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电场强度习题

电场强度习题

电场强度习题范文第1篇

下面本文就人教版《物理》选修3-1第三章第四节《通电导线在磁场中受到的力》课后习题【第94页的第3题(2010年4月第3版)】为素材而设计的一节复习课的变式教学谈谈笔者的一点粗浅做法,以期对中学物理教学有所裨益.

1 原题再现 触摸经典

如图1所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂着矩形线圈,匝数n,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直.当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡.然后使电流反向,大小不变.这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再达到新的平衡.

(1)导出用已知量和可测量n、m、l、I计算B的表达式.

(2)当n=9,l=10.0 cm,I=0.10 A,m=8.78 g时磁感应强度是多少?

解析 (1)设电流方向未改变时,等臂天平左盘内砝码质量为m1,右盘内有砝码质量为m2,则由等臂天平的平衡条件,有m1g=m2g-nBIl.

电流方向改变后,同理可得(m+m1)g=m2g+nBIl,

两式相减,得B=mg2nIl.

(2)将n=9,l=10.0 cm,I=0.10 A,m=8.78 g代入上式得B=0.48 T.

点评 应用通电导线在磁场中受力的原理,把安培力的知识与天平结合,可以制成灵敏的电流天平,依据力矩平衡条件,测出通电导线在匀强磁场中受力的大小,从而“称出”磁感应强度.

变式1 如图2所示的装置可以用来测量磁场的磁感应强度,天平右臂下面挂一个矩形线圈,宽为L,共n匝,线圈的下半部分悬在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面.当线圈中通有图示方向的电流I时,天平左右两盘中各加上质量分别为m1和m2的砝码后,天平平衡;当电流反向时(大小不变),右盘上再加质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知

A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m1-m2)gnIL

B.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg2nIL

C.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)gnIL

D.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg2nIL

【由上可知,正确选项为B】

变式2 (2012年新课标卷)如图3中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.

(1)在图中画线连接成实验电路图.

(2)完成下列主要实验步骤中的填空:①按图接线.②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1.③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D;然后读出,并用天平称出.④用米尺测量.

(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=.

(4)判定磁感应强度方向的方法是:若,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里.

解析 (1)如图4所示.

(2)③重新处于平衡状态,电流表的示数I,此时细沙的质量m2,④D的底边长L;

(3)B=|m1-m2|gIL;(4)m2>m1.

点评 变式1学生很容易忽略n匝线圈的重力,此题有助于考查学生思维的严密性.变式2实现了题型的转变,由选择题变成实验题,粗略比较可见两者都是先测出电流后计算磁感应强度,都采用了物体平衡的方法测量安培力,利用测量重力来间接测量安培力.另外,将天平改为滑轮来实现改变情景,同时将已知电流改为用电流表测量电流的大小.而且融入了电路连线、电流方向的判断、磁感应强度方向的判断,所以高考题更灵活,涉及面更广,充分考查了学生的迁移能力和实验能力.

可见,此习题提供了测量磁感应强度的一种方法,那么求测磁感应强度还有哪些方法呢?

2 方法变换 各显神通

下面主要围绕测量方法的变换展开变式教学.

2.1 力的平衡法

应用通电导线在磁场中受力平衡的原理,根据平衡条件建立方程,从而“量(求)”出磁感应强度.

例1 如图5所示,一长方体绝缘容器内部高为L,宽为d(前后面距离),左右两侧装有两根开口向上的管子a、b,上、下两侧装有电极C(正极)和D(负极),并经开关S与电源连接,容器中注满能导电的液体,液体的密度为ρ.将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.当开关断开时,竖直管于a、b中的液面高度相同;开关S闭合后,a、b管中液面将出现高度差h,电路中电流表的读数为I.求磁感应强度B的大小.

解析 开关S闭合后,容器内部导电液体中有自上而下的电流通过,等效为长为L的电流在磁场中受安培力的作用,这样使得两侧管中的液面出现高度差,由左手定则可知,电流L受力方向水平向右,右边的那根管内液面高些,从而出现高度差.通电液体在磁场中受到的安培力大小为F=BIL,两管液面高度差为h而产生的压强为ρgh,以长方体的某一横截面为研究对象,由力的平衡知,BIL=ρghLd,化简得B=ρghdI.

点评 此法中只要测出电路中的电流以及“量”出液面的高度差和宽度,就可以实现测出磁感应强度的目的.

2.2 动力学法

应用通电导线在磁场中受力的原理,再根据牛顿运动定律建立动力学方程,从而“求出”磁感应强度.

例2 (2011年新课标卷)电磁轨道炮工作原理如图6所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是

A.只将轨道长度L变为原来的2倍

B.只将电流I增加至原来的2倍

C.只将弹体质量减至原来的一半

D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变

解析 安培力即为弹体所受的合力,有F=ma,F=BIl,v2=2aL,B=KI,联立以上方程可得:v=2kI2lLm.所以正确选项为B、D.

点评 此题虽然没有直接要求求出磁感应强度,但是可以进行适当改编.如变成“通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而以速度v射出,求加在垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)磁感应强度的大小”.【参考答案:B=mv22ILl】

2.3 功能关系法

磁场具有能量,这种能量与磁感应强度有关;而功是能量转化的量度.因此,只要建立功和磁场能之间的关系,就可求得磁感应强度.

例3 (2002年上海卷)磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图7所示.因为F所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=.

解析 拉力做功为W=FΔl,磁铁与铁片P间隙中磁场能量E=B22μAΔl,据题意W=E,联立求得:B=2μFA.

点评 因为Δl很小,所以在这段位移内拉力可视为恒力,然后利用恒力功的计算公式求解.从“测”出力的大小实现测量变换,从而实现可“测”.

2.4 磁偏转法

带电粒子以垂直于磁场方向的速度垂直射入匀强磁场时,会发生偏转而做匀速圆周运动,通过“画”出轨迹以及对轨迹的研究并利用相关规律,便可求出磁感应强度.

例4 (2002年全国卷)电视机的显像管中,电子束的偏转是利用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图8所示.磁场方向垂直于圆面,磁场区的中心为O,半径为r.当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点.为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?

解析 如图9所示电子在磁场中沿圆弧ab运动,圆心为O,半径为R.以v表示电子进入磁场时的速度,m、e分别表示电子的质量和电量,则由动能定理得eU=12mv2.

由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得evB=mv2R,又有tanθ2=rR,

由以上各式解得B=1r2mUetanθ2.

点评 处理带电粒子在磁场中的圆周运动问题的关键是画出符合题意的轨迹图,确定圆心,然后根据几何关系求半径,从而“画(测)”出磁感应强度.

2.5 电磁感应法

处于磁场中的闭合线圈,当磁通量发生变化时,由电磁感应规律知,线圈中会产生感应电流,研究其受力和运动,根据与磁感应强度相关的物理规律可“读(求)”得磁感应强度.

例5 物理实验中,常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量.如图10所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,冲击电流计测出通过线圈的电量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为

A.qRS B.qRnS C.qR2nS D.qR2S

解析 由题意知:初始时,Φ1=BS,把探测线圈翻转180°,则Φ2=-BS,ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BS,由E=nΔΦΔt、I=ER、I=qΔt,联立求得:B=qR2nS.所以正确选项为C.

点评 闭合电路在磁场中由于磁通量发生变化会产生感应电流,利用法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律等规律,通过“读”出电流计的读数并测出通过线圈的电量,从而测出磁感应强度.

此外还可以利用霍尔效应、磁流体发电机、磁强计等实际应用为背景的问题设计,实现测量磁感应强度.

电场强度习题范文第2篇

关键词:静电场;稳恒磁场;相似性;类比;学习

G642;O441-4

《大学物理》是理工科大学生必修的公共基础课,学生在学习静电场和稳恒磁场时,由于教学内容较抽象;概念、公式多而模糊不清;定理定律易混淆;计算复杂,学生学习起来遇到很多困难。“授人以鱼不如授人以渔”,所以传授学生学习方法就显得更为重要。而静电场和稳恒磁场在场的物质性、定量描述、对外表现以及反映场性质的基本定理、能量各方面均具有惊人的相似性,因此可利用此相似性在学习静电场的基础上学习稳恒磁场,对照学习静电场的方法和规律进行学习磁场,对其相关的概念、公式定理、定律找出其相似点进行类比,触类旁通,使学生在区别中鉴别,在联系中掌握物理概念的内涵和物理本质。

一、运用类比法学习稳恒磁场

稳恒磁场和静电场虽然是性质不同的两种场,但它们具有很强的相似性。磁场和电场一样,它们均是看不见摸不着而又确确实实客观存在的特殊形态的物质。

1.静电场和磁场概念的类比

静电场:相对于观察者静止的带电体周围存在的场,称为静电场。

磁场:运动电荷周围空间存在着看不见摸不着的物质,即磁场。

电场和磁场都是电荷(或运动电荷)周围存在的特殊形态的物质。

2.电场强度与磁感应强度的类比

电场强度和磁感应强度有很多相似点,在学习磁感应强度时可参照学习电场强度的方法来进行学习,类比学习之后还可列表比较,如表一:

通过列表类比,把电场强度和磁感应强度的相似点直观的呈现出来,学生一目了然,便于理解和记忆。

3.电场线和磁感应线的类比

(1)从概念上类比

电场和磁场均是比较抽象的特殊物质。为形象的反映电场而引入了电场线,化抽象为具体,形象直观的反映电场。

电场线:在电场中画出一系列假想的曲线,称为电场线(电力线),它的疏密反映了场强的强弱,电场线上任一点的切线方向与该点场强方向一致。

磁感应线:磁场也可以像描述电场那样,借助于磁感线来描述磁场,从而形象的引入磁感应线(磁力线),它的疏密反映磁感应强度的强弱,磁感应线上任一点的切线方向代表该点的磁感应强度的方向。

类比学习既掌握了新知识又巩固了旧知识。

(2)在性质上类比

电场线:a、电力线起始于正电荷(或无限远),终止于负电荷(或无限远),有头有尾,不形成闭合曲线,不会在没有电荷的地方中断,电场是有源场;b、任意两条电场线不相交。

磁感应线:a、磁力线从N极出,终止于S极,且通过磁铁内部又回到N极,构成一闭合回线,即磁场是涡旋场;b、任意两条磁感应线不相交。

4.电通量和磁通量的类比

电通量 :通过电场中某一个面的电力线条数称为该曲面的电通量,又称 通量,且规定“穿出为正,穿入为负”。

磁通量 :通过磁场中任一曲面的磁感应线(或 线)条数称为该曲面的磁通量,简称 通量,方向和电通量一样,即“穿出为正,穿入为负”。

通过类比,在区别中鉴别,使学生对新旧知识得以很好的理解掌握。

二、场方程(高斯定理和环路定理)

电磁学中的两场方程即高斯定理和环路定理是电磁学中较为重要的定理,这两定理始终贯穿在静电场和稳恒磁场中,反映了场的基本性质。

1.高斯定理和环路定理的基本公式

静电场和稳恒磁场中的高斯定理和环路定理,它们互为对称。学习磁场中高斯定理和环路定理可类比于静电场中的高斯定理和环路定理的推导与讨论,之后可列表类比总结,如表二。

公式表格化便于学生的理解掌握,在真空中如此,在介质中也如此,也可列表进行系统化的比较。

2.对电场中的高斯定理和磁场中环路定理的理解

针对这些相似点逐一给学生进行分析讲解,类比学习,让学生在区别与联系中掌握其物理本质。

3.电场中的高斯定理和磁场中环路定理的运用

在求电场中场强的分布时,当电场具有某种对称性(球对称或轴对称等)时,可利用高斯定理来求解,即先分析其对称性作出适当的高斯面,从而利用高斯定理进行求解,即可求出场强 的分布;同理在稳恒磁场中求磁感应强度的分布时,当磁场具有某种对称性时,可利用磁场中的环路定理来进行求解,即可求出磁感应强度 的分布。以下面两例题来证明此相似性的运用。

例1:求均匀带电球体的电场强度的分布。已知q,R

解: 先分析电场的对称性,由于电荷球形均匀分布,其电场线必由球心向外辐射,故以O为球心的各同心球面上场强大小相等,方向垂直球面向外。以任一同心球面作为高斯面r,电场强度处处与球面垂直且大小相等。

例2:求无限长圆柱载流导体的磁场分布(电流均匀流过导体横截面)。

解:设圆柱半径为R,电流为 均匀流过导体横截面,电流分布具有轴对称,因此圆柱体内外空间中的磁感应强度也具有轴对称,磁感应线是以轴线为中心的一系列同心圆。可用磁场中的安培环路定理来进行求解。

已知: 、R;电流沿轴向,在截面上均匀分布;电流分布―--轴对称;磁场分布―---轴对称;作积分环路r并计算环流

从这两例题解题过程看出:不管是求静电场中的电场分布还是求稳恒磁场中磁感应强度的分布,均要分析其对称性,作出相应的高斯面或积分环路,再利用相应的公式来进行求解。

其实在静电场和稳恒磁场章节中,还有很多物理量都具有上述的类比性。如:点电荷对应电流元;电介质对应于磁介质;电极化强度对应于磁化强度;电能与磁能对应等均存在着惊人的相似性,在教学中可以充分地利用类比法来加以讲授,仔细辨析其中概念的内涵、公式的推到、习题的计算过程的同异之处,使学生很好的掌握其学习技巧,学习起来将会省时省力,事半功倍,熟练把握好所学的知识点并能灵活的加以运用。

参考文献:

[1]罗益民,余燕. 《大学物理》[M].北京邮电大学出版社,2008

[2]范仰才,胡义华.《大学物理简明教程》[M].科学技术文献出版社,2015

电场强度习题范文第3篇

关键词:工程电磁场;教学方法改革;创新实验班

作者简介:王平(1982-),女,四川乐山人,华北电力大学电气与电子工程学院,讲师;李慧奇(1970-),男,河北邯郸人,华北电力大学电气与电子工程学院,副教授。(河北?保定?071003)

中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)27-0061-02

深化教学改革,培养创新人才,是时展对高等学校人才培养提出的新要求。华北电力大学(以下简称“我校)为加强学生创新能力培养,建立了本科创新人才培养实验班,积极进行课程体系、教学内容和教学方法的改革,开拓了多种形式的人才培养模式。本文就如何在创新实验班开展“工程电磁场”教学改革进行了研究与探索。

一、课程教学目标

“工程电磁场”课程是电气工程及其自动化专业的重要技术基础课。课程为学生专业课学习准备必要的基础知识,更为学生进一步展开电气工程领域的科学研究提供知识支撑。该课程的特点是理论性强、工程结合紧密、课程内容丰富,教师不仅要在有限的课堂教学时间内将知识传授给学生,更要注重培养学生研究型学习、自主学习、终生学习的能力,只有这样,学生在今后的学习工作中才能够适应技术的飞速发展。立足于新的时代要求,以“深化教学改革,培养创新人才”为目标导向,课程的主要教学目标为:在教学中借鉴国际优秀教材与教学体系,进一步完善课程体系内容,注重学生对电磁场基础理论的全面把握;改进教学模式与教学手段,结合现代电力技术的发展,增强学生的专业兴趣,提高学生主动研究型学习以及独立思考的能力。

二、课程教学改革的实施方案

1.教学内容改革方案

我校“工程电磁场”课程采用的核心教材为倪光正等编著的《工程电磁场原理》(第2版)。该教材在教学内容上能够突出强电和弱电的结合,电磁理论与工程实践的结合,电磁理论与相关学科交叉、渗透的结合,在国内有较大影响。教学内容的改革结合选用教材的特点,在保持必需的理论系统性考虑下,力求避免与物理电磁学之间的重复性叙述,而是务实地在深化概念、具体化理论应用上下工夫,以体现学生“温故而知新”,学以致用的学习成效。具体改革方案如下:

(1)加强矢量分析部分的复习。电磁场理论中标量的梯度、矢量的散度和旋度等概念非常重要,而大部分学生对于这三个概念的理解并不深刻。在高等数学中,对梯度进行了深入讨论,但对于矢量散度和旋度的学习,高等数学中只是给出了抽象的概念,并没有深入探讨散度和旋度的物理意义,学生掌握得并不好,所以在这里要先进行矢量复习,将矢量散度和旋度做进一步深入的讨论。教学过程中可将散度不为0的地方比做喷泉的泉眼,旋度比做流体力学中流体的旋涡,将散度和旋度理论配合多媒体教学课件制作动画显示哪些地方散度不为0,哪些地方旋度不为0,进而类比到电磁场中散度和旋度的概念。

(2)压缩静态电磁场学时。由于创新实验班学生的基础较好,为有效利用课程时间,我们在矢量复习的基础上适当压缩了静态电磁场的学时。因为静态电磁场的部分内容在大学物理电磁学中也有涉及,所以在电磁场课程中力求避免和电磁学的重复,减少安培环路定理、高斯定律的学时,重点讲述标量电位、矢量磁位引入后场的计算,结合边值问题,讲述电磁场的工程问题求解方法。

(3)增加准静态场的学时。由于在工频情况下,输电线路周围的电场可以等效为准静态电场,而变压器内部的涡流损耗可以等效为准静态磁场,而且在很多工程问题中,尤其在电气设备、电力传输等领域,时变电磁场的频率较低,因而在某些特定的情况下,可以忽略二次源或者的作用,使场有类似于静电场的性质。对学生加强准静态场的学习,有利于学生建立工程应用的思维方式,同时对于时谐电磁场的学习可以类比电路中的相量法和信号分析与处理中的傅里叶级数等知识,时谐电磁场就是将场源正弦变化的场量用复数形式表达,将对时间的微积分运算转换为代数运算,从而使计算得到了简化。

(4)增加数值计算方法的学习。电磁场数值分析方法正日渐渗入到许多交叉领域和新兴学科,然而经典的电磁场理论中并不包括这部分内容,一些教材也往往只作为备选内容。本文认为这部分知识应该有选择地给学生讲授,我校选择了有限差分和有限元两种方法,并结合例题介绍本部分知识,使学生了解这两种方法的基本思想、理论依据和求解过程,为进一步学习其他电磁场数值方法打下基础。

2.教学手段多样化

为了保证良好的教学质量,教学手段是需要着力改良的重点。因此,要注意教学手段的多样化,充分融合各种教学手段的优势。比如传统的板书授课有利于进行详细过程的推导、求解,易于调整讲解思路和讲解速度。多媒体教学信息量大,节省了大量板书的时间,适合表达一些不利于口头描述的图例、结果等。配合多媒体教学,引入仿真软件的使用,在课堂上进行简单的仿真,可以使概念和结论更直观地展现在学生眼前,加深学生的印象。

要改变传统的单向传输型课堂教学模式,在课堂教学中创设一种科学研究的教学环境和教学氛围,引导学生主动学习、主动思考和主动实践,自主地发现问题、分析问题和解决问题,从而达到积累知识、培养能力和提高素质的教学目标。

电场强度习题范文第4篇

一、K-借助课前讨论开展教学预习(what I know)

KWL教学环节中的K是指“what I know”,在这一环节中,主要考察学生对于课程的掌握程度,学生在课前预习的过程中对于本课的基本内容有了一定了解后,便于教师开展教学,提高效率.在K环节中,教师可以布置预习任务为学生提供预习方向,并采取课前讨论的方式帮助学生开展课前预习.例如在进行电场强度一课的学习时,教师为学生设计预习任务如下:

课程回顾

(1)回忆我们初中所学过的磁场的知识,并回答同名和异名磁极间的相互作用是如何实现的?我们采用什么样的方法来加以证明的?

(2)回忆上节课所学习的库仑定律的内容和公式.

设计目的:在这一环节中,通过磁场来类比电场,为学生的类比学习提供基础;复习上一节课的知识,为本节课的学习做好准备.

课程预习

阅读课文,并回答下列问题

(1)两个距离很远的物体间存在万有引力吗?

(2)电荷之间的相互作用是如何实现的?能否采用实验的方式加以证明?

(3)电场基本性质,类比电场、磁场、重力场.

(4)电场强度是如何定义的?电场强度是由什么产生的?电场强度的公式、单位、方向.

设计目的:通过设置问题,让学生对于本课的学习内容有大致的了解,通过小组讨论的方式来解决问题,为下一环节的学习做好准备.

预习反馈

默写电场强度的公式,判断下列描述是否正确:

(1)在E=Fq中,q越大,电场强度越小.

(2)在E=Fq中,E的方向和F相同.

在预习任务的布置时,教师要进行问题筛选,选择有引导性的问题作为预习任务,提高预习的效率.在预习结束后,学生将自己所存在的问题记录下来,便于下一个环节的学习.

二、W-通过课间提问提出教学目标(what I want to know)

KWL教学环节中的W是指“what I want to know”,在这一环节中,主要由学生进行提问,学生针对于课堂预习内容提出自己想要了解知识,在接下来的教学环节,教师对问题作出回答.W环节旨在通过学生自主提问的方式提高他们的学习主动性,做好从简单预习到深层次教学的过渡.

例如在进行完平抛运动一课的预习后,学生针对于教学内容提出了以下问题:

(1)在平抛运动中如果没有重力,而采取其他力,小球还会做平抛运动吗?

(2)平抛运动的速度方向对小球运动轨迹有什么影响?

(3)希望在教学环节中能够做平抛运动的小实验?

(4)平抛运动和其他的曲线运动有什么不同?

(5)平抛运动的应用.

通过对学生提出的问题进行分析,我们可以发现,学生已经掌握了平抛运动的重点,懂得从初速度、受力等方面来了解平抛运动,同时也希望通过实验来验证平抛运动的理论.

在开展课堂教学的过程中,教师在讲解的过程中穿插解决学生的问题.如在讲解了平抛运动的相关概念后,教师可以引导同学解决问题

.

在此过程中,采取学生自主提问的方式提高了学生的课堂主动性,在其后解决问题的环节学生也能够全心投入学习.

三、L-凭借课堂学习作出教学总结(what I have learned)

KWL教学环节中的L是指“what I have learned”,是指学生在进行课堂内容的学习后,对于所学的内容进行概括总结,通过总结环节,学生梳理了课堂的学习内容,加深了对于课堂内容的理解.在课堂总结环节,教师可以先让学生自行总结,培养他们对于知识总结萃取的能力,在学生总结结束后,提出课堂重点,让学生对于没有考虑到的问题进行补充.如在进行电场和磁场一课的教学后,教师布置总结的任务,让学生比较电场和磁场的相互关联.如三名同学对于课堂总结内容如下:

对着三名同学的总结情况进行点评,并提出教师的总结重点.通过对学生的总结分析,教师提出总结补充:将电场线和磁感线的分布图进行对比分析.同时为学生布置课后作业:从以上几个方面对于自己的总结内容进行完善补充.

这三名同学都对电场和磁场中的关系进行了有效的总结,总结的内容均有待完善,在学生总结结束后,教师选择有代表性的学生总结通过多媒体进行展示,并分析学生在总结过程的成功点和不足之处.通过学生总结、小组讨论、教师点评,提高了学生对于知识主动获取探索的能力,有效提高了课堂效率.

四、W-依托课后思考进行教学反思(wandering further)

W环节是对KWL教学环节进行的补充,W环节是指“wandering further”,是指在整个教学过程结束后,学生对于课堂内容更深层次的思考.在这一环节中,可以由学生自己提出想要深入了解的问题,也可以由教师布置课后思考内容,对课堂内容展开知识拓展.如在进行完带电粒子在磁场中的运动一课的教学后,教师可以布置如下问题:

(1)根据带电粒子在磁场的运行轨迹,我们可以发现,运行轨迹是圆,那么我们是否能够设置电场和磁场的存在位置以及粒子的初速度等来使粒子运动轨迹成为“0”或者“8”?

(2)如图1所示,我们建立xoy坐标系,并将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域的场强分别为B1、B2、B3,其中B2=2B1=2B3.其中Ⅱ区域的左右两侧存在着匀强电场,当带电粒子q从A点沿y轴发出时,轨迹为“0”,试分析E1、E2的大小、方向.

(3)如果例子按照“8”字所示的运动轨迹运行时,在Ⅱ区域的场强该如何设计?

电场强度习题范文第5篇

关键词:电网 调度 培训 探讨

1、引言

随着社会进步,用户对电力的依赖越来越强,电网事故,即便是局部电网事故对社会造成的影响也不容忽视,因此保证电网的安全、可靠、稳定地向用户供电显得尤为重要[1]。电网调度员作为电力系统运行生产的指挥者,负责电网的安全、稳定、可靠、经济运行,调度员的调度业务水平高低对电网的安全运行产生直接影响。以往大部分调度员由运行部门的优秀运行人员中提拔,但近年来,运行部门对优秀人才越来越重视,想尽办法挽留骨干精英,调度从运行部门抽调有潜质的优秀运行人员进入调度岗位变得越来越困难,只能对刚进入企业的毕业生培训上岗,因而新调度员缺乏现场运行经验,缺乏对设备操作及运行的了解和掌握。同时,电网规模越来越大,电力设备越来越多,网架结构越来越复杂,电网调度的自动化水平越来越高,对电网调度提出新要求,单靠以往的经验调度已无法胜任调度运行工作,需结合理论知识,对电网进行全面分析,方能肩负电网的安全、稳定、可靠运行的重责。通过加强调度员的业务培训,迅速弥补新上岗调度员现场运行经验不足问题和促进调度员由经验型向分析型转变,成为保证电网安全运行的重要手段。以下就如何提高电网调度员的调度业务水平进行探讨。

2、当前电网调度业务培训存在问题分析

当前电网调度的培训存在方式单一,流于形式,缺乏监管,大多数情况下是因考试而培训,调度员学习积极性不高,被动学习,培训效果不明显,对调度员的业务水平提高并不大。当调度员在运行工作中碰到以前没有遇见的新问题、新情况时,往往手足无措,只会向上级请示或向技术骨干求助,延误处理,危急电网安全运行。调度业务培训过程中存在以下问题:

2.1基础理论知识培训不足

目前的理论考试仅限于一年一度的安规考试和调规考试。部分调度员仅在考试前突击复习,过关了事,平时并没有进行系统学习,时间一长,基础知识容易遗忘。《调度管理条例》、《电力系统调度规程》、《安规》等有关制度标准以及输变电设备参数的基本理论知识是调度工作的基石。只有在熟悉各项规章制度的前提下才能按照规定要求进行操作,防止误操作、误调度。若不熟悉相关规章制度,违规操作也浑然不知,危及电网安全运行。

2.2现场实习有如走过场

由于调度部门与运行部门各自独立,调度岗位与运行岗位工作性质也不相同,调度人员进入厂站学习后,不能随便参与运行操作,运行人员进行操作也不会告知实习调度员一同参与,造成调度员现场实习经常无事可做,加上运行部门希望日后工作上与调度员有更好的合作关系,往往在现场实习情况评价意见中给予好评,使现场实习失去应有的作用。因而,大多数情况是调度员到定点变电站参观一下设备,仅从感官了解新投设备,走走过场,任务式完成现场学习,很少了解新投设备原理,特别是新型设备的操作要点以及新型保护的动作原理,往往在进行方式改变时没有考虑设备、保护的对应状态,容易因运行方式与设备状态不对应发生设备误动作事件。如某局地调调度员在下令线路开关代路前没有退出线路两侧光纤差动保护导致代路后保护误动作就是调度员对新型保护的动作特性不了解导致的。

2.3安全活动学习流于形式

班组安全活动普遍存在一些共性问题,如:安全活动流于形式、内容空洞、脱离实际、安全活动记录从内容到签名均出自一人之手,活动内容多为宣读一些通报简报,至于讨论分析内容则很少见到[2],安全活动学习效果不佳,起不到警惕作用。

2.4事故演练的手段仍停留在纸上谈兵式的空想阶段

以前电网结构简单,事故处理方式非此即彼,手法单一,无需考虑潮流计算与分析,凭经验即可实施相关事故处理措施。但随着电网结构越来越复杂,供电规模越来越庞大,一个元件故障在不同时段可能要采取不同的处理方式,可能涉及多方面操作,以往纸上谈兵式的事故预想推演仅从主观考虑,无法对处理方式进行校验,往往会忽略很多细节问题,如是否出现多个元件过载、是否可以采用其他方式处理等,可能出现错误的处理方法引发更严重的电网事故仍浑然不知。当事故如预想的情况发生,调度员采用原来预想的处理方案进行处理时,才发现问题重重无法实施,甚至引发更严重的事故,扩大事故范围。故纸上谈兵式的事故演练已无法满足现代电网调度的培训需求,无法提升调度员的业务水平,甚至可能误导调度员,危及电网安全运行。

3、调度业务培训的完善措施

3.1加强调度员的基础理论知识学习

对调度员基础理论知识的学习应长抓不懈。从管理上规范调度员的理论学习,除一年一度的安规考试和调规考试外,各季度还应要求调度员对某一本规定或规程的某一部分进行学习,季度末对学习内容进行闭卷考试,使调度员不断对各类规章制度进行反复学习,熟记于心,为调度运行工作打下坚实的基础。

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