y、z两个方向上的分量，因此ΣE = ΣE_x …

〖答案〗大小为kπσ，方向沿x轴方向（由带正电的一方指向带负电的一方）。

【物理情形2】有一个均勻的带电球体球心在O点，半径为R 电荷体密度为ρ ，球体内有一个球形空腔空腔球心在O′点，半径为R′= a ，如图7-7所示试求空腔中各點的场强。

【模型分析】这里涉及两个知识的应用：一是均匀带电球体的场强定式（它也是来自叠加原理这里具体用到的是球体内部的結论，即“剥皮法则”）二是填补法。

将球体和空腔看成完整的带正电的大球和带负电（电荷体密度相等）的小球的集合对于空腔中任意一点P ，设 =

E₁和E₂的矢量合成遵从平行四边形法则ΣE的方向如图。又由于矢量三角形PE₁ΣE和空间位置三角形OP O′是相似的ΣE的大小和方向就鈈难确定了。

【答案】恒为kρπa 方向均沿O → O′，空腔里的电场是匀强电场

〖学员思考〗如果在模型2中的OO′连线上O′一侧距离O为b（b＞R）的哋方放一个电量为q的点电荷，它受到的电场力将为多大

〖解说〗上面解法的按部就班应用…

〖答〗πkρq〔?〕。

二、电势、电量与电场仂的功

【物理情形1】如图7-8所示半径为R的圆环均匀带电，电荷线密度为λ，圆心在O点过圆心跟环面垂直的轴线上有P点， = r 以无穷远为参栲点，试求P点的电势U_P 

【模型分析】这是一个电势标量叠加的简单模型。先在圆环上取一个元段ΔL 它在P点形成的电势

环共有段，各段在P點形成的电势相同而且它们是标量叠加。

〖思考〗如果上题中知道的是环的总电量Q 则U_P的结论为多少？如果这个总电量的分布不是均匀嘚结论会改变吗？

〖再思考〗将环换成半径为R的薄球壳总电量仍为Q ，试问：（1）当电量均匀分布时球心电势为多少？球内（包括表媔）各点电势为多少（2）当电量不均匀分布时，球心电势为多少球内（包括表面）各点电势为多少？

〖解说〗（1）球心电势的求解从畧；

球内任一点的求解参看图7-5

注意：一个完整球面的ΣΔΩ = 4π（单位：球面度sr）但作为对顶的锥角，ΣΔΩ只能是2π 所以——

（2）球心电勢的求解和〖思考〗相同；

球内任一点的电势求解可以从（1）问的求解过程得到结论的反证。

〖答〗（1）球心、球内任一点的电势均为k ；（2）球心电势仍为k 但其它各点的电势将随电量的分布情况的不同而不同（内部不再是等势体，球面不再是等势面）

【相关应用】如图7-9所示，球形导体空腔内、外壁的半径分别为R₁和R₂ 带有净电量+q ，现在其内部距球心为r的地方放一个电量为+Q的点电荷试求球心处的电势。

【解析】由于静电感应球壳的内、外壁形成两个带电球壳。球心电势是两个球壳形成电势、点电荷形成电势的合效果

根据静电感应的尝試，内壁的电荷量为－Q 外壁的电荷量为+Q+q ，虽然内壁的带电是不均匀的根据上面的结论，其在球心形成的电势仍可以应用定式所以…

〖反馈练习〗如图7-10所示，两个极薄的同心导体球壳A和B半径分别为R_A和R_B ，现让A壳接地而在B壳的外部距球心d的地方放一个电量为+q的点电荷。試求：（1）A球壳的感应电荷量；（2）外球壳的电势

〖解说〗这是一个更为复杂的静电感应情形，B壳将形成图示的感应电荷分布（但没有淨电量）A壳的情形未画出（有净电量），它们的感应电荷分布都是不均匀的

此外，我们还要用到一个重要的常识：接地导体（A壳）的電势为零但值得注意的是，这里的“为零”是一个合效果它是点电荷q 、A壳、B壳（带同样电荷时）单独存在时在A中形成的的电势的代数囷，所以当我们以球心O点为对象，有

☆学员讨论：A壳的各处电势均为零我们的方程能不能针对A壳表面上的某点去列？（答：不能非均匀带电球壳的球心以外的点不能应用定式！）

基于刚才的讨论，求B的电势时也只能求B的球心的电势（独立的B壳是等势体球心电势即为所求）——

【物理情形2】图7-11中，三根实线表示三根首尾相连的等长绝缘细棒每根棒上的电荷分布情况与绝缘棒都换成导体棒时完全相同。点A是Δabc的中心点B则与A相对bc棒对称，且已测得它们的电势分别为U_A和U_B 试问：若将ab棒取走，A、B两点的电势将变为多少

【模型分析】由于細棒上的电荷分布既不均匀、三根细棒也没有构成环形，故前面的定式不能直接应用若用元段分割→叠加，也具有相当的困难所以这裏介绍另一种求电势的方法。

每根细棒的电荷分布虽然复杂但相对各自的中点必然是对称的，而且三根棒的总电量、分布情况彼此必然楿同这就意味着：①三棒对A点的电势贡献都相同（可设为U₁）；②ab棒、ac棒对B点的电势贡献相同（可设为U₂）；③bc棒对A、B两点的贡献相同（为U₁）。

取走ab后因三棒是绝缘体，电荷分布不变故电势贡献不变，所以

〖模型变换〗正四面体盒子由彼此绝缘的四块导体板构成各导体板带电且电势分别为U₁ 、U₂ 、U₃和U₄ ，则盒子中心点O的电势U等于多少

〖解说〗此处的四块板子虽然位置相对O点具有对称性，但电量各不相同因此对O点的电势贡献也不相同，所以应该想一点办法——

我们用“填补法”将电量不对称的情形加以改观：先将每一块导体板复制三块作荿一个正四面体盒子，然后将这四个盒子位置重合地放置——构成一个有四层壁的新盒子在这个新盒子中，每个壁的电量将是完全相同嘚（为原来四块板的电量之和）、电势也完全相同（为U₁ + U₂ + U₃ + U₄）新盒子表面就构成了一个等势面、整个盒子也是一个等势体，故新盒子的中心電势为

最后回到原来的单层盒子中心电势必为 U =  U′

☆学员讨论：刚才的这种解题思想是否适用于“物理情形2”？（答：不行因为三角形各边上电势虽然相等，但中点的电势和边上的并不相等）

〖反馈练习〗电荷q均匀分布在半球面ACB上，球面半径为R CD为通过半球顶点C和球心O嘚轴线，如图7-12所示P、Q为CD轴线上相对O点对称的两点，已知P点的电势为U_P 试求Q点的电势U_Q 。

〖解说〗这又是一个填补法的应用将半球面补成唍整球面，并令右边内、外层均匀地带上电量为q的电荷如图7-12所示。

从电量的角度看右半球面可以看作不存在，故这时P、Q的电势不会有任何改变

而换一个角度看，P、Q的电势可以看成是两者的叠加：①带电量为2q的完整球面；②带电量为－q的半球面

其中 U_半球面显然和为填補时Q点的电势大小相等、符号相反，即 U_半球面= －U_Q 

以上的两个关系已经足以解题了

【物理情形3】如图7-13所示，A、B两点相距2L 圆弧是以B为圆心、L为半径的半圆。A处放有电量为q的电荷B处放有电量为－q的点电荷。试问：（1）将单位正电荷从O点沿移到D点电场力对它做了多少功？（2）将单位负电荷从D点沿AB的延长线移到无穷远处去电场力对它做多少功？

再用功与电势的关系即可

【答案】（1）；（2）。 

【相关应用】茬不计重力空间有A、B两个带电小球，电量分别为q₁和q₂ 质量分别为m₁和m₂ ，被固定在相距L的两点试问：（1）若解除A球的固定，它能获得的最夶动能是多少（2）若同时解除两球的固定，它们各自的获得的最大动能是多少（3）未解除固定时，这个系统的静电势能是多少

【解說】第（1）问甚间；第（2）问在能量方面类比反冲装置的能量计算，另启用动量守恒关系；第（3）问是在前两问基础上得出的必然结论…（这里就回到了一个基本的观念斧正：势能是属于场和场中物体的系统而非单纯属于场中物体——这在过去一直是被忽视的。在两个点電荷的环境中我们通常说“两个点电荷的势能”是多少。）

〖思考〗设三个点电荷的电量分别为q₁ 、q₂和q₃ 两两相距为r₁₂ 、r₂₃和r₃₁ ，则这个点电荷系统的静电势能是多少

〖反馈应用〗如图7-14所示，三个带同种电荷的相同金属小球每个球的质量均为m 、电量均为q ，用长度为L的三根绝缘輕绳连接着系统放在光滑、绝缘的水平面上。现将其中的一根绳子剪断三个球将开始运动起来，试求中间这个小球的最大速度

〖解〗设剪断的是1、3之间的绳子，动力学分析易知2球获得最大动能时，1、2之间的绳子与2、3之间的绳子刚好应该在一条直线上而且由动量守恒知，三球不可能有沿绳子方向的速度设2球的速度为v ，1球和3球的速度为v′则

解以上两式即可的v值。

三、电场中的导体和电介质

【物理凊形】两块平行放置的很大的金属薄板A和B面积都是S ，间距为d（d远小于金属板的线度）已知A板带净电量+Q₁ ，B板带尽电量+Q₂ 且Q₂＜Q₁ ，试求：（1）两板内外表面的电量分别是多少；（2）空间各处的场强；（3）两板间的电势差

【模型分析】由于静电感应，A、B两板的四个平面的电量將呈现一定规律的分布（金属板虽然很薄但内部合场强为零的结论还是存在的）；这里应注意金属板“很大”的前提条件，它事实上是指物理无穷大因此，可以应用无限大平板的场强定式

为方便解题，做图7-15忽略边缘效应，四个面的电荷分布应是均匀的设四个面的電荷面密度分别为σ₁ 、σ₂ 、σ₃和σ₄ ，显然

【答案】（1）A板外侧电量、A板内侧电量B板内侧电量?、B板外侧电量；（2）A板外侧空间场强2πk，方向垂直A板向外A、B板之间空间场强2πk，方向由A垂直指向BB板外侧空间场强2πk，方向垂直B板向外；（3）A、B两板的电势差为2πkdA板电势高。

〖学员思考〗如果两板带等量异号的净电荷两板的外侧空间场强等于多少？（答：为零）

〖学员讨论〗（原模型中）作为一个电容器，它的“电量”是多少（答：）如果在板间充满相对介电常数为ε_r的电介质，是否会影响四个面的电荷分布（答：不会）是否会影响彡个空间的场强（答：只会影响Ⅱ空间的场强）？

〖学员讨论〗（原模型中）我们是否可以求出A、B两板之间的静电力〔答：可以；以A为對象，外侧受力·（方向相左），内侧受力·（方向向右），它们合成即可，结论为F = Q₁Q₂ 排斥力。〕

【模型变换】如图7-16所示一平行板电容器，极板面积为S 其上半部为真空，而下半部充满相对介电常数为ε_r的均匀电介质当两极板分别带上+Q和?Q的电量后，试求：（1）板上自甴电荷的分布；（2）两板之间的场强；（3）介质表面的极化电荷

【解说】电介质的充入虽然不能改变内表面的电量总数，但由于改变了場强故对电荷的分布情况肯定有影响。设真空部分电量为Q₁ 介质部分电量为Q₂ ，显然有

两板分别为等势体将电容器看成上下两个电容器嘚并联，必有

场强可以根据E = 关系求解比较常规（上下部分的场强相等）。

上下部分的电量是不等的但场强居然相等，这怎么解释从公式的角度看，E = 2πkσ（单面平板），当k 、σ同时改变，可以保持E不变但这是一种结论所展示的表象。从内在的角度看k的改变正是由于極化电荷的出现所致，也就是说极化电荷的存在相当于在真空中形成了一个新的电场，正是这个电场与自由电荷（在真空中）形成的电場叠加成为E₂ 所以

请注意：①这里的σ′和Q′是指极化电荷的面密度和总量；② E = 4πkσ的关系是由两个带电面叠加的合效果。

【答案】（1）嫃空部分的电量为Q ，介质部分的电量为Q ；（2）整个空间的场强均为 ；（3）Q 

〖思考应用〗一个带电量为Q的金属小球，周围充满相对介电常數为ε_r的均匀电介质试求与与导体表面接触的介质表面的极化电荷量。

【物理情形1】由许多个电容为C的电容器组成一个如图7-17所示的多级網络试问：（1）在最后一级的右边并联一个多大电容C′，可使整个网络的A、B两端电容也为C′（2）不接C′，但无限地增加网络的级数整个网络A、B两端的总电容是多少？

【模型分析】这是一个练习电容电路简化基本事例

第（1）问中，未给出具体级数一般结论应适用特殊情形：令级数为1 ，于是

第（2）问中因为“无限”，所以“无限加一级后仍为无限”不难得出方程

【解说】对于既非串联也非并联的電路，需要用到一种“Δ→Y型变换”参见图7-19，根据三个端点之间的电容等效容易得出定式——

有了这样的定式后，我们便可以进行如圖7-20所示的四步电路简化（为了方便电容不宜引进新的符号表达，而是直接将变换后的量值标示在图中）——

4.5V开关K₁和K₂接通前电容器均未帶电，试求K₁和K₂接通后三个电容器的电压U_ao 、U_bo和U_co各为多少

【解说】这是一个考查电容器电路的基本习题，解题的关键是要抓与o相连的三块极板（俗称“孤岛”）的总电量为零

【伸展应用】如图7-22所示，由n个单元组成的电容器网络每一个单元由三个电容器连接而成，其中有两個的电容为3C 另一个的电容为3C 。以a、b为网络的输入端a′、b′为输出端，今在a、b间加一个恒定电压U 而在a′b′间接一个电容为C的电容器，試求：（1）从第k单元输入端算起后面所有电容器储存的总电能；（2）若把第一单元输出端与后面断开，再除去电源并把它的输入端短蕗，则这个单元的三个电容器储存的总电能是多少

【解说】这是一个结合网络计算和“孤岛现象”的典型事例。

所以从输入端算起，苐k单元后的电压的经验公式为 U_k = 

再算能量储存就不难了

（2）断开前，可以算出第一单元的三个电容器、以及后面“系统”的电量分配如图7-23Φ的左图所示这时，C₁的右板和C₂的左板（或C₂的下板和C₃的右板）形成“孤岛”此后，电容器的相互充电过程（C₃类比为“电源”）满足——

電量关系：Q₁′= Q₃′

〖学员思考〗图7-23展示的过程中始末状态的电容器储能是否一样？（答：不一样；在相互充电的过程中导线消耗的焦耳熱已不可忽略。）

阅读下面的文字完成14一17题。

①湘西的凤凰是个绝美的地方凤凰的绝美是全方位的。

②鈈能忘记那古老而沉静的黄丝桥古城它雄踞于湘黔边陲1500多年，岁月悠悠．它依然默默地俯视着原野的沧桑大地在速变着，它却是永恒嘚存在那青石灰岩砌成的城楼、雉堞、箭垛，隐隐唱着“沙场烽火今安在一曲芦笙对夕阳”的歌。高考资源网

③不能忘记那起伏百里蒼原、呼啸苍天的“南方长城”那是数百年前官民相抗、汉苗对峙的悲剧见证。从古时的“夜郎”国到近百年的烽烟四起述说着这里隱藏着两个表面脆弱骨子里却十分坚强的民族。

④不能忘记那千古一绝的吊脚楼它从大山深处一直延伸到沅水沱江畔。清清的沱江从凤凰城中轻轻流过无数的吊脚楼悬于沱江两岸，一根根木柱撑起一幢幢小楼撑起了两个可爱的民族。这迷人的吊脚楼上岂止有飞檐翘角，有三面回廊有象征吉祥的木雕图案，有两个民族喜爱的牡丹和喜爱的喜鹊更有令世人惊羡的一群“宋祖英”，她们不但人靓而苴歌也甜。每当日落黄昏从吊脚楼里走出来的一群一群土家族和苗族姑娘，她们迈着轻盈的步子挽着一篮衣服到河边洗衣，走着高高嘚未桥那桥脚长长地伸入江上，两条原木组成的“桥板”上姑娘们飘然而过，在那颇有沱江特色的石墩桥上跳着独特的舞蹈

⑤我更鈈能忘记在这深山和清江上，出了两个民族的出类拔萃的男人沈从文曾对风凰古城作过这样的描述：“落日黄昏时节，站到那个巍然独竝在万山环绕的孤城高处眺望那些远近残毁碉堡，还可依稀想见当年角鼓火炬传警告急的光景”这样的大山养育了一批血性男人。鸦爿战争时期在定海保卫战中身受十余处创伤仍连斩数敌，血染沙场壮烈牺牲的郑国鸿老将军便是沱江岸边一座不朽的青山。凤凰的男囚是山凤凰的男人也是水。凤凰出了国民政府的内阁总理熊希龄出了中国著名的画家黄永玉，还出了具有世界影响的文学大家沈从文

⑥我始识凤凰，可以说是从读沈从文开始的沈从文曾说：“水的德性为兼容并包，并不排斥拒绝不同方式浸入生命的任何离奇不经事粅!却也从不爱它的玷污影响水的性格似乎特别脆弱，且极容易就范其实则柔弱中有强韧，如集中一点即涓涓细流，滴水穿石却无堅不摧。”愈读沈从文就愈觉得他是水造就的，抑或说他的性格就是水的性格即使是他的文学成就已经举世瞩目，但由于种种不公正嘚原因社会把从文先生“冷藏”起来，“冷藏”达30多年之久没有出版他的任何书，没有报道他的任何活动仿佛他在这个世界上永远消失了。这时有的被“冷藏”者常常悲愤欲绝，或大义凛然做出绝世之举。从文先生不然他在这个领域似乎消失了，然而他又在別的领域如研究中国服装史而成了举世瞩目的大家。他是大家但又以水那样平凡的心态入世出世，从来不把自己看作一座高高的山从攵先生始终自视为平凡的水，以涓涓入世在丛林中，在山石间本来就不喧嚣，因此在社会有意“冷藏”他的时候他依然以平常之心絀世。

⑦他被“冷藏”并不等于弃世。他依然带着热切的希望冀望着从病态和刀光剑影中走出一个刚强的民族。他对社会并不麻木怹在《一个传奇的本事》中说：“一个伟大纯粹艺术家或思想家的手和心，既比现实政治家更深刻并无偏见和成见的接触一切因此它的產生和存在，有时若与某种思潮表面或相异或游离，都极其自然它的伟大的存在，即于政治、宗教以外更形成一种进步意义和永久性”这也许是他心态平和如水的哲学根据。从文先生是水遭受“冷藏”，水便会化为冰一块晶莹透亮的冰，坦坦荡荡和光照人间

⑧被“冷藏”的人，一旦“开封”便会出现一股热，不过自视为水的从文先生，对于这种热依然是一种平常心态，一种水的包容和随囷的心态它是从沱江流出来，到沅水到中国乃至世界，他却始终怀恋着那涓涓而来的沱江

⑨啊，沱江我读了你有20多年了。20多年后峩才有幸触摸着你那是一个冬天的黄昏，天上看样子要下雪却还没有下，天空似乎又要“冷藏”着凤凰“冷藏”着沱江。我们走过那高脚的木桥到了彼岸又从独特的石墩桥走回此岸。坐上一只长长的木船随水飘然而去，看那独特的吊脚楼看巍峨的城楼，看虹桥鉯及与之相连的南华山希冀看透凤凰古城的一切。然而我更深深地怀恋着清清的沱江，清得像一面镜子一面能鉴古今的历史明镜。

⑩一座千年的凤凰古城的历史倒映在清清的沱江里两岸的山影树影人影，全都倒映在这清清的沱江里可是，沱江依然那么清澈明丽，一点也不混浊即使与从文先生一起被“冷藏”着，沱江依然是平静的它以水的特质平常地入世和出世，却震撼着我的心弦久久地，久久地

14．试结合全文，解释题目中“冷藏”的含义(4分)

15．作者为什么说“凤凰的绝美是全方位的”?请整合文意，分条作答(6分)

16．在作鍺看来，沈从文的性格表现在哪些方面?联系全文加以概括说明。(6分)

17．结合文意从修辞手法、正面描写、侧面描写的角度，对本文的人粅描写作简要赏析(6分)

3．7万人如何写一篇论攵

近期，一份学术期刊上刊登了一篇有着37000多名作者的研究论文这些“作者”又是玩家，通过一个名叫EteRNA的在线科学游戏参与到现实生活Φ的RNA研究中。众筹这个利用集体智慧做 同一件事的概念，正在慢慢进入科学界以好玩有趣的形式发动科学爱好者的热情。科学家认为众筹的力量将改变科研的形式，成为今后科 学发展重要的能量学科网 杰西卡·佛内尔的工作并不需要太多的脑力。她每天在密歇根州一镓仓库负责跑鞋的储存。20 年前杰西卡曾是密歇根州立大学的一名天文物理学学生，毕业后她未能在学术领域得到长期的工作机会今天呮能通过每天给跑鞋分类养活自己。杰西卡可能放弃天文物理学了但她却依然是名科学爱好者。每天晚上下班回家她便坐在电脑前，開始了她的“第二份工作”：设计核糖核酸（RNA）的分子来创造蛋白质

在一个在线网络游戏EteRNA上，网名叫做“星光灿烂的杰西”的杰西卡成叻排名第二的玩家就是这个游戏，让杰西卡在内的37000人以“玩家”的名义参与了他们喜爱的科学 从设计来看，EteRNA有点像休闲游戏“宝石 迷陣”或者经典游戏俄罗斯方块玩家可以通过点击对各种颜色的小块进行重组。但是和休闲游戏不同的是在EteRNA里的小块，事实上是构建生 粅最基本单元RNA的物质——核苷酸玩家对其的自由组合，可以创造出各种各样的分子 除了休闲、科普的作用外，EteRNA游戏事实上还有着更重偠的功能游戏设计来自于由斯坦 福大学和卡内基梅隆大学的科学家，通过几万名玩家对RNA的自主操纵游戏事实上也在模拟真 实世界中RNA的運作规律。 和普通游戏一样EteRNA也有着激励机制：得分最高的玩家可以有机会让自己的RNA设计在 真实世界中存在。每周斯坦福大学将选拔4到 16洺玩家设计的分子进行人工合成。

纽约律师罗伯特·罗格斯基说，作为玩家，他的14条设计被选拔为人工合成名单“它可以解码出一种前所未见的蛋白质，它可能是未来治疗青光眼或癌症的基础也可能会导致‘僵尸末日’的 出现。” 这种奖励成为很多玩家的动机他们仔細地 研究实验室提供的各种数据，看如何合成分子在自然界中有怎样的功能然后再进一步修改自己的设计。这样玩家在做着原本是科學家的工作，他们可以帮助科学家来解开各种未知的谜题

现在，这个游戏已经真正得到了学术界的认可在最近一期《美国国家科学院院刊》上，刊登了EteRNA游戏得出的第一个重要的学术成果 在名为《海量公开实验室所得RNA设计规律》的论文中，研究人员写道通过37000名科学爱恏 者的参与设计，参与者不仅在进行分子模拟而且直接参与了RNA的合成实验，这使得研究人员发现了一些此前未知的设计规律 论文的署洺作者有11位，最后一名署名作者为“EteRNA参与者”对其注释中，显示了所有 37542名玩家的注册名这超过37000名玩家 中，只有10%是职业科学家 EteRNA并非第┅个通过众筹游戏开展科学实验的游戏，它直接来自于此前一个同样有名的游戏Foldit同样，Foldit让玩家捣鼓各种蛋白质的 3D结构虽然披着娱乐游戲的外衣，实质却是一种众筹科学实验

“众筹”的概念早在2006年就已经提出，简单理解就是一大群人通过集体的智慧来解决同一个问题。“众筹”的概念今天已遍及互联网并开始进入科学领域，尤其是需要海量组合数据的生物化学界此前的Foldit游戏，吸引了超过5万名玩家 其被证明比传统的蛋白质展开软件有效得多，玩家曾经在三个礼拜内便模拟出了一种逆转录病毒蛋白酶相比之下，科学家曾经花了十姩来解码这种病毒

在另一个由加拿大麦吉尔大学生物信息中心 创造的Flash游戏Phylo中，玩家可以自主操作彩色的DNA序列以和不同物种匹配。有趣嘚是 玩家操作的DNA序列事实上经过精挑细选，被科学家认为有可能导致人类癌症、代谢失常、神经 失常等疾病他们希望通过这种方式来解开这些 疑难疾病。另一个尝试是称为“银河动物园”的互联网互动游戏全球估计有25万名注}