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電磁感應(yīng)的案例精選(九篇)

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電磁感應(yīng)的案例

第1篇:電磁感應(yīng)的案例范文

關(guān)鍵詞:750千伏架空輸電線路;感應(yīng)電壓;感應(yīng)電流;預(yù)防措施

中圖分類號(hào):TM621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著750kV輸電線路的迅速發(fā)展,超高壓線路走廊不斷擁擠,線路的同塔架設(shè)、并行架設(shè)、交叉跨越不斷增多。由于停電線路的空載導(dǎo)線形成一個(gè)巨大的電容器,處于工頻交變強(qiáng)電磁場(chǎng)中,會(huì)耦合產(chǎn)生感應(yīng)電壓,對(duì)作業(yè)人員的安全造成較大的威脅。近年來,多處地方都出現(xiàn)過感應(yīng)電傷人的事件。由于人們對(duì)感應(yīng)電的認(rèn)識(shí)普遍不足,認(rèn)為感應(yīng)電壓雖高,碰到感應(yīng)電只會(huì)有麻手的感覺,不會(huì)危及人的生命。實(shí)際上,通過觸電傷人的諸多事件告訴我們,這是十分危險(xiǎn)的,需要引起高度的重視,我們必須通過認(rèn)真分析研究感應(yīng)電的產(chǎn)生機(jī)理,抓住感應(yīng)電的本質(zhì),方能采取切實(shí)可行的防范措施。

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象:閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。

(2)感應(yīng)電流:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流。

(3)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件:

①兩種不同表述

a.閉合電路中的一部分導(dǎo)體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)

b.穿過閉合電路的磁場(chǎng)發(fā)生變化

②兩種表述的比較和統(tǒng)一

a.兩種情況產(chǎn)生感應(yīng)電流的根本原因不同

閉合電路中的一部分導(dǎo)體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),是導(dǎo)體中的自由電子隨導(dǎo)體一起運(yùn)動(dòng),受到的洛倫茲力的一個(gè)分力使自由電子發(fā)生定向移動(dòng)形成電流,這種情況產(chǎn)生的電流有時(shí)稱為動(dòng)生電流。

穿過閉合電路的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí),根據(jù)電磁場(chǎng)理論,變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng),電場(chǎng)使導(dǎo)體中的自由電子定向移動(dòng)形成電流,這種情況產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流或感生電流。

b.兩種表述的統(tǒng)一

兩種表述可統(tǒng)一為穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

③產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件

不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。

條件:a.閉合電路;b.一部分導(dǎo)體 ; c.做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。

2.超高壓輸電線路感應(yīng)電

現(xiàn)階段,電力系統(tǒng)供電是一種單相不對(duì)稱的供電系統(tǒng)。其在供電時(shí),高壓輸電線路會(huì)在鄰近空間產(chǎn)生高壓電場(chǎng),同時(shí),交流電流又會(huì)在環(huán)繞其周圍的空間產(chǎn)生很強(qiáng)的未被平衡的交變磁場(chǎng)。因此,處在超高壓輸電線路下方的線路或長(zhǎng)形導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象。由于電容耦合,帶電導(dǎo)體在該物體上會(huì)感應(yīng)出電壓(對(duì)地),迫使導(dǎo)體處于一個(gè)懸浮電位,該電壓稱為感應(yīng)電壓。感應(yīng)電包括電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流。如果產(chǎn)生感應(yīng)電的輸電線路不接地,則只有感應(yīng)電壓存在;一旦線路接地,將產(chǎn)生入地的感應(yīng)電流。運(yùn)行中的輸電線路對(duì)附近線路的感應(yīng)電一般來自兩方面:一是電磁感應(yīng),它與互感有關(guān);二是靜電感應(yīng),它與電容有關(guān)。

2.1 靜電感應(yīng)電壓

電容耦合,又稱電場(chǎng)耦合或靜電耦合,是由于分布電容的存在而產(chǎn)生的一種耦合方式。超高壓輸電線路和下方導(dǎo)體與大地之間存在耦合電容,當(dāng)超高壓輸電線路有高壓交流電壓時(shí),將在鄰近空間產(chǎn)生高壓電場(chǎng),從而使空間各點(diǎn)具備一定的電位。處于電場(chǎng)中的停電線路或者長(zhǎng)金屬導(dǎo)體,由于電容效應(yīng)產(chǎn)生靜電耦合,出現(xiàn)靜電感應(yīng)電壓。若系統(tǒng)三相對(duì)稱,且運(yùn)行線路對(duì)停電檢修線路或?qū)w的三相分布電容平衡,則三相感應(yīng)電壓的矢量和為零。實(shí)際系統(tǒng)中,由于運(yùn)行線路三相導(dǎo)線對(duì)檢修線路的距離不相等,三相分布電容不可能完全平衡,三相感應(yīng)電壓的矢量和不為零,線路上即出現(xiàn)靜電感應(yīng)電壓。

2.2 電磁感應(yīng)電壓

電磁感應(yīng)耦合:又稱磁場(chǎng)耦合,是由于內(nèi)部或外部空間電磁場(chǎng)感應(yīng)的一種耦合方式。超高壓輸電線路中的交流電流在其周圍空間會(huì)產(chǎn)生未被平衡的交變磁場(chǎng)。根據(jù)電磁感應(yīng)原理,其電流產(chǎn)生的磁力線切割相鄰的電力貫通線時(shí),將產(chǎn)生縱向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于電磁耦合三相互感不平衡,在停電線路上感應(yīng)的對(duì)地零序電壓,即為電磁感應(yīng)電壓。因三相距離不相等,則互感各不相同,運(yùn)行線路的磁場(chǎng)在檢修線路上感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)也不相等,相加所得電壓的矢量和即為檢修線路或長(zhǎng)導(dǎo)體的電磁感應(yīng)電壓。

3.感應(yīng)電的危害

3.1案例

2011年7月18日,750千伏吐哈一線停電檢修,并行750千伏吐哈二線帶電運(yùn)行。在封掛好線路兩側(cè)固定接地線后,工作班成員梁某、王某穿著全套合格屏蔽服開始上439#桿塔作業(yè),王某將防墜器通過0.3米長(zhǎng)絕緣繩圈掛設(shè)在桿塔橫擔(dān)上部,梁某開始沿軟梯進(jìn)人導(dǎo)線端,下軟梯過程中,防墜器金屬繩線部分已與桿塔橫擔(dān)下部接觸,當(dāng)梁某腳觸及導(dǎo)線端均壓環(huán)時(shí),被感應(yīng)電擊倒在均壓環(huán)上,身上衣物迅速燃燒,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)人員放至地面后,已無生命特征。

案例分析:從技術(shù)層面來講,本次事故可以終結(jié)為兩點(diǎn):一是感應(yīng)過大,人體承受不了;二是作業(yè)人員操作步驟錯(cuò)誤,未使用個(gè)人保安線,便進(jìn)入導(dǎo)線端,且防墜器將人體直接串入回路。

3.2感應(yīng)電分析

3.2.1感應(yīng)電的大小

架空輸電線路中的感應(yīng)電現(xiàn)象是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的,特別是同塔雙回和平行架設(shè)的輸電線路尤為突出,帶電線路可以提供持續(xù)的工頻電場(chǎng),致使停電線路產(chǎn)生感應(yīng)電。當(dāng)停電線路不接地,則只有感應(yīng)電壓存在,一旦停電線路接地,將產(chǎn)生入地感應(yīng)電流。

針對(duì)750千伏輸電線路,依據(jù)電磁分析仿真計(jì)算軟件-ATP(Alternative Transients Program)計(jì)算得到運(yùn)行回路在正常運(yùn)行負(fù)荷下,對(duì)停電回路的感應(yīng)電壓最大為0.85kV。當(dāng)停電回路間隔8基桿塔的兩端分別加掛臨時(shí)接地線后,停電回路臨時(shí)接地線間的感應(yīng)電流最大值為6.04A。當(dāng)運(yùn)行回路輸送2000MW負(fù)荷時(shí),停電側(cè)感應(yīng)電壓可達(dá)1288V.

案例線路系統(tǒng)參數(shù)為:標(biāo)稱電壓750kV,最高運(yùn)行電壓800kV,操作過電壓倍數(shù)1.8,最大輸送功率2300MW,事故時(shí)最大輸送功率4000MW。由此可見,理論上停電線路的感應(yīng)電電壓應(yīng)大于1288V,但經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量,當(dāng)停電回路間隔20基封掛接地線后,感應(yīng)電壓大于2000V。

3.2.2人體感知水平

電擊對(duì)人體的危害程度,主要取決于通過人體電流的大小和通電

時(shí)間長(zhǎng)短。電流強(qiáng)度越大,致命危險(xiǎn)越大;持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),死亡的可

能性越大。能引起人感覺到的最小電流值稱為感知電流,交流為1mA,直流為5mA;人觸電后能自己擺脫的最大電流稱為擺脫電流,交流為10mA,直流為50mA;在較短的時(shí)間內(nèi)危及生命的電流稱為致命電流,如100mA的電流通過人體1s,可足以使人致命,因此致命電流為50mA。在有防止觸電保護(hù)裝置的情況下,人體允許通過的電流一般可按30mA考慮。

人體對(duì)電流的反映: 8~10mA 手?jǐn)[脫電極已感到困難,有劇痛感(手指關(guān)節(jié));20~25mA 手迅速麻痹,不能自動(dòng)擺脫電極,呼吸困難;50~80mA 呼吸困難,心房開始震顫;90~100mA 呼吸麻痹,三秒鐘后心臟開始麻痹,停止跳動(dòng)。

根據(jù)歐姆定律:

(I=U/R)

可以得知流經(jīng)人體電流的大小與外加電壓和人體電阻有關(guān)。人體電阻除人的自身電阻外,還應(yīng)附加上人體以外的衣服、鞋、褲等電阻,雖然人體電阻一般可達(dá)5000Ω,但是,影響人體電阻的因素很多,如皮膚潮濕出汗、帶有導(dǎo)電性粉塵、加大與帶電體的接觸面積和壓力以及衣服、鞋、襪的潮濕油污等情況,均能使人體電阻降低,所以通常流經(jīng)人體電流的大小是無法事先計(jì)算出來的。因此,為確定安全條件,往往不采用安全電流,而是采用安全電壓來進(jìn)行估算:一般情況下,也就是干燥而觸電危險(xiǎn)性較大的環(huán)境下,安全電壓規(guī)定為36V,對(duì)于潮濕而觸電危險(xiǎn)性較大的環(huán)境(如金屬容器、管道內(nèi)施焊檢修),安全電壓規(guī)定為12V。這樣,觸電時(shí)通過人體的電流可被限制在較小范圍內(nèi),可在一定的程度上保障人身安全。

3.2.3感應(yīng)電小結(jié)

(1)感應(yīng)電持續(xù)存在,與停電線路是否接地?zé)o關(guān);

(2)感應(yīng)電很大,遠(yuǎn)超人體承受能力;

(3)如果不做防感應(yīng)電措施,人體將受到感應(yīng)電嚴(yán)重傷害,甚至死亡。

3.3個(gè)人保安線分析

3.3.1個(gè)人保安線的正確

(1)應(yīng)在線路停電、驗(yàn)電、接地工序完成之后

(2)作業(yè)人員在進(jìn)入導(dǎo)線端前,應(yīng)使用個(gè)人保安線,先接接地端,后接導(dǎo)線端,確保各連接點(diǎn)牢固可靠;拆除時(shí),順序相反。

(3)個(gè)人保安線應(yīng)使用具有透明絕緣護(hù)套的軟銅線,截面積不得小于16mm2。

3.3.2個(gè)人保安線的正確認(rèn)識(shí)

3.3.2.1案例中未使用個(gè)人保安線

等效電路圖

U:感應(yīng)電壓

R1:人體接入回路電阻

I1:感應(yīng)電流

750千伏吐哈二線正常運(yùn)行負(fù)荷2000MW,假設(shè)停電線路兩端均已掛設(shè)接地,感應(yīng)電壓U=1200v,屏蔽服導(dǎo)通電阻0.1Ω,人體電阻1500Ω,不考慮接地電阻值。當(dāng)人體并入回路后,第一時(shí)間電流值I1=1200/0.1=12000A,因現(xiàn)行三類屏蔽服的導(dǎo)流能力30A,屏蔽服各部位連接點(diǎn)會(huì)瞬間熔斷,人體直接并入電路,則I1’=1200/1500=0.8A。

結(jié)論:人身觸電死亡。

3.3.2.2假定案例中使用個(gè)人保安線

示意圖

等效電路圖

U:感應(yīng)電壓

R1:人體接入回路電阻

R2:個(gè)人保安線電阻

750千伏線路個(gè)人保安線采取不小于16mm2的銅絞線,長(zhǎng)度為10米,而銅材料電阻率銅1.75 ×10-8(Ω?mm2/m),電阻近似為零。

結(jié)論:作業(yè)點(diǎn)導(dǎo)線與橫擔(dān)端幾乎無電壓降,人體所處回路被個(gè)人保安線回路短接,人體進(jìn)入導(dǎo)線端僅有麻電感覺,不會(huì)導(dǎo)致人體觸電死亡。

3.3.3個(gè)人保安線小結(jié)

(1)個(gè)人保安線可以短路電流;

(2)個(gè)人保安線可以增加接地點(diǎn),降低區(qū)段感應(yīng)電壓;

(3)個(gè)人保安線可使作業(yè)人員確信線路可靠接地。

4.感應(yīng)電預(yù)防措施

根據(jù)長(zhǎng)期的運(yùn)行檢修積累和相關(guān)理論填充、研究,針對(duì)750千伏架空輸電線路停電檢修作業(yè)過程中,針對(duì)感應(yīng)電的預(yù)防采取了以下措施。

4.1 對(duì)于停電線路必須首先進(jìn)行驗(yàn)電才可采取后續(xù)的安全措施,由于750千伏輸電線路尚無標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)電器,應(yīng)使用帶有金屬端頭的絕緣繩進(jìn)行驗(yàn)電。操作過程為,作業(yè)人員手持絕緣繩尾部,慢慢將金屬部分接近導(dǎo)線,根據(jù)放電的聲音、火花和導(dǎo)線對(duì)金屬的排斥程度來判斷線路是否停電。

4.2 停電線路兩端必須使用固定接地線,作業(yè)區(qū)段使用臨時(shí)工作接地,降低線路區(qū)段感應(yīng)電壓,已達(dá)到降低感應(yīng)電流的目的。

4.3 作業(yè)點(diǎn)使用個(gè)人保安線,短接人體回路電流,確保人身安全。

4.4 作業(yè)人員應(yīng)穿著全套合格屏蔽服,確保人體進(jìn)入導(dǎo)線端時(shí),不受感應(yīng)電傷害,且能保證人體進(jìn)入導(dǎo)線端后,能始終保持等電位狀態(tài),同時(shí),已起到了電場(chǎng)屏蔽作用。

4.5 作業(yè)人員的防墜落措施應(yīng)采用絕緣繩索或裝置,增大人體回路絕對(duì)電阻,使人體進(jìn)入導(dǎo)線端等同于等電位作業(yè),避免通流傷害。

5.結(jié)束語

自750千伏輸電線路投運(yùn)以來,無論是停電作業(yè),還是帶電作業(yè),疑問始終伴隨著我們,雖然我們已經(jīng)做到了能順利完成,但還談不上效率化,簡(jiǎn)約化。由此可見,我們對(duì)750千伏輸電線路感應(yīng)電的認(rèn)知還很有限,預(yù)防預(yù)控手段還很粗陋,伴隨著750千伏主網(wǎng)架的逐步成熟,感應(yīng)電預(yù)防措施的進(jìn)一步完善、優(yōu)化急不可待。

參考文獻(xiàn)

第2篇:電磁感應(yīng)的案例范文

一、初中物理中的電磁轉(zhuǎn)換

(一)電磁學(xué)的重要性。

電磁學(xué)在當(dāng)今物理學(xué)領(lǐng)域中依然有許多問題有待研究。電磁學(xué)是由電學(xué)和磁學(xué)相互獨(dú)立的學(xué)科發(fā)展而成的。在現(xiàn)今學(xué)習(xí)過程中,這部分內(nèi)容與力學(xué)、電學(xué)的知識(shí)點(diǎn)有不少相同的部分。在高中及大學(xué)的學(xué)習(xí)中這部分內(nèi)容將是重中之重。

(二)知識(shí)梳理。

1.磁體與磁場(chǎng)。

磁體:帶有磁性的物體叫做磁體。(磁性:物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。)

磁極間相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。

磁場(chǎng)的方向:小磁針靜止時(shí)北極所指的方向(北極所受力的方向),為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

磁感線:磁體周圍假想的帶有箭頭的曲線。磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁感線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁感線一般采用虛線,因?yàn)榇鸥芯€在磁體周圍實(shí)際是不存在的。(磁場(chǎng)是實(shí)際是存在的。)

2.電流的磁場(chǎng)。

奧斯特實(shí)驗(yàn):本實(shí)驗(yàn)說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)。

本實(shí)驗(yàn)通電導(dǎo)線必須南北放置:排除地磁場(chǎng)的干擾。

本實(shí)驗(yàn)還可以說明通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。

通電線圈周圍存在磁場(chǎng):通電線圈周圍磁場(chǎng)方向的影響因素:電流方向、線圈的繞向。通電線圈周圍的磁場(chǎng)分布與條形磁體相同。

安培定則(右手螺旋定則):四指指向?yàn)榫€圈中電流環(huán)繞的方向,大拇指指向?yàn)镹極。

3.電磁鐵:帶有鐵芯的線圈。

通電線圈磁性強(qiáng)弱的影響因素:有無鐵芯、線圈中電流大小、線圈的匝數(shù)。

電磁鐵與永磁體相比的優(yōu)點(diǎn):可控制有無磁性、可控制磁性強(qiáng)弱、可控制磁場(chǎng)方向。

4.電磁繼電器:分為低壓控制電路與高壓工作電路兩部分。

5.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。

通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用:受力方向與電流方向有關(guān),受力方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)。

通電線圈在磁場(chǎng)中的受力情況:通電線圈在磁場(chǎng)中能轉(zhuǎn)動(dòng)。(受到力的作用)

通電線圈在磁場(chǎng)中不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。(在平衡位置時(shí)線圈受到平衡力作用)

磁電現(xiàn)象用于電動(dòng)機(jī),電磁感應(yīng)用于發(fā)電機(jī)。

二、電磁轉(zhuǎn)換課堂上的實(shí)例引入

(一)基礎(chǔ)知識(shí)理解,熟練應(yīng)用概念。

物理是一門具有很強(qiáng)理論性的課程,而且是與實(shí)際生活緊密聯(lián)系的一門課,所以說物理是一門非常有魅力的課程。對(duì)于初中生來講,初涉物理理解的知識(shí)體系還不全面,公式概念的記憶上存在一定困難,所以要用理解的方式弄懂并記憶。

例1:演示實(shí)驗(yàn):給纏繞在鐵釘上的導(dǎo)線通電后鐵釘能夠吸引大頭針,聯(lián)系上節(jié)課內(nèi)容磁體能吸引大頭針,說明導(dǎo)線通電后鐵釘具有了磁性。展示一段視頻內(nèi)容,電磁起重機(jī)用銜鐵吸起一堆鋼鐵后再在另一處放下。

經(jīng)過討論思考得出結(jié)論:利用電流可以獲得磁場(chǎng)。

例2:把甲鐵棒的一端靠向乙鐵棒的中間部分,發(fā)現(xiàn)二者相互吸引,而把乙鐵棒的一端靠向甲鐵棒的中間部分時(shí), 兩鐵棒互不吸引,那么由此可以判斷:(?搖 ?搖)

A.甲有磁性而乙無磁性

B.甲無磁性而乙有磁性

C.甲乙均有磁性

D.甲乙均無磁性

分析:此題看起來比較抽象,而且不易想到與電磁知識(shí)相關(guān),很容易造成錯(cuò)覺。實(shí)際上這道題應(yīng)用了書中概念問題。兩個(gè)鐵棒相互接近時(shí)所得的結(jié)果不一樣,所以二者中哪個(gè)有磁性的答案不能肯定,故排除C、D。然后考慮甲向乙中間部分靠近時(shí)候兩者是吸引的。對(duì)于磁體來講兩極都具有同性相斥、異性相吸的特性,而中間部分不會(huì)被吸引或排斥;對(duì)于一般的鐵棒來說,可以被磁體上任何部分吸引。了解到這樣的概念性問題后,將可以輕松判出哪個(gè)是磁體,哪個(gè)不是。

答案:A

上面這道題涉及了概念問題,這樣和生活經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)結(jié)合,并且勤于思考、動(dòng)手,才能將所學(xué)知識(shí)理解并牢記。

(二)聯(lián)系實(shí)際,把握要點(diǎn)。

初中物理學(xué)習(xí)最重要的是培養(yǎng)學(xué)生的物理思維及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。不論是在平時(shí)的練習(xí)還是考試中,都應(yīng)多方面考查學(xué)生面對(duì)實(shí)際生活的觀察學(xué)習(xí)能力。

例1:在電磁起重機(jī)、發(fā)電機(jī)、動(dòng)圈式揚(yáng)聲器、動(dòng)圈式話筒、電熨斗和電 風(fēng)扇中,利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用原理工作的有?搖 ?搖?搖?搖; 利用電磁感應(yīng)原理工作的有?搖?搖 ?搖?搖。

案例分析:答案是動(dòng)圈式揚(yáng)聲器、電風(fēng)扇;電磁起重機(jī)、發(fā)電機(jī)、動(dòng)圈式 話筒。

這道題很明確地考察了實(shí)際生活中一些機(jī)械、日常用品的 物理原理。首先要求學(xué)生對(duì)這幾種物品有直觀認(rèn)識(shí),即要求教學(xué)中涉及這方面知識(shí)的講授。 其次, 詳細(xì)講解電磁轉(zhuǎn)換這部分內(nèi)容,“磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”所要表述的內(nèi)容與“電磁感應(yīng)”是不同的,磁場(chǎng)對(duì)電流的作用主要表現(xiàn)為力的形式,而電磁感應(yīng)的作用主要表現(xiàn)為電流或者電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生或變化。學(xué)生可以清晰地認(rèn)識(shí)這些細(xì)微區(qū)別, 就比較容易判斷了。

1.探究通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)。

活動(dòng)1:探究通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)

問題:如何顯示磁場(chǎng)的存在;如何改變磁場(chǎng)方向。

實(shí)驗(yàn): 學(xué)生自主動(dòng)手實(shí)驗(yàn),觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)及在電流方向改變的情況下小磁針的指向變化。

交流:通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng);通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。

介紹:多媒體圖片及文字展示奧斯特生平及此實(shí)驗(yàn)的歷史意義,使學(xué)生了解現(xiàn)在看似簡(jiǎn)單的科學(xué)原理當(dāng)初是在科學(xué)家們的不懈努力下獲得的。

2.探究通電螺線管的外部磁場(chǎng)。

問題:怎樣判斷通電螺線管周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?(利用和前一節(jié)判斷磁體的磁場(chǎng)方向類似的方法)

實(shí)驗(yàn):學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),觀察小磁針在螺線管周圍各處時(shí)的指向,并在書上圖中畫出。

視頻演示用鐵屑代替小磁針觀察螺線管周圍磁場(chǎng)的分布。

交流:(1)通電螺線管的外部磁場(chǎng)與哪種磁體周圍的磁場(chǎng)相似?

(2)通電螺線管的外部磁場(chǎng)方向與電流方向是否有關(guān)?

(3)安培定則:多媒體圖片及文字展示安培發(fā)現(xiàn)該定則的過程及背景。

第3篇:電磁感應(yīng)的案例范文

中學(xué)物理中的一些實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴箤W(xué)生受到震撼、對(duì)學(xué)生形成沖擊.培養(yǎng)學(xué)生遵從客觀規(guī)律,尊重自然的品質(zhì).所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)開發(fā)上非常重視,能做的實(shí)驗(yàn)一定要做,在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、自制教具和實(shí)驗(yàn)改造方面做了很多工作.

1創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

案例1自感現(xiàn)象

在2008年北京教育學(xué)院組織的《百名名師百節(jié)優(yōu)質(zhì)課》的活動(dòng),全市選出八名物理教師,我很榮幸的參加了,錄制的課題是《自感現(xiàn)象》.在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上進(jìn)行了下面兩點(diǎn)創(chuàng)新:

(1)密切聯(lián)系實(shí)際,從學(xué)生熟悉的日光燈引入,利用數(shù)字萬用表和實(shí)物投影測(cè)量日光燈點(diǎn)燃過程的電壓變化.用開關(guān)演示啟輝器的作用,最后把問題聚焦到鎮(zhèn)流器上,然后我拆開一個(gè)鎮(zhèn)流器,讓學(xué)生觀察它的結(jié)構(gòu),提出問題:“為什么一個(gè)帶鐵芯的線圈會(huì)有這么大的本事,能夠保證日光燈的啟動(dòng)和正常發(fā)光的電壓要求?”.這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生感覺很好尤其是我用開關(guān)代替啟輝器讓燈亮了,學(xué)生發(fā)出了驚訝的叫聲,當(dāng)我要打開鎮(zhèn)流器時(shí)學(xué)生眼光中流露出迫切的心情.

(2)①在自感的實(shí)驗(yàn)中用一個(gè)電路完成了通電和斷電兩個(gè)自感實(shí)驗(yàn).我采用圖1所示的裝置做實(shí)驗(yàn).L為J2425型變壓器原理說明器的800匝線圈套在閉合鐵心上,兩個(gè)小燈泡規(guī)格為“6.3 V0.15 A”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的電阻R使它和線圈的電阻相等,電源使用干電池組,電壓6~8 V.

②采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)用傳感器采集電流,利用計(jì)算機(jī)保存下來,顯示了電流變化的圖象.分析起來特別的直觀方便.

(3)增加的定性實(shí)驗(yàn):自感電動(dòng)勢(shì)與線圈中電流變化快慢的關(guān)系:通過用一個(gè)滑動(dòng)變阻器代替開關(guān)演示當(dāng)電流緩慢變化時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)會(huì)變小,從而燈光亮度的變化將非常不明顯.這會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象,避免他們死記硬背.

案例2法拉第電磁感應(yīng)定律

在講解《法拉第電磁感應(yīng)定律》時(shí),我在引課、定性研究、定量驗(yàn)證環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)獲得了非常好的效果.

(1)創(chuàng)設(shè)情景,提出問題的實(shí)驗(yàn)

利用電磁爐在自制的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),讓額定電壓220 V的燈泡發(fā)光.

(2)定性研究,感性體驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)

在玻璃管的不同位置的放上三個(gè)相同的連接有發(fā)光二極管的線圈,強(qiáng)磁鐵在玻璃管中下落,觀察二極管的亮度從而定性的分析影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小的因素.

(3)定量研究,驗(yàn)證規(guī)律的實(shí)驗(yàn)

當(dāng)原線圈中通以三角波時(shí),在副線圈中會(huì)產(chǎn)生方波,利用信號(hào)源和雙蹤示波器進(jìn)行定量研究.

2自制教具

實(shí)驗(yàn)儀器不一定要很高級(jí),有時(shí)越是簡(jiǎn)單的儀器,越是學(xué)生身邊的儀器更能讓學(xué)生有親近感.身邊的很多物體都會(huì)成為上課的教具,講摩擦力時(shí),我們會(huì)用到兩把刷子來演示摩擦力的方向;講微小形變時(shí)我們會(huì)用到扁平的酒瓶,或者兩面鏡子和激光筆;在講超重和失重時(shí)我們會(huì)用到礦泉水瓶子等等,這些隨手可取的教具讓學(xué)生感覺到物理離我們并不遙遠(yuǎn),而是就在我們身邊,與我們的生活密不可分.除了這些我們還會(huì)自制一些教具.

案例1泊松亮斑(“泊松亮斑演示器” 2009年10月獲得北京市自制教具一等獎(jiǎng))

泊松亮斑演示器,大大改觀了以往的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,不好調(diào)節(jié),易失敗的難題.實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象圖片如下圖.

這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的步驟是光源擴(kuò)束鏡障礙物(小球)光屏(泊松亮斑).優(yōu)點(diǎn)是利用較小的場(chǎng)地就可以完成實(shí)驗(yàn).而且要想使教室里不同位置的每個(gè)學(xué)生觀察到清晰的“泊松亮斑”,可以拿一塊平面鏡,放在光屏處正對(duì)著光源射來的方向,適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)平面鏡,平面鏡可以將“泊松亮斑”的圖像反射到不同的位置.這樣一來,給每個(gè)學(xué)生發(fā)一張大白紙,他們?cè)谧约旱淖簧媳憧梢越邮盏健安此闪涟摺?,近距離的進(jìn)行觀察這一神奇的物理現(xiàn)象.

當(dāng)學(xué)生們自己驗(yàn)證了這不可思議的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),好多學(xué)生發(fā)出了驚呼聲.這不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的激情,而且讓學(xué)生在領(lǐng)略了自然界美妙規(guī)律的同時(shí)鞏固了對(duì)物理知識(shí)和規(guī)律的理解.

案例2曲線運(yùn)動(dòng)

為了展示物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的方向,我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn):

觀察水流離開輸液管時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向的特點(diǎn)?(墨汁離開旋轉(zhuǎn)的陀螺時(shí),它的運(yùn)動(dòng)方向的特點(diǎn)?)分析運(yùn)動(dòng)方向與軌跡的關(guān)系.

3實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),讓實(shí)驗(yàn)效果更好,或者對(duì)傳統(tǒng)儀器的功能進(jìn)行開發(fā),設(shè)計(jì)更多的實(shí)驗(yàn).

案例1雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

原來的儀器只能一個(gè)人看,不能展現(xiàn)在課堂上,為此我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)將觀看干涉條紋的放大鏡改成了顯微鏡的目鏡,并且在目鏡的一側(cè)按照了攝像頭,并連接到電腦上,這樣就把實(shí)驗(yàn)的干涉條紋投影到了大屏幕上,并且通過電腦的軟件可以方便的進(jìn)行圖片的拍照.用不同顏色的光可以很清楚的看到條紋的變化.

案例2亥姆霍茲線圈的開發(fā)應(yīng)用

亥姆霍茲線圈:串聯(lián)起來的兩個(gè)線圈,通上電流以后,它的周圍有磁場(chǎng),磁場(chǎng)的強(qiáng)弱由電流的強(qiáng)弱決定,電流的大小通過和它串聯(lián)的電流表顯示,中間區(qū)域的磁場(chǎng)近似看成勻強(qiáng)磁場(chǎng).

在研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時(shí),為了揭示本質(zhì),引出磁通量的概念,要有新鮮的、正反兩方面的實(shí)驗(yàn):只要磁場(chǎng)變就有感應(yīng)電流嗎?找一個(gè)沒有的.導(dǎo)線切割就一定有感應(yīng)電流嗎?找一個(gè)沒有的.把矛盾充分形象的展示出來,使學(xué)生有疑問.

(1)將一個(gè)自制的矩形線圈垂直磁場(chǎng)放置,當(dāng)磁場(chǎng)的變化時(shí),線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流.

(2)線圈換個(gè)位置,與磁場(chǎng)平行,產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流變化時(shí),線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流.

(3)線圈一條邊切割磁感線:線圈進(jìn)磁場(chǎng),出磁場(chǎng),有電流

(4)整個(gè)線圈完全在里面切割磁感線,沒有電流

第4篇:電磁感應(yīng)的案例范文

在高中物理教學(xué)中由于學(xué)生已有的知識(shí)能力的不足,使得教學(xué)目標(biāo)很多時(shí)候不能一步到位,這種情況下如果教師一味拔苗助長(zhǎng)、急于求成,這樣做的結(jié)果就會(huì)增加教學(xué)難度、加重學(xué)生負(fù)擔(dān),使得學(xué)生覺得物理越發(fā)難學(xué),對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和實(shí)現(xiàn)高效課堂非常不利。反之這時(shí)如果適時(shí)把部分知識(shí)點(diǎn)難度降低、點(diǎn)到為止,在學(xué)生的相關(guān)知識(shí)和能力到位時(shí)再進(jìn)行反芻式教學(xué),使知識(shí)、能力逐級(jí)遞進(jìn)、螺旋上升,制定階段性目標(biāo),定能大大降低學(xué)習(xí)的難度,提高教學(xué)效率,真正實(shí)現(xiàn)高效課堂。

接下來筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐談?wù)勗诟咧形锢碇兴M(jìn)行的反芻式教學(xué)。

一、反芻能夠順應(yīng)學(xué)生思維加強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解

加速度教學(xué)中,結(jié)合加速度的定義和矢量的運(yùn)算,學(xué)生能夠算出加速度,但是不能理解為什么加速度有方向是矢量?方向的物理意義是什么?更不能理解為什么加速度方向與速度方向相同為加速運(yùn)動(dòng),相反為減速運(yùn)動(dòng)?部分學(xué)生甚至?xí)J(rèn)為是教師人為的規(guī)定。這顯然與問題的實(shí)質(zhì)相去甚遠(yuǎn)。問題的解決安排在學(xué)了牛頓第二定律后,這時(shí)再把剛才的問題呈現(xiàn)在學(xué)生面前,這時(shí)學(xué)生建立了加速度的方向和力的方向間的關(guān)系自然能夠去理解加速度為什么是矢量及其方向的意義,加速度與速度方向相同即力與速度方向相同,該力對(duì)運(yùn)動(dòng)起促進(jìn)作用所以加速,反之則減速。也很自然能理解了這不是人為規(guī)定。

在摩擦力的新授課教學(xué)中,根據(jù)靜摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反判斷靜摩擦力方向和理解摩擦力可以是物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力對(duì)學(xué)生有一定的難度,這時(shí)只需列舉簡(jiǎn)單的例子讓學(xué)生應(yīng)用,練習(xí)安排不能難度很大,否則費(fèi)時(shí)費(fèi)力。等學(xué)生學(xué)了牛頓第二定律后:

安排類似例題:如圖在F作用下,A和B一起加速前進(jìn)。在運(yùn)用整體法和隔離法運(yùn)用牛頓第二定律講解可以得到A受到向右的靜摩擦力作用。這時(shí)可以適時(shí)安排反芻前面知識(shí):如果A不受靜摩擦力,A將向左相對(duì)落后于B(即相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向),A所受的靜摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,同時(shí)該摩擦力也是A加速的動(dòng)力。

二、反芻能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行深入探究、補(bǔ)充和完善

關(guān)于重力加速度的教學(xué)中,有些教師通常會(huì)告訴學(xué)生重力加速度與高度和緯度的關(guān)系,要求學(xué)生進(jìn)行機(jī)械性的記憶。筆者認(rèn)為這樣安排不如干脆不提,在學(xué)習(xí)了萬有引力后,講解重力與萬有引力的關(guān)系時(shí)再引導(dǎo)學(xué)生自行總結(jié)重力加速度與高度和緯度的關(guān)系。

電動(dòng)勢(shì)的教學(xué)中電動(dòng)勢(shì)的定義為把每庫侖的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極非靜電力所做的功,但是對(duì)于非靜電力是怎樣做功?能量又是如何轉(zhuǎn)化的?學(xué)生是一頭霧水。這個(gè)問題在學(xué)生學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)和電磁感應(yīng)后教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行反芻學(xué)習(xí)深入研究。

例如可以利用以下模型理解該問題。如圖所示,在空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在磁場(chǎng)中有一長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑且絕緣的細(xì)筒MN水平放置,筒的底部有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球,現(xiàn)使細(xì)筒MN沿垂直磁場(chǎng)的方向水平向右以速度v1勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)小球帶電荷量不變.試分析小球的運(yùn)動(dòng)及能量的轉(zhuǎn)化情況。

由于小球水平方向勻速運(yùn)動(dòng),小球受到與v1垂直的洛倫茲力恒力F1作用,當(dāng)小球從N運(yùn)動(dòng)至M,力F1做功為Bqv1L,移送單位電荷做功為Bv1L,該結(jié)果與電磁感應(yīng)部分的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)建立關(guān)系。所以該電源的非靜電力由F1充當(dāng)。從能量的角度來看,由于沿NM方向速度v2的存在,所以產(chǎn)生洛倫茲力F2的作用,又由于v1勻速,所以管給球彈力FN的作用,對(duì)于球,應(yīng)該是洛倫茲力分力F1做正功和另一分力F2做負(fù)功,又因?yàn)槁鍌惼澚Σ蛔龉λ詢晒Υ鷶?shù)和為零,又由于水平方向勻速運(yùn)動(dòng)FN和F2做功代數(shù)和為零,所以FN做功等于F1做功,再分析絕緣管,要維持v1的不變,管必須受到外力F的作用,且F=FN,F(xiàn)所做功也對(duì)于力F1做功為Bqv1L,所以綜上是外力F做功消耗外界能量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。

三、反芻能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行再創(chuàng)造,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維

磁場(chǎng)部分的應(yīng)用中有磁流體發(fā)電機(jī)和電磁流量計(jì),如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)模型:勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度為B,平行金屬板a、b相距為d,將一束等離子體以速度v垂直噴射入磁場(chǎng),便會(huì)在a、b兩金屬板間產(chǎn)生電壓,外電路負(fù)載R中就能獲得電流.求穩(wěn)定時(shí),發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)。

在磁場(chǎng)部分是這樣進(jìn)行分析的:

正負(fù)電荷進(jìn)入磁場(chǎng)后受洛倫茲力作用分別向b、a板偏轉(zhuǎn),使得b板和a板聚集了正負(fù)電荷,在板間形成電場(chǎng),從而使得電荷又受與洛倫茲力反向的電場(chǎng)力作用,當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)兩板即形成穩(wěn)定的電勢(shì)差:

在學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)以后可以對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行反芻發(fā)展,首先引導(dǎo)學(xué)生思考表達(dá)式中Bdv的組合,學(xué)生自然會(huì)想到與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)BLv形式,這時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生建立兩者之間的關(guān)系,電磁流量計(jì)和磁流體發(fā)電機(jī)可以分別看作液體和氣體導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì),另一方面也可以從微觀上理解導(dǎo)體棒上動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。

第5篇:電磁感應(yīng)的案例范文

【摘 要】高中物理難學(xué)、物理難懂,一度成為學(xué)生口頭語,以至于大部分學(xué)生選科時(shí),不愿選物理,為改變這種情況,我嘗試用多種方法調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,讓他們喜愛物理,最后我覺得只有激活課堂教學(xué),提高課堂教學(xué)效率,學(xué)生掌握了終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識(shí)和技能,能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)方法解決一些問題,自然就喜愛物理。本文作者通過一些案例分析,教學(xué)體會(huì),提出激活高中物理課堂教學(xué)的一些方法、措施。

【關(guān)鍵詞】激活;角色;對(duì)話;課堂氣氛

1. 教師在不斷學(xué)習(xí)中激發(fā)自身靈感,豐富知識(shí)面,為更好激活課堂打下基礎(chǔ) 教師擔(dān)當(dāng)著課堂教學(xué)內(nèi)容的載體角色,他的教學(xué)形象、語言形態(tài)和語言能力、人格力量和情感品質(zhì),是傳輸教學(xué)內(nèi)容、達(dá)成課程目標(biāo)的重要條件;同時(shí),教師對(duì)于各類資源開發(fā)與利用的能力直接決定其他資源的利用效益,面對(duì)同樣的文體,同樣的學(xué)生,同樣的社會(huì)生活資源,不同的教師有不同反應(yīng),有不同的課堂教學(xué)效果。由于新課程的綜合化,學(xué)習(xí)領(lǐng)域的設(shè)置、研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)等要求教師要有廣博知識(shí)。在過去課程體制和應(yīng)試教育迫使許多教師教教材,導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)面越來越窄,課堂死氣沉沉。而新課程標(biāo)準(zhǔn)給課堂教學(xué)帶來生機(jī),給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來動(dòng)力,也給教師帶來了學(xué)習(xí)壓力。面對(duì)生動(dòng)活潑的課堂,面對(duì)全面發(fā)展的學(xué)生,教師沒有豐富、博深的知識(shí)是不能激活課堂。

例如:我在進(jìn)行“宇宙航行”教學(xué)時(shí),運(yùn)用我所掌握的天體知識(shí)以及我國(guó)發(fā)射神州五號(hào)、神州六號(hào)、神州七號(hào)、嫦娥一號(hào)一些知識(shí)進(jìn)行教學(xué),教學(xué)過程中我還講述了我國(guó)在航天事業(yè)取得成就,這樣激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲,課堂氣氛濃厚,學(xué)生積極討論探索三大宇宙速度形成原因。課后我想:若沒有豐富宇宙課外知識(shí),教學(xué)又照本宣科只會(huì)使課堂死氣沉沉,枯燥乏味,也達(dá)不到拓展學(xué)生知識(shí)面,更失去對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次愛國(guó)主義教育。

在實(shí)施課程教學(xué)中,教師只有不斷學(xué)習(xí),才能從容駕馭日益開放的課堂。在學(xué)習(xí)過程中,在與學(xué)生互動(dòng)的過程中,教師要不斷給自己充電,才能在教學(xué)中產(chǎn)生靈感,不斷意識(shí)到自己從未發(fā)現(xiàn)過的潛力,給課堂教學(xué)帶來無限生機(jī)。

2. 通過轉(zhuǎn)變角色,激活課堂教學(xué) 以前課堂教學(xué),教師講學(xué)生聽,課堂沒有活力,教學(xué)效果比較差,新課程標(biāo)準(zhǔn)提出,發(fā)展學(xué)生好奇心與求知欲,在教學(xué)中師生角色互換,可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,激活課堂。

例如:我在“探究功與物體速度變化關(guān)系”教學(xué)中,若按老教材的教法老師當(dāng)“演員”獨(dú)占課堂,按設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟做實(shí)驗(yàn),學(xué)生做“觀眾”觀看教師做過實(shí)驗(yàn)之后再做實(shí)驗(yàn),學(xué)生聽得毫無興趣,做實(shí)驗(yàn)也是敷衍了事,轉(zhuǎn)換角色后,把課堂的主要時(shí)間讓位給學(xué)生,教師退居“二線”只是引導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)探究,討論實(shí)驗(yàn)方案有四種之多,讓學(xué)生獲得獨(dú)到的感悟,提高了探究能力,案例中學(xué)生是主動(dòng)參與者,教師是引領(lǐng)者,師生一起充當(dāng)探索者,在課堂上不斷涌現(xiàn)出奇思妙想,激活課堂。再如:我在“波的形成和傳播”教學(xué)時(shí),我讓10名學(xué)生臂挽臂站在教室講桌前,左邊同學(xué)當(dāng)振源,其余同學(xué)作為波傳播的質(zhì)點(diǎn),當(dāng)作振源的同學(xué)上下起立時(shí),帶動(dòng)各質(zhì)點(diǎn)也上下振動(dòng)形成波。通過此演示學(xué)生很容易理解波傳播,傳遞的是波的形式和能量,而作為傳遞波的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,同學(xué)們臂和臂間相互作用也解釋了波傳播是靠質(zhì)點(diǎn)間相互作用把波的形式和能量傳遞出去。這樣,課堂成了學(xué)生學(xué)習(xí)的樂園,成了學(xué)生與老師共同的舞臺(tái),這種互動(dòng)式課堂變得更靈活更開發(fā)。

教師角色的改變要求教師在備課、教學(xué)方式、教學(xué)語言、課堂組織形式等各方面都要相應(yīng)改變。新課程的教學(xué)觀強(qiáng)調(diào)課堂是師生共建新知識(shí)的過程。教師可采用提供學(xué)生探究的機(jī)會(huì),讓學(xué)生解決生活中的問題,也可用案例進(jìn)行教學(xué)。

例如:我在進(jìn)行“用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題”教學(xué)時(shí),利用案例教學(xué)激活課堂,例題,汽車剎車后在地面上留下一條長(zhǎng)長(zhǎng)痕跡,路警同志測(cè)出痕跡長(zhǎng)S,剎車后車輪與地面間摩擦系數(shù)U,車重G,計(jì)算出剎車前汽車行駛速度的大???我在教學(xué)時(shí)通過投影或播放鮮活的交通事故案例教學(xué),能讓學(xué)生充分動(dòng)起來,認(rèn)真分析、思考,教學(xué)效果較好,同時(shí),又對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次安全教育,學(xué)生以后有汽車時(shí)自然把安全放在首位。

3. 在師生對(duì)話中碰撞思想的火花 我國(guó)教育界著名學(xué)者葉瀾教授認(rèn)為:“教學(xué)過程中師生的內(nèi)在關(guān)系是教學(xué)過程創(chuàng)造主體之間的交往(對(duì)話、合作、溝通)關(guān)系”,這種關(guān)系在課堂教學(xué)中得以展開和實(shí)現(xiàn),是激活課堂最有效方法。在交流對(duì)話中調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,豐富課堂氣氛。

例如教學(xué)片段“推導(dǎo)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小的表達(dá)式”。

師:下面對(duì)圖2中“動(dòng)生”來實(shí)施對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象研究;

圖2導(dǎo)體棒ab作切割磁感線運(yùn)動(dòng)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?

生A:會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

師:能確定嗎?

生B:不會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象而產(chǎn)生感應(yīng)電流,因?yàn)闆]有閉合電路。師:這樣回答就精確多了,ab棒沒有構(gòu)成閉合電路,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,會(huì)產(chǎn)生什么呢?

生B:產(chǎn)生力的作用。

師:力?什么力?誰受到的力?生B:當(dāng)ab棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),棒中自由電子隨棒一起在磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)將受到洛侖磁力作用。

師:自由電子受洛侖茲力作用怎樣運(yùn)動(dòng)?生B:將向b端移動(dòng)。

師:很好!這樣就會(huì)在ab棒的兩端分別積累一定數(shù)量的正負(fù)電荷,從而使ab棒實(shí)際上成為一個(gè)……生:(全體)電源(池)。

師:對(duì)!電源,誰能給出這電源的電動(dòng)勢(shì)定量表達(dá)式?

生:思考、討論。

師:想一想,當(dāng)ab棒的兩端積累的正負(fù)電荷不再繼續(xù)增加時(shí),隨之運(yùn)動(dòng)的自由電子受哪些力?什么關(guān)系?

生:哦!我會(huì)了。

師:指名學(xué)生板演“動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)定量表達(dá)式”導(dǎo)出過程。

這是我在教學(xué)中選擇了從清晰流暢的邏輯線索中引領(lǐng)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)真理,給學(xué)生留下久遠(yuǎn)的回憶,同時(shí)用簡(jiǎn)捷激勵(lì)語言激發(fā)學(xué)生思索,喚起學(xué)生探求知識(shí)的熱情。

4. 敏捷地捕捉動(dòng)態(tài)課堂氣氛,激活課堂 高中物理課,每次課往往覺得時(shí)間很緊,總是想按照計(jì)劃把課程內(nèi)容上完,才會(huì)松一口氣。往往忽略學(xué)生的感受。這種以“教師中心、教材為中心”的課堂教學(xué)方式已不適應(yīng)新課程要求,下面案例體現(xiàn)教師敏捷地捕捉到學(xué)生狀態(tài)并加以轉(zhuǎn)化利用,而且善于創(chuàng)造一種開放的課堂氣氛激活課堂。

案例:星期一早晨,天氣陰暗。我走進(jìn)高二(9)班教室,一心想著怎樣按備好的課進(jìn)行教學(xué)。但是,當(dāng)我走進(jìn)教室時(shí),我覺察到學(xué)生剛從家回來,可能是學(xué)生在家做家務(wù)活或星期天玩得很愉快、太勞累了。多數(shù)學(xué)生趴在課桌上休息,現(xiàn)在的課堂氣氛不適合上課,我用喚起注意的方式給同學(xué)們講了杰出物理學(xué)家和化學(xué)化法拉第的故事,在向?qū)W生講述這個(gè)故事時(shí),我不斷注意到誰在聽講,誰提不起精神,或心不在焉。在講法拉第全家6口人就靠父親打鐵為生,由于家境貧寒,他7歲上學(xué),9歲退學(xué),13歲到里波書店當(dāng)送報(bào)童,后因勤快,吃苦耐勞、愛動(dòng)腦筋而被老板里波先生收為書籍裝訂學(xué)徒工,隨著故事深入,全班同學(xué)都仔細(xì)聽。學(xué)生們的聚精會(huì)神促使我把法拉第如何發(fā)現(xiàn)“磁生電”講得更加有聲有色,為探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件這節(jié)課做了最好引入,也激活了課堂。

事后,我想:不論我課備得多好,或者我對(duì)課的內(nèi)容多么富有激情,若學(xué)生無動(dòng)于衷,沒有反應(yīng),再好的備課也沒用。課堂上的相互作用情境就是這樣,我必須想方設(shè)法,用我的激情、思維靈感激活課堂,這樣才有高效的課堂教學(xué),教室里的生活是充滿偶發(fā)性的,每一個(gè)時(shí)刻都是一個(gè)具體情境。要善于捕捉動(dòng)態(tài)課堂氣氛,激活課堂使之有利于提高課堂教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 物理課程標(biāo)準(zhǔn)研制組編寫《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》人民教育出版社

第6篇:電磁感應(yīng)的案例范文

一、情境與探究相結(jié)合的“楞次定律”教學(xué)案例

(一)新課引入

借助多媒體簡(jiǎn)單介紹法拉第繼奧斯特(電流磁效應(yīng))后歷經(jīng)十年艱辛終找出電磁感應(yīng)規(guī)律、楞次在法拉第(磁生電)的研究基礎(chǔ)上展開一系列電磁實(shí)驗(yàn)探究并于一年后總結(jié)出感應(yīng)電流方向的發(fā)現(xiàn)史.結(jié)合本堂課的教學(xué)目標(biāo),筆者提出以下兩個(gè)問題:“閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流的具體條件是什么?”“如何判定電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流的方向?”

分析借助多媒體為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的物理學(xué)歷史情境與問題情境,快速吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生在趣味了解物理科學(xué)家生平事跡的過程中迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入課堂,積極引導(dǎo)學(xué)生思考,有效激發(fā)學(xué)生對(duì)楞次定律學(xué)習(xí)的興趣.

(二)猜想與假設(shè)

順利導(dǎo)入新知后,筆者又拋出一個(gè)問題:“既然閉合電路中的感應(yīng)電流需要激發(fā)磁場(chǎng),那么引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流所激發(fā)磁場(chǎng)的方向二者之間存在何種關(guān)系?”,留出2~3 min讓學(xué)生進(jìn)行思考與相互討論.

經(jīng)思考與討論后,學(xué)生主要得出了三個(gè)猜想:

猜想一:原磁場(chǎng)方向與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同;

猜想二:原磁場(chǎng)方向與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反;

猜想三:因線圈中磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,故感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)變化有關(guān).

分析創(chuàng)設(shè)問題情境,鼓勵(lì)學(xué)生自由討論和大膽猜想,在積極思考和相互討論中促進(jìn)學(xué)生自主探究能力的養(yǎng)成.

(三)學(xué)生分組、設(shè)計(jì)探究

為了進(jìn)一步驗(yàn)證學(xué)生們的猜想,筆者將全班學(xué)生分為若干小組,借助手中實(shí)驗(yàn)器材合作設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,并畫出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理圖.這個(gè)過程中,筆者提出以下問題來引導(dǎo)學(xué)生展開設(shè)計(jì)探究.

問題一:如何知道引起感應(yīng)電流的線圈中原磁場(chǎng)的方向與變化?

問題二:如何知道感應(yīng)電流的方向?

通過指導(dǎo)學(xué)生將舊電池、滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)正確連接在一起,觀察電流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的聯(lián)系.

問題三:如何知道感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)的方向?

引導(dǎo)學(xué)生多角度探究引發(fā)磁場(chǎng)變化的因素,如磁鐵或者電磁鐵的運(yùn)動(dòng)能夠引發(fā)線圈磁場(chǎng)的變化、滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)或者電鍵的通斷均能引發(fā)磁場(chǎng)變化等.從諸多實(shí)驗(yàn)方案選出最具代表性的方案,并請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行講解說明.然后請(qǐng)全班學(xué)生提出改進(jìn)意見,師生共同合作制定簡(jiǎn)便易行的方案,具體方案如下.

條形磁鐵運(yùn)動(dòng)的情況N極向下插入線圈N極向上拔出線圈N極向下插入線圈N極向上拔出線圈

原磁場(chǎng)方向(向上或向下)

穿過線圈的磁通量變化情況(增加或減少)

感應(yīng)電流的方向(流過靈敏電流計(jì)的方向)

感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(向上或向下)

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

分析通過問題情境與實(shí)驗(yàn)情境的積極創(chuàng)設(shè),在師生共同探究、合作完善實(shí)驗(yàn)方案的過程中有效引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考與主動(dòng)探索,同時(shí)幫助學(xué)生了解知識(shí)的來龍去脈,推動(dòng)學(xué)生知識(shí)與能力結(jié)構(gòu)的良好構(gòu)建.

(四)體驗(yàn)交流、實(shí)驗(yàn)探究

依據(jù)所得實(shí)驗(yàn)方案,各小組自行連接電路圖,展開實(shí)驗(yàn)操作,認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.而筆者則認(rèn)真巡查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程,及時(shí)糾正一些不規(guī)范操作,并適時(shí)解決一些實(shí)驗(yàn)難題.

分析通過學(xué)生合作進(jìn)行電路圖連接與實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)驗(yàn)探究過程,學(xué)生的動(dòng)手能力、探究能力以及合作意識(shí)都有了不同程度的提高,相比于教師演示,學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用得以充分發(fā)揮,使得學(xué)習(xí)印象更為深刻,知識(shí)掌握更加牢靠.

(五)體驗(yàn)感悟、歸納總結(jié)

在學(xué)生自行動(dòng)手、真實(shí)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象之后,筆者以提問的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié).

問題一:感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)的方向是否始終相同或者相反?

該問題的提出將原有猜想,為新認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建立打下良好鋪墊.

問題二:感生電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)所在何種情況下同向?何種情況下反向?

該問題的提出則進(jìn)一步探討感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系.

問題三:感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)于磁通量的變化具有何種作用?

進(jìn)一步提煉關(guān)系,從而得出初步結(jié)論:感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)引起感應(yīng)電流的磁通量變化總是起著阻礙作用.

分析通過創(chuàng)設(shè)問題情境,深化學(xué)生對(duì)于楞次定律的理解,學(xué)生在由易到難、循序漸進(jìn)的提問中積極動(dòng)腦,在體驗(yàn)感悟、歸納總結(jié)中進(jìn)一步提升學(xué)生的物理探究能力.

(七)體驗(yàn)內(nèi)化、應(yīng)用鞏固

得出初步結(jié)論后,筆者又拋出這樣一個(gè)問題,以上結(jié)論在任何情況下是否都適用呢?同學(xué)們能夠想出其它方法來進(jìn)行有效驗(yàn)證嗎?

經(jīng)過認(rèn)真思索,學(xué)生們依據(jù)上述電路圖將原、副線圈、電源、電流表、滑動(dòng)變阻器以及導(dǎo)線進(jìn)行正確連接,通過驗(yàn)證電鍵閉合、斷開以及電阻改變瞬間的感應(yīng)電流方向變化,判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否與理論結(jié)論相一致,并認(rèn)真填寫下表.隨后,筆者將實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果顯示于大屏幕上,最終得出結(jié)論:Φ原減小時(shí);B原與B感相同;Φ原增大時(shí),B原與B感相反.

K閉合瞬間K斷開瞬間R變大時(shí)R變小時(shí)

原磁場(chǎng)方向

原磁通量的變化情況

理論判斷感應(yīng)電流的方向

實(shí)驗(yàn)中感應(yīng)電的方向

理論判斷與實(shí)驗(yàn)是否一致

分析借助微機(jī)動(dòng)畫模擬創(chuàng)設(shè)物理模型情境,將原本看不見、又摸不著的磁級(jí)周圍的磁感線生動(dòng)、直觀地展示在學(xué)生眼前,形象化地表現(xiàn)兩磁場(chǎng)之間的“阻礙”作用,不僅突出本節(jié)的重點(diǎn),而且突破了難點(diǎn),還使學(xué)生對(duì)定律有一個(gè)深刻理解、生動(dòng)的記憶,同時(shí)又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

(八)解題小結(jié)

[LL]最后,筆者選取一經(jīng)典例題進(jìn)行深入剖析,深化學(xué)生的理解與運(yùn)用.

例如圖所示,一水平放置的矩形線圈abcd,在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),從圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在這個(gè)過程中,線圈中感應(yīng)電流( ).

A.沿abcd流動(dòng) B.沿dcba流動(dòng)

C.由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流動(dòng),由Ⅱ到Ⅲ是dcba流動(dòng)

D.由Ⅰ到Ⅱ都是dcba流動(dòng),由Ⅱ到Ⅲ是abcd流動(dòng)

解析該例題時(shí),筆者引導(dǎo)學(xué)生掌握楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟.首先,對(duì)穿過線圈的原磁通量的方向及變化進(jìn)行準(zhǔn)確判斷;然后,根據(jù)楞次定律對(duì)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向進(jìn)行準(zhǔn)確判斷;最后,根據(jù)右手螺旋定則對(duì)感應(yīng)電流方向進(jìn)行準(zhǔn)確判斷.

第7篇:電磁感應(yīng)的案例范文

【關(guān)鍵詞】圍欄構(gòu)架發(fā)熱;干式空心電抗器;安裝工藝

為了保證企業(yè)的用電質(zhì)量,大部分的變電站都安裝了電力電容器,而這些補(bǔ)償設(shè)備一般都串有干式空心電抗器,但是電抗器在實(shí)際使用的過程中容易出現(xiàn)致使圍欄結(jié)構(gòu)發(fā)熱的問題,如何解決這一瓶頸障礙是安全使用電抗器的關(guān)鍵。

一、電抗器使用中的實(shí)際問題

補(bǔ)償設(shè)備串聯(lián)電抗器是為了限制電流涌動(dòng)的沖擊,通過電抗器來吸收、抑制高次諧波電流。電抗器分為干式空心電抗器以及浸式鐵心電抗器,尤以干式空心的電抗器使用為主,因?yàn)檫@種電抗器具有初始電壓均勻、無滲漏、無噪音污染以及能力強(qiáng)、效果好、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。

但是由于電抗器的性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)決定了運(yùn)行中的電抗器勢(shì)必會(huì)在周邊產(chǎn)生強(qiáng)烈的磁場(chǎng),若恰巧此時(shí)周邊存在著由導(dǎo)磁金屬構(gòu)成的閉合、接地環(huán)路,電磁將會(huì)在回路上產(chǎn)生環(huán)流,此時(shí)的環(huán)路會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生渦流,在環(huán)流與渦流的作用下,導(dǎo)磁性的金屬環(huán)路會(huì)產(chǎn)生高溫發(fā)熱的現(xiàn)象,不僅增加了電能的損耗,也改變了電抗器的磁場(chǎng),影響了電抗器的正常運(yùn)行。

二、圍欄結(jié)構(gòu)發(fā)熱的案例

ZH變電站擴(kuò)建工程于2009年正式開始使用,該變電站共配有四組電容器,并聯(lián)的電容器又串聯(lián)著干式空心電抗器,在電抗器周圍設(shè)有圍欄結(jié)構(gòu),圍欄由具有導(dǎo)磁性的角鋼進(jìn)行連接。

(一)圍欄發(fā)熱產(chǎn)生原因

2010年5月份的時(shí)候,變電站的工作人員在紅外檢測(cè)巡視的時(shí)候發(fā)現(xiàn),電容器在運(yùn)行的時(shí)候,周圍了圍欄結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了發(fā)熱現(xiàn)象,部分的圍欄結(jié)構(gòu)的角鋼達(dá)到了102.3度的高溫,相對(duì)溫差也較大,為88%左右,超出了正常的范圍;6月份的時(shí)候,又投入使用了另外的三組電容器,圍欄結(jié)構(gòu)發(fā)熱的現(xiàn)象再次發(fā)生。

圍欄結(jié)構(gòu)的發(fā)熱不僅造成了能量的損失,也會(huì)對(duì)周邊的通訊以及信息的傳輸都造成影響,同時(shí)威脅著工作人員的人身安全與設(shè)備的使用安全,具有嚴(yán)重的后果,急需有效的解決。

根據(jù)紅外線的診斷結(jié)果規(guī)范來劃分,當(dāng)檢測(cè)部位的金屬部件熱點(diǎn)溫度高于90度,或者相對(duì)溫差大于80%的時(shí)候,便可以判斷發(fā)生了電流致熱型設(shè)備嚴(yán)重缺陷。

根據(jù)設(shè)備的測(cè)溫記錄,我們可以計(jì)算出金屬圍欄結(jié)構(gòu)的相對(duì)溫差為88.5%,屬于重要缺陷的程度;而根據(jù)磁場(chǎng)分布線我們可以知道,金屬材質(zhì)的閉合回路距離電抗器的距離越近,磁場(chǎng)的強(qiáng)度便會(huì)越大,反之則會(huì)減小,當(dāng)遠(yuǎn)離電抗器3000毫米之外的時(shí)候,磁場(chǎng)的強(qiáng)度幾乎為零。

根據(jù)國(guó)家的安全標(biāo)準(zhǔn),ZH變電站的金屬圍欄閉合結(jié)構(gòu)距離電抗器的距離過近,未達(dá)到安全的磁凈空的要求,處在電抗器周圍比較強(qiáng)的磁場(chǎng)范圍內(nèi),導(dǎo)致金屬的回路上產(chǎn)生了電磁環(huán)流,增加了圍欄結(jié)構(gòu)的溫度,超過了安全的溫度值。

如果金屬的圍欄結(jié)構(gòu)是與電抗器的中心軸線平行的,基本不會(huì)產(chǎn)生電磁的環(huán)流,發(fā)生磁感應(yīng)致熱的現(xiàn)象;但如果圍欄結(jié)構(gòu)是與中心線垂直的方向,由于它包圍了交變磁場(chǎng),感生電流比較大,發(fā)熱現(xiàn)象就比較容易發(fā)生。

(二)圍欄發(fā)熱的處理方法

找到了圍欄結(jié)構(gòu)發(fā)熱的原因之后,變電站采取了如下的措施:

1.在圍欄結(jié)構(gòu)的連接處墊上了樹脂的絕緣板,切斷了金屬的圍欄結(jié)構(gòu)成為閉合回路的機(jī)會(huì),防止電磁的環(huán)流。圍欄的角鋼都是通過金屬的螺栓進(jìn)行連接的,絕緣的方法便是替換下金屬的螺栓,改用樹脂的絕緣釘,并用絕緣材質(zhì)的套管螺栓固定,通過在金屬鋼板間加入絕緣材質(zhì)的方法來切斷電磁的環(huán)流。

2.在金屬圍欄以及金屬立柱間設(shè)立了絕緣板,同樣切斷了圍欄的閉合回路結(jié)構(gòu)。將閉合的金屬結(jié)構(gòu)切開,每100毫米左右便設(shè)置一個(gè)絕緣的立柱,并用絕緣材料或是不導(dǎo)磁的夾塊來固定立柱,阻止電磁的環(huán)行閉合流動(dòng)。

(三)圍欄發(fā)熱的處理效果

2010年10月份,紅外線的檢測(cè)效果現(xiàn)實(shí)圍欄結(jié)構(gòu)的溫度明顯降低,11月份的時(shí)候已經(jīng)降到了29.5度,相對(duì)溫差值也降到了29%左右,從而可以得出圍欄的發(fā)熱缺陷得到了消除解決以及絕緣措施科學(xué)有效的結(jié)論。

三、對(duì)于安裝抗電器的建議

根據(jù)事故產(chǎn)生的原因分析過程,我們可以看出電抗器的安裝以及使用過程都有著不可忽視的細(xì)節(jié)性安全問題,所以在此提出幾點(diǎn)電抗器安裝工藝的建議,希望能夠減少因安裝使用不當(dāng)而引起的事故。

1.電抗器與圍欄結(jié)構(gòu)的距離。距離電抗器越近,所處的磁場(chǎng)越強(qiáng),電磁感應(yīng)效應(yīng)也勢(shì)必越明顯,所以在安裝電抗器的時(shí)候,一定要注意與圍欄結(jié)構(gòu)保持距離,以大于3米為最佳最安全的安裝距離。

國(guó)家電網(wǎng)公布的電抗器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)磁凈空距離的要求為:在以電抗器為中心,兩倍直徑的周邊以及垂直范圍內(nèi),均不得有導(dǎo)磁金屬的閉合回路存在;而本文的案例中,ZH變電站的電抗器外直徑為1.1米,那么安全的范圍就應(yīng)該大于2.2米,但是ZH變電站的角鋼結(jié)構(gòu)金屬圍欄距離電抗器中心的距離為1.95米,未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,處在較強(qiáng)的磁場(chǎng)范圍內(nèi),才使得結(jié)構(gòu)承受不了環(huán)流的電磁感應(yīng)而發(fā)熱。

2.電抗器圍欄結(jié)構(gòu)的導(dǎo)磁性。為了防止圍欄結(jié)構(gòu)的發(fā)熱,盡量不要使用具有導(dǎo)磁性的金屬材質(zhì),選用了鐵磁性的金屬構(gòu)件,也不要形成環(huán)路;此外電抗器的支撐構(gòu)件、支柱都要選用無磁性的材料,就連最微小的螺栓都要注意選用樹脂材質(zhì)的非導(dǎo)磁性材質(zhì)。

3.如果電抗器周邊有與中心垂直的導(dǎo)磁性金屬圍合結(jié)構(gòu),一定要切斷電磁的環(huán)流路線,使用絕緣材料的立柱,進(jìn)行分別的接地處理,彼此間的間距以1米左右為宜。

4.在電抗器安裝使用之前,一定要做好設(shè)計(jì)以及計(jì)算工作,保證電抗器使用的安全性。實(shí)際生活中,電抗器一旦發(fā)生問題,便會(huì)帶來一定的耽誤與損失,所以在設(shè)計(jì)施工階段就應(yīng)該盡量杜絕圍欄結(jié)構(gòu)的過近,限定圍欄結(jié)構(gòu)的材質(zhì),從根本上杜絕電抗器安裝使用的異常。

四、結(jié)語

由于在電抗器周圍設(shè)置的金屬結(jié)構(gòu)的閉合圍欄結(jié)構(gòu),而且距離電抗器的距離過近,導(dǎo)致電磁在圍欄上形成了環(huán)流,致使圍欄結(jié)構(gòu)發(fā)熱,威脅使用安全。

為此而采取的切斷電磁回路的兩個(gè)步驟都收到了明顯的效果,降低了圍欄的溫度,減小了相對(duì)溫差,所以在電抗器使用安裝的過程中一定要注意圍欄結(jié)構(gòu)的材質(zhì)以及距離電抗器的安全距離,盡量避免導(dǎo)磁性的閉合環(huán)路結(jié)構(gòu),可以很好的保證發(fā)熱缺陷的產(chǎn)生。

ZH變電站的成功之舉,得到了設(shè)計(jì)施工以及運(yùn)行等相關(guān)單位的重視,對(duì)以后電抗器的安裝以及擴(kuò)大使用都提供了借鑒參照,是電抗器安裝工藝的進(jìn)步,值得其他的變電站研究學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]張真濤,王予生.空心電抗器漏磁引起圍欄構(gòu)架發(fā)熱問題的處理[M].電力電容器與無功補(bǔ)償,2012(04).

第8篇:電磁感應(yīng)的案例范文

測(cè)量原理:利用雙縫干涉現(xiàn)象中實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

激光散斑測(cè)速:激光散斑測(cè)速是一種嶄新的測(cè)速技術(shù),它應(yīng)用了光的干涉原理。用二次曝光照相所獲得的“散斑對(duì)”相當(dāng)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫,待測(cè)物體的速度v與二次曝光時(shí)間間隔t的乘積等于雙縫間距。實(shí)驗(yàn)中可測(cè)得二次曝光時(shí)間間隔t、雙縫到屏之距離l以及相鄰兩條亮紋間距x。若所用激光波長(zhǎng)為λ,求該實(shí)驗(yàn)確定物體運(yùn)動(dòng)速度?

解析:二次曝光照相類似頻閃攝影原理,在同一張同底照片上留下兩個(gè)曝光后的影像,這兩個(gè)影像成為散斑對(duì),相當(dāng)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫。

待測(cè)物體的速度v與二次曝光時(shí)間間隔t的乘積等于雙縫間距d =v?t ……①

雙縫干涉現(xiàn)象中實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ………②

上式聯(lián)立可得:

(二)測(cè)量原理:利用電磁感應(yīng)原理

案例一:在被測(cè)物體上安裝上產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的裝置,在某一定高度安裝已知尺寸的矩形線圈,線圈接到傳感器上通過電腦把物體運(yùn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),由公式E=Blv或根據(jù)i=Blv/R加以分析。實(shí)例分析,為了測(cè)量列車的運(yùn)行速度可采用如圖所示的裝置(俯視圖),它是由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量紀(jì)錄儀組成。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時(shí)線圈重產(chǎn)生的電流被記錄下來,就能求出列車在各位置的速度和加速度。假設(shè)磁體端部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,且全部集中在端面范圍內(nèi),與端面垂直。磁體的寬度與線圈寬度相同,且都很小,線圈匝數(shù)N、寬度L.總電阻R,測(cè)試記錄下來的電流---位移圖像如圖所示。

試計(jì)算在離O點(diǎn)l0處的速度v的大小?

解析:由圖像可知火車頭部磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入

線圈所包圍的區(qū)域與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由右手定則可知,電流的方向

相反如圖所示 ,大小由閉合電路歐姆定

律可的:……①

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv……② 聯(lián)立可得:

(三)測(cè)量原理:利用超聲波反射特點(diǎn)和其在空氣中確定的波速

利用超聲波遇到物體反射的性質(zhì),可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)參量,如圖(a)中儀器A和B通過電纜線駁接,B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置,而儀器A和B提供超聲波信號(hào)源而且能將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形。現(xiàn)固定裝置B,并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車C,使其每隔固定時(shí)間T,發(fā)射一短促的超聲脈沖(如圖b中幅度大的波形)而B接收到的由小車C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖b中幅度小的波形,反射滯后的時(shí)間已在圖中標(biāo)出,其中T和ΔT為已知量,另外還知道該測(cè)定條件下聲波在空氣中的速度為v0,則根據(jù)所給信息可判斷小車的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小怎樣?

解析:根據(jù)圖b的信息可知反射滯后的時(shí)間越來越長(zhǎng),說明小車離固定裝置B越來越遠(yuǎn),所以可判斷小車向右運(yùn)動(dòng)。為求小車的速度我們不妨建立如圖所示的坐標(biāo)系,固定裝置B所在的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,小車第一次反射聲波的位置x1,第二次反射聲波的位置為x2,這兩次的位置之差為在這兩次反射時(shí)間間隔內(nèi)的位移Δx

由題意可知,超聲波發(fā)出后勻速運(yùn)動(dòng)碰到障礙物被反射如圖所示,路程是位移為大小的二倍則: ;

同理:,

所以Δx= x2―x1……①

這兩次反射時(shí)間間隔如圖(b)中陰影部分長(zhǎng)度所示……②所以由速度的定義式()得:

(四)圓周運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)合

如圖下圖實(shí)施特恩在1920年設(shè)計(jì)的測(cè)定氣體分子的速率的實(shí)驗(yàn)示意圖。A、B是兩個(gè)同軸的圓筒,以一定的角速度一起旋轉(zhuǎn)。A筒壁開有一與筒的軸線平行的狹縫O,沿軸線放置一根涂有銀層的細(xì)鉑絲,抽去兩筒間的空氣 ,當(dāng)鉑絲通電后,銀層蒸發(fā),圓筒內(nèi)充滿了銀原子的氣體,一些銀原子會(huì)通過狹縫到達(dá)圓筒的內(nèi)層表面沉積起來,形成沉積帶。若測(cè)得旋轉(zhuǎn)角速度ω沉積帶弧長(zhǎng)s,圓筒半徑分別為RA、RB,求室溫下銀原子的速率?

解析:?jiǎn)毋y原子的速率相對(duì)不大時(shí),它離開狹縫在兩筒間飛行內(nèi),由于B筒已轉(zhuǎn)過一定角度,當(dāng)銀原子連續(xù)的通過狹縫時(shí),就會(huì)在B內(nèi)壁上沉積而成一原弧形帶,帶長(zhǎng)正好等于

銀原子通過兩筒之間的同一時(shí)間內(nèi)B筒轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng),設(shè)銀原

子的速率v,則由時(shí)間相等得:

變形得:

(五)電磁流量計(jì)原理:

電磁流量計(jì)廣泛適用于測(cè)量可導(dǎo)電的液體的流速,進(jìn)而可測(cè)出液體的流量。為簡(jiǎn)化,假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段導(dǎo)管,其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c 。流量計(jì)量端與輸液流體的管道相連(圖中虛線),圖中流量計(jì)的上下兩個(gè)表面是金屬材料,前后兩面是絕緣材料,現(xiàn)在流量計(jì)所在處,加有垂直于前后兩面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定的流經(jīng)流量計(jì)時(shí),在管外將流量計(jì)上下兩表面分別與一串聯(lián)了電阻R的電流表的兩端連接,I表示測(cè)得的電流值。已知流體的電阻率為ρ ,不計(jì)電流表的內(nèi)阻,求流體的流速?

解析:當(dāng)導(dǎo)電液體沿管道流經(jīng)流量計(jì)時(shí),導(dǎo)電流體中的自由電荷(正負(fù)離子)在洛倫茲力作用下偏轉(zhuǎn),使流量計(jì)的上下兩個(gè)表面聚集了正負(fù)電荷,則上下兩個(gè)表面存在了電勢(shì)差 。其測(cè)量等效電路如圖所示,

由動(dòng)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);E=Bcv ①

由閉合電路歐姆定律: ②

由電阻定律:③

第9篇:電磁感應(yīng)的案例范文

關(guān)鍵詞:輸變電工程,項(xiàng)目評(píng)價(jià),環(huán)境

Abstract: along with the modern economic and social development, our country electric power transmission and transformation project of eia work has covered the whole level, in the ecological protection also has received the good effect. In this paper, according to transmission and transformation project of environmental impact assessment working practice, mainly expounds the present transmission and transformation project of the evaluation work environment key content, and put forward the transmission and transformation project in the environmental evaluation must implement and abide by the "6 + 2" principle, finally, according to the environmental assessment project of electric some attention problems, this paper is for reference only.

Key words: power transformer engineering, project evaluation, and the environment

中圖分類號(hào):K826.16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

1.前言

近幾年來,隨著人們生活水平質(zhì)量的提高及居住環(huán)境要求的提高,針對(duì)輸變電工程的上訪、投訴和糾紛逐年增加,糾紛的重點(diǎn)多是電磁環(huán)境影響,這些現(xiàn)象已得到環(huán)保部門和新聞媒體特別關(guān)注;城市高壓變電站的建設(shè)和高壓架空輸電線路跨越或臨近居民房屋的問題已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)問題,并且已逐漸成為輸變電工程建設(shè)的障礙,文中主要根據(jù)個(gè)人所從事工作去論述了輸變電工程環(huán)境影響評(píng)價(jià),并提出一些問題看法。

2輸變電環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重點(diǎn)內(nèi)容

輸變電工程建設(shè)期和運(yùn)行期的環(huán)境影響評(píng)價(jià)重點(diǎn)是:

(1)輸電線路及變電所建設(shè)期施工造成的水土流失對(duì)環(huán)境的影響,以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響;

(2)建設(shè)期輸電線路及變電所引起的居民搬遷與安置問題;

(3)輸電線路及變電所運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的連續(xù)可聽噪聲、工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)、無線電干擾對(duì)周圍環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。其中最主要的是輸電線路及變電所運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的工頻電場(chǎng)、無線電干擾、噪聲對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響,以及施工期的水土保持、生態(tài)和拆遷安置問題。

輸變電建設(shè)工程有關(guān)電磁環(huán)境及其評(píng)價(jià)因子詳見表1。

表1輸變電建設(shè)工程有關(guān)電磁環(huán)境及其評(píng)價(jià)因子

項(xiàng)目分類 建設(shè)項(xiàng)目名稱 建設(shè)項(xiàng)目主要內(nèi)容 電磁環(huán)境因子及單位

高壓電力設(shè)備 高壓電力線 1、1000kV特高壓交流架空電力線;

2、±800kV高壓直流輸電線;

3、500kV、750 kV架空電力線;±500kV直流輸電線 1、電磁感應(yīng)

(1)交流:工頻電場(chǎng)(V/m)、工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度(mT)

(2)直流:合成場(chǎng)強(qiáng)(V/m)、離子流密度(nA/m2)、直流磁感應(yīng)強(qiáng)度(mT)。

2、電磁噪聲:dB(μV/m)

變電站、牽引變電所 1、面戶外型站所;

2、地面戶內(nèi)型站所

3、地下戶內(nèi)型站所

大電流電力設(shè)備 變電站、升壓站、開閉站、換流站等

3輸變電項(xiàng)目環(huán)評(píng)中執(zhí)行的“6 + 2”原則

與火電建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)一樣,輸變電項(xiàng)目環(huán)評(píng)也要執(zhí)行“6 + 2”原則,只是側(cè)重點(diǎn)不一樣。

3. 1法律、法規(guī)

所有輸變電項(xiàng)目的建設(shè)必須要遵守相應(yīng)的法律、法規(guī)。在環(huán)境影響評(píng)價(jià)過程中,遇到最多的就是線路涉及自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、飲用水源等問題。隨著社會(huì)的發(fā)展以及對(duì)土地保護(hù)、土地利用的高度重視,這些問題還會(huì)逐步顯現(xiàn)出來。在遇到上述問題時(shí),評(píng)價(jià)單位一般應(yīng)主動(dòng)與輸變電項(xiàng)目建設(shè)單位以及設(shè)計(jì)單位溝通,說明是與非,分清側(cè)重點(diǎn),最終以改變?cè)O(shè)計(jì)線路或者獲得該敏感區(qū)相應(yīng)機(jī)構(gòu)的認(rèn)可及其批復(fù)文件的方式,來避開法律的可行性問題。

3. 2產(chǎn)業(yè)政策與清潔生產(chǎn)

對(duì)于輸變電建設(shè)項(xiàng)目來講,執(zhí)行產(chǎn)業(yè)政策與清潔生產(chǎn)原則基本上沒有什么障礙,一般輸變電建設(shè)項(xiàng)目都能符合《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄( 2011年本)》中鼓勵(lì)類的“500 kV及以上交、直流輸變電”項(xiàng)目要求,符合國(guó)家有關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策。由于輸變電項(xiàng)目的環(huán)境污染因子主要集中在工頻電場(chǎng)、工頻磁場(chǎng)、無線電干擾、噪聲等方面,目前國(guó)家還沒有在清潔生產(chǎn)方面對(duì)其提出很嚴(yán)的要求。

3. 3規(guī)劃相符性

對(duì)于輸變電項(xiàng)目,規(guī)劃相符性是應(yīng)該引起高度重視的原則。目前,很多輸變電建設(shè)項(xiàng)目存在這方面的問題或缺陷。首先,由于目前電網(wǎng)規(guī)劃環(huán)評(píng)的執(zhí)行力度很不夠,所以,項(xiàng)目環(huán)評(píng)與規(guī)劃環(huán)評(píng)相符性基本上沒有得到落實(shí);其次,目前絕大多數(shù)輸變電項(xiàng)目需要經(jīng)過鄉(xiāng)鎮(zhèn),而鄉(xiāng)鎮(zhèn)關(guān)于自己所屬地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃基本沒有或者不完善,也就是說,實(shí)際上輸變電項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)過的鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒有規(guī)劃,因而無法說明與規(guī)劃相符性的問題;再次,目前絕大多數(shù)的做法是獲得經(jīng)過地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃部門的許可文件,即可認(rèn)為與規(guī)劃相符。事實(shí)上,嚴(yán)格地講,這種做法是不符合《城鄉(xiāng)規(guī)劃法》要求的;第四,即使獲得了經(jīng)過某地區(qū)規(guī)劃部門的文件許可,環(huán)評(píng)文件中也會(huì)很大程度地對(duì)許可中需要特別注意的方面不予關(guān)注,例如:許可中認(rèn)為“線路原則上可以經(jīng)過××地區(qū),但是必須距離××礦區(qū)100m以外”,但在環(huán)評(píng)中卻未重視這個(gè)問題,甚至現(xiàn)場(chǎng)勘探時(shí),相關(guān)人員也不會(huì)去這些敏感點(diǎn)察看,更不用說在報(bào)告書中精準(zhǔn)地體現(xiàn)出來。

3. 4是否滿足環(huán)境功能區(qū)劃、生態(tài)功能區(qū)劃

隨著我國(guó)大多數(shù)省份對(duì)于生態(tài)的重視,這個(gè)原則與要求也會(huì)逐步提高。對(duì)于不涉及到風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等方面的輸變電建設(shè)項(xiàng)目,此條款基本可以得到落實(shí)。但是,涉及到某些生態(tài)省的輸變電項(xiàng)目就要重視“生態(tài)功能區(qū)劃”的問題,例如:浙江省的輸變電項(xiàng)目,就要在生態(tài)方面進(jìn)行重點(diǎn)分析,除了現(xiàn)場(chǎng)踏勘之外,甚至還需要進(jìn)行生態(tài)物種調(diào)查。