电磁感应的案例范文
时间：2023-10-17 17:36:06
导语：如何才能写好一篇电磁感应的案例，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：兴趣；自主；探究；合作
中图分类号：G633.7
文献标识码：A
文章编号：1003-6148（2013）11（S）-0016-3
最近，听了几节“电磁感应现象”的“同课异构”高中物理概念课，笔者感触颇深。同一课题，教师不同的教学理念确定的不同教学目标、不同教学设计，课堂教学目标达成的效果截然不同。有的课教师看上去轻车熟路、讲解自如，但学生课堂反应平淡、缺乏热情，教学效果不理想；有的课教师讲解少。但教学设计贴近学生。学生的学习热情浓厚、课堂参与意识强，参与度高，师生能一起融入活跃的课堂气氛中。学生在学习中体验科学探究的快乐，教学效果较好。本文就两节理念迥然不同的课堂教学案例。从新课的导入、三维教学目标的达成方法等方面进行评析与比较。
1新课的导入
案例1
[复习提问]什么是电流的磁效应？
[启发思考]奥斯特实验说明电流能产生磁场，那么利用磁场能否产生电流？
[引导小结]
（1）初中学过，闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流的现象叫做电磁感应现象。（板书课题）
（2）利用多媒体投影仪播放法拉第生平的文稿，激发学生学习的积极性。
案例2
[创设情境]
（1）投影两组图片：A.城市灯的夜景；B.家电商店的场景。
（2）播放一段视频：发电厂材料（片段）。
[教师引导]
“电”对促进人类社会发展有巨大的作用对提高人们生活质量有重要贡献，是谁创造了世界上第一台发电机？发电机发电又源于什么物理研究的成果？本节课我们来了解一位伟大的物理学家对人类所作出的贡献。体验他所经历的实验探究过程。
案例1与案例2评析：高中物理课堂教学中，新课导入方法较多，原则上应具有能够唤起学生头脑中与新课程内容相关的原有认知结构的“情景性”。对学生新知识的学习、建构的“定向性”，使学生明确学习的目标，激发学生的学习动机的“激趣性”。案例1通过复习提问引入新课，以播放视频激发兴趣，以重温初中实验创设问题情境：案例2教师通过视频创设情境和提出问题，激发学生的学习兴趣和好奇心，使学生集中在思考“电”与“磁”的联系上，不仅使学生得到了情感、态度与价值观的自我教育，又明确了本节课学习的具体目标——探究电磁感应的条件，从而自然形成探究问题的情境。
2三维目标达成的手段
案例3
[新课教学]
（1）电磁感应现象：①演示如图1所示实验，学生观察现象。
②电磁感应
a.利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，电磁感应产生的电流叫做感应电流。
b.教师创设问题：是不是只有闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动才能产生感应电流？其他方法能不能产生感应电流？
c.演示如图2所示的实验。学生观察思考。
引导学生归纳看到的现象：当条形磁铁插入线圈或拔出线圈时电流表指针偏转。说明电路中产生了感应电流：当条形磁铁停在线圈中不动时电流表指针不偏转，电路中没有产生感应电流。
d.得出结论。
教师：为了弄清这个问题，我们需要学习一个新的概念——磁通量。
（2）磁通量
①定义：教师讲解概念，引导分析磁通量与哪些因素有关？
②计算：公式ф=BS适用条件、磁通量的单位、符号。举例分析磁通量变化的几种情况。
（3）感应电流产生的条件
①教师介绍如图所示的实验装置（投影图示）。
②教师演示实验，学生观察现象。
③教师引导学生分析实验现象，完成下表（表略）。
④分析得出结论，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就能产生感应电流。
（4）巩固练习
①小结本节要点。②课堂练习。
评析案例3教师在讲解磁通量时，引导学生分析得出产生感应电流的条件，最后进行深入分析和巩固练习。应该说，这节课整个教学环节思路清晰，环环相扣，教学过程教师也易于组织。但无论从教学目标的确定。还是教学过程的实施。问题的设计，把握的重点仅仅是电磁感应知识体系的达成。而学生的学习过程单调乏味，一直处于被动的听讲的状态中，教师过于重视知识传授，忽视过程方法。因而目标的达成并不理想也比较单一。
案例4
[新课教学]
（1）了解法拉第发现电磁感应现象的历史背景和主要探索经历。
①组织学生阅读课本内容——“划时代的发现”。
②播放演示文稿——“十年磨一剑”。
③组织学生讨论下列问题（教师启发引导，鼓励同学互相讨论，积极发言）：
a.奥斯特发现了电流的磁效应以后。引起了什么样的思考？
b.法拉第时代。人们在研究磁生电的过程中思维和方法遭遇了怎样的挫折？
c.法拉第的发现说明了什么？
（2）模仿法拉第实验（1）：探究感应电流产生的条件：
①组织学生开展分组实验
a.四人一组分工合作：b.明确探究目标：c.设计实施方案；d.完成实验记录。
②学生：模仿法拉第实验（1）
a.用图2中的实验器材进行初步探究，教师巡回指导。
b.实验小组完成实验记录。
c.实验小组汇报探究结论，师生交流讨论。
学生共识：磁铁插入（或拔出）闭合线圈时产生了电流，物理学中把这类现象叫做电磁感应，由电磁感应产生的电流叫做感应电流。
能不能用一句简洁的话把产生感应电流的条件表述出来。为此，我们要学习一个新的概念：磁通量。
③讲授新知，总结条件。
④深入探究，加深理解。
教师：如果没有磁铁，我们能否用其他办法使闭合电路产生感应电流？利用桌面上的实验器材，进一步探究感应电流与磁通量变化的关系。
学生：模仿法拉第实验（2）。
a.学生根据图3所示的实验器材确定探究方案（学生讨论、教师指导）。
b.学生实验小组完成下表实验记录。
c.学生汇报探究结论，交流讨论。
归纳得出结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
[巩固新课]
（1）小结本节要点
（2）师生共同评价课堂探究活动
评析：案例4先通过学生阅读课文段落“划时代的发现”和观看文稿“十年磨一剑”，了解法拉第从提出“磁生电”的设想到发现电磁感应的十年探索、数次失败、最终成功。学生在教师的指导下。先用简单可行的实验方案，利用磁铁产生电流，学生对磁生电有初步的感性认识、建立了电磁感应的基本概念，接着通过磁通量概念的介绍和探究问题的转换。将学生的思维顺利引导到总结归纳电磁感应现象产生的条件。使学生进入到理性认识阶段，课堂的生成自然形成。最后通过模仿法拉第实验，学生分组进行实验探究活动。这样既让学生学会已有知识的应用，也是所学的知识与技能的迁移，同时学生的探究愿望、合作意识、交流的主动性都得以调动和发挥。做到“知识与技能共进，过程与方法同行”。学生在深刻理解电磁感应产生条件的同时。再次经历了物理规律探究的过程，体会了物理学的思想，并在过程与方法、情感、态度与价值观方面受到熏陶，有效落实了三维教学目标。
3反思
反思之一：第一节课是传统的课堂教学方式，以教师讲解、实验演示，学生听讲、观察为主的线索展开。但教师讲解多，师生互动、生生互动少，理论分析多。学生体验少，学生知识与技能的落实多，学生自主学习能力、自主探究能力、实验能力的培养少，能力的培养比较单一，过于重视知识传授，忽视过程方法。案例2做到了“知识与技能共进，过程与方法同行”。在知识和技能的传授过程中，整节课呈现出“学生动起来，教师跑起来，课堂活起来”。同时突出了学生设计实验方案的能力、以及运用实验总结归纳结论、得出物理规律的实验探究能力的培养。体现了以实验为基础的物理教学观，是一节理念和方法充分体现新课程的要求，师生、生生之间“互动”的课堂、“灵动”的课堂。
篇2
关键词：生活体验；物理教学；科学素养；教育功能
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）6-0036-3
1 问题的提出
《全日制普通高中物理课程标准》要求“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其学科探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神”[1]。 2016年9月社会各界高度关注的《中国学生发展核心素养》总体框架正式，再次引发社会各界尤其是教育界的热议，也必将带动中小学新一轮的教育变革和创新。
物理与生活有着密切的联系，生活的衣、食、住、行中都蕴含着无数物理知识。上世纪六七十年代，朱正元教授提出“从实际情况出发，自己动手，就地取材，因陋就简，土法上马”的口号影响一代又一代的物理教师。生活体验式教学作为一种新型的教学手段，将其应用到物理教学中，对于提高学生的科学素养意义重大。
2 “生活体验”教学内容梳理
根据物理教学特点，教学内容可分为三类：概念教学、规律教学、习题教学。基于科学素养要求，“生活体验”的教育功能可以总结为五个方面：知识、过程方法、思维观念、合作探究、情感态度与价值观。笔者以粤教版高中《物理》选修3-2第一章《电磁感应》为研究对象，对涉及“生活体验”教学内容与教育功能进行梳理。梳理结果如表1。
3 基于“生活体验”提高学生科学素养的教学设计
基于“生活体验”在物理教学中具有重要的价值，根据其教学内容与教育功能进行归纳，并针对提高学生科学素养提出相关教学建议。
3.1 通过生活体验，构建物理概念，突破学习思维障碍
案例1 “自感现象及其应用”的引入教学
教学内容：自感
体验名称：千人震
体验过程：用两节电动势为1.5 V的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器。几位参与体验的同学手拉手成一串，和电池、镇流器、开关、导线连成如图1所示的电路。闭合开关，经过一段时间再断开开关。当开关断开瞬间，同学们会有明显触电的感觉。
体验结论：当开关断开瞬间，绕圈（镇流器）本身的电流变化（减小）而产生电磁感应现象（同学触电）称为自感。
教育功能：现在的学生动手机会少，对生活中的物理现象缺少观察和深入思考，因此学生很难构建物理概念。要使学生在课堂学习中“活”起来，关键的因素之一是教师“促成学生主动地与周围环境进行交互作用”，从学生产生的认知冲突来组织开展教学活动[2]。
教学建议：物理概念的建立必须借助于感性材料、理性的逻辑思维方法[3]。物理教师结合物理新课程的教学理念，有意识地运用生活体验指导物理概念教与学，对于培养学生的思维能力，具有重要的促进意义。
3.2 通过生活体验，探索物理规律，培养学生的探究能力
案例2 “法拉第电磁感应定律”的探究教学
教学内容：探究感应电流的大小和方向
体验名称：摇绳发电
体验过程：把一条大约50 m的电线绕成10 圈，电线的两端连在一个教学演示用的灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。如图2所示，让两个同学东西方向站立，并迅速摇动这条电线，观察灵敏电流表指针的摆动情况；改变摇动速度再观察灵敏电流表指针的摆动情况。学生观察发现：摇动电线过程，灵敏电流表指针左右摆动；且电线摇动的速度越快，灵敏电流表指针摆动幅度越大。
体验结论：灵敏电流表指针左右摆动说明导体在做切割磁感线运动时产生了感应电流，且感应电流的方向和大小跟导体做切割磁感线的方向和快慢有关。
教育功能：通过合作探究，让学生亲身动手体验，使学生经历与科学家进行科学探究时的相似过程，这样学生的实验探究能力将得到提高，同时在轻松愉悦的学习氛围中实现科学素养的提升。
教学建议：在物理规律教学中，教师可通过增加学生的体验活动，让学生在亲历研究过程中得到解决一般问题的规律，从而建立概念或发现规律，这样既解决了实验探究时学生的困惑，又激发学生的学习内驱力，进而提高学生的动手能力和合作精神。
3.3 通过生活体验，检验习题结论，深入揭示学科本质
案例3 “法拉第电磁感应定律的应用”的习题教学
教学内容：（习题）一个轻质铝管放置在水平桌面，将带有手柄的柱状磁铁插入铝管内，当向外抽出磁铁过程中（忽略磁铁与铝管间摩擦力的影响）（ ）
A.桌面对铝管支持力等于铝管所受重力
B.桌面对铝管支持力小于铝管所受重力
C.当磁铁拔出速度达到一定值时，铝管会跳起来
D.无论磁铁拔出速度多大，铝管不可能跳起来
体验名称：磁铁吸铝管
体验过程：一个轻质铝管放置在电子台秤上，读出台秤的示数，将带有手柄的柱状强力磁铁插入管内（保证强力磁铁不与铝管内壁接触）。如图3所示，将强力磁铁从铝管拔出，观察台秤示数的变化；再将强力磁铁以较大的速度从铝管拔出。通过这样的体验，学生自己就能做出正确的选择。
体验结论：当强力磁铁从铝管拔出，铝管内的磁通量发生变化，所以铝管产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场对铝管产生向上的磁场力，因此台秤的示数减小；当强力磁铁拔出速度达到一定值时，感应电流的磁场对铝管产生向上的磁场力大于铝管所受重力，因此铝管会跳起来。
教育功能：亲眼所见和亲身体验这是一种学生积极学习的动力，现在的物理课堂缺少这种“物”的东西，而从认知的角度来说，“理”是建立在“物”的体验上，经历了“物”的美好才能激发“物”的本质[4]。
教学建议：习题教学中教师若能用实验模拟出题目的情景，让学生通过亲身体验目睹实验结果，这样能降低学生认知的难度，从而也便于让学生发现问题的本质。
综上所述，物理源于生活，并最终服务于生活，具有很的实践性。以“学生发展核心素养体系”课程培养目标的实现不能脱离生活实践，如果将生活体验式教学有效地融入物理课堂教学之中，引导学生重视实验、重视参与、共同建构，那么我们的学生定能学有所用，切实体会到物理知识在生活中的应用价值，从而真正实现现代化建设中的高素质人才的培养。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.全日制普通高中物理课程标准[S].北京：人民教育出版社，2003.
[2]刘崎.让体验成为物理课堂教学新常态[J].中学物理，2016（01）：79.
篇3
关键词：等电位联结，电磁脉冲，暂态过电压，防护
Abstract: in the contemporary civil residence building, because lack of operation equipotential connection design very strong comments that caused some engineering construction technical personnel equivalence equipotential connection defense technology can't implement correct understanding, in construction, unsafe, cause the failure of equipotential connection, etc. In addition, the potential for lightning electromagnetic impulse coupling into protective electrical theory, is based on modern lightning protection theory on, in the implementation must master the lightning prevention technology; And after the implementation of the lack of the typical case for reference and the model, lead to equivalence equipotential connection in the lightning protection technical understanding and discusses very difficult; This paper in 2011, ji month garden district elv the telecom room unicom equipment targeting the case by lightning, discusses civil residence architectural equipotential connection medium implement technology, and the effective protection for lightning pulse role.
Keywords: equipotential connection, electromagnetic pulse, transient overvoltage, protection
中图分类号：S761.5 文献标识码：A文章编号：
一等电位联结技术实施的现状分析
1.1 我国等电位联结技术实施的现状
目前，在民用建筑电气等电位联结的设计中，均是参考02D501-2《等电位联结安装》的图集来设计，由于图集设计中没有操作性很强的注解资料，造成目前设计人员对等电位联结技术的理解的分歧很大，成为当前等电位联结技术在工程实施中发展的瓶颈；此外， 规范、定额存在不协调，由于缺乏相应的定额，尽管有工程设计，但出于施工的成本考虑，导致需要联结的对象未有联结，是造成工程隐患的又一原因。
1.2等电位联结概念分析
引入等电位联结概念的目的是，实现电击间接防护的重要手段和必要措施。其定义和作用可以在相关标准、规范中得出：
IEC在雷击保护标准中指出，等电位联结是建筑物内部防雷措施的一部分。
美国国家电气法规对等电位联结的定义如下：将各金属体做永久的联结以形成导电通路，保证电气的连续导通性并将预期可能加于其上的电流安全导走。
我国标准GB50057-2010对等电位联结的定义：将分开的装置、诸导电物体等用等电位联结导体或电涌保护器联结起来以减小雷电流在其之间产生的电位差。
二雷电电磁脉冲产生电势差的技术分析
1． 雷电电势差的产生
根据当代防雷设计理论，雷电电势差产生的途径主要有两种：a. 雷击建筑物 b. 雷电的电磁感应。
对于民用住宅建筑，雷击建筑物时，主要能量会通过接闪器，引下线及接地体等接地装置泄放大地，与等电位联结的设计关联不多。值得强调的是利用建筑结构内的自然钢筋形成的金属网并不是一个理想的等电位体。根据目前对雷电的研究，建筑物内的钢筋网可以有效的防范住大部分雷电电磁脉冲对建筑内部的侵入。但其仍不是理想的法拉第笼，当金属笼一侧遭受雷击时，沿此处的引下线方向可产生每米几万伏特的电压梯度，电磁脉冲仍可能侵入到建筑物的内部，造成内部设备和人员的危险。换句话说，利用建筑物结构内自然钢筋网格无法彻底防范雷电电磁脉冲侵入，采用等电位联结才是消除或减弱其侵入建筑物内部，造成其对建筑内人员及设备损坏的必要防护措施。
2. 产生雷电电磁感应电势差的理论分析：
雷电电磁感应理论，是建立在当代对雷电不断研究的基础之上，随着人类对雷电的认识不断发展而不断更新的理论；根据目前普遍的认识，雷电流具有很大的幅值和波头上升陡度，能在所流过的路径周围产生很强的脉冲磁场，这种快速变化的脉冲磁场交链导体回路时，能在回路中感应出电动势，产生过电压或过电流。对于住宅工程而言，产生暂态过电压的途径主要有两种：一种是引下线与室内金属导体交链时，另一种是通过架空线路反击产生的高电压。
当建筑A遭受雷击时，沿引下线的方向流入接地体的瞬间，距接地装置一定距离的P点将产生过电压，其Up值为：
Up = I・Ra + la・L 0 ・di / dt 。
式中：Up ： P点的对地暂态电位， kv；
I： 雷电流，kA；
di / dt ： 雷电流波头陡度；
Ra： 冲击接地电阻， Ω；
L 0： 引下线单位长度电感， μH／m；
la ： P点到引下线的距离， m 。
三 消除雷电电磁感应电势差的等电位联结设计的探讨：
1. 消除金属管线交链电磁感应过电压的等电位设计
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008中对此条作了规定，详见P146 11.3.5和 P149 11.4.5；强调了利用等电位带的均压作用，为等电位联结设计提供了理论基础。根据暂态过电压形成的图示可以看出，将管线1每隔5-6米和楼板内的钢筋网联结后，无论引下线上传递的过电压有多大，在钢筋网的均压作用下，在其范围内联结的金属管线1都处在近似电位上；同理，若此时人员触及到管线1和其它与接地网联结的金属管线2时，也不会产生危险。此外，文中所述的电压梯度值是建立在一根引下线数学模型中的，工程实施中将引下线及管线1分别与多处等电位带及楼板钢筋网格联结后，结构内的多数竖向主筋均起到对雷电流的限流和分流作用时，引下线P点的电感电压梯度可以明显减小，避免或减弱了雷电电磁脉冲对建筑内部的侵入。
2. 消除外接导线电磁感应过电压的等电位设计
为了说清此问题，笔者先讲述一个案例，探求等电位联结防护技术的实质。
图二 等单位联结防护设计失效分析（红线标注除外）
图示说明：雷击电源避雷线时，产生的过电压电涌沿架空线及电源导线引入建筑物，电源防雷器件正常工作，但与其连接的设备电源被击毁。
图示分析：尽管按照图示作了等电位联结，但仍在雷击防护中产生失败，究其原因，是对雷电的防护理论的概念理解不正确：首先，是对防雷理论中的接地电阻值的认识不正确：对于等电位联结而言，其防雷接地电阻值和供电接地防护系统的电阻值有所不同，在计算供电系统对地电压时，导线的电感是忽略不计的，其电压跟其接地电阻大小相关，但计算雷电电位梯度时必须要考虑导线的电感电压，图集中规定的等电位联结接地电阻值为3Ω，主要是对其导通性作了量化标准，并非强制性要求，更不是衡量等电位联结是否有效的判定方法，这点也可以从一些资料中证实：某些山区的配电所其总等电位联结的接地电阻值高达几十欧姆，但其联结的设备至今仍没有发生被雷击毁的事故，也证实了笔者的观点。图例中按照电涌保护器可以承受的 8／20μs, 40kA电磁波脉冲计算，当其正常工作时a、b导体间产生1.4*40 ／ 8= 7000V,加上电涌保护器上的残压1400V，有将近8400V的高压，也正是此电压将连接设备击穿，造成了等电位联结的防护失败。
四结束语
本文是笔者从事十多年建筑电气设计与施工技术工作的经验总结 ，论述中参考了部分专家学者的建议及亲身经历的工程案例的论证分析，通过查阅相关书籍、规范、学术论文，提出了自己对等电位联结在对雷电电磁波防护方面的设计方法；希望其在类似工程的的实施中能予以借鉴。文章的论述及分析不免存在肤浅之处，希望读者批评、指正。
参 考 文 献
1. 徐华 ，02D501-1等电位联结安装 ，中国建筑标准设计院，2004.4 。
2. 鲍林栋，工程实用电气技术， 中国铁道出版社，2005. 3。
3. 张小青， 建筑防雷与接地技术， 中国电力出版社，2002 。
篇4
1 错误资源的界定
错误类型很多，本论文所指的错误是指学生在认知结构和思维障碍方面引起的错误，具有顽固性和反复性等特点，这方面的错误不是教师几句话就能讲清，教师要花工夫，寻找学生错误原因，并精心设计教学.在电磁感应的习题中，构成这种错误的主要类型和原因有以下：
1.1 扩大物理公式的适用条件而引起的解题错误
物理公式都有一定的适用条件，而学生往往扩大物理公式的适用条件.如电磁感应章节中，有关磁通量的习题，根据磁通量的计算公式Φ=BS，此公式仅适用于匀强磁场，而且线圈面积小于磁场区域面积的情况.部分学生在解题时往往扩大了公式的使用条件而引起解题错误.
这一类型错误的本质是学生对磁通量这个概念没有深刻的理解和认识，因此出现随意代公式的举动.
1.2 主观的片面认识
学生在学习物理概念或物理规律时，因其认知基础和结构的差异性，形成了其独特的认识，而有的认识往往是不科学的.比如导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，对于导体棒两端的电势差，不同的学生就有不同的认识，有的学生认为这个电势差大小应该就等于电源的电动势，其理由是导体棒是电源其两端的电势差自然是电动势；有的学生则认为这个电势差大小应该等于导体棒本身的电势差（即内电压），其理由是这两端是电源的内部；当然有部分学生则认为这个应该是外电压，其理由是负载所得到的电压应该是外电压.
这一类型的错误属于学生的前概念所带来的错误，如果教师把正确的结论直接告诉学生，其作用效果是微乎其微的，过一段时间，他的错误观点又会出来.
1.3 二级结论的错误运用
二级结论是指学生或教师在做了若干习题后，归纳出的一些推论，又或是学生参考书上所提供的现成推论，这些推论往往是基于某种特殊的情况而得到，因此二级结论往往具有技巧性和片面性.如学生做了一系列关于切割磁感线运动时，
师：我们重新做一下这个实验，看一看是否与我们预测的一样？
教师将新授课中的断电自感实验再做一遍，此时教师有意设置线圈的直流电阻大于小灯泡的电阻.
师生：小灯泡怎么没有闪一下再灭呢？
师自言自语：哎，昨天我们明明观察到小灯泡有闪一下再灭的现象，现在怎么又没有了呢？难道这里有什么奥秘？
此时教师引导学生重新分析小灯泡为什么会闪一下再灭，并归纳产生这一现象的条件.有条件的学校可以用电流传感器将断电瞬间至稳定过程的图像通过计算机显示出来，没有条件的学校教师可以引导学生画出断电瞬间至稳定过程的线圈和灯泡的电流-时间图象.这样通过两个实验的对比，学生对断电自感发生的原因、产生的过程和结果都有一个全面的认识，而不只是记得闪一下再灭的这个结论.
2.3 针对性的习题强化训练，促进正确认知的巩固
学生的错误具有顽固性和反复性的特点，因此针对性的习题强化训练显得尤为重要.对于学生的典型错误，教师要设计针对性的练习，循序渐进，由易到难，以促进学生的正确认知的形成和巩固.
案例4 如关于电源两端电势差的计算，可以设计习题供学生练习：（略）
3 高中物理习题教学中有效利用错误资源的一些建议
（1）教师要有包容的心态去接纳学生的错误认知.课堂上创设民主、平等、和谐的氛围，使得学生敢于表达出个人的观点，要使学生意识到错误认知并不羞耻，学习就是一个不断改正错误的过程.
篇5
【关键词】初中物理；磁场；教学
磁场是初中物理中的重点知识，也是难点知识。从近年的中考来看，磁场是必考知识点之一。磁场知识如此重要，但是在教学中由于磁场的概念较为抽象，大部分理解掌握起来比较困难，这就需要教师运用科学的教学方法，简化学习的难度，在帮助学生理解和掌握磁场知识的同时，能够将其熟练、灵活地应用于实际问题的分析、解决中。
一、引入实例
初中阶段的磁场知识偏理论性，抽象性的概念不易于学生理解。加之初中阶段学生受物理知识水平所限，往往只能能够死记硬背公式与概念，而无法做到真正的掌握及运用。因此在教学过程中，教师应引入实例，帮助学生梳理磁场知识，弄清概念的含义以及公式的由来与推导过程，抓住学习的重点，避免陷入理解上的死胡同与误区。
例1.将铁棒A的一端，靠向铁棒B的中间部分，这时发现A、B铁棒互相吸引，而将铁棒B的一端，靠向铁棒B的中间部分，二者互不吸引，那下列说法正确的是（ ）。
A.铁棒AB均无磁性
B.铁棒A有磁性而铁棒B无磁性
C.铁棒AB均有磁性
D.铁棒B有磁性而铁棒A无磁性
在磁性的教学中，教师可引入以上案例帮助学生理解相关概念。在例题中单看题目信息，学生不易联系到磁场知识，但根据选项这道题很明显考察的是磁性的相关知识点。在教学中，教师引导学生分析题干，铁棒AB在不同情况下，呈现的吸引结果不同，根据磁性概念，那么必然是有且只有一方是带有磁性的，因而可排除A、C选项。继续分析，铁棒A靠向铁棒B中间部分时，二者的关系是相互吸引。根据磁体的相关知识“磁体两端具有异性相斥、同性相吸的特性，但是中间部分则不具有相斥或吸引关系”。结合题干给出的信息，很容易判断出铁棒A是带磁性的，而铁棒B不带磁性，因而正确答案为选项B。
引入例题的教学方式，不仅可以帮助学生理解磁场抽象的概念，同时还能够强化学生的分析能力，以及运用磁场知识解决相关问题的能力。
二、联系实际
初中物理知识大部分都可在实际生活找到相关案例，近年来的各类物理考试，也越来越多的将知识点考察与实际生活相联系。初中阶段磁场知识在现实生活也有许多相关的现象，教师应学会并善于将生活中的案例引入到磁场教学中，这不仅有利于学生更好地理解和掌握磁场知识，同时还能够培养学生的观察能力与探究能力。
例如，在教学中教师可设计这样的问题：
下列哪些物品是利用“磁场对通电导体有力”这一原理进行工作的？哪些是利用“电磁感应”原理工作的？
1.发电机；2.动圈式话筒；3.电风扇；4.电熨斗；5.动圈式扬声器；6.电磁起重机。
上述物品几乎都是学生在实际生活经常见到，并可以接触的。设计这样的问题不仅可以帮助学生理解“磁场对电流的作用”与“电磁感应”相关知识，同时还通过直观的比较，让学生掌握二者之间的区别，达到融合贯通，熟练应用的目的。在实际教学过程中，先向学生讲解磁场知识，然提出问题，将学生分为讨论小组对问题进行讨论，然后由学生给出答案并说出理由，教师最后进行总结。通过实际问题的分析和解决，学生能够进一步地理解“磁场对电流的作用形式通常表现为力的变化”以及“电磁感应通常表现为电流的变化”这两个知识点。
三、注重验
物理是一门探究性学科，实验教学对学生探究能力的培养至关重要。磁场相关实验教学的设计应强调实践与课本理论知识的结合，让学生可通过实验发现规律，并总结知识，加深理解。
例如，针对“感应电流产生条件”的教学，教师可设计这样的实验：先将小灯泡或是电流表与电风扇的两级相连，然后让学生用手转动风扇，这时小灯泡或电流表因风扇转动所产生的电流过小均无法被检测到。然后教师引入新的实验仪表――灵敏电流计。将灵敏电流计接入电风扇两级后，学生就可以观察转动风扇时电流发生的变化。学生通过观察当顺时针转动风扇时，灵敏电流计指针偏转的方向与逆时针转动风扇时，灵敏电流计指针偏转的方向。通过实验比较，学生很容易得出“感应电流的来源于处于磁场中线圈的变化”这一知识点。
磁场知识的实验教学能够将抽象的知识的具体化、形象化，学生自己动手做实验不仅有利于更好地理解和掌握概念及公式，同时也能够培养学生的学习兴趣，避免教学的枯燥性。
结束语：
在初中物理磁场部分的教学中，教师应通过引入实例、联系实际、加强实验教学等方式，提升教学质量，降低学习理解的难度，从而提高学生的学习效率。同时，初中物理磁场部分教学还需要教师根据学生的学习发展变化要求，不断地改进教学方法，这样才能够真正地实现现代化教育目标及任务。
参考文献：
[1]陈秀丽.探索电动机的奥秘 体验伟大发明历程――初中物理《磁场对电流的作用电动机》课例分析[J].中学教学参考，2016，02：54-55.
[2]刘丽军，田战永，尤佳佳等.高中物理和初中物理磁场教学的对接[J].物理通报，2015，S2：52-53+58.
篇6
关键词：雷电防护，高层建筑，防护手段。
中图分类号：TU97文献标识码： A
正文
一、引言
随着经济的发展和城市人口的增多，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，遭受雷击的案例也越来越多。据不完全统计，进入21世界以来的十几年间，全国因雷击造成直接经济损失在百万元以上的事故就有近400多起，每年因雷电灾害造成人员伤亡数千人。高层建筑在社会中起到很重要的作用，许多商业写字楼往往将银行、公司、酒店等多种功能的场所集中在一起，人员密集，电子通讯设备繁多，电力系统复杂，一旦遭受雷击将会造成巨大的经济损失。
雷电防护是一种保护建筑物及人身安全、电力系统及其他一些装置和设施免遭雷电损害的技术措施，也是近年来愈发重要的一门学科，其保护内容涉及建筑物、发射塔、输电线路、加油站、航空、军事等重要领域及工作生活场所。
一、雷击对高层建筑的常见侵袭途径
1、 直接雷击
对一般高层建筑外部来说，所属建筑物、建筑物天面设备和电力线及传输线都有可能遭受直接雷击，即使在避雷针保护范围之内的设备也有被雷电绕击的可能。直击雷的特点是能量大，电力线发生直接雷击，容易发生火花放电，引起火灾，同时，雷电流通过电力线进入机房，也可能击中电源及设备。传输线发生直接雷击，可能导致线路焦化、短路、致使传输中断。
2、侧击雷
对于高层建筑来说，不仅屋顶容易遭受直击雷的雷击，在滚球半径以上的侧面，外墙的电线、金属门窗、外挂空调机、节日彩灯和轮廓灯都容易遭受侧击雷的侵袭，损坏设备、烧毁线路甚至危害人身安全。因此高层建筑要做好相应的侧击雷防护措施。
3、电磁感应
当雷击发生时，将在雷击点附近产生电磁场。当雷电流沿着高层建筑的引下线和内部钢筋向下泄放时，由于电磁感应原理，整个建筑物会处在一个强大且变化的电磁场中，这个电磁场很容易使正在工作的电子设备产生过电压或浪涌故障，即使是一些与外界没有联系的系统，也可能在雷响过后发生瘫痪。研究建筑物内部的
雷击电磁脉冲是非常必要的。
4、雷电波侵入
架空高压输电线路和金属管道在进入高层建筑物时，线路管道附近有可能被雷电击中而产生过电压和静电感应，通过供电线路进入设备使设备造成损坏。
5、地电位反击
地电位反击是雷电流入地瞬间，由于地电位不同而产生的电位差，沿接地线到达设备的外壳、电力线的中性线以及直流地的基准电位点。
二、防雷设计原则、依据、标准及规范
设计原则 :
(1）保障高层建筑内的人身安全；
(2）保护高层建筑主体以及各处电子设备不受直击雷影响和破坏；
( 3）保护高层设备不受侧击雷的破坏；
(4）尽可能保护建筑内设备和电力系统不受雷击各项效应破坏；
设计依据:
根据高层的建筑结构、防雷等级、当地年平均雷暴日、楼高、建筑材料、土壤电阻率、以及测量的数据等资料，结合相关技术指标以及GB50057－94 《建筑物防雷设计规范》以及其他相关行业规范标准等综合考虑制定。
设计标准、规范:
GB50057－94 《建筑物防雷设计规范》 02D502-2 《等电位连接图集》
GB/T 21431－2008 《建筑物防雷装置检测技术规范》 03D501-4 《接地装置安装图集》
99D562（原99D501-1）《建筑物防雷设施安装图集》 JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
IEC61643-12 《低压配电系统的电涌保护器选择和使用导则》
IECI312《雷电电磁脉冲的防护 》
DL/T 620―1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
三、 防雷检测
对高层建筑的防雷设计比较科学的方法是首先进行雷电风险评估。雷电风险评估综合了建筑物所处的地理、土壤、气象以及建筑物使用、设备等情况，进行高层建筑防雷设计时，不能单纯的从建筑物使用性质来确定防雷类别。全面执行防雷管理办法，提高产品和工程质量。
四、防雷措施
1、 接地网
当发生雷电时，雷电流通过引下线向自然接地体周围大地泄流外散，土壤呈现的电阻称为接地电阻，接地电阻公式：Rd=p*ε/c，我们从公式可以得出一个结论：当增大接地网的面积，接地电阻将减小。接地网是指水平方向由钢筋绑扎或焊接成的网格，水平钢筋组成的接地网可以近似看成一块独立的平板，它的电容主要由它的面积决定的。在设计利用底板接地网做自然接地体时，不应认为自然接地体埋得越深，接地电阻就越小，应通过地质勘探报告了解周围的土质情况。
2、引下线
引下线的作用是将避雷带与自然接地体连接在一起，使雷电流构成通路。在高层建筑中利用其柱或剪力墙中的主筋做为引下线，随主体结构逐层串联焊接至屋顶与避雷线连接。为了安全起见每条引下线不应少于两根主筋，主筋的截面不应小于Φ16mm。 在高层建筑的设计、施工中，利用其结构主筋做引下线，这样做具有经济、实用、易于操作的特点，由于现浇混凝土内的引下线不易氧化，所以具有使用寿命长的特点。按建筑物的防雷类别适当减小引下线的间距，这样做可以迅速分流，降低反击电压。
3、避雷带
避雷带由避雷线和支持卡子组成，避雷带应设置在建筑物易受雷击的层檐、女儿墙等处，其作用是引雷效应，雷电流通过引下线向大地泄流，避免高层建筑物雷击。
4、均压环
在高层建筑的设计和施工中，除了防止雷电的直击外，还应防止侧向雷击，超过30米高的建筑物，应在30米及其以下每隔三层围绕建筑物外廓的墙内做均压环，并与引下线连接。保证建筑物接构圈梁的各点电位相同，防止出现电位差。
5、内部防雷接地装置
高层建筑除了采用外部防雷措施外，还应采用内部防雷措施。
笼式避雷网利用建筑物柱、剪力墙内的竖向钢筋迅速分流并疏导雷电流，与板内水平钢筋形成笼网状，在一定程度上屏蔽雷电流产生的电磁感应，还可以达到良好的均压环及等电位作用。现代高层建筑物内重要的强、弱电机房多采用笼式避雷网，因此建议在高层建筑的防雷接地系统的设计和施工中，将内部防雷接地装置与外部防雷接地装置结合起来，构成统一的防雷接地系统，防雷效果将是最理想、安全和可靠的。
四、总结
目前随着计算机、通讯、控制(3C)技术的发展，对防雷接地系统提出了更高的要求，以保证建筑物内的各种设备的正常工作。高层建筑的雷电灾害必须引起我们的高度重视，必须加强对防雷设计进行研究、审核、检测和验收等一系列规范化管理，从而达到高层建筑防雷的真正安全。
参考文献：
[1] GB50057―1994，建筑物防雷设计规范［S］.
[2] 孙景梅．高层建筑的防雷[J]．设计建筑电气，2001
[3] 夏光文．高层住宅接地与设备接地系统[J]．建筑电气，2001.
篇7
DCS系y、PLC系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。虽然无论是控制系统硬件厂商还是电建施工人员都从各自的角度出发尽量提高系统的抗干扰能力，但由于DCS系统、PLC系统所处电磁环境的复杂性以及设备硬件本身的抗干扰能力的局限性，实际运行中，控制系统数据采集的稳定性往往受到电磁干扰的挑战。遇到此类问题。检修人员往往知道问题的症结。但一时找不出合适的解决方案，本文就是根据几个电力生产过程中的现场实例，提出解决此类问题的一般方法。
问题引出
大唐略阳发电有限责任公司6号机组DCS系统采用北京和利时公司的MACSV系统，其抗电磁干扰能力指标如下：共模抑制比≥90 dB，共模允许电压≥250V，差模允许电压≥60V。DCS系统接地汇流排单点引入机组电气主接地网。接地电阻小于0.5Ω。系统抗射频干扰试验符合规定。机组运行后发生过几次典型的电磁干扰引起的异常现象。现通过对现场实际处理的案例，就其现象产生的机理、问题的处理方案和引申出的防范措施和大家共同探讨。
屏蔽的作用和屏蔽层的材料对屏蔽效果的影响概述。
屏蔽是对两个空间区域之间进行金属的隔离。以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体地讲，就是用屏蔽体将电子元部件、电略、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们收到外界电磁场的影响。屏蔽体对来自导线、电缆、元部件以及电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用。所以利用屏蔽体可以非常有效地减弱电磁干扰。屏蔽材料选择的原则如下：当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率（高电导率）的金属材料中产生的涡流。形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果；当干扰电磁波的频率较低时。要采用高导磁率的材料。从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去；在某些特定场合下。如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的评比效果时。往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。
问题处理的案例分析。
案例一：对6A引风机轴承温度跳变的分析处理
大唐略阳发电有限责任公司6号机组6A引风机轴承温度测量为热电阻元件，共9个点，5、6、了、8、9位于同一电缆，其中7、8、9和电机线圈温度在同一模块。该模块的所有温度信号均不定期的同时跳变，跳变幅度3-6℃，其他信号正常。图中每一点为三略导线，元件采用三线制接法。
检查就地温度元件阻值稳定、模块及端子板通道正常、电缆屏蔽DCS侧接地良好、电缆线间绝缘对地绝缘均符合规定。判断问题由电磁干扰引起。观察参数的历史曲线，发现了、8点的跳变幅度最大，初步怀疑可能是它们引入的干扰。遂打掉7、8点在模块侧的接线，观察该模块其它测点显示正常，将了、8点的元件用其它元件的导线引入模块，数据显示正常。随后做试验。在就地元件打掉的情况下只要7、8点在DCS侧接入。就会对该模块上其他信号造成严重干扰。将7、8点电缆导线引入其它模块中现象依然。实际表明SM432模块单通道引入的干扰会影响整个模块的正常工作。这说明该类模块的通道隔离性能还有待提高。但还有一个问题：为什么6A引风机轴承温度电缆中其它导线未对模块引入干扰。
经现场检查发现6A引风机轴承温度电缆为普通屏蔽电缆，屏蔽层材料为金属铜，屏蔽层结构为铜带包敷方式。因此该电缆对频率较高的电磁干扰有较好的屏蔽效果。但对于频率较低的电磁干扰则效果较差。现场多处由于实际条件所限制。动力电缆、信号电缆分层敷设的原则并未完全贯彻，存在动力电缆、信号电缆混放的现象。由于电力强电线缆多为非屏蔽电缆。其交变电流会在周围会产生交变的磁通，频率较低。抗低频电磁干扰能力较弱的控制电缆处在低频电磁环境中，如果低频电磁能量达到一定值就会在控制电缆内导体之间产生电动势。造成线路上的干扰。某一导线上的干扰大小和它与周围介质形成的电路结构参数有关。当该电路的谐振频率和干扰频率接近时就会产生较高的干扰电动势，对有用信号影响较大。同一电缆内的导线所处的电磁环境一致。但由于其相对位置的不同造成其电路结构参数的不同，从而使它们的谐振频率有较大差异，最终影响到它们接收到的干扰信号强弱不同。干扰信号达到一定程度就会使信号失真，再达到一定程度就会造成对模块的其它通道的干扰。
明确了引起本次现象干扰产生的机理，我们就可以采用一定的方法来予以处理。
方案一：找到6A引风机轴承温度电缆遭受电力电缆干扰的部位，人为使两者的距离拉大，减小6A引风机轴承温度电缆周围的低频电磁能量。
方案二：敷设新的6A引风机轴承温度电缆。屏蔽电缆选用具有不同的金属材料组成多层屏蔽体，以增强电缆的抗低频、高频干扰的能力。
方案三：将7、8点的信号线通过电容接地，改变7、8点导线与周围介质形成的电路结构参数。从而改变其谐振频率。
实施过程中，6A引风机轴承温度电缆被深压在其它大量电缆内，方案一无法实施，而方案二需要敷设新的电缆，工作量较大，因此考虑选用方案三。将了、8点的信号线通过100uF电容接地。原理图如下：
该方案的重点是确定接地电容的容量，根据我们的试验，电容容量范围在22uF-220uF效果比较好。既可以消除电磁干扰对测量带来的影响又可以保证量值有较好的动态特性。但该方案有一定的前提，就是必须保证接地电容的质量品质。如果电容漏阻较大或则损坏。会对测量引入更大的干扰甚至破坏。因此必须定期对电容品质进行测试，确认电容的实际参数符合电容的标称参数。
案例二：对碎煤机状态显示不正常的分析处理
大唐略阳发电有限责任公司6号机组输煤程控PLC系统，6A、6B碎煤机的运行状态、异常报警状态自投运以来都不能正常显示。碎煤机的各种状态由就地无源干接点提供。通过16芯普通屏蔽电缆送至PLC程控柜。经柜内中间继电器隔离后送干接点信号至PLC模块。中间继电器驱动电源为交流220V。只要就地任一干接点闭合，相应中间继电器励磁，其它的同一电缆的中间继电器都会时断时续的励磁，其线圈两端有高达150V-230V的交流电压。PLC上碎煤机的状态显示出现非正常变化。
该电缆两端接线如图3所示（只画出三路信号代表）：其中J1、J2、J3为就地无源干接点，K1、K2、K3为交流AC220V中间继电器，
检查电缆的绝缘、屏蔽以及PLC系统的屏蔽均无问题。考虑到该电缆从始端到终端长达700多米，其分布参数较大，对交流信号的传输肯定会产生影响。分析认为此状态下干扰产生的原因是同一电缆内的传输导线间的阻抗互相耦合和电磁感应。只要有就地接点闭合。与之连接的两根导线内就会流过工频电流。由于电缆很长且内部导线走向一致，交变电流产生的交变电磁场对其它导线形成的感应电势以及阻抗互相耦合产生的耦合电势大到已足可以驱动继电器的线圈。根据分析，有两种方案可供选择：
方案一：减少干扰源的电磁辐射。利用高品质的多芯对绞对屏电缆替代原来的普通屏蔽电缆，对绞对屏电缆可以有效的消除电缆线内的相互干扰。
方案二：改变干扰源的性质。彻底消除干扰源。更改原来中间继电器的驱动模式，经过计算和实测，单个回略的导线电阻只有2。欧姆。而一般的直流24V的继电器线圈阻值超过16干欧。因此可以用直流24V的继电器更换原来的交流中间继电器。相应的驱动电源改用直流24V，这样电缆内部导线间就不会存在电磁干扰。
从整体的性价比上和施工的难度上考虑最终选用方案二。
按照方案二实施后。碎煤机的状态监视恢复正常。问题解决。这说明长距离控制系统的控制电源最好采用直流电源。
类似问题的一般解决方案
通过以上异常现象的分析和处理。经过总结分析我们认为现场消除干扰的一股方法为：
首先应该检查电缆的绝缘状况（线间绝缘、线地绝缘）、屏蔽层接地状况。当然前提是检测元件、检测放大回路无异常，确认无问题的情况下应从以下着手：
A，确认干扰源或确认干扰性质
根据干扰对现场有用信号影响的特点。分析是否和周围的电磁环境、大型设备的运行状况相关，如不相关则单独测定信号线缆对地、线间交直流电压是否异常。如异常则属于强干扰，一般由动力电缆的强交变磁场造成，如无异常很可能是回路窜入了高次谐波信号。用一般的万用表检测不到。采用信号线逐略接入的方式可以判明干扰的具体引入点。
B、消除干扰源或减弱干扰强度
如果确认干扰源是某一固定的装置或线缆，可以通过技术改造p小干扰源的电磁辐射或改变干扰源的性质。例如对固定干扰源加屏蔽设施，并将屏蔽接地，对于不能避免的动力线引入的电磁干扰，信号电缆采用对绞对屏电缆。如果干扰源是偶然因素，则可以在控制软件上增加滤波逻辑减少影响。
C、采用信号隔离装置
干扰的具体引入点如果能确认，对于受干扰面不大的情况下一般采用信号隔离装置，如果受干扰面较广，在控制系统接地合格的情况下最好从干扰源着手。
D、采用接地电容或滤波电容
对于共模转串模造成的干扰采用线缆通过电容接地会有很好的效果。对于电磁感应造成的串模干扰可以采用信号回略间加滤波电容的方式。电厂内的电磁干扰源的频率多为工频或其倍频，频率较低，根据试验，电容容量范围在22uF-220uF效果比较好。既可以消除电磁干扰对测量带来的影响又可以保证量值有较好的动态特性。但该方法有一定的局限性。它一般只能用于直流信号回略。
篇8
实现物理教育一般有以下四种方法：
一、以实验为基础，让学生从实验中掌握方法
物理是一门以实验为基础的科学，在物理学的产生和发展过程中，物理实验自始自终占用及其重要的地位。古希腊哲学家亚里西多德在物理学领域屡犯错误，提出“力是使物体运动的原因”、“重物比轻物下落快”等错误观点，究其原因，亚里西多德用的是观察的方法，只有一定的生活经验，但不是真正意义上的实验，物理学的发展正是以突破亚里西多德的错误观点和经验方法的局限，以伽利略的科学实验方法为指导而走上真正的科学道路上的。
达?芬奇指出：“科学如果不是从实验中产生，并以一种清晰实验结束，便是毫无用处的、充满荒谬的，因为实验乃是确实性之母。”从伽俐略的落体实验到斜面实验，他不仅开创了对物理现象的实验研究，更重要的是他创立了把实验的方法和逻辑方法与数学方法相结合中的研究物理学的方法。伽俐略实验方法产生的重要意义正如爱因斯坦所说：“伽俐略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”可以说没有实验就没有物理学。实验是物理学发展的基础，实验是物理理论的源泉，实验是物理理论真理性的检验标准。实验也就成了研究物理学的最基本的最普遍的方法。在物理教学时，要引导学生理解、学会并挖掘伽俐略这套基本的物理科学方法，多给学生创造做实验的机会，鼓励他们通过实验去验证或探索，进而培养他们的实验能力和严谨的科学态度。
纵观物理学发展的辉煌历史，实验起了决定性的作用，并且人们从实验中总结出众多研究问题的科学方法，如理想模型法、控制变量法、实验+推理法、微小放大法、等效法等等。因此，在平时的教学中要让学生多观察、多动手、多思考，让学生在实验中掌握科学方法。
二、以知识为载体，通过课堂教学向学生渗透方法
物理学是由一些基本概念，基本规律和理论组成的体系严谨、精密定量的科学，在物理概念和规律的建立、发展和应用过程中以及各知识点相互联系的地方，蕴含着丰富的科学方法，教师在教学中要抓住知识和方法的结合点进行渗透。如在讲瞬时速度、瞬时加速度、瞬时功率等时向学生渗透“极限方法”这一物理科学研究中最具数学化、又最能体现辩证思维的方法。又如在讲速度、密度、压强、功率等概念的引入都使用了比较的方法，它们的定义都采用了比值定义法。结合这些概念的学习，对学生进行比较方法的教育，使学生感受其中的同中求异和异中求同，使学生认识和理解比值定义法。再如在定量研究液体压强大小时，应用“理想液柱”方法。牛顿第一定律的建立和阐述包含着观察实验论证假设猜想实验抽象修正推广的一种重要的科学方法：理想实验法。学习该定律时，适时恰当地点明理想实验法，初步简介该方法的含义和重要意义，从而使学生初步体会理想化方法。
三、以物理学史为线索，让学生从知识的来龙去脉中体会方法
知识的来龙去脉充分展现了科学发现的历程，为物理方法教育提供了生动而丰富的材料。物理学在发展过程中建立了许多理想模型、理想过程、和理想实验、运用了观察试探和实验、猜测和试探、分析和综合、佯谬和反证等方法，物理学史中有大量生动事例说明科学大师们如何熟练而巧妙地运用这些方法取得重要成果的过程，利用这些事例，可以向学生进行具体的科学方法教育。如在学电磁感应时，可介绍法拉第和电磁感应发现的过程，使学生明白电磁感应发现的科学实验和科学思维方法以及对物理学发展的深远影响。这样的科学方法教育学生易于接受和理解，是行之有效的方法。又如教师在讲玻尔原子模型时，可向学生讲解人们对原子结构的认识历程。让学生从人们对原子结构认识的曲折历程中体会研究物理问题的科学方法：实验事实提出假说接受新实验考验修改或否定原假说提出新理论再经实验验证或接受新实验考验形成理论指导实践。从上面例子可看出，有时一个结论的得出需要几代科学家几个世纪的曲折探索，而掌握它却只需一节课几十分钟的时间，因此，在物理教学中教师要善于对物理学史案例进行剖析，让学生掌握知识的同时从中体会研究物理问题的方法。
四、以实践为渠道，让学生通过解决实际问题运用方法
篇9
关键词：高中物理教学 信息技术 多媒体 演示工具
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（c）-0125-01
1 通过多媒体技术将新知识巧妙的引出，强化学生的参与艺术，实现物理教学的高效开展
高中物理教学在导入新课的课堂教学的重要环节，利用信息技术多媒体表现能力强、信息量大、还能在课堂教学中展现物理情境的特点，让学生在课堂上直接观察画面，植入信息技术还能迅速学生的注意力，展开丰富的想象，让学生的思绪带到一个特定的学习情境中去，这就很好的激发学生强烈的学习兴趣和求知欲。不如说，在讲解到电磁感应这一节课时，因为这一知识过于抽象，和学生的实际生活存在一定距离，所以在理解的时候有一定的难度学。再导入新课时，教师可以应用多媒体视频技术播放电磁感应方面的应用，让学生充分了解电磁感应影响着我们的生活，给我们的生活带来了极大的方便。
这样就可以克服学生对电磁感应现象知识苍白、难以形成表象的缺陷，大大激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习热情，发展了学生的非智力因素。
2 在教学过程中充分应用多媒体技术，强调知识重点，强化难点的破解
在以往的教学过程中，我们所遵循的一般都是较为陈旧的模式，知识的传授完全的依赖于老师的讲解，学生并没有充分的参与到教学当中来，这样一来知识重点便全部需要教师去挖掘强调，在如此情况下，重点知识的漏掉就在所难免，教学效果可想而知。更重要的是，在这种教学模式中，学生因为处于被动地位，对于重点知识的理解知识单纯的挺老师讲解，概念易于模糊化，且容易产生烦躁的心态，从而影响课堂教学效果。因此在高中物理教学中，强调知识重点，强化难点的破解成为改革创新的关键。因为多媒体本身的性质及优势，能够将无形的知识形象化，将无声的知识生动化，充分的激发学生的参与意识，培养学生的参与意识。让学生在学习中的主置充分的体现出来，有效缓解以往教学中的不足及缺陷，从而获得良好的教学效率。
2.1 在物理课堂教学中，信息技术可作为显示工具
在高中物理课程的教学过程中，教师经常会在黑板写大量的板书，以便于学生记录，这样一来就会占用知识讲解的时间，缩短教学开展的实际时长。不过假如教师省略这一环节，又会导致学生不重视的现象。在这种情况下，信息技术的应用恰好能够作为显示工具加以充分应用。从而有效的节约课堂时间，确保课堂教学效率的提升。
2.2 在物理课堂教学中，信息技术可作为演示工具
（1）信息技术可处理课堂可做的演示实验。如果采取传统的方式进行实验的化，因为班级学生人数多，所以会有很多学生没办法观察到。有些物理演示实验只能体现结果，对其过程很难分步观察与判断。如果我们在教学时先做演示实验，让学生注意观察，再通过多媒体技术，将实验显示在大屏幕上，既可以让全体学生看清楚，又可以模拟控制实验的速度，调整教与学的进度，使学生在教师与计算机的共同启发下获得知识，达到实验学习的目标。同时，模拟物理实验能让学生抓住观察对象的主要特征和变化过程，明确观察对象产生变化的现象和条件，有助于培养学生的注意力。例如，学习楞次定律时，教师会演示楞次定律的阻碍过程，但实验结果由于学生不能感触到“阻碍”，对实验结果很难理解，无论教师如何讲解，仍有部分学生不能理解“阻碍”的含义。假如说在教学的过程中，物理教师能够借助多媒体技术将“阻碍”这一概念进行形象化，以动画的方式展现在学生面前，并生动直观的展示出电流、电磁之间的作用关系，那么便可以更便于学生理解及掌握，学习效果也就自然有所保障。
（2）信息技术可处理课堂不可做的实验。物理实验中有一些实验所展示的现象很小，难以看清，如“力可以使物体发生微小变形”是难以用具体语言描述清楚的，也难以让学生信服，通过演示实验可以达到一定的效果，但效果总不太理想，而利用多媒体的三维动画功能能轻松解决此类问题。在讲解过程，教师可以将制作的动画展示给学生：在装满水的玻璃瓶上，塞上带细玻璃管的橡胶塞，当用外力挤压玻璃瓶时，细玻璃管中的水上升，既直观又形象，能激发学生的兴趣和达到令人满意的课堂效果。
（3）信息技术引导可操作的学生实验。物理学是一门建立在实验基础之上的科学。物理实验是物理理论赖以产生和发展的基础，是物理理论运用于生产实践的桥梁和中介，所以物理实验是教学过程中不可替代的。学生自己动手做实验之前，教师可以通过多媒体进行指导注意事项，尤其是仪表的安全使用，然后实验过程由学生自己动手完成。
（4）高中物理教学课堂中运用信息技术可以避免出现错误。在教学过程中使用信息技术辅助教学。信息技术具有强大的算数能力，对于一些物理计算，出错的概率几乎为零。计算机的精确性，可以加强教师讲授课程的有效性。
3 增强学生的信息素养水平，让学生更加牢固的把握现代化的学习途径
在高中物理教学中充分的引进并应用多媒体技术，能够培养学生自主学习意识，帮助学生养成良好的学习习惯，让学生具备自主思考的能力。新的课程标准对于人才的衡量标准更加的趋于现代化，学生一定要具备信息获取及处理的能力。而多媒体技术的应用能够有效增强学生信息素养，让学生更加牢固的把握现代化的学习方式。
总的来说，在当前的教育形势下，将多媒体技术充分的应用到高中物理教学工作中，是十分重要的。不仅能够调动学生对于物理这门课程的学习积极性，增强学生对于知识点的理解能力，并且能够将难以理解的内容通过更加鲜明的方式展示出来，让学生在理解知识的基础上将其牢固把握。多媒体技术多特有的画面，音频等展示方式，能够将物理现象形象的展示出来，有助于学生发散性思维的养成。因此，多媒体技术在高中物理教学中的应用对于高效课堂的实现具有重要的影响意义。
参考文献
篇10
关键词：GIS设备；焊缝；涡流；带电；检测技术
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.034
GIS设备（Gas Insulated Switchgear）即气体绝缘电气组合设备，主要包括隔离开关、断路器、接地开关、避雷器等设备，内部结构较为复杂，由于承受电压较高，普遍内置SF6气体，其外壳通常由铝合金材料焊接制成。在设备运行使用过程中，焊缝处受过多种因素影响，可能出现裂缝影响设备的安全运行，此时就需要应用相应的检测技术，对于设备筒体进行无损检测。
1 涡流检测技术概述
现阶段，检验焊缝质量常用的无损探伤方法主要包括超声检测法、磁粉检测法、射线检测法以及涡流检测法等。不同的检测方法具有不同的应用要求和适用领域，就变电站GIS设备而言，受其现场环境、设备材质、设备运行工艺要求等因素限制，射线检测法、磁粉检测法以及渗透检测法均不适用。对比多种检测方法，涡流检测法具有相应的应用优势
（1）检测原理。涡流检测技术主要依靠电磁感应原理实现。当通有交流电的线圈附近有导体接近时，导体就会与线圈产生的交变磁场产生相应的电磁感应作用，并在导体中产生相应的感应电流，即涡流。导体受本身电导率、形状、缺陷等影响因素变化影响，其感应电流也会产生相应的变化，利用此类变化现象进行导体性质判断，就是涡流检测技术。如导体表面存有裂纹，将会影响涡流场的分布和强度，进而引起线圈抗阻和感应电压的变化，相关人员检测这一变化，即可了解导体表面的裂纹情况。
（2）检测探头的选择。涡流检测技术对于探头的要求相对较高，这是因为利用涡流技术进行裂纹检测，主要适用于表面光滑的材质，针对GIS设备这种不可去表层漆层的材料，在实际裂纹检测中，易出现一些干扰信号，影响检测准确性。操作人员在选择探头时，应优先选择正交桥式线圈探头，合理调整工作频率，增大裂纹信号和提离信号间的相位差，并相对抑制提离信号，从而提高检测的准确性。
（3）研制对比试块。对比试块是指用于提高检测结果准确度、调节涡流检测设备灵敏度以及确定检测验收水平的元件。在制作对比试块过程中，应保障试块与被检元件材质相同。就一般情况而言，常使用铝合金材料制造对比试块，操作人员还应注意试块表层漆层以及相应的焊接材质，均应与实际设备元件相同。操作人员应利用电火花人工在对比试块表面制造出相应的人工刻槽。如某变电站在运行工作过程中发现DIS设备筒体焊缝处出现表面裂缝若干，长度15.0mm～278.9mm不等。操作人员结合现场检测实际需求，只做了四块对比试块，分别为母材刻槽对比试块、焊缝横向缺陷灵敏度刻槽对比试块、焊缝热影响区缺陷灵敏度刻槽对比试块、以及焊缝纵向缺陷灵敏度刻槽对比试块。四种对比试块的人工刻槽规格均为0.5*1.0*2.0mm。
（4）波形分析。针对不同的对比试块进行涡流检测，可得其相应的波形图，如图一所示。对比不同波形图的波形差异，即可得出相应的检测结论。有波形图分析可得，图（a）中的缺陷波灵敏度在四块试块中最高，波形不具备宽度，与焊缝干扰角相差最大，约相差20°；由图（b）、（c）分析可得，导体焊缝纵向缺陷及横向缺陷，在焊波的影响下，其灵敏度有所降低，与母材相比降低2dB，波形具有一定宽度；在进行焊缝热影响区相应的缺陷检测时，操作人员除保障探头与焊缝平行外，还需进行横向扫查。受探头尺寸影响，在实际检测过程中，易遗漏焊缝边缘处的缺陷；由图（d）可得，热影响区具有最低的检测灵敏度，波形宽度最大，具有15.0°左右的相差角。如焊缝焊高大于2.50mm时，灵敏度再次降低4dB，波形变宽明显。
（5）确定灵敏度。灵敏度调节相关工作，具体由操作人员控制探头在对比试块表面，通过扫查相应的人工刻槽完成，在扫查过程中，信号会随着刻槽深度的不断加深二增大。本组检测中选用1.0mm深的人工刻槽，如将该刻槽信号增幅调整至满屏高度约为50.0%。在实际检测应用过程中，操作人员需结合现场GIS设备焊缝缺陷波和结构波的角度，以及通过涡流检测得出的缺陷埋藏深度等因素，合理选择检测设备工作频率，以增强检测效果。操作人员在检测过程中，应重点控制探头依照可能出现裂纹缺陷的走向，进行探头踢动，检测方向移动关乎于检测的可靠性。并且操作人员应充分考虑到线圈与缺陷夹角对检测结果的而影响，在实际检测过程中，进行45°角的扫查。
2 现场检测
对比涡流检测试验，在实际现场应用过程中，利用正交桥式平探头进行裂纹检测，实际效果良好，可较为准确的检测出设备筒体裂纹缺陷信息，具有较高的实际应用价值。
3 结语
综上所述，GIS设备作为变电主要承压设备，在实际运行工作过程中，如其设备筒体焊缝处出现裂纹缺陷，应优先选用涡流检测技术进行检测，以满足设备实际检测需求。在检测过程中，操作人员应重点控制探头选择、波形分析等检测环节，规范检测操作，以提高检测灵敏度，从而提高涡流检测的准确度，保障后续工作的顺利进行。
参考文献：
[1]何喜梅，邓大勇，闫斌等.变电站GIS设备筒体焊缝涡流检测技术[C].//全球华人无损检测高峰论坛论文集，2011.
