導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇電磁感應(yīng)的案例，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：興趣；自主；探究；合作

中圖分類號(hào)：G633.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-6148（2013）11（S）-0016-3

最近，聽(tīng)了幾節(jié)“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的“同課異構(gòu)”高中物理概念課，筆者感觸頗深。同一課題，教師不同的教學(xué)理念確定的不同教學(xué)目標(biāo)、不同教學(xué)設(shè)計(jì)，課堂教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的效果截然不同。有的課教師看上去輕車熟路、講解自如，但學(xué)生課堂反應(yīng)平淡、缺乏熱情，教學(xué)效果不理想；有的課教師講解少。但教學(xué)設(shè)計(jì)貼近學(xué)生。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情濃厚、課堂參與意識(shí)強(qiáng)，參與度高，師生能一起融入活躍的課堂氣氛中。學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)科學(xué)探究的快樂(lè)，教學(xué)效果較好。本文就兩節(jié)理念迥然不同的課堂教學(xué)案例。從新課的導(dǎo)入、三維教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成方法等方面進(jìn)行評(píng)析與比較。

1新課的導(dǎo)入

案例1

[復(fù)習(xí)提問(wèn)]什么是電流的磁效應(yīng)？

[啟發(fā)思考]奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么利用磁場(chǎng)能否產(chǎn)生電流？

[引導(dǎo)小結(jié)]

（1）初中學(xué)過(guò)，閉合回路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（板書課題）

（2）利用多媒體投影儀播放法拉第生平的文稿，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

案例2

[創(chuàng)設(shè)情境]

（1）投影兩組圖片：A.城市燈的夜景；B.家電商店的場(chǎng)景。

（2）播放一段視頻：發(fā)電廠材料（片段）。

[教師引導(dǎo)]

“電”對(duì)促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展有巨大的作用對(duì)提高人們生活質(zhì)量有重要貢獻(xiàn)，是誰(shuí)創(chuàng)造了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)？發(fā)電機(jī)發(fā)電又源于什么物理研究的成果？本節(jié)課我們來(lái)了解一位偉大的物理學(xué)家對(duì)人類所作出的貢獻(xiàn)。體驗(yàn)他所經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。

案例1與案例2評(píng)析：高中物理課堂教學(xué)中，新課導(dǎo)入方法較多，原則上應(yīng)具有能夠喚起學(xué)生頭腦中與新課程內(nèi)容相關(guān)的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的“情景性”。對(duì)學(xué)生新知識(shí)的學(xué)習(xí)、建構(gòu)的“定向性”，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的“激趣性”。案例1通過(guò)復(fù)習(xí)提問(wèn)引入新課，以播放視頻激發(fā)興趣，以重溫初中實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：案例2教師通過(guò)視頻創(chuàng)設(shè)情境和提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，使學(xué)生集中在思考“電”與“磁”的聯(lián)系上，不僅使學(xué)生得到了情感、態(tài)度與價(jià)值觀的自我教育，又明確了本節(jié)課學(xué)習(xí)的具體目標(biāo)——探究電磁感應(yīng)的條件，從而自然形成探究問(wèn)題的情境。

2三維目標(biāo)達(dá)成的手段

案例3

[新課教學(xué)]

（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：①演示如圖1所示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察現(xiàn)象。

②電磁感應(yīng)

a.利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

b.教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題：是不是只有閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)才能產(chǎn)生感應(yīng)電流？其他方法能不能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

c.演示如圖2所示的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生觀察思考。

引導(dǎo)學(xué)生歸納看到的現(xiàn)象：當(dāng)條形磁鐵插入線圈或拔出線圈時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)。說(shuō)明電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流：當(dāng)條形磁鐵停在線圈中不動(dòng)時(shí)電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電路中沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流。

d.得出結(jié)論。

教師：為了弄清這個(gè)問(wèn)題，我們需要學(xué)習(xí)一個(gè)新的概念——磁通量。

（2）磁通量

①定義：教師講解概念，引導(dǎo)分析磁通量與哪些因素有關(guān)？

②計(jì)算：公式ф=BS適用條件、磁通量的單位、符號(hào)。舉例分析磁通量變化的幾種情況。

（3）感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

①教師介紹如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（投影圖示）。

②教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察現(xiàn)象。

③教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，完成下表（表略）。

④分析得出結(jié)論，只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就能產(chǎn)生感應(yīng)電流。

（4）鞏固練習(xí)

①小結(jié)本節(jié)要點(diǎn)。②課堂練習(xí)。

評(píng)析案例3教師在講解磁通量時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，最后進(jìn)行深入分析和鞏固練習(xí)。應(yīng)該說(shuō)，這節(jié)課整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)思路清晰，環(huán)環(huán)相扣，教學(xué)過(guò)程教師也易于組織。但無(wú)論從教學(xué)目標(biāo)的確定。還是教學(xué)過(guò)程的實(shí)施。問(wèn)題的設(shè)計(jì)，把握的重點(diǎn)僅僅是電磁感應(yīng)知識(shí)體系的達(dá)成。而學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程單調(diào)乏味，一直處于被動(dòng)的聽(tīng)講的狀態(tài)中，教師過(guò)于重視知識(shí)傳授，忽視過(guò)程方法。因而目標(biāo)的達(dá)成并不理想也比較單一。

案例4

[新課教學(xué)]

（1）了解法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景和主要探索經(jīng)歷。

①組織學(xué)生閱讀課本內(nèi)容——“劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)”。

②播放演示文稿——“十年磨一劍”。

③組織學(xué)生討論下列問(wèn)題（教師啟發(fā)引導(dǎo)，鼓勵(lì)同學(xué)互相討論，積極發(fā)言）：

a.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)以后。引起了什么樣的思考？

b.法拉第時(shí)代。人們?cè)谘芯看派姷倪^(guò)程中思維和方法遭遇了怎樣的挫折？

c.法拉第的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明了什么？

（2）模仿法拉第實(shí)驗(yàn)（1）：探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：

①組織學(xué)生開(kāi)展分組實(shí)驗(yàn)

a.四人一組分工合作：b.明確探究目標(biāo)：c.設(shè)計(jì)實(shí)施方案；d.完成實(shí)驗(yàn)記錄。

②學(xué)生：模仿法拉第實(shí)驗(yàn)（1）

a.用圖2中的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行初步探究，教師巡回指導(dǎo)。

b.實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)記錄。

c.實(shí)驗(yàn)小組匯報(bào)探究結(jié)論，師生交流討論。

學(xué)生共識(shí)：磁鐵插入（或拔出）閉合線圈時(shí)產(chǎn)生了電流，物理學(xué)中把這類現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

能不能用一句簡(jiǎn)潔的話把產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件表述出來(lái)。為此，我們要學(xué)習(xí)一個(gè)新的概念：磁通量。

③講授新知，總結(jié)條件。

④深入探究，加深理解。

教師：如果沒(méi)有磁鐵，我們能否用其他辦法使閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流？利用桌面上的實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)一步探究感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系。

學(xué)生：模仿法拉第實(shí)驗(yàn)（2）。

a.學(xué)生根據(jù)圖3所示的實(shí)驗(yàn)器材確定探究方案（學(xué)生討論、教師指導(dǎo)）。

b.學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組完成下表實(shí)驗(yàn)記錄。

c.學(xué)生匯報(bào)探究結(jié)論，交流討論。

歸納得出結(jié)論：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。

[鞏固新課]

（1）小結(jié)本節(jié)要點(diǎn)

（2）師生共同評(píng)價(jià)課堂探究活動(dòng)

評(píng)析：案例4先通過(guò)學(xué)生閱讀課文段落“劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)”和觀看文稿“十年磨一劍”，了解法拉第從提出“磁生電”的設(shè)想到發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的十年探索、數(shù)次失敗、最終成功。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下。先用簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)方案，利用磁鐵產(chǎn)生電流，學(xué)生對(duì)磁生電有初步的感性認(rèn)識(shí)、建立了電磁感應(yīng)的基本概念，接著通過(guò)磁通量概念的介紹和探究問(wèn)題的轉(zhuǎn)換。將學(xué)生的思維順利引導(dǎo)到總結(jié)歸納電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件。使學(xué)生進(jìn)入到理性認(rèn)識(shí)階段，課堂的生成自然形成。最后通過(guò)模仿法拉第實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。這樣既讓學(xué)生學(xué)會(huì)已有知識(shí)的應(yīng)用，也是所學(xué)的知識(shí)與技能的遷移，同時(shí)學(xué)生的探究愿望、合作意識(shí)、交流的主動(dòng)性都得以調(diào)動(dòng)和發(fā)揮。做到“知識(shí)與技能共進(jìn)，過(guò)程與方法同行”。學(xué)生在深刻理解電磁感應(yīng)產(chǎn)生條件的同時(shí)。再次經(jīng)歷了物理規(guī)律探究的過(guò)程，體會(huì)了物理學(xué)的思想，并在過(guò)程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀方面受到熏陶，有效落實(shí)了三維教學(xué)目標(biāo)。

3反思

反思之一：第一節(jié)課是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式，以教師講解、實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生聽(tīng)講、觀察為主的線索展開(kāi)。但教師講解多，師生互動(dòng)、生生互動(dòng)少，理論分析多。學(xué)生體驗(yàn)少，學(xué)生知識(shí)與技能的落實(shí)多，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、自主探究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)少，能力的培養(yǎng)比較單一，過(guò)于重視知識(shí)傳授，忽視過(guò)程方法。案例2做到了“知識(shí)與技能共進(jìn)，過(guò)程與方法同行”。在知識(shí)和技能的傳授過(guò)程中，整節(jié)課呈現(xiàn)出“學(xué)生動(dòng)起來(lái)，教師跑起來(lái)，課堂活起來(lái)”。同時(shí)突出了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力、以及運(yùn)用實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納結(jié)論、得出物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)。體現(xiàn)了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的物理教學(xué)觀，是一節(jié)理念和方法充分體現(xiàn)新課程的要求，師生、生生之間“互動(dòng)”的課堂、“靈動(dòng)”的課堂。

篇2

關(guān)鍵詞：生活體驗(yàn)；物理教學(xué)；科學(xué)素養(yǎng)；教育功能

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）6-0036-3

1 問(wèn)題的提出

《全日制普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》要求“高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。通過(guò)多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，培養(yǎng)其學(xué)科探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神”[1]。 2016年9月社會(huì)各界高度關(guān)注的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架正式，再次引發(fā)社會(huì)各界尤其是教育界的熱議，也必將帶動(dòng)中小學(xué)新一輪的教育變革和創(chuàng)新。

物理與生活有著密切的聯(lián)系，生活的衣、食、住、行中都蘊(yùn)含著無(wú)數(shù)物理知識(shí)。上世紀(jì)六七十年代，朱正元教授提出“從實(shí)際情況出發(fā)，自己動(dòng)手，就地取材，因陋就簡(jiǎn)，土法上馬”的口號(hào)影響一代又一代的物理教師。生活體驗(yàn)式教學(xué)作為一種新型的教學(xué)手段，將其應(yīng)用到物理教學(xué)中，對(duì)于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)意義重大。

2 “生活體驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容梳理

根據(jù)物理教學(xué)特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容可分為三類：概念教學(xué)、規(guī)律教學(xué)、習(xí)題教學(xué)?；诳茖W(xué)素養(yǎng)要求，“生活體驗(yàn)”的教育功能可以總結(jié)為五個(gè)方面：知識(shí)、過(guò)程方法、思維觀念、合作探究、情感態(tài)度與價(jià)值觀。筆者以粵教版高中《物理》選修3-2第一章《電磁感應(yīng)》為研究對(duì)象，對(duì)涉及“生活體驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容與教育功能進(jìn)行梳理。梳理結(jié)果如表1。

3 基于“生活體驗(yàn)”提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

基于“生活體驗(yàn)”在物理教學(xué)中具有重要的價(jià)值，根據(jù)其教學(xué)內(nèi)容與教育功能進(jìn)行歸納，并針對(duì)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提出相關(guān)教學(xué)建議。

3.1 通過(guò)生活體驗(yàn)，構(gòu)建物理概念，突破學(xué)習(xí)思維障礙

案例1 “自感現(xiàn)象及其應(yīng)用”的引入教學(xué)

教學(xué)內(nèi)容：自感

體驗(yàn)名稱：千人震

體驗(yàn)過(guò)程：用兩節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5 V的新干電池，幾根導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)和一個(gè)用于日光燈上的鎮(zhèn)流器。幾位參與體驗(yàn)的同學(xué)手拉手成一串，和電池、鎮(zhèn)流器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線連成如圖1所示的電路。閉合開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，同學(xué)們會(huì)有明顯觸電的感覺(jué)。

體驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，繞圈（鎮(zhèn)流器）本身的電流變化（減?。┒a(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象（同學(xué)觸電）稱為自感。

教育功能：現(xiàn)在的學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少，對(duì)生活中的物理現(xiàn)象缺少觀察和深入思考，因此學(xué)生很難構(gòu)建物理概念。要使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中“活”起來(lái)，關(guān)鍵的因素之一是教師“促成學(xué)生主動(dòng)地與周圍環(huán)境進(jìn)行交互作用”，從學(xué)生產(chǎn)生的認(rèn)知沖突來(lái)組織開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)[2]。

教學(xué)建議：物理概念的建立必須借助于感性材料、理性的邏輯思維方法[3]。物理教師結(jié)合物理新課程的教學(xué)理念，有意識(shí)地運(yùn)用生活體驗(yàn)指導(dǎo)物理概念教與學(xué)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，具有重要的促進(jìn)意義。

3.2 通過(guò)生活體驗(yàn)，探索物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

案例2 “法拉第電磁感應(yīng)定律”的探究教學(xué)

教學(xué)內(nèi)容：探究感應(yīng)電流的大小和方向

體驗(yàn)名稱：搖繩發(fā)電

體驗(yàn)過(guò)程：把一條大約50 m的電線繞成10 圈，電線的兩端連在一個(gè)教學(xué)演示用的靈敏電流表的兩個(gè)接線柱上，形成閉合電路。如圖2所示，讓兩個(gè)同學(xué)東西方向站立，并迅速搖動(dòng)這條電線，觀察靈敏電流表指針的擺動(dòng)情況；改變搖動(dòng)速度再觀察靈敏電流表指針的擺動(dòng)情況。學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)：搖動(dòng)電線過(guò)程，靈敏電流表指針左右擺動(dòng)；且電線搖動(dòng)的速度越快，靈敏電流表指針擺動(dòng)幅度越大。

體驗(yàn)結(jié)論：靈敏電流表指針左右擺動(dòng)說(shuō)明導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流的方向和大小跟導(dǎo)體做切割磁感線的方向和快慢有關(guān)。

教育功能：通過(guò)合作探究，讓學(xué)生親身動(dòng)手體驗(yàn)，使學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程，這樣學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力將得到提高，同時(shí)在輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍中實(shí)現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的提升。

教學(xué)建議：在物理規(guī)律教學(xué)中，教師可通過(guò)增加學(xué)生的體驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在親歷研究過(guò)程中得到解決一般問(wèn)題的規(guī)律，從而建立概念或發(fā)現(xiàn)規(guī)律，這樣既解決了實(shí)驗(yàn)探究時(shí)學(xué)生的困惑，又激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，進(jìn)而提高學(xué)生的動(dòng)手能力和合作精神。

3.3 通過(guò)生活體驗(yàn)，檢驗(yàn)習(xí)題結(jié)論，深入揭示學(xué)科本質(zhì)

案例3 “法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用”的習(xí)題教學(xué)

教學(xué)內(nèi)容：（習(xí)題）一個(gè)輕質(zhì)鋁管放置在水平桌面，將帶有手柄的柱狀磁鐵插入鋁管內(nèi)，當(dāng)向外抽出磁鐵過(guò)程中（忽略磁鐵與鋁管間摩擦力的影響）（ ）

A.桌面對(duì)鋁管支持力等于鋁管所受重力

B.桌面對(duì)鋁管支持力小于鋁管所受重力

C.當(dāng)磁鐵拔出速度達(dá)到一定值時(shí)，鋁管會(huì)跳起來(lái)

D.無(wú)論磁鐵拔出速度多大，鋁管不可能跳起來(lái)

體驗(yàn)名稱：磁鐵吸鋁管

體驗(yàn)過(guò)程：一個(gè)輕質(zhì)鋁管放置在電子臺(tái)秤上，讀出臺(tái)秤的示數(shù)，將帶有手柄的柱狀強(qiáng)力磁鐵插入管內(nèi)（保證強(qiáng)力磁鐵不與鋁管內(nèi)壁接觸）。如圖3所示，將強(qiáng)力磁鐵從鋁管拔出，觀察臺(tái)秤示數(shù)的變化；再將強(qiáng)力磁鐵以較大的速度從鋁管拔出。通過(guò)這樣的體驗(yàn)，學(xué)生自己就能做出正確的選擇。

體驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)強(qiáng)力磁鐵從鋁管拔出，鋁管內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，所以鋁管產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)鋁管產(chǎn)生向上的磁場(chǎng)力，因此臺(tái)秤的示數(shù)減??；當(dāng)強(qiáng)力磁鐵拔出速度達(dá)到一定值時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)鋁管產(chǎn)生向上的磁場(chǎng)力大于鋁管所受重力，因此鋁管會(huì)跳起來(lái)。

教育功能：親眼所見(jiàn)和親身體驗(yàn)這是一種學(xué)生積極學(xué)習(xí)的動(dòng)力，現(xiàn)在的物理課堂缺少這種“物”的東西，而從認(rèn)知的角度來(lái)說(shuō)，“理”是建立在“物”的體驗(yàn)上，經(jīng)歷了“物”的美好才能激發(fā)“物”的本質(zhì)[4]。

教學(xué)建議：習(xí)題教學(xué)中教師若能用實(shí)驗(yàn)?zāi)M出題目的情景，讓學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)?zāi)慷脤?shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣能降低學(xué)生認(rèn)知的難度，從而也便于讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì)。

綜上所述，物理源于生活，并最終服務(wù)于生活，具有很的實(shí)踐性。以“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系”課程培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不能脫離生活實(shí)踐，如果將生活體驗(yàn)式教學(xué)有效地融入物理課堂教學(xué)之中，引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)、重視參與、共同建構(gòu)，那么我們的學(xué)生定能學(xué)有所用，切實(shí)體會(huì)到物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用價(jià)值，從而真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)中的高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部.全日制普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社，2003.

[2]劉崎.讓體驗(yàn)成為物理課堂教學(xué)新常態(tài)[J].中學(xué)物理，2016（01）：79.

篇3

關(guān)鍵詞：等電位聯(lián)結(jié)，電磁脈沖，暫態(tài)過(guò)電壓，防護(hù)

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

中圖分類號(hào)：S761.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

一等電位聯(lián)結(jié)技術(shù)實(shí)施的現(xiàn)狀分析

1.1 我國(guó)等電位聯(lián)結(jié)技術(shù)實(shí)施的現(xiàn)狀

目前，在民用建筑電氣等電位聯(lián)結(jié)的設(shè)計(jì)中，均是參考02D501-2《等電位聯(lián)結(jié)安裝》的圖集來(lái)設(shè)計(jì)，由于圖集設(shè)計(jì)中沒(méi)有操作性很強(qiáng)的注解資料，造成目前設(shè)計(jì)人員對(duì)等電位聯(lián)結(jié)技術(shù)的理解的分歧很大，成為當(dāng)前等電位聯(lián)結(jié)技術(shù)在工程實(shí)施中發(fā)展的瓶頸；此外， 規(guī)范、定額存在不協(xié)調(diào)，由于缺乏相應(yīng)的定額，盡管有工程設(shè)計(jì)，但出于施工的成本考慮，導(dǎo)致需要聯(lián)結(jié)的對(duì)象未有聯(lián)結(jié)，是造成工程隱患的又一原因。

1.2等電位聯(lián)結(jié)概念分析

引入等電位聯(lián)結(jié)概念的目的是，實(shí)現(xiàn)電擊間接防護(hù)的重要手段和必要措施。其定義和作用可以在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范中得出：

IEC在雷擊保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中指出，等電位聯(lián)結(jié)是建筑物內(nèi)部防雷措施的一部分。

美國(guó)國(guó)家電氣法規(guī)對(duì)等電位聯(lián)結(jié)的定義如下：將各金屬體做永久的聯(lián)結(jié)以形成導(dǎo)電通路，保證電氣的連續(xù)導(dǎo)通性并將預(yù)期可能加于其上的電流安全導(dǎo)走。

我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB50057-2010對(duì)等電位聯(lián)結(jié)的定義：將分開(kāi)的裝置、諸導(dǎo)電物體等用等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體或電涌保護(hù)器聯(lián)結(jié)起來(lái)以減小雷電流在其之間產(chǎn)生的電位差。

二雷電電磁脈沖產(chǎn)生電勢(shì)差的技術(shù)分析

1． 雷電電勢(shì)差的產(chǎn)生

根據(jù)當(dāng)代防雷設(shè)計(jì)理論，雷電電勢(shì)差產(chǎn)生的途徑主要有兩種：a. 雷擊建筑物 b. 雷電的電磁感應(yīng)。

對(duì)于民用住宅建筑，雷擊建筑物時(shí)，主要能量會(huì)通過(guò)接閃器，引下線及接地體等接地裝置泄放大地，與等電位聯(lián)結(jié)的設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)不多。值得強(qiáng)調(diào)的是利用建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的自然鋼筋形成的金屬網(wǎng)并不是一個(gè)理想的等電位體。根據(jù)目前對(duì)雷電的研究，建筑物內(nèi)的鋼筋網(wǎng)可以有效的防范住大部分雷電電磁脈沖對(duì)建筑內(nèi)部的侵入。但其仍不是理想的法拉第籠，當(dāng)金屬籠一側(cè)遭受雷擊時(shí)，沿此處的引下線方向可產(chǎn)生每米幾萬(wàn)伏特的電壓梯度，電磁脈沖仍可能侵入到建筑物的內(nèi)部，造成內(nèi)部設(shè)備和人員的危險(xiǎn)。換句話說(shuō)，利用建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)自然鋼筋網(wǎng)格無(wú)法徹底防范雷電電磁脈沖侵入，采用等電位聯(lián)結(jié)才是消除或減弱其侵入建筑物內(nèi)部，造成其對(duì)建筑內(nèi)人員及設(shè)備損壞的必要防護(hù)措施。

2. 產(chǎn)生雷電電磁感應(yīng)電勢(shì)差的理論分析：

雷電電磁感應(yīng)理論，是建立在當(dāng)代對(duì)雷電不斷研究的基礎(chǔ)之上，隨著人類對(duì)雷電的認(rèn)識(shí)不斷發(fā)展而不斷更新的理論；根據(jù)目前普遍的認(rèn)識(shí)，雷電流具有很大的幅值和波頭上升陡度，能在所流過(guò)的路徑周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的脈沖磁場(chǎng)，這種快速變化的脈沖磁場(chǎng)交鏈導(dǎo)體回路時(shí)，能在回路中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生過(guò)電壓或過(guò)電流。對(duì)于住宅工程而言，產(chǎn)生暫態(tài)過(guò)電壓的途徑主要有兩種：一種是引下線與室內(nèi)金屬導(dǎo)體交鏈時(shí)，另一種是通過(guò)架空線路反擊產(chǎn)生的高電壓。

當(dāng)建筑A遭受雷擊時(shí)，沿引下線的方向流入接地體的瞬間，距接地裝置一定距離的P點(diǎn)將產(chǎn)生過(guò)電壓，其Up值為：

Up = I?Ra + la?L 0 ?di / dt 。

式中：Up ： P點(diǎn)的對(duì)地暫態(tài)電位， kv；

I： 雷電流，kA；

di / dt ： 雷電流波頭陡度；

Ra： 沖擊接地電阻， Ω；

L 0： 引下線單位長(zhǎng)度電感， μH／m；

la ： P點(diǎn)到引下線的距離， m 。

三 消除雷電電磁感應(yīng)電勢(shì)差的等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)的探討：

1. 消除金屬管線交鏈電磁感應(yīng)過(guò)電壓的等電位設(shè)計(jì)

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16-2008中對(duì)此條作了規(guī)定，詳見(jiàn)P146 11.3.5和 P149 11.4.5；強(qiáng)調(diào)了利用等電位帶的均壓作用，為等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。根據(jù)暫態(tài)過(guò)電壓形成的圖示可以看出，將管線1每隔5-6米和樓板內(nèi)的鋼筋網(wǎng)聯(lián)結(jié)后，無(wú)論引下線上傳遞的過(guò)電壓有多大，在鋼筋網(wǎng)的均壓作用下，在其范圍內(nèi)聯(lián)結(jié)的金屬管線1都處在近似電位上；同理，若此時(shí)人員觸及到管線1和其它與接地網(wǎng)聯(lián)結(jié)的金屬管線2時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。此外，文中所述的電壓梯度值是建立在一根引下線數(shù)學(xué)模型中的，工程實(shí)施中將引下線及管線1分別與多處等電位帶及樓板鋼筋網(wǎng)格聯(lián)結(jié)后，結(jié)構(gòu)內(nèi)的多數(shù)豎向主筋均起到對(duì)雷電流的限流和分流作用時(shí)，引下線P點(diǎn)的電感電壓梯度可以明顯減小，避免或減弱了雷電電磁脈沖對(duì)建筑內(nèi)部的侵入。

2. 消除外接導(dǎo)線電磁感應(yīng)過(guò)電壓的等電位設(shè)計(jì)

為了說(shuō)清此問(wèn)題，筆者先講述一個(gè)案例，探求等電位聯(lián)結(jié)防護(hù)技術(shù)的實(shí)質(zhì)。

圖二 等單位聯(lián)結(jié)防護(hù)設(shè)計(jì)失效分析（紅線標(biāo)注除外）

圖示說(shuō)明：雷擊電源避雷線時(shí)，產(chǎn)生的過(guò)電壓電涌沿架空線及電源導(dǎo)線引入建筑物，電源防雷器件正常工作，但與其連接的設(shè)備電源被擊毀。

圖示分析：盡管按照?qǐng)D示作了等電位聯(lián)結(jié)，但仍在雷擊防護(hù)中產(chǎn)生失敗，究其原因，是對(duì)雷電的防護(hù)理論的概念理解不正確：首先，是對(duì)防雷理論中的接地電阻值的認(rèn)識(shí)不正確：對(duì)于等電位聯(lián)結(jié)而言，其防雷接地電阻值和供電接地防護(hù)系統(tǒng)的電阻值有所不同，在計(jì)算供電系統(tǒng)對(duì)地電壓時(shí)，導(dǎo)線的電感是忽略不計(jì)的，其電壓跟其接地電阻大小相關(guān)，但計(jì)算雷電電位梯度時(shí)必須要考慮導(dǎo)線的電感電壓，圖集中規(guī)定的等電位聯(lián)結(jié)接地電阻值為3Ω，主要是對(duì)其導(dǎo)通性作了量化標(biāo)準(zhǔn)，并非強(qiáng)制性要求，更不是衡量等電位聯(lián)結(jié)是否有效的判定方法，這點(diǎn)也可以從一些資料中證實(shí)：某些山區(qū)的配電所其總等電位聯(lián)結(jié)的接地電阻值高達(dá)幾十歐姆，但其聯(lián)結(jié)的設(shè)備至今仍沒(méi)有發(fā)生被雷擊毀的事故，也證實(shí)了筆者的觀點(diǎn)。圖例中按照電涌保護(hù)器可以承受的 8／20μs, 40kA電磁波脈沖計(jì)算，當(dāng)其正常工作時(shí)a、b導(dǎo)體間產(chǎn)生1.4*40 ／ 8= 7000V,加上電涌保護(hù)器上的殘壓1400V，有將近8400V的高壓，也正是此電壓將連接設(shè)備擊穿，造成了等電位聯(lián)結(jié)的防護(hù)失敗。

四結(jié)束語(yǔ)

本文是筆者從事十多年建筑電氣設(shè)計(jì)與施工技術(shù)工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié) ，論述中參考了部分專家學(xué)者的建議及親身經(jīng)歷的工程案例的論證分析，通過(guò)查閱相關(guān)書籍、規(guī)范、學(xué)術(shù)論文，提出了自己對(duì)等電位聯(lián)結(jié)在對(duì)雷電電磁波防護(hù)方面的設(shè)計(jì)方法；希望其在類似工程的的實(shí)施中能予以借鑒。文章的論述及分析不免存在膚淺之處，希望讀者批評(píng)、指正。

參 考 文 獻(xiàn)

1. 徐華 ，02D501-1等電位聯(lián)結(jié)安裝 ，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)院，2004.4 。

2. 鮑林棟，工程實(shí)用電氣技術(shù)， 中國(guó)鐵道出版社，2005. 3。

3. 張小青， 建筑防雷與接地技術(shù)， 中國(guó)電力出版社，2002 。

篇4

1 錯(cuò)誤資源的界定

錯(cuò)誤類型很多，本論文所指的錯(cuò)誤是指學(xué)生在認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維障礙方面引起的錯(cuò)誤，具有頑固性和反復(fù)性等特點(diǎn)，這方面的錯(cuò)誤不是教師幾句話就能講清，教師要花工夫，尋找學(xué)生錯(cuò)誤原因，并精心設(shè)計(jì)教學(xué).在電磁感應(yīng)的習(xí)題中，構(gòu)成這種錯(cuò)誤的主要類型和原因有以下：

1.1 擴(kuò)大物理公式的適用條件而引起的解題錯(cuò)誤

物理公式都有一定的適用條件，而學(xué)生往往擴(kuò)大物理公式的適用條件.如電磁感應(yīng)章節(jié)中，有關(guān)磁通量的習(xí)題，根據(jù)磁通量的計(jì)算公式Φ=BS，此公式僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，而且線圈面積小于磁場(chǎng)區(qū)域面積的情況.部分學(xué)生在解題時(shí)往往擴(kuò)大了公式的使用條件而引起解題錯(cuò)誤.

這一類型錯(cuò)誤的本質(zhì)是學(xué)生對(duì)磁通量這個(gè)概念沒(méi)有深刻的理解和認(rèn)識(shí)，因此出現(xiàn)隨意代公式的舉動(dòng).

1.2 主觀的片面認(rèn)識(shí)

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念或物理規(guī)律時(shí)，因其認(rèn)知基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)的差異性，形成了其獨(dú)特的認(rèn)識(shí)，而有的認(rèn)識(shí)往往是不科學(xué)的.比如導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差，不同的學(xué)生就有不同的認(rèn)識(shí)，有的學(xué)生認(rèn)為這個(gè)電勢(shì)差大小應(yīng)該就等于電源的電動(dòng)勢(shì)，其理由是導(dǎo)體棒是電源其兩端的電勢(shì)差自然是電動(dòng)勢(shì)；有的學(xué)生則認(rèn)為這個(gè)電勢(shì)差大小應(yīng)該等于導(dǎo)體棒本身的電勢(shì)差（即內(nèi)電壓），其理由是這兩端是電源的內(nèi)部；當(dāng)然有部分學(xué)生則認(rèn)為這個(gè)應(yīng)該是外電壓，其理由是負(fù)載所得到的電壓應(yīng)該是外電壓.

這一類型的錯(cuò)誤屬于學(xué)生的前概念所帶來(lái)的錯(cuò)誤，如果教師把正確的結(jié)論直接告訴學(xué)生，其作用效果是微乎其微的，過(guò)一段時(shí)間，他的錯(cuò)誤觀點(diǎn)又會(huì)出來(lái).

1.3 二級(jí)結(jié)論的錯(cuò)誤運(yùn)用

二級(jí)結(jié)論是指學(xué)生或教師在做了若干習(xí)題后，歸納出的一些推論，又或是學(xué)生參考書上所提供的現(xiàn)成推論，這些推論往往是基于某種特殊的情況而得到，因此二級(jí)結(jié)論往往具有技巧性和片面性.如學(xué)生做了一系列關(guān)于切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，

師：我們重新做一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，看一看是否與我們預(yù)測(cè)的一樣？

教師將新授課中的斷電自感實(shí)驗(yàn)再做一遍，此時(shí)教師有意設(shè)置線圈的直流電阻大于小燈泡的電阻.

師生：小燈泡怎么沒(méi)有閃一下再滅呢？

師自言自語(yǔ)：哎，昨天我們明明觀察到小燈泡有閃一下再滅的現(xiàn)象，現(xiàn)在怎么又沒(méi)有了呢？難道這里有什么奧秘？

此時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生重新分析小燈泡為什么會(huì)閃一下再滅，并歸納產(chǎn)生這一現(xiàn)象的條件.有條件的學(xué)?？梢杂秒娏鱾鞲衅鲗嚯娝查g至穩(wěn)定過(guò)程的圖像通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)，沒(méi)有條件的學(xué)校教師可以引導(dǎo)學(xué)生畫出斷電瞬間至穩(wěn)定過(guò)程的線圈和燈泡的電流-時(shí)間圖象.這樣通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，學(xué)生對(duì)斷電自感發(fā)生的原因、產(chǎn)生的過(guò)程和結(jié)果都有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，而不只是記得閃一下再滅的這個(gè)結(jié)論.

2.3 針對(duì)性的習(xí)題強(qiáng)化訓(xùn)練，促進(jìn)正確認(rèn)知的鞏固

學(xué)生的錯(cuò)誤具有頑固性和反復(fù)性的特點(diǎn)，因此針對(duì)性的習(xí)題強(qiáng)化訓(xùn)練顯得尤為重要.對(duì)于學(xué)生的典型錯(cuò)誤，教師要設(shè)計(jì)針對(duì)性的練習(xí)，循序漸進(jìn)，由易到難，以促進(jìn)學(xué)生的正確認(rèn)知的形成和鞏固.

案例4 如關(guān)于電源兩端電勢(shì)差的計(jì)算，可以設(shè)計(jì)習(xí)題供學(xué)生練習(xí)：（略）

3 高中物理習(xí)題教學(xué)中有效利用錯(cuò)誤資源的一些建議

（1）教師要有包容的心態(tài)去接納學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)知.課堂上創(chuàng)設(shè)民主、平等、和諧的氛圍，使得學(xué)生敢于表達(dá)出個(gè)人的觀點(diǎn)，要使學(xué)生意識(shí)到錯(cuò)誤認(rèn)知并不羞恥，學(xué)習(xí)就是一個(gè)不斷改正錯(cuò)誤的過(guò)程.

篇5

【關(guān)鍵詞】初中物理；磁場(chǎng)；教學(xué)

磁場(chǎng)是初中物理中的重點(diǎn)知識(shí)，也是難點(diǎn)知識(shí)。從近年的中考來(lái)看，磁場(chǎng)是必考知識(shí)點(diǎn)之一。磁場(chǎng)知識(shí)如此重要，但是在教學(xué)中由于磁場(chǎng)的概念較為抽象，大部分理解掌握起來(lái)比較困難，這就需要教師運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法，簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)的難度，在幫助學(xué)生理解和掌握磁場(chǎng)知識(shí)的同時(shí)，能夠?qū)⑵涫炀殹㈧`活地應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的分析、解決中。

一、引入實(shí)例

初中階段的磁場(chǎng)知識(shí)偏理論性，抽象性的概念不易于學(xué)生理解。加之初中階段學(xué)生受物理知識(shí)水平所限，往往只能能夠死記硬背公式與概念，而無(wú)法做到真正的掌握及運(yùn)用。因此在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)引入實(shí)例，幫助學(xué)生梳理磁場(chǎng)知識(shí)，弄清概念的含義以及公式的由來(lái)與推導(dǎo)過(guò)程，抓住學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，避免陷入理解上的死胡同與誤區(qū)。

例1.將鐵棒A的一端，靠向鐵棒B的中間部分，這時(shí)發(fā)現(xiàn)A、B鐵棒互相吸引，而將鐵棒B的一端，靠向鐵棒B的中間部分，二者互不吸引，那下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A.鐵棒AB均無(wú)磁性

B.鐵棒A有磁性而鐵棒B無(wú)磁性

C.鐵棒AB均有磁性

D.鐵棒B有磁性而鐵棒A無(wú)磁性

在磁性的教學(xué)中，教師可引入以上案例幫助學(xué)生理解相關(guān)概念。在例題中單看題目信息，學(xué)生不易聯(lián)系到磁場(chǎng)知識(shí)，但根據(jù)選項(xiàng)這道題很明顯考察的是磁性的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。在教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生分析題干，鐵棒AB在不同情況下，呈現(xiàn)的吸引結(jié)果不同，根據(jù)磁性概念，那么必然是有且只有一方是帶有磁性的，因而可排除A、C選項(xiàng)。繼續(xù)分析，鐵棒A靠向鐵棒B中間部分時(shí)，二者的關(guān)系是相互吸引。根據(jù)磁體的相關(guān)知識(shí)“磁體兩端具有異性相斥、同性相吸的特性，但是中間部分則不具有相斥或吸引關(guān)系”。結(jié)合題干給出的信息，很容易判斷出鐵棒A是帶磁性的，而鐵棒B不帶磁性，因而正確答案為選項(xiàng)B。

引入例題的教學(xué)方式，不僅可以幫助學(xué)生理解磁場(chǎng)抽象的概念，同時(shí)還能夠強(qiáng)化學(xué)生的分析能力，以及運(yùn)用磁場(chǎng)知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題的能力。

二、聯(lián)系實(shí)際

初中物理知識(shí)大部分都可在實(shí)際生活找到相關(guān)案例，近年來(lái)的各類物理考試，也越來(lái)越多的將知識(shí)點(diǎn)考察與實(shí)際生活相聯(lián)系。初中階段磁場(chǎng)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活也有許多相關(guān)的現(xiàn)象，教師應(yīng)學(xué)會(huì)并善于將生活中的案例引入到磁場(chǎng)教學(xué)中，這不僅有利于學(xué)生更好地理解和掌握磁場(chǎng)知識(shí)，同時(shí)還能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力與探究能力。

例如，在教學(xué)中教師可設(shè)計(jì)這樣的問(wèn)題：

下列哪些物品是利用“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力”這一原理進(jìn)行工作的？哪些是利用“電磁感應(yīng)”原理工作的？

1.發(fā)電機(jī)；2.動(dòng)圈式話筒；3.電風(fēng)扇；4.電熨斗；5.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器；6.電磁起重機(jī)。

上述物品幾乎都是學(xué)生在實(shí)際生活經(jīng)常見(jiàn)到，并可以接觸的。設(shè)計(jì)這樣的問(wèn)題不僅可以幫助學(xué)生理解“磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”與“電磁感應(yīng)”相關(guān)知識(shí)，同時(shí)還通過(guò)直觀的比較，讓學(xué)生掌握二者之間的區(qū)別，達(dá)到融合貫通，熟練應(yīng)用的目的。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，先向?qū)W生講解磁場(chǎng)知識(shí)，然提出問(wèn)題，將學(xué)生分為討論小組對(duì)問(wèn)題進(jìn)行討論，然后由學(xué)生給出答案并說(shuō)出理由，教師最后進(jìn)行總結(jié)。通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的分析和解決，學(xué)生能夠進(jìn)一步地理解“磁場(chǎng)對(duì)電流的作用形式通常表現(xiàn)為力的變化”以及“電磁感應(yīng)通常表現(xiàn)為電流的變化”這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

三、注重驗(yàn)

物理是一門探究性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。磁場(chǎng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐與課本理論知識(shí)的結(jié)合，讓學(xué)生可通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并總結(jié)知識(shí)，加深理解。

例如，針對(duì)“感應(yīng)電流產(chǎn)生條件”的教學(xué)，教師可設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)：先將小燈泡或是電流表與電風(fēng)扇的兩級(jí)相連，然后讓學(xué)生用手轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇，這時(shí)小燈泡或電流表因風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的電流過(guò)小均無(wú)法被檢測(cè)到。然后教師引入新的實(shí)驗(yàn)儀表――靈敏電流計(jì)。將靈敏電流計(jì)接入電風(fēng)扇兩級(jí)后，學(xué)生就可以觀察轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇時(shí)電流發(fā)生的變化。學(xué)生通過(guò)觀察當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇時(shí)，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向與逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇時(shí)，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向。通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較，學(xué)生很容易得出“感應(yīng)電流的來(lái)源于處于磁場(chǎng)中線圈的變化”這一知識(shí)點(diǎn)。

磁場(chǎng)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠?qū)⒊橄蟮闹R(shí)的具體化、形象化，學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)不僅有利于更好地理解和掌握概念及公式，同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免教學(xué)的枯燥性。

結(jié)束語(yǔ)：

在初中物理磁場(chǎng)部分的教學(xué)中，教師應(yīng)通過(guò)引入實(shí)例、聯(lián)系實(shí)際、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方式，提升教學(xué)質(zhì)量，降低學(xué)習(xí)理解的難度，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，初中物理磁場(chǎng)部分教學(xué)還需要教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展變化要求，不斷地改進(jìn)教學(xué)方法，這樣才能夠真正地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教育目標(biāo)及任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳秀麗.探索電動(dòng)機(jī)的奧秘 體驗(yàn)偉大發(fā)明歷程――初中物理《磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電動(dòng)機(jī)》課例分析[J].中學(xué)教學(xué)參考，2016，02：54-55.

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篇6

關(guān)鍵詞：雷電防護(hù)，高層建筑，防護(hù)手段。

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

正文

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市人口的增多，高層建筑如雨后春筍般拔地而起，遭受雷擊的案例也越來(lái)越多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，進(jìn)入21世界以來(lái)的十幾年間，全國(guó)因雷擊造成直接經(jīng)濟(jì)損失在百萬(wàn)元以上的事故就有近400多起，每年因雷電災(zāi)害造成人員傷亡數(shù)千人。高層建筑在社會(huì)中起到很重要的作用，許多商業(yè)寫字樓往往將銀行、公司、酒店等多種功能的場(chǎng)所集中在一起，人員密集，電子通訊設(shè)備繁多，電力系統(tǒng)復(fù)雜，一旦遭受雷擊將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

雷電防護(hù)是一種保護(hù)建筑物及人身安全、電力系統(tǒng)及其他一些裝置和設(shè)施免遭雷電損害的技術(shù)措施，也是近年來(lái)愈發(fā)重要的一門學(xué)科，其保護(hù)內(nèi)容涉及建筑物、發(fā)射塔、輸電線路、加油站、航空、軍事等重要領(lǐng)域及工作生活場(chǎng)所。

一、雷擊對(duì)高層建筑的常見(jiàn)侵襲途徑

1、 直接雷擊

對(duì)一般高層建筑外部來(lái)說(shuō)，所屬建筑物、建筑物天面設(shè)備和電力線及傳輸線都有可能遭受直接雷擊，即使在避雷針保護(hù)范圍之內(nèi)的設(shè)備也有被雷電繞擊的可能。直擊雷的特點(diǎn)是能量大，電力線發(fā)生直接雷擊，容易發(fā)生火花放電，引起火災(zāi)，同時(shí)，雷電流通過(guò)電力線進(jìn)入機(jī)房，也可能擊中電源及設(shè)備。傳輸線發(fā)生直接雷擊，可能導(dǎo)致線路焦化、短路、致使傳輸中斷。

2、側(cè)擊雷

對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，不僅屋頂容易遭受直擊雷的雷擊，在滾球半徑以上的側(cè)面，外墻的電線、金屬門窗、外掛空調(diào)機(jī)、節(jié)日彩燈和輪廓燈都容易遭受側(cè)擊雷的侵襲，損壞設(shè)備、燒毀線路甚至危害人身安全。因此高層建筑要做好相應(yīng)的側(cè)擊雷防護(hù)措施。

3、電磁感應(yīng)

當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，將在雷擊點(diǎn)附近產(chǎn)生電磁場(chǎng)。當(dāng)雷電流沿著高層建筑的引下線和內(nèi)部鋼筋向下泄放時(shí)，由于電磁感應(yīng)原理，整個(gè)建筑物會(huì)處在一個(gè)強(qiáng)大且變化的電磁場(chǎng)中，這個(gè)電磁場(chǎng)很容易使正在工作的電子設(shè)備產(chǎn)生過(guò)電壓或浪涌故障，即使是一些與外界沒(méi)有聯(lián)系的系統(tǒng)，也可能在雷響過(guò)后發(fā)生癱瘓。研究建筑物內(nèi)部的

雷擊電磁脈沖是非常必要的。

4、雷電波侵入

架空高壓輸電線路和金屬管道在進(jìn)入高層建筑物時(shí)，線路管道附近有可能被雷電擊中而產(chǎn)生過(guò)電壓和靜電感應(yīng)，通過(guò)供電線路進(jìn)入設(shè)備使設(shè)備造成損壞。

5、地電位反擊

地電位反擊是雷電流入地瞬間，由于地電位不同而產(chǎn)生的電位差，沿接地線到達(dá)設(shè)備的外殼、電力線的中性線以及直流地的基準(zhǔn)電位點(diǎn)。

二、防雷設(shè)計(jì)原則、依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

設(shè)計(jì)原則 :

(1）保障高層建筑內(nèi)的人身安全；

(2）保護(hù)高層建筑主體以及各處電子設(shè)備不受直擊雷影響和破壞；

( 3）保護(hù)高層設(shè)備不受側(cè)擊雷的破壞；

(4）盡可能保護(hù)建筑內(nèi)設(shè)備和電力系統(tǒng)不受雷擊各項(xiàng)效應(yīng)破壞；

設(shè)計(jì)依據(jù):

根據(jù)高層的建筑結(jié)構(gòu)、防雷等級(jí)、當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤铡歉?、建筑材料、土壤電阻率、以及測(cè)量的數(shù)據(jù)等資料，結(jié)合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)以及GB50057－94 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》以及其他相關(guān)行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等綜合考慮制定。

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范:

GB50057－94 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 02D502-2 《等電位連接圖集》

GB/T 21431－2008 《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》 03D501-4 《接地裝置安裝圖集》

99D562（原99D501-1）《建筑物防雷設(shè)施安裝圖集》 JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

IEC61643-12 《低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器選擇和使用導(dǎo)則》

IECI312《雷電電磁脈沖的防護(hù) 》

DL/T 620―1997 《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》

三、 防雷檢測(cè)

對(duì)高層建筑的防雷設(shè)計(jì)比較科學(xué)的方法是首先進(jìn)行雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估綜合了建筑物所處的地理、土壤、氣象以及建筑物使用、設(shè)備等情況，進(jìn)行高層建筑防雷設(shè)計(jì)時(shí)，不能單純的從建筑物使用性質(zhì)來(lái)確定防雷類別。全面執(zhí)行防雷管理辦法，提高產(chǎn)品和工程質(zhì)量。

四、防雷措施

1、 接地網(wǎng)

當(dāng)發(fā)生雷電時(shí)，雷電流通過(guò)引下線向自然接地體周圍大地泄流外散，土壤呈現(xiàn)的電阻稱為接地電阻，接地電阻公式：Rd=p*ε/c，我們從公式可以得出一個(gè)結(jié)論：當(dāng)增大接地網(wǎng)的面積，接地電阻將減小。接地網(wǎng)是指水平方向由鋼筋綁扎或焊接成的網(wǎng)格，水平鋼筋組成的接地網(wǎng)可以近似看成一塊獨(dú)立的平板，它的電容主要由它的面積決定的。在設(shè)計(jì)利用底板接地網(wǎng)做自然接地體時(shí)，不應(yīng)認(rèn)為自然接地體埋得越深，接地電阻就越小，應(yīng)通過(guò)地質(zhì)勘探報(bào)告了解周圍的土質(zhì)情況。

2、引下線

引下線的作用是將避雷帶與自然接地體連接在一起，使雷電流構(gòu)成通路。在高層建筑中利用其柱或剪力墻中的主筋做為引下線，隨主體結(jié)構(gòu)逐層串聯(lián)焊接至屋頂與避雷線連接。為了安全起見(jiàn)每條引下線不應(yīng)少于兩根主筋，主筋的截面不應(yīng)小于Φ16mm。 在高層建筑的設(shè)計(jì)、施工中，利用其結(jié)構(gòu)主筋做引下線，這樣做具有經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、易于操作的特點(diǎn)，由于現(xiàn)澆混凝土內(nèi)的引下線不易氧化，所以具有使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。按建筑物的防雷類別適當(dāng)減小引下線的間距，這樣做可以迅速分流，降低反擊電壓。

3、避雷帶

避雷帶由避雷線和支持卡子組成，避雷帶應(yīng)設(shè)置在建筑物易受雷擊的層檐、女兒墻等處，其作用是引雷效應(yīng)，雷電流通過(guò)引下線向大地泄流，避免高層建筑物雷擊。

4、均壓環(huán)

在高層建筑的設(shè)計(jì)和施工中，除了防止雷電的直擊外，還應(yīng)防止側(cè)向雷擊，超過(guò)30米高的建筑物，應(yīng)在30米及其以下每隔三層圍繞建筑物外廓的墻內(nèi)做均壓環(huán)，并與引下線連接。保證建筑物接構(gòu)圈梁的各點(diǎn)電位相同，防止出現(xiàn)電位差。

5、內(nèi)部防雷接地裝置

高層建筑除了采用外部防雷措施外，還應(yīng)采用內(nèi)部防雷措施。

籠式避雷網(wǎng)利用建筑物柱、剪力墻內(nèi)的豎向鋼筋迅速分流并疏導(dǎo)雷電流，與板內(nèi)水平鋼筋形成籠網(wǎng)狀，在一定程度上屏蔽雷電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)，還可以達(dá)到良好的均壓環(huán)及等電位作用。現(xiàn)代高層建筑物內(nèi)重要的強(qiáng)、弱電機(jī)房多采用籠式避雷網(wǎng)，因此建議在高層建筑的防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工中，將內(nèi)部防雷接地裝置與外部防雷接地裝置結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成統(tǒng)一的防雷接地系統(tǒng)，防雷效果將是最理想、安全和可靠的。

四、總結(jié)

目前隨著計(jì)算機(jī)、通訊、控制(3C)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)防雷接地系統(tǒng)提出了更高的要求，以保證建筑物內(nèi)的各種設(shè)備的正常工作。高層建筑的雷電災(zāi)害必須引起我們的高度重視，必須加強(qiáng)對(duì)防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行研究、審核、檢測(cè)和驗(yàn)收等一系列規(guī)范化管理，從而達(dá)到高層建筑防雷的真正安全。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 夏光文．高層住宅接地與設(shè)備接地系統(tǒng)[J]．建筑電氣，2001.

篇7

DCS系y、PLC系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。雖然無(wú)論是控制系統(tǒng)硬件廠商還是電建施工人員都從各自的角度出發(fā)盡量提高系統(tǒng)的抗干擾能力，但由于DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)所處電磁環(huán)境的復(fù)雜性以及設(shè)備硬件本身的抗干擾能力的局限性，實(shí)際運(yùn)行中，控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性往往受到電磁干擾的挑戰(zhàn)。遇到此類問(wèn)題。檢修人員往往知道問(wèn)題的癥結(jié)。但一時(shí)找不出合適的解決方案，本文就是根據(jù)幾個(gè)電力生產(chǎn)過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例，提出解決此類問(wèn)題的一般方法。

問(wèn)題引出

大唐略陽(yáng)發(fā)電有限責(zé)任公司6號(hào)機(jī)組DCS系統(tǒng)采用北京和利時(shí)公司的MACSV系統(tǒng)，其抗電磁干擾能力指標(biāo)如下：共模抑制比≥90 dB，共模允許電壓≥250V，差模允許電壓≥60V。DCS系統(tǒng)接地匯流排單點(diǎn)引入機(jī)組電氣主接地網(wǎng)。接地電阻小于0.5Ω。系統(tǒng)抗射頻干擾試驗(yàn)符合規(guī)定。機(jī)組運(yùn)行后發(fā)生過(guò)幾次典型的電磁干擾引起的異?，F(xiàn)象?，F(xiàn)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際處理的案例，就其現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理、問(wèn)題的處理方案和引申出的防范措施和大家共同探討。

屏蔽的作用和屏蔽層的材料對(duì)屏蔽效果的影響概述。

屏蔽是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離。以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體地講，就是用屏蔽體將電子元部件、電略、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái)，防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái)，防止它們收到外界電磁場(chǎng)的影響。屏蔽體對(duì)來(lái)自導(dǎo)線、電纜、元部件以及電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng)，可抵消部分干擾電磁波）的作用。所以利用屏蔽體可以非常有效地減弱電磁干擾。屏蔽材料選擇的原則如下：當(dāng)干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí)，利用低電阻率（高電導(dǎo)率）的金屬材料中產(chǎn)生的渦流。形成對(duì)外來(lái)電磁波的抵消作用，從而達(dá)到屏蔽的效果；當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí)。要采用高導(dǎo)磁率的材料。從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部，防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去；在某些特定場(chǎng)合下。如果要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的評(píng)比效果時(shí)。往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。

問(wèn)題處理的案例分析。

案例一：對(duì)6A引風(fēng)機(jī)軸承溫度跳變的分析處理

大唐略陽(yáng)發(fā)電有限責(zé)任公司6號(hào)機(jī)組6A引風(fēng)機(jī)軸承溫度測(cè)量為熱電阻元件，共9個(gè)點(diǎn)，5、6、了、8、9位于同一電纜，其中7、8、9和電機(jī)線圈溫度在同一模塊。該模塊的所有溫度信號(hào)均不定期的同時(shí)跳變，跳變幅度3-6℃，其他信號(hào)正常。圖中每一點(diǎn)為三略導(dǎo)線，元件采用三線制接法。

檢查就地溫度元件阻值穩(wěn)定、模塊及端子板通道正常、電纜屏蔽DCS側(cè)接地良好、電纜線間絕緣對(duì)地絕緣均符合規(guī)定。判斷問(wèn)題由電磁干擾引起。觀察參數(shù)的歷史曲線，發(fā)現(xiàn)了、8點(diǎn)的跳變幅度最大，初步懷疑可能是它們引入的干擾。遂打掉7、8點(diǎn)在模塊側(cè)的接線，觀察該模塊其它測(cè)點(diǎn)顯示正常，將了、8點(diǎn)的元件用其它元件的導(dǎo)線引入模塊，數(shù)據(jù)顯示正常。隨后做試驗(yàn)。在就地元件打掉的情況下只要7、8點(diǎn)在DCS側(cè)接入。就會(huì)對(duì)該模塊上其他信號(hào)造成嚴(yán)重干擾。將7、8點(diǎn)電纜導(dǎo)線引入其它模塊中現(xiàn)象依然。實(shí)際表明SM432模塊單通道引入的干擾會(huì)影響整個(gè)模塊的正常工作。這說(shuō)明該類模塊的通道隔離性能還有待提高。但還有一個(gè)問(wèn)題：為什么6A引風(fēng)機(jī)軸承溫度電纜中其它導(dǎo)線未對(duì)模塊引入干擾。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)6A引風(fēng)機(jī)軸承溫度電纜為普通屏蔽電纜，屏蔽層材料為金屬銅，屏蔽層結(jié)構(gòu)為銅帶包敷方式。因此該電纜對(duì)頻率較高的電磁干擾有較好的屏蔽效果。但對(duì)于頻率較低的電磁干擾則效果較差?，F(xiàn)場(chǎng)多處由于實(shí)際條件所限制。動(dòng)力電纜、信號(hào)電纜分層敷設(shè)的原則并未完全貫徹，存在動(dòng)力電纜、信號(hào)電纜混放的現(xiàn)象。由于電力強(qiáng)電線纜多為非屏蔽電纜。其交變電流會(huì)在周圍會(huì)產(chǎn)生交變的磁通，頻率較低?？沟皖l電磁干擾能力較弱的控制電纜處在低頻電磁環(huán)境中，如果低頻電磁能量達(dá)到一定值就會(huì)在控制電纜內(nèi)導(dǎo)體之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。造成線路上的干擾。某一導(dǎo)線上的干擾大小和它與周圍介質(zhì)形成的電路結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。當(dāng)該電路的諧振頻率和干擾頻率接近時(shí)就會(huì)產(chǎn)生較高的干擾電動(dòng)勢(shì)，對(duì)有用信號(hào)影響較大。同一電纜內(nèi)的導(dǎo)線所處的電磁環(huán)境一致。但由于其相對(duì)位置的不同造成其電路結(jié)構(gòu)參數(shù)的不同，從而使它們的諧振頻率有較大差異，最終影響到它們接收到的干擾信號(hào)強(qiáng)弱不同。干擾信號(hào)達(dá)到一定程度就會(huì)使信號(hào)失真，再達(dá)到一定程度就會(huì)造成對(duì)模塊的其它通道的干擾。

明確了引起本次現(xiàn)象干擾產(chǎn)生的機(jī)理，我們就可以采用一定的方法來(lái)予以處理。

方案一：找到6A引風(fēng)機(jī)軸承溫度電纜遭受電力電纜干擾的部位，人為使兩者的距離拉大，減小6A引風(fēng)機(jī)軸承溫度電纜周圍的低頻電磁能量。

方案二：敷設(shè)新的6A引風(fēng)機(jī)軸承溫度電纜。屏蔽電纜選用具有不同的金屬材料組成多層屏蔽體，以增強(qiáng)電纜的抗低頻、高頻干擾的能力。

方案三：將7、8點(diǎn)的信號(hào)線通過(guò)電容接地，改變7、8點(diǎn)導(dǎo)線與周圍介質(zhì)形成的電路結(jié)構(gòu)參數(shù)。從而改變其諧振頻率。

實(shí)施過(guò)程中，6A引風(fēng)機(jī)軸承溫度電纜被深壓在其它大量電纜內(nèi)，方案一無(wú)法實(shí)施，而方案二需要敷設(shè)新的電纜，工作量較大，因此考慮選用方案三。將了、8點(diǎn)的信號(hào)線通過(guò)100uF電容接地。原理圖如下：

該方案的重點(diǎn)是確定接地電容的容量，根據(jù)我們的試驗(yàn)，電容容量范圍在22uF-220uF效果比較好。既可以消除電磁干擾對(duì)測(cè)量帶來(lái)的影響又可以保證量值有較好的動(dòng)態(tài)特性。但該方案有一定的前提，就是必須保證接地電容的質(zhì)量品質(zhì)。如果電容漏阻較大或則損壞。會(huì)對(duì)測(cè)量引入更大的干擾甚至破壞。因此必須定期對(duì)電容品質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，確認(rèn)電容的實(shí)際參數(shù)符合電容的標(biāo)稱參數(shù)。

案例二：對(duì)碎煤機(jī)狀態(tài)顯示不正常的分析處理

大唐略陽(yáng)發(fā)電有限責(zé)任公司6號(hào)機(jī)組輸煤程控PLC系統(tǒng)，6A、6B碎煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、異常報(bào)警狀態(tài)自投運(yùn)以來(lái)都不能正常顯示。碎煤機(jī)的各種狀態(tài)由就地?zé)o源干接點(diǎn)提供。通過(guò)16芯普通屏蔽電纜送至PLC程控柜。經(jīng)柜內(nèi)中間繼電器隔離后送干接點(diǎn)信號(hào)至PLC模塊。中間繼電器驅(qū)動(dòng)電源為交流220V。只要就地任一干接點(diǎn)閉合，相應(yīng)中間繼電器勵(lì)磁，其它的同一電纜的中間繼電器都會(huì)時(shí)斷時(shí)續(xù)的勵(lì)磁，其線圈兩端有高達(dá)150V-230V的交流電壓。PLC上碎煤機(jī)的狀態(tài)顯示出現(xiàn)非正常變化。

該電纜兩端接線如圖3所示（只畫出三路信號(hào)代表）：其中J1、J2、J3為就地?zé)o源干接點(diǎn)，K1、K2、K3為交流AC220V中間繼電器，

檢查電纜的絕緣、屏蔽以及PLC系統(tǒng)的屏蔽均無(wú)問(wèn)題。考慮到該電纜從始端到終端長(zhǎng)達(dá)700多米，其分布參數(shù)較大，對(duì)交流信號(hào)的傳輸肯定會(huì)產(chǎn)生影響。分析認(rèn)為此狀態(tài)下干擾產(chǎn)生的原因是同一電纜內(nèi)的傳輸導(dǎo)線間的阻抗互相耦合和電磁感應(yīng)。只要有就地接點(diǎn)閉合。與之連接的兩根導(dǎo)線內(nèi)就會(huì)流過(guò)工頻電流。由于電纜很長(zhǎng)且內(nèi)部導(dǎo)線走向一致，交變電流產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)對(duì)其它導(dǎo)線形成的感應(yīng)電勢(shì)以及阻抗互相耦合產(chǎn)生的耦合電勢(shì)大到已足可以驅(qū)動(dòng)繼電器的線圈。根據(jù)分析，有兩種方案可供選擇：

方案一：減少干擾源的電磁輻射。利用高品質(zhì)的多芯對(duì)絞對(duì)屏電纜替代原來(lái)的普通屏蔽電纜，對(duì)絞對(duì)屏電纜可以有效的消除電纜線內(nèi)的相互干擾。

方案二：改變干擾源的性質(zhì)。徹底消除干擾源。更改原來(lái)中間繼電器的驅(qū)動(dòng)模式，經(jīng)過(guò)計(jì)算和實(shí)測(cè)，單個(gè)回略的導(dǎo)線電阻只有2。歐姆。而一般的直流24V的繼電器線圈阻值超過(guò)16干歐。因此可以用直流24V的繼電器更換原來(lái)的交流中間繼電器。相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電源改用直流24V，這樣電纜內(nèi)部導(dǎo)線間就不會(huì)存在電磁干擾。

從整體的性價(jià)比上和施工的難度上考慮最終選用方案二。

按照方案二實(shí)施后。碎煤機(jī)的狀態(tài)監(jiān)視恢復(fù)正常。問(wèn)題解決。這說(shuō)明長(zhǎng)距離控制系統(tǒng)的控制電源最好采用直流電源。

類似問(wèn)題的一般解決方案

通過(guò)以上異?，F(xiàn)象的分析和處理。經(jīng)過(guò)總結(jié)分析我們認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)消除干擾的一股方法為：

首先應(yīng)該檢查電纜的絕緣狀況（線間絕緣、線地絕緣）、屏蔽層接地狀況。當(dāng)然前提是檢測(cè)元件、檢測(cè)放大回路無(wú)異常，確認(rèn)無(wú)問(wèn)題的情況下應(yīng)從以下著手：

A，確認(rèn)干擾源或確認(rèn)干擾性質(zhì)

根據(jù)干擾對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有用信號(hào)影響的特點(diǎn)。分析是否和周圍的電磁環(huán)境、大型設(shè)備的運(yùn)行狀況相關(guān)，如不相關(guān)則單獨(dú)測(cè)定信號(hào)線纜對(duì)地、線間交直流電壓是否異常。如異常則屬于強(qiáng)干擾，一般由動(dòng)力電纜的強(qiáng)交變磁場(chǎng)造成，如無(wú)異常很可能是回路竄入了高次諧波信號(hào)。用一般的萬(wàn)用表檢測(cè)不到。采用信號(hào)線逐略接入的方式可以判明干擾的具體引入點(diǎn)。

B、消除干擾源或減弱干擾強(qiáng)度

如果確認(rèn)干擾源是某一固定的裝置或線纜，可以通過(guò)技術(shù)改造p小干擾源的電磁輻射或改變干擾源的性質(zhì)。例如對(duì)固定干擾源加屏蔽設(shè)施，并將屏蔽接地，對(duì)于不能避免的動(dòng)力線引入的電磁干擾，信號(hào)電纜采用對(duì)絞對(duì)屏電纜。如果干擾源是偶然因素，則可以在控制軟件上增加濾波邏輯減少影響。

C、采用信號(hào)隔離裝置

干擾的具體引入點(diǎn)如果能確認(rèn)，對(duì)于受干擾面不大的情況下一般采用信號(hào)隔離裝置，如果受干擾面較廣，在控制系統(tǒng)接地合格的情況下最好從干擾源著手。

D、采用接地電容或?yàn)V波電容

對(duì)于共模轉(zhuǎn)串模造成的干擾采用線纜通過(guò)電容接地會(huì)有很好的效果。對(duì)于電磁感應(yīng)造成的串模干擾可以采用信號(hào)回略間加濾波電容的方式。電廠內(nèi)的電磁干擾源的頻率多為工頻或其倍頻，頻率較低，根據(jù)試驗(yàn)，電容容量范圍在22uF-220uF效果比較好。既可以消除電磁干擾對(duì)測(cè)量帶來(lái)的影響又可以保證量值有較好的動(dòng)態(tài)特性。但該方法有一定的局限性。它一般只能用于直流信號(hào)回略。

篇8

實(shí)現(xiàn)物理教育一般有以下四種方法：

一、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中掌握方法

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，在物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中，物理實(shí)驗(yàn)自始自終占用及其重要的地位。古希臘哲學(xué)家亞里西多德在物理學(xué)領(lǐng)域?qū)曳稿e(cuò)誤，提出“力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因”、“重物比輕物下落快”等錯(cuò)誤觀點(diǎn)，究其原因，亞里西多德用的是觀察的方法，只有一定的生活經(jīng)驗(yàn)，但不是真正意義上的實(shí)驗(yàn)，物理學(xué)的發(fā)展正是以突破亞里西多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)方法的局限，以伽利略的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法為指導(dǎo)而走上真正的科學(xué)道路上的。

達(dá)?芬奇指出：“科學(xué)如果不是從實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生，并以一種清晰實(shí)驗(yàn)結(jié)束，便是毫無(wú)用處的、充滿荒謬的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)耸谴_實(shí)性之母?！睆馁だ缘穆潴w實(shí)驗(yàn)到斜面實(shí)驗(yàn)，他不僅開(kāi)創(chuàng)了對(duì)物理現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究，更重要的是他創(chuàng)立了把實(shí)驗(yàn)的方法和邏輯方法與數(shù)學(xué)方法相結(jié)合中的研究物理學(xué)的方法。伽俐略實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生的重要意義正如愛(ài)因斯坦所說(shuō)：“伽俐略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端?！笨梢哉f(shuō)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)就沒(méi)有物理學(xué)。實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)是物理理論的源泉，實(shí)驗(yàn)是物理理論真理性的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)也就成了研究物理學(xué)的最基本的最普遍的方法。在物理教學(xué)時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生理解、學(xué)會(huì)并挖掘伽俐略這套基本的物理科學(xué)方法，多給學(xué)生創(chuàng)造做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證或探索，進(jìn)而培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛧?yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

縱觀物理學(xué)發(fā)展的輝煌歷史，實(shí)驗(yàn)起了決定性的作用，并且人們從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出眾多研究問(wèn)題的科學(xué)方法，如理想模型法、控制變量法、實(shí)驗(yàn)+推理法、微小放大法、等效法等等。因此，在平時(shí)的教學(xué)中要讓學(xué)生多觀察、多動(dòng)手、多思考，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中掌握科學(xué)方法。

二、以知識(shí)為載體，通過(guò)課堂教學(xué)向?qū)W生滲透方法

物理學(xué)是由一些基本概念，基本規(guī)律和理論組成的體系嚴(yán)謹(jǐn)、精密定量的科學(xué)，在物理概念和規(guī)律的建立、發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中以及各知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系的地方，蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)方法，教師在教學(xué)中要抓住知識(shí)和方法的結(jié)合點(diǎn)進(jìn)行滲透。如在講瞬時(shí)速度、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)功率等時(shí)向?qū)W生滲透“極限方法”這一物理科學(xué)研究中最具數(shù)學(xué)化、又最能體現(xiàn)辯證思維的方法。又如在講速度、密度、壓強(qiáng)、功率等概念的引入都使用了比較的方法，它們的定義都采用了比值定義法。結(jié)合這些概念的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行比較方法的教育，使學(xué)生感受其中的同中求異和異中求同，使學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解比值定義法。再如在定量研究液體壓強(qiáng)大小時(shí)，應(yīng)用“理想液柱”方法。牛頓第一定律的建立和闡述包含著觀察實(shí)驗(yàn)論證假設(shè)猜想實(shí)驗(yàn)抽象修正推廣的一種重要的科學(xué)方法：理想實(shí)驗(yàn)法。學(xué)習(xí)該定律時(shí)，適時(shí)恰當(dāng)?shù)攸c(diǎn)明理想實(shí)驗(yàn)法，初步簡(jiǎn)介該方法的含義和重要意義，從而使學(xué)生初步體會(huì)理想化方法。

三、以物理學(xué)史為線索，讓學(xué)生從知識(shí)的來(lái)龍去脈中體會(huì)方法

知識(shí)的來(lái)龍去脈充分展現(xiàn)了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷程，為物理方法教育提供了生動(dòng)而豐富的材料。物理學(xué)在發(fā)展過(guò)程中建立了許多理想模型、理想過(guò)程、和理想實(shí)驗(yàn)、運(yùn)用了觀察試探和實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)和試探、分析和綜合、佯謬和反證等方法，物理學(xué)史中有大量生動(dòng)事例說(shuō)明科學(xué)大師們?nèi)绾问炀毝擅畹剡\(yùn)用這些方法取得重要成果的過(guò)程，利用這些事例，可以向?qū)W生進(jìn)行具體的科學(xué)方法教育。如在學(xué)電磁感應(yīng)時(shí)，可介紹法拉第和電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，使學(xué)生明白電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)思維方法以及對(duì)物理學(xué)發(fā)展的深遠(yuǎn)影響。這樣的科學(xué)方法教育學(xué)生易于接受和理解，是行之有效的方法。又如教師在講玻爾原子模型時(shí)，可向?qū)W生講解人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷程。讓學(xué)生從人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的曲折歷程中體會(huì)研究物理問(wèn)題的科學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)事實(shí)提出假說(shuō)接受新實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)修改或否定原假說(shuō)提出新理論再經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或接受新實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)形成理論指導(dǎo)實(shí)踐。從上面例子可看出，有時(shí)一個(gè)結(jié)論的得出需要幾代科學(xué)家?guī)讉€(gè)世紀(jì)的曲折探索，而掌握它卻只需一節(jié)課幾十分鐘的時(shí)間，因此，在物理教學(xué)中教師要善于對(duì)物理學(xué)史案例進(jìn)行剖析，讓學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)從中體會(huì)研究物理問(wèn)題的方法。

四、以實(shí)踐為渠道，讓學(xué)生通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題運(yùn)用方法

篇9

關(guān)鍵詞：高中物理教學(xué) 信息技術(shù) 多媒體 演示工具

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）02（c）-0125-01

1 通過(guò)多媒體技術(shù)將新知識(shí)巧妙的引出，強(qiáng)化學(xué)生的參與藝術(shù)，實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)的高效開(kāi)展

高中物理教學(xué)在導(dǎo)入新課的課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，利用信息技術(shù)多媒體表現(xiàn)能力強(qiáng)、信息量大、還能在課堂教學(xué)中展現(xiàn)物理情境的特點(diǎn)，讓學(xué)生在課堂上直接觀察畫面，植入信息技術(shù)還能迅速學(xué)生的注意力，展開(kāi)豐富的想象，讓學(xué)生的思緒帶到一個(gè)特定的學(xué)習(xí)情境中去，這就很好的激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。不如說(shuō)，在講解到電磁感應(yīng)這一節(jié)課時(shí)，因?yàn)檫@一知識(shí)過(guò)于抽象，和學(xué)生的實(shí)際生活存在一定距離，所以在理解的時(shí)候有一定的難度學(xué)。再導(dǎo)入新課時(shí)，教師可以應(yīng)用多媒體視頻技術(shù)播放電磁感應(yīng)方面的應(yīng)用，讓學(xué)生充分了解電磁感應(yīng)影響著我們的生活，給我們的生活帶來(lái)了極大的方便。

這樣就可以克服學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象知識(shí)蒼白、難以形成表象的缺陷，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，發(fā)展了學(xué)生的非智力因素。

2 在教學(xué)過(guò)程中充分應(yīng)用多媒體技術(shù)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)重點(diǎn)，強(qiáng)化難點(diǎn)的破解

在以往的教學(xué)過(guò)程中，我們所遵循的一般都是較為陳舊的模式，知識(shí)的傳授完全的依賴于老師的講解，學(xué)生并沒(méi)有充分的參與到教學(xué)當(dāng)中來(lái)，這樣一來(lái)知識(shí)重點(diǎn)便全部需要教師去挖掘強(qiáng)調(diào)，在如此情況下，重點(diǎn)知識(shí)的漏掉就在所難免，教學(xué)效果可想而知。更重要的是，在這種教學(xué)模式中，學(xué)生因?yàn)樘幱诒粍?dòng)地位，對(duì)于重點(diǎn)知識(shí)的理解知識(shí)單純的挺老師講解，概念易于模糊化，且容易產(chǎn)生煩躁的心態(tài)，從而影響課堂教學(xué)效果。因此在高中物理教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)知識(shí)重點(diǎn)，強(qiáng)化難點(diǎn)的破解成為改革創(chuàng)新的關(guān)鍵。因?yàn)槎嗝襟w本身的性質(zhì)及優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)o(wú)形的知識(shí)形象化，將無(wú)聲的知識(shí)生動(dòng)化，充分的激發(fā)學(xué)生的參與意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主置充分的體現(xiàn)出來(lái)，有效緩解以往教學(xué)中的不足及缺陷，從而獲得良好的教學(xué)效率。

2.1 在物理課堂教學(xué)中，信息技術(shù)可作為顯示工具

在高中物理課程的教學(xué)過(guò)程中，教師經(jīng)常會(huì)在黑板寫大量的板書，以便于學(xué)生記錄，這樣一來(lái)就會(huì)占用知識(shí)講解的時(shí)間，縮短教學(xué)開(kāi)展的實(shí)際時(shí)長(zhǎng)。不過(guò)假如教師省略這一環(huán)節(jié)，又會(huì)導(dǎo)致學(xué)生不重視的現(xiàn)象。在這種情況下，信息技術(shù)的應(yīng)用恰好能夠作為顯示工具加以充分應(yīng)用。從而有效的節(jié)約課堂時(shí)間，確保課堂教學(xué)效率的提升。

2.2 在物理課堂教學(xué)中，信息技術(shù)可作為演示工具

（1）信息技術(shù)可處理課堂可做的演示實(shí)驗(yàn)。如果采取傳統(tǒng)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的化，因?yàn)榘嗉?jí)學(xué)生人數(shù)多，所以會(huì)有很多學(xué)生沒(méi)辦法觀察到。有些物理演示實(shí)驗(yàn)只能體現(xiàn)結(jié)果，對(duì)其過(guò)程很難分步觀察與判斷。如果我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)先做演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生注意觀察，再通過(guò)多媒體技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)顯示在大屏幕上，既可以讓全體學(xué)生看清楚，又可以模擬控制實(shí)驗(yàn)的速度，調(diào)整教與學(xué)的進(jìn)度，使學(xué)生在教師與計(jì)算機(jī)的共同啟發(fā)下獲得知識(shí)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的目標(biāo)。同時(shí)，模擬物理實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生抓住觀察對(duì)象的主要特征和變化過(guò)程，明確觀察對(duì)象產(chǎn)生變化的現(xiàn)象和條件，有助于培養(yǎng)學(xué)生的注意力。例如，學(xué)習(xí)楞次定律時(shí)，教師會(huì)演示楞次定律的阻礙過(guò)程，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果由于學(xué)生不能感觸到“阻礙”，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果很難理解，無(wú)論教師如何講解，仍有部分學(xué)生不能理解“阻礙”的含義。假如說(shuō)在教學(xué)的過(guò)程中，物理教師能夠借助多媒體技術(shù)將“阻礙”這一概念進(jìn)行形象化，以動(dòng)畫的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前，并生動(dòng)直觀的展示出電流、電磁之間的作用關(guān)系，那么便可以更便于學(xué)生理解及掌握，學(xué)習(xí)效果也就自然有所保障。

（2）信息技術(shù)可處理課堂不可做的實(shí)驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)中有一些實(shí)驗(yàn)所展示的現(xiàn)象很小，難以看清，如“力可以使物體發(fā)生微小變形”是難以用具體語(yǔ)言描述清楚的，也難以讓學(xué)生信服，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到一定的效果，但效果總不太理想，而利用多媒體的三維動(dòng)畫功能能輕松解決此類問(wèn)題。在講解過(guò)程，教師可以將制作的動(dòng)畫展示給學(xué)生：在裝滿水的玻璃瓶上，塞上帶細(xì)玻璃管的橡膠塞，當(dāng)用外力擠壓玻璃瓶時(shí)，細(xì)玻璃管中的水上升，既直觀又形象，能激發(fā)學(xué)生的興趣和達(dá)到令人滿意的課堂效果。

（3）信息技術(shù)引導(dǎo)可操作的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。物理學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的科學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)是物理理論賴以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)，是物理理論運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐的橋梁和中介，所以物理實(shí)驗(yàn)是教學(xué)過(guò)程中不可替代的。學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)之前，教師可以通過(guò)多媒體進(jìn)行指導(dǎo)注意事項(xiàng)，尤其是儀表的安全使用，然后實(shí)驗(yàn)過(guò)程由學(xué)生自己動(dòng)手完成。

（4）高中物理教學(xué)課堂中運(yùn)用信息技術(shù)可以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。在教學(xué)過(guò)程中使用信息技術(shù)輔助教學(xué)。信息技術(shù)具有強(qiáng)大的算數(shù)能力，對(duì)于一些物理計(jì)算，出錯(cuò)的概率幾乎為零。計(jì)算機(jī)的精確性，可以加強(qiáng)教師講授課程的有效性。

3 增強(qiáng)學(xué)生的信息素養(yǎng)水平，讓學(xué)生更加牢固的把握現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)途徑

在高中物理教學(xué)中充分的引進(jìn)并應(yīng)用多媒體技術(shù)，能夠培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生具備自主思考的能力。新的課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于人才的衡量標(biāo)準(zhǔn)更加的趨于現(xiàn)代化，學(xué)生一定要具備信息獲取及處理的能力。而多媒體技術(shù)的應(yīng)用能夠有效增強(qiáng)學(xué)生信息素養(yǎng)，讓學(xué)生更加牢固的把握現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)方式。

總的來(lái)說(shuō)，在當(dāng)前的教育形勢(shì)下，將多媒體技術(shù)充分的應(yīng)用到高中物理教學(xué)工作中，是十分重要的。不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)于物理這門課程的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解能力，并且能夠?qū)㈦y以理解的內(nèi)容通過(guò)更加鮮明的方式展示出來(lái)，讓學(xué)生在理解知識(shí)的基礎(chǔ)上將其牢固把握。多媒體技術(shù)多特有的畫面，音頻等展示方式，能夠?qū)⑽锢憩F(xiàn)象形象的展示出來(lái)，有助于學(xué)生發(fā)散性思維的養(yǎng)成。因此，多媒體技術(shù)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用對(duì)于高效課堂的實(shí)現(xiàn)具有重要的影響意義。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：GIS設(shè)備；焊縫；渦流；帶電；檢測(cè)技術(shù)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.034

GIS設(shè)備（Gas Insulated Switchgear）即氣體絕緣電氣組合設(shè)備，主要包括隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、接地開(kāi)關(guān)、避雷器等設(shè)備，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由于承受電壓較高，普遍內(nèi)置SF6氣體，其外殼通常由鋁合金材料焊接制成。在設(shè)備運(yùn)行使用過(guò)程中，焊縫處受過(guò)多種因素影響，可能出現(xiàn)裂縫影響設(shè)備的安全運(yùn)行，此時(shí)就需要應(yīng)用相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于設(shè)備筒體進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。

1 渦流檢測(cè)技術(shù)概述

現(xiàn)階段，檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量常用的無(wú)損探傷方法主要包括超聲檢測(cè)法、磁粉檢測(cè)法、射線檢測(cè)法以及渦流檢測(cè)法等。不同的檢測(cè)方法具有不同的應(yīng)用要求和適用領(lǐng)域，就變電站GIS設(shè)備而言，受其現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、設(shè)備材質(zhì)、設(shè)備運(yùn)行工藝要求等因素限制，射線檢測(cè)法、磁粉檢測(cè)法以及滲透檢測(cè)法均不適用。對(duì)比多種檢測(cè)方法，渦流檢測(cè)法具有相應(yīng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）檢測(cè)原理。渦流檢測(cè)技術(shù)主要依靠電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)。當(dāng)通有交流電的線圈附近有導(dǎo)體接近時(shí)，導(dǎo)體就會(huì)與線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)產(chǎn)生相應(yīng)的電磁感應(yīng)作用，并在導(dǎo)體中產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流，即渦流。導(dǎo)體受本身電導(dǎo)率、形狀、缺陷等影響因素變化影響，其感應(yīng)電流也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，利用此類變化現(xiàn)象進(jìn)行導(dǎo)體性質(zhì)判斷，就是渦流檢測(cè)技術(shù)。如導(dǎo)體表面存有裂紋，將會(huì)影響渦流場(chǎng)的分布和強(qiáng)度，進(jìn)而引起線圈抗阻和感應(yīng)電壓的變化，相關(guān)人員檢測(cè)這一變化，即可了解導(dǎo)體表面的裂紋情況。

（2）檢測(cè)探頭的選擇。渦流檢測(cè)技術(shù)對(duì)于探頭的要求相對(duì)較高，這是因?yàn)槔脺u流技術(shù)進(jìn)行裂紋檢測(cè)，主要適用于表面光滑的材質(zhì)，針對(duì)GIS設(shè)備這種不可去表層漆層的材料，在實(shí)際裂紋檢測(cè)中，易出現(xiàn)一些干擾信號(hào)，影響檢測(cè)準(zhǔn)確性。操作人員在選擇探頭時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇正交橋式線圈探頭，合理調(diào)整工作頻率，增大裂紋信號(hào)和提離信號(hào)間的相位差，并相對(duì)抑制提離信號(hào)，從而提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

（3）研制對(duì)比試塊。對(duì)比試塊是指用于提高檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度、調(diào)節(jié)渦流檢測(cè)設(shè)備靈敏度以及確定檢測(cè)驗(yàn)收水平的元件。在制作對(duì)比試塊過(guò)程中，應(yīng)保障試塊與被檢元件材質(zhì)相同。就一般情況而言，常使用鋁合金材料制造對(duì)比試塊，操作人員還應(yīng)注意試塊表層漆層以及相應(yīng)的焊接材質(zhì)，均應(yīng)與實(shí)際設(shè)備元件相同。操作人員應(yīng)利用電火花人工在對(duì)比試塊表面制造出相應(yīng)的人工刻槽。如某變電站在運(yùn)行工作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)DIS設(shè)備筒體焊縫處出現(xiàn)表面裂縫若干，長(zhǎng)度15.0mm～278.9mm不等。操作人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)際需求，只做了四塊對(duì)比試塊，分別為母材刻槽對(duì)比試塊、焊縫橫向缺陷靈敏度刻槽對(duì)比試塊、焊縫熱影響區(qū)缺陷靈敏度刻槽對(duì)比試塊、以及焊縫縱向缺陷靈敏度刻槽對(duì)比試塊。四種對(duì)比試塊的人工刻槽規(guī)格均為0.5*1.0*2.0mm。

（4）波形分析。針對(duì)不同的對(duì)比試塊進(jìn)行渦流檢測(cè)，可得其相應(yīng)的波形圖，如圖一所示。對(duì)比不同波形圖的波形差異，即可得出相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)論。有波形圖分析可得，圖（a）中的缺陷波靈敏度在四塊試塊中最高，波形不具備寬度，與焊縫干擾角相差最大，約相差20°；由圖（b）、（c）分析可得，導(dǎo)體焊縫縱向缺陷及橫向缺陷，在焊波的影響下，其靈敏度有所降低，與母材相比降低2dB，波形具有一定寬度；在進(jìn)行焊縫熱影響區(qū)相應(yīng)的缺陷檢測(cè)時(shí)，操作人員除保障探頭與焊縫平行外，還需進(jìn)行橫向掃查。受探頭尺寸影響，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，易遺漏焊縫邊緣處的缺陷；由圖（d）可得，熱影響區(qū)具有最低的檢測(cè)靈敏度，波形寬度最大，具有15.0°左右的相差角。如焊縫焊高大于2.50mm時(shí)，靈敏度再次降低4dB，波形變寬明顯。

（5）確定靈敏度。靈敏度調(diào)節(jié)相關(guān)工作，具體由操作人員控制探頭在對(duì)比試塊表面，通過(guò)掃查相應(yīng)的人工刻槽完成，在掃查過(guò)程中，信號(hào)會(huì)隨著刻槽深度的不斷加深二增大。本組檢測(cè)中選用1.0mm深的人工刻槽，如將該刻槽信號(hào)增幅調(diào)整至滿屏高度約為50.0%。在實(shí)際檢測(cè)應(yīng)用過(guò)程中，操作人員需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)GIS設(shè)備焊縫缺陷波和結(jié)構(gòu)波的角度，以及通過(guò)渦流檢測(cè)得出的缺陷埋藏深度等因素，合理選擇檢測(cè)設(shè)備工作頻率，以增強(qiáng)檢測(cè)效果。操作人員在檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)控制探頭依照可能出現(xiàn)裂紋缺陷的走向，進(jìn)行探頭踢動(dòng)，檢測(cè)方向移動(dòng)關(guān)乎于檢測(cè)的可靠性。并且操作人員應(yīng)充分考慮到線圈與缺陷夾角對(duì)檢測(cè)結(jié)果的而影響，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，進(jìn)行45°角的掃查。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

對(duì)比渦流檢測(cè)試驗(yàn)，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中，利用正交橋式平探頭進(jìn)行裂紋檢測(cè)，實(shí)際效果良好，可較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出設(shè)備筒體裂紋缺陷信息，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GIS設(shè)備作為變電主要承壓設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行工作過(guò)程中，如其設(shè)備筒體焊縫處出現(xiàn)裂紋缺陷，應(yīng)優(yōu)先選用渦流檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，以滿足設(shè)備實(shí)際檢測(cè)需求。在檢測(cè)過(guò)程中，操作人員應(yīng)重點(diǎn)控制探頭選擇、波形分析等檢測(cè)環(huán)節(jié)，規(guī)范檢測(cè)操作，以提高檢測(cè)靈敏度，從而提高渦流檢測(cè)的準(zhǔn)確度，保障后續(xù)工作的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]何喜梅，鄧大勇，閆斌等.變電站GIS設(shè)備筒體焊縫渦流檢測(cè)技術(shù)[C].//全球華人無(wú)損檢測(cè)高峰論壇論文集，2011.