电感的作用和工作原理

2024-06-16

电感的作用和工作原理(精选14篇)

电感的作用和工作原理 第1篇

电感的作用

简单的说法是通直流阻交流,对交流信号进行隔离,滤波或与电容器,电阻器等组成谐振电路。

通直流

所谓通直流就是指在直流电路中,电感的作用就相当于一根导线,不起任何作用。

阻交流

在交流电路中,电感会有阻抗,即XL,整个电路的电流会变小,对交流有一定的`阻碍作用。电感线圈当加上交流电时,自身电流变化,引起自身磁通量发生变化而引起感应电动势,这种现象叫自感,自感电流的方向总是阻碍引起自感的电流变化,当交流电流增强时,自感电流跟交流电方向相反,当交流电流减弱时,自感电流跟交流电方向相同,这样对交流就具有阻截作用。

电感的工作原理

电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。

根据法拉弟电磁感应定律:磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止磁力线的变化的。磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这自感现象产生很高的感应电势所造成的。

电感的作用和工作原理 第2篇

1.限流

为使通过用电器的电流不超过额定值或实际工作需要的规定值,以保证用电器的正常工作,通常可在电路中串联一个可变电阻。当改变这个电阻的大小时,电流的大小也随之改变。我们把这种可以限制电流大小的电阻叫做限流电阻。

2.分流

当在电路的干路上需同时接入几个额定电流不同的用电器时,可以在额定电流较小的用电器两端并联接入一个电阻,这个电阻的作用是“分流”。

3.分压

一般用电器上都标有额定电压值,若电源比用电器的额定电压高,则不可把用电器直接接在电源上。在这种情况下,可给用电器串接一个合适阻值的电阻,让它分担一部分电压,用电器便能在额定电压下工作。我们称这样的电阻为分压电阻。

4.将电能转化为内能

电流通过电阻时,会把电能全部(或部分)转化为内能。用来把电能转化为内能的用电器叫电热器。

电阻的工作原理

在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。因为物质对电流产生的.阻碍作用,所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化,电阻越小,电子流通量越大,反之亦然。

电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。

电感的作用和工作原理 第3篇

1. 教学目标

(1) 知识目标。举例说出二氧化碳能够使农作物增产;举例说出温度和氧气影响农作物和果蔬保鲜;举例说出光合作用和呼吸作用原理在生产实践中的应用。

(2) 能力目标。能理论联系生活实际, 利用“光合作用和呼吸作用的原理”解决生活中的一些实际问题;培养合作表达交流的能力。

(3) 情感目标。认同农民的辛勤劳动, 培养珍惜粮食的情感;认同生物学知识在生产实践中的重要性。

2. 教学重点、难点

(1) 重点。举例说出二氧化碳能够使农作物增产;举例说出温度和氧气影响农作物和果蔬保鲜;举例说出光合作用和呼吸作用原理在生产实践中的应用。

(2) 难点。能理论联系生活实际, 利用“光合作用和呼吸作用的原理”解决生活中的一些实际问题。

3. 课前准备

教师寻找有关农业生产的图片、利用光合作用呼吸作用介绍农业生产的图片、温室等现代农业生产的图片, 并整合制作成课件。

4. 教学过程

活动一:课件上展示农民耕作的场景, 请学生描述。诵读古诗《悯农》:“锄禾日当午, 汗滴禾下土。谁知盘中餐, 粒粒皆辛苦。”

设计意图如下:

(1) 大城市里的孩子对农业生产缺乏感性认识。耕作场景的展示给了学生直观上的体验, 古诗《悯农》进一步让学生体会到农民生产活动的艰辛。

(2) 在情感上引导学生通过相关知识的学习, 认识农民生产活动的艰辛, 为本节内容的学习做好感情铺垫。

活动二:引入农民阿土伯。阿土伯想了解一下植物的光合作用和呼吸作用的原理, 以便更好地进行农业生产。请同学们给他讲解什么是光合作用和呼吸作用。 (在学生讲解过程中板书光合作用和呼吸作用的原料、产物、场所、条件等。)

设计意图如下:

(1) 由情感导入后, 引出贯穿整节课的线索人物农民阿土伯, 由于有前期的情感铺垫, 学生乐于帮助他, 提高了学生学习的兴趣。

(2) 农民阿土伯作为整节课的线索人物, 有助于学生对于本块知识体系的构建。

(3) 本节内容是“光合作用和呼吸作用原理的应用”, 首先帮助学生对这两个作用的知识进行梳理, 有利于提高原理应用教学的效率。

活动三:阿土伯已经知道了光合作用和呼吸作用的原理了, 他提出了一个问题:“光合作用能制造有机物, 为使农作物获得丰收, 在生产中该如何提高光合作用的效率呢?”请同学们分小组讨论, 并给阿土伯提供相应的措施。 (在学生交流小组讨论结果时, 展出相关图片, 用板书归纳。)

活动四:阿土伯迎来了他学习生物知识后的第一个收获季节, 取得了大丰收, 但又遇到了新的问题:“为什么我种的甜瓜没有新疆的甜瓜甜呢?”“为什么贮藏的一些农作物没有刚收获时饱满了呢?”引出呼吸作用原理对农业生产的影响, 从而引导学生进行小组归纳总结“如何调控呼吸作用”。 (在学生交流小组讨论结果时, 展出相关图片, 板书归纳。)

活动三、活动四设计意图如下:

(1) 由上一环节的相关知识梳理做铺垫, 再让学生小组讨论, 由学生自己归纳出如何提高光合作用的效率, 如何调控呼吸作用的问题, 体现学生在教学过程中的主体地位。

(2) 在学生交流小组讨论结果时, 展示光合作用和呼吸作用原理应用的相关图片, 有利于学生对知识的深刻认识和对应用的进一步理解。

(3) 在黑板上进行板书归纳, 有利于学生构建“光合作用和呼吸作用原理应用”的相关知识体系。

活动五:阿土伯发现市场上有很多反季节蔬菜水果出售, 利润很高。他也想种植反季节蔬菜, 大家能否帮助他?问题依次展示:“不同季节蔬菜不同的原因是什么?”“不同季节蔬菜不同的原因是什么?”“利用温室种植作物有哪些注意事项?”展示温室种植的图片与先进的温室中二氧化碳浓度调控系统。

活动五设计意图如下:

(1) 由阿土伯提出要种反季节蔬菜这个要求开始, 经过一系列由浅入深的问题设计, 让学生自己找到答案。

(2) 只有将先进的生产技术引入农业生产中, 才能提高生产效益。可以让学生深刻感受到现代农业的高科技, 明确科学技术是第一生产力。

活动六:阿土伯感谢大家的帮忙, 他学到了这么多知识, 他将应用这些知识大干一场。请发挥你的想象, 和小组一起画出阿土伯现在的农业生产场景, 并在实物投影上展示你们的成果。

设计意图如下:

本环节的设计实际上是课堂小结这一环节。由学生用图画描绘出阿土伯农业生产的新场面, 过程中运用到了本节课“光合作用与呼吸作用原理的应用”的相关知识, 形式新颖, 学生感兴趣。在交流中由学生讲解, 提高了本节知识的运用能力。

5. 教学体会

(1) 教书育人, 情感先行。

新课程中的教学目标包括知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观。只注重知识的传递, 不注重能力的培养, 培养出来的是“书呆子”;只注重能力的培养, 不注重情感态度价值观的引导, 培养出来的只是“才”而不是“人”。本节内容以情感教育导入课堂, 体现了新课程的观点, 能很好地引起学生的共鸣, 为学生更好地融入课堂学习做好铺垫。

(2) 紧扣线索, 杂而不乱。

教师的教学需要帮助学生构建知识体系。本节内容较为繁琐, 但是通过农民阿土伯作为整节课的线索人物的串联, 设计新颖巧妙, 使得整节课条理非常清楚。加上学生交流过程中的板书, 有效地帮助学生构建了本节的知识体系。

(3) 小组合作, 以生为本。

本节知识远离该年龄层的城市学生, 如果只是以教师的讲解为主, 就必然使课堂教学为灌输式教学。本节课一开始从学生已知的“光合作用与呼吸作用原理”着手, 在复习旧知的基础上, 让学生小组合作, 找出提高光合作用的效率, 控制呼吸作用的方法, 再进行学生交流, 教师展示相对应的图片。这样, 整节课就体现了新课程的理念:教学要以生为本, 教师只是课堂教学的组织者和引领者。

(4) 及时小结, 以画替话。

生物学的原理和作用 第4篇

关键词:生物学;环境

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)06-058-01

“一方水土育一方人”一处环境长一类生物。其实生物也和人一样,都生活在一定的环境中,与环境有着非常密切的关系。一方面,生物要从环境中不断地摄取物质和能量,因而受到环境的限制;另一方面生物的生命活动又能够不断地改变环境。生物与环境是一个统一的整体,我们既要看到环境对生物的影响,又要考虑到生物活动对环境的影响和破坏。尤其是人类活动对环境造成的影响。根据生物学的原理给生物予适合的环境,生物就能很好地生长造福于人类。

光合作用原理和作用。提高农作物光合作用的强度是农业生产增产的主要措施,通过分析影响光合作用强度的环境因素,从以下几方面适时改善农作物栽培的环境条件。增加CO2的浓度。农业生产中增施有机肥、合理密植及作物栽培要“正其行,通其风”的要求都是提高CO2的浓度达到提高光合作用效率的目的;在蔬菜大棚或花卉温室中燃烧植物茎杆或使用CO2发生器,通过提高CO2的浓度来促进植株的光合作用。改善农作物的光照条件。可通过延长光照时间、适当提高光照强度来提高植株光合作用强度;光质不同对光合作用的影响不同,叶绿素吸收红橙光和蓝紫光最多,吸收绿光最少,建温室时,选用无色透明的玻璃(或薄膜)做顶棚,能提高光能利用率,也可依据不同作物的特性,温室内补充不同成分的光照,如人工光照的温室中,培育水稻秧苗时,蓝色的塑料薄膜有利于培育壮秧;作物栽培的间种套种、合理密植能有效增大光照面积,提高光合作用效率。调节适宜的温度。光合作用是酶促反应,而温度直接影响酶的活性,如温室栽培作物,冬天可适当提高温度,夏天适当降低温度;白天调到光合作用最适温度,以提高光合速率,夜间适当降低温度,以降低细胞呼吸,增加植物有机物的积累。合理增施矿质元素。矿质元素直接或间接影响光合作用,在一定范围内,营养元素越多,光合速率就越快。剔除老龄叶。随着叶龄的增加,叶片面积逐渐减少,叶绿素被破坏,光合速率也随之下降。所以,在农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶,可有效降低呼吸消耗,利于有机物的积累。

呼吸作用原理和作用。呼吸过程是代谢的中心,应根据具体情况促进细胞呼吸以增强生长发育,或在必要时设法降低呼吸速率,减少有机物的消耗,实现农业高产增产的目的。作物的中耕松土,水稻的露、晒田,黏土掺沙等措施可以改善土壤通气条件,增加土壤中的氧气,促进根的有氧呼吸。水淹植物要及时排水,稻田的定期排水可有效避免植株根的无氧呼吸过久而积累酒精引起中毒。在植物组织的培养液里要不断通入氧气,促进根的呼吸作用。贮藏粮食要晒干,并通风密闭,低温储存,有效降低种子的呼吸作用,减少有机物的消耗,避免种子霉变腐烂。同样,在低温低氧的环境下贮藏果蔬,能降低果蔬的呼吸速率,利于果蔬的保质保鲜。人工控制的温室要适度降低夜间温度,以减少作物的呼吸消耗,利于有机物的积累贮存。新疆的哈密瓜之所以很甜,因为吐鲁番盆地昼夜温差大,白天光照充足,温度适宜,利于光合产物的积累,夜间低温,呼吸消耗少,利于植株积累有机物。而人工养殖经济动物,冬天实行温室饲养,可减少动物因维持体温而进行的呼吸消耗,利于动物体内营养物质的积累储存。在林业生产中,适度砍伐、适时修剪枝叶利于降低树木呼吸消耗,从而实现树木光合产物得到最大限度的积累,利于提高木材产量。

水分代谢原理和作用。水分是代谢作用过程的重要物质,在光合作用、呼吸作用、有机物的合成和分解的过程中都有水分参与。合理灌溉能保证农作物充足的水分供应,加强植株生长,促进叶面积加大,增加光合面积。利用水分的蒸腾作用原理,移栽植物时去掉一些枝叶以减少蒸腾面积,降低水分的蒸腾散失。带土移栽幼苗,以保护幼根,利于吸收水分。

矿质代谢原理和作用。植物体对矿质元素的吸收、转运和利用称为矿质代谢。在农业生产中,通过合理施肥能改善植物光合性能,增加干物质积累,提高产量。增施氮肥能使叶面积加大,增大光合面积。氮肥还能延长叶片寿命,进而延长植株光合时间。氮又是叶绿素的主要组成成分;磷是光合进程中ATP、NADPH等物质的重要成分,可提高这些物质的含量;磷、钾能促进光合产物的运输,有利于光合产物的分配利用。根据植物对矿质元素的主动和选择性吸收,通过合理施肥、农作物轮作、豆科和禾本科作物间作,以及中耕松土等措施提高土壤矿质元素的利用率,达到农业增产的目的。农民收后在地里燃烧农作物的茎杆,也是增加土壤矿质含量促进作物增产的措施之一。利用溶液培养法原理进行的无土栽培,把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质元素,按照一定的比例配制成营养液,有效促进植物的生长发育,实现农作物栽培的工厂化和自动化,极大地提高作物的产量。

植物激素調节原理和作用。根据植物激素作用机理,将植物激素及人工合成的植物生长调节剂应用于农、林业生产,能起到增产、提高经济效益的作用。比如,生长素能促进果实发育,可将生长素(或生长素类似物)运用于培育无籽番茄及辣椒、黄瓜等无籽果实;生长素既能防止落花落果,也能疏花疏果,因此可运用于棉花的保蕾保铃;生长素能促进扦插的枝条生根,运用于生产实践可提高扦插枝条的成活率;根据高浓度生长素抑制植物生长,甚至杀死植物的作用特点,可研制成除草剂运用于农业生产。顶端优势原理在生产中的应用。通过打顶,可促进棉花、果树的侧枝发育,达到多开花、多结果,提高棉花及水果产量的目的;白杨树等材木保留顶芽,以促进主干发育。对茎杆为食用部分的蔬菜可用赤霉素促进其植株增高;休眠期长的种子可用赤霉素解除种子休眠,促进发芽;运用细胞分裂素能促进细胞分裂具有保鲜的原理,可研制青鲜素应用于果蔬贮藏;根据乙烯促进果实成熟的原理,将乙烯或乙烯利应用于香蕉、柿子等果实的催熟;依据促进细胞分裂和生长的原理,研制膨大剂等植物生长调节剂促进果实、块根、块茎的生长增大。

电感和电容对交变电流作用 第5篇

教学用具:小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源.

教学过程:

一、引入:

在直流电流电路中,电压 、电流 和电阻 的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用.但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了.

二、讲授新课:

1、电感对交变电流的作用:

实验:把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上,观察现象:

现象:接直流的亮些,接交流的暗些.

引导学生得出结论:接交流的电路中电流小,间接表明电感对交流有阻碍作用.

为什么电感对交流有阻碍作用?

引导学生解释原因:交流通过线圈时,电流时刻在改变.由于线圈的自感作用,必然要产生感应电动势,阻碍电流的变化,这样就形成了对电流的阻碍作用.

实验和理论分析都表明:线圈的自感系数越大、交流的频率越高,线圈对交流的阻碍作用就越大.

应用:日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈,自感系数很大.日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220v,灯管和镇流器串联起来接到电源上,得用镇流器对交流的阻碍作用,就能保护灯管不致因电压过高而损坏.

2、交变电流能够通过电容

实验:把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里.

现象:接通直流电源,灯泡不亮,接通交流电源,灯泡能够发光.

结论:直流不能通过电容器.交流能通过交流电.

引导学生分析原因:直流不能通过电容器是容易理解的,因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了.电容器接到交流电源时,实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质,只是由于两极板间的电压在变化,当电压升高时,电荷向电容器的极板上聚集,形成充电电流;当电压降低时,电荷离开极板,形成放电电流.电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器.

学生思考:

使用220v交流电源的电气设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘,但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”,用试电笔测试时,氖管发光,这是什么?

原因:与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”.虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险,只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地.

3、电容不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、无件、机壳间.有时候这种电容的影响是很大的,当交变电流的频率很高时更是这样.同样,感也不仅存在于线圈中,长距离输电线的电感和电容都很大,它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大.

总结:

电容:通高频,阻低频.

电感的作用和工作原理 第6篇

路由器原理的一个作用是连通不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路,能大大提高通信速度,减轻网络系统通信负荷,节约网络系统资源,提高网络系统畅通率,从而让网络系统发挥出更大的效益来。

从过滤网络流量的角度来看,路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层,从物理上划分网段的交换机不同,路由器原理使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如,一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段,只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包,路由器都会重新计算其校验值,并写入新的物理地址。因此,使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是,对于那些结构复杂的网络,使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。从总体上说,在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多,

一般说来,异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。

路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成;这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据――路径表(Routing Table),供路由选择;时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。

1.静态路径表

由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。

2.动态路径表

电感的作用和工作原理 第7篇

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。

根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类 :

传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。

化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。

有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。大多数传感

器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多,例如可靠性问题,规模生产的可能性,价格问题等,解决了这类难题,化学传感器的应用将会有巨大增长。

常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。

按照其用途,传感器可分类为:

压力敏和力敏传感器 位置传感器

液面传感器 能耗传感器

速度传感器 热敏传感器

加速度传感器 射线辐射传感器

振动传感器 湿敏传感器

磁敏传感器 气敏传感器

真空度传感器 生物传感器等。

以其输出信号为标准可将传感器分为:

模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。

数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。

膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。

开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

在外界因素的作用下,所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类:

(1)按照其所用材料的类别分

金属 聚合物 陶瓷 混合物

(2)按材料的物理性质分  导体 绝缘体 半导体 磁性材料

(3)按材料的晶体结构分

单晶 多晶 非晶材料

与采用新材料紧密相关的传感器开发工作,可以归纳为下述三

个方向:

(1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应,然后使它们能在传感器技术中得到实际使用。

(2)探索新的材料,应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术。

(3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应,并在传感器技术中加以具体实施。

现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。表1.2中给出了一些可用于传感器技术的、能够转换能量形式的材料。

按照其制造工艺,可以将传感器区分为:

集成传感器薄膜传感器厚膜传感器陶瓷传感器

集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。

薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。

厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。

陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。

完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。

电感的作用和工作原理 第8篇

一、尊重学生已有的知识经验

能源问题是社会热点问题。提起能源问题, 学生会比较熟悉。因此在本节课的导入中, 以能源问题创设情景, 能更好地走进学生已有的知识和经验。这有利于学生联系发展地思考问题。

“兴趣是最好的老师”, 刚上课时的引导是调动学生学习积极性的最佳时机。因此, 我是这样设计情景导入的。提出问题1:目前, 人类正面临着能源危机, 那么哪种能源的利用将是人类研究和开发的方向?学生就这个问题讨论起来, 当有学生提出光能将是人类研究和开发的方向时, 我抓住机会用课件向学生展示了目前人类利用光能的情况。展示的内容是:“神六”在太空中展开双翼 (太阳能电池板) 的图片、太阳能汽车图片、太阳能路灯图片、太阳能热水器图片等等。学生已在有关途径获取相关知识, 可以对这些图片进行理解和想象, 从而激发他们的探究心理。让学生稍作议论后, 接着提出问题2:太阳能热水器同学们可能比较容易见到。但是太阳能汽车、太阳能路灯你们在现实生活中容易看见吗?这就引发了他讨论这两样东西为什么不常见的原因。根据学生们讨论的内容, 我引导他们归纳出来的原因是:人类利用太阳能的技术难关还没有获得大的突破, 造成了制造太阳能电池的成本很高, 无法大面积推广使用。目前, 太阳能电灯和太阳能汽车很难普及使用。这时, 我又提出问题3:太阳能电池吸收光能的转换率偏低是造成太阳能电池成本高的原因之一, 而目前人类制造的太阳能电池吸收光能的转换率仅为10%左右。在自然界中, 有吸收光能转换率达到40%的“天然太阳能电池板”, 你认为这种“电池板”是什么?这样, 学生调动已有的知识背景进行思考, 自然会回答出是植物来。这时, 我又抓住时机过渡:植物是如何将光能吸收并转换固定下来的?这是人类在利用和开发新能源方面值得借鉴和研究的过程。下面我们一起来探究光合作用吸收光能并转换固定下来的过程。

通过设计情景问题, 把学生已有的知识和经验与教学内容紧密地联系起来, 会激发学生的学习兴趣, 从而促进了学生的求知欲望。以上情景创设同时也培养了学生的情感态度和价值观。

二、自主、合作、探究的学习方式

光合作用过程的内容很抽象, 如何把抽象的问题具体化和简单化, 使学生能通过自主、合作、探究的学习方式各个击破, 然后建构起光合作用过程的知识来, 是这节课的重点和难点所在, 也是上好这节课的关键环节。为突破这个难点, 我将光合作用过程中光反应与暗反应的区别与联系制成如下表格, 让学生通过课文—插图的学习、填写表格, 对所学知识进行分析、综合、归纳、总结。然后, 印在“学案”上发放给学生上课时使用。

在学生学习这部分内容时, 我并没有直接给学生讲述反应类型的相关内容, 而是用光合作用过程的图解制作成课件动画给学生展示。示意图如下。

动画中有这样的设计:按顺序, 每播放表示上表中的一个代表性反应, 动画就会自动暂停, 并可重放。这样, 就可以要求学生注意观察表示每步反应过程的动画。于是, 方便了学生直观获取信息。学生按上表的要求, 将获取的信息进行加工处理后, 把动画信息转化成光合作用过程的反应式和能量转换的情况。通过动画的逐步播放, 让学生参与了将光合作用知识化整为零的经历。这个经历有学生的独立思考, 也有学生感到困难时和其他同学的讨论和交流, 自主学习和合作学习贯穿于其中。化整为零的经历能使学生有更多的体会, 如:体会光合作用过程中物质和能量是如何发生转变的等, 这也是深刻领会光合作用实质的关键所在。这些体会最终会让学生将已探究出来的零碎的知识融会贯通地建构起光合作用过程的知识体系来, 从而实现将知识又重新化零为整的目的。

学生自主、合作、探究获得知识, 就是让学生参与获得知识的过程。这是学生建构知识结构的重要条件之一。学生只有在深刻理解的基础上, 将已获取的支离破碎的知识建构成系统的、有机联系的知识, 才能使基础知识转变成能力乃至转变成智慧。

三、培养学生的创新精神

光合作用的过程是个非常复杂的过程, 仍有许多未知领域, 关于光合作用的研究仍在进行。前人虽然已做了许多工作, 但是, 光合作用的潜在价值, 仍然具有广阔的研发前景。其中, 光合作用与能源的关系, 将是各个国家研究的重点课题之一。从当今世界的情况来看, 只要哪个国家在能源问题上打一个喷嚏, 都会引起全世界的关注。那么, 如何研发出清洁的、可再生的、转换效率高的、成本低廉的能源, 以实现能源利用的可持续性, 这就要求研究人员要具有创新能力。为了培养学生在能源利用方面初步形成一定的创新思维, 激发学生的创新精神, 我又提出这样两个问题: (1) 假如人类能成功地制造出叶绿体, 这将对人类利用能源产生怎样的影响? (2) 假如人类能成功地将植物的叶绿体植入动物和人类体细胞内, 动物和人类的生存方式将发生怎样的改变?

由于这两个问题具有一定的前瞻性和开放性, 学生的思考空间很大, 这就能充分调动学生的个性思维。因此, 学生积极提出个人见解就不足为奇了。这样的思维, 经过积累, 就会促进学生形成创新意识, 从而培养了学生的创新精神。

在新课程背景下教学, 并不要求每节课都要体现新课程的八大理念, 但是每一节课都要尽可能体现八大理念中的某些理念, 这是教师教学行为转变的具体表现。只有教师的教学行为转变了, 才能使新课改的实施充满活力。

参考文献

[1]中学生物教学[M].西安:陕西师范大学出版社.

[2]袁振国.教育新理念[M].北京:教育科学出版社.

红外测温技术原理和作用的探讨 第9篇

关键词:电力检修 问题 红外测温技术

电力系统的检修方式包括两种:①周期检修;②缺陷检修,这两种方式有着不同的特点,在实际操作中有利有弊。红外测温技术是根据电力设备在运行时候反映出来的温度判断电力故障的,具有明显的故障检修优势。

1、电力检修中的主要问题

对电力线路进行周期性的检修就比较重视电力设备的检修周期,总体上来说,这种方式的盲目性比较大,同时还会浪费很多的人力和物力,增加了电力设备的成本,并且进行定期检修会耗费很大的工作量,如果技术人员的水平不过关,就会在检修的过程中给电力设备造成新的损害。

对电力线路进行缺陷检修是对系统做的一种周期性的巡视工作。技术检测人员通过使用望远镜等的外部器械来不断提高观察物体的视觉分辨力,以便更好地发现线路设备上存在的有关缺陷,为缺陷定性提供强有力的依据。这种检修方式的最大特点就是非常简单,容易操作,它也有一定的缺点,对设备的缺陷的判断是非常有限的,它虽然可以判断外部的缺陷,对内部的缺陷难以准确地去把握。

状态检修是在原来的检修体系上建立起来的比较完善的检修体制,它的本质特征是在电力设备运行的过程中进行维护和检修工作。现阶段,国内的电力线路检修的情况尚且还处在发展的阶段,电力检修的方式也比较原始,常用的方式就是利用仪表仪器对电力设备进行常规的测量和检测,然后将收集到的数据加以科学地整理,依据相关的运行结果找到正确指导线路检修的方法,从而起到对电力系统的有效检修。

2、红外测温技术

红外测温技术是利用红外线对运行中的电力设备进行故障检修的一种方式,红外线本身属于电磁波,红外线测温技术的主要原理都是在温度的基础上展开的。利用红外检测技术来对电力设备的运行情况进行检测的优势在于,不用停止机器设备的运转就可以及时判断出有无故障‘的发生,还可以确定故障出现的位置,同时判断故障的严重程度。

电力设备在正常运行的过程中,会产生很多的热量,主要是由于电流与电压的双重作用的结果,二者都会引发电力设备的热效应。一旦电力设备存在某种缺陷,或者在运行的时候发生了某种故障,那么设备在运行的时候,该部位的温度就会产生异样。输电线路在使用的过程中经常会收到环境的影响而产生污浊的情况,包括受到风霜的侵蚀,大气的污染,人为投放垃圾物质的损害等,加速了线路的老化进程,导致设备的使用寿命大大缩短,同时也将产生很多的危害,例如极大增强介质的损耗、导致电流的泄露等,这些问题如果没有及时发现和处理就会给电力设備带来更多的隐患。

电力设备的故障通常包括外部故障和内部故障两种。一般来说,外部发热故障的特征主要是通过局部的热量辐射到设备周围,进而产生一系列的热故障。内部发热故障的发热时间通常比较长,发热的过程也比较稳定。而且当产生故障的时候,一些固体,液体,气体容易与故障点发生热传递和辐射等现象,这样的方式会导致设备内部由于故障而产生的热量的大量外流,对设备的外壳造成热场效应的分布,这就给红外测温技术的应用提供了条件,当电力设备内部发热的情况较为复杂的时候,这些构件之间的热效应的情况会有所区别,包括导电回路、绝缘介质、铁芯等部件都有所不同,在检修处理的时候,要具体问题具体分析。主要有以下几种情况:

(1)当电力设备的电阻损耗逐渐增大的时候,所带来的热量也会有所不同,这是属于电流效应造成的过度发热,通常的原因是导电线路的接头接触不良,或者是由于连接点没有进行很好的连接所致。

(2)由于电力设备介质的过度损耗而形成的很大的热量,这是属于电压效应的发热,通常是因为绝缘介质的逐渐老化所致,在受潮的情况下也是会发生同样的情况。

(3)一些铁芯和可导磁部位发生故障,从而引起的发热。通常会发生在磁回路中,导致磁滞涡流的不断增强,发热的现象也会逐渐加大。产生这种现象的原因主要是电力设备中的构件的绝缘工作没有做到位引起的,或者是因为设备的设计不当引起漏磁而产生的局部过热。

(4)电力设备内部缺油而引起的温度的变化。如果油位持续下降,设备绝缘的强度就会持续不断地降低,从而导致的设备的局部放电,设备就会产生局部的热量。当油位下降的时候,上下介质的不同也会导致局部热量过多。

红外测温技术的应用,对电力检修中问题的解决起到了很好的促进作用。电力设备不同,其具体的工作原理就有所不同,在表面上的体现也有所不同,发生故障时候的特征就各不相同,例如有些故障是通过形状的变化而反映出来的,有些是运作的声音出现了异常而产生的。温度的变化是电力设备发生故障的最常见的表征。通过利用红外热像仪还可以发现传统的方式解决不了的问题,尤其可以有效地对重负荷线路、重负荷杆上变压器进行跟踪测量。在这一过程中还可以对线路的耐张线夹和直线压接管等进行科学地测量,以便及时了解电力设备在运行过程中是否出现了设备故障,保证及时找到有效的解决措施,消除电力系统存在的各种隐患。红外测温技术总体来说具有简便、快捷、安全的检修性质,这为系统的安全性提供了更可靠的保障。

3、总结

综上所述,对电力设备的检修具有非常重要的作用和意义,对电力线路进行状态的检修具有诸多的优点,不仅可以对设备的运行状况进行及时的了解与检测,还可以有效地判断出电力设备是否需要进行更换与维修,在这样的制度的监督下,电力系统的运行就得到了高效的保障,同时还可以对设备使用更加多样化的检修方式,不会影响到电力系统的正常运行计划,保证了电力用户的利益。在利用红外线测温技术对电力系统进行检修的同时要做好数据的整理和收集工作,加快完善红外热图数据库的建设,为今后的实践多积累理论经验与实践经验。

参考文献:

[1]张金广.论电力线路检修及红外测温分析[J].科园月刊,2008 (7).

[2]胡娟.电力电缆无线测温系统研究[J].四川电力技术,2010 (6).

[3]王东.10~35kV金属铠装封闭式高压开关柜红外窗口的安装应用[J].内蒙古电力技术,2011(3).

电感的作用和工作原理 第10篇

班级 姓名 教研组长签字

课题光合作用和呼吸作用原理的应用(总课时)

一、学习目标:

1.举例说出绿色植物光合作用原理在农业生产实践中的应用。2.举例说出绿色植物呼吸作用原理在农业生产实践中的应用。

二、自学指导:

认真阅读课本110页至111页内容,注意黑色字体完成自学检测。三:自学检测:

1、空气中二氧化碳的体积分数一般是,当空气中二氧化碳的体积分数增加到时,农作物的光合作用会显著增强。

2.在农业生产中充分利用的原理,最大限度地满足农作物的光合作用对________,__________和________的需求,农业生产就能获得丰收。

3、除了二氧化碳和水之外,也是影响光合作用的重要因素。

4.在贮藏农作物产品是,常采用________________,_____________和___________的方法,延长种子,果实和蔬菜的贮存时间。

5,______________,______________和______________等都会影响植物的呼吸作用。

四:堂堂清(自学检测的内容,组员给组长背,组长给小班长背)五:合作探究:

在家庭中一般采取那些简单的方法延长新鲜苹果的贮藏时间?原理是什么?

六:课堂练习:

1、在过度密植作物茎叶严重遮阴的情况下,会造成减产,其主要原因是()

①光合作用大于呼吸作用

②呼吸作用大于光合作用

③有机物的积累大于有机物的消耗 ④有机物的消耗大于有机物的积累 A.①③

B.②④

C.①④ D.②③

3、我国北方地区所产的苹果比南方的甜,原因是北方昼夜温差()光合作用强度()呼吸作用强度

A.小,大于 B.大,大于 C.小,大于 D.大,大于

2、食堆里会产大量的热,这与植物的哪一项生理活动有关?()

A.呼吸作用

B.光合作用

C.蒸腾作用

D.生长作用

4、贮藏小麦要保持的条件是()

A.低温、干燥、增加二氧化碳的浓度 B.低温、干燥通入足量的氧气 C.低温、潮湿、减少氧气的浓度

D.高温干燥减少二氧化碳的浓度

全脑速读的原理和作用 第11篇

我们知道,无声思维是运用大脑的内部语言进行的思维,而平时我们并不能把握这些内部语言。

这就要求我们必须进入一种“无声思维状态”,才能够感受到内部语言的进行。

内部语言也可以通俗的理解为“大脑的一闪念”。

如果说无声思维时的大脑状态就好像一面平静的湖水,我们的一闪念就好像在这个平静的湖面上投入一枚石子,泛起阵阵涟漪。

而只有湖水平静的时候,我们才会注意到这涟漪。

要是在波涛汹涌的大海上同样的投下这枚石子,你怎么也不会看到涟漪的。

那么怎样进入大脑的无声思维状态呢?

关键是大脑的放松

放松的操作方法很简单。

关键是要达到大脑清醒时候的最放松状态,越放松越好。

步骤如下:

大家自己选择一段舒缓的音乐,深吸一口气,然后慢慢的吐出,想象着全身所有的紧张,包括大脑的紧张,都随着这口气吐出去了。

同时全身放松,大脑放松。

然后可以想象着你置身于这样一个湖畔,你最心爱的人依偎在你身边(或者你正依偎在你最心爱的人身边),远处传来动听的音乐,放松,再放松。

完全置身在音乐中,不要让大脑刻意想什么,也不要让大脑刻意不想什么。

一切顺其自然。

仔细体会这种感觉。

对一般人来说,要求自己放轻松,只能维持大约一、二十秒左右,甚至更短。

原因是身心不适的觉受会使我们启动意识的注意,比如,时时想着:我放松了吗?我放松到需要的程度了吗?或者干脆去注意别的。

意识一被启动去注意其它的觉受,当然很快忘了原本要放轻松的事。

这时,需要把握住“专心放轻松”的要诀其实是‘若有若无的注意有没有放轻松,发现身体没有放轻松,不要骂自己也不要叫自己放轻松,只需安详的回到不注意状态即可’。

因为很不容易做到这种放轻松,因此一定要有空就常常练习。

只要一想到练习好这种高级的放轻松法,有机会变成神童的话,相信人人都会提起精神来练习它。

(自“正确的读书方法”)

保持放松状态的关键是:主观意识不再参与大脑活动。

在熟练以后,我们甚至可以在不到一秒钟的时间进入这种状态。

用其它的放松方法可以吗?

当然,那些练习过全脑速读,或者影像阅读,波动速读的朋友有更好的放松方法并不排斥,但是不能搞得太复杂。

必须要在几秒钟以内进入放松状态。

要是每次进行无声思维之前,都要大张旗鼓的用十几分钟甚至一个小时放松的话,我们的无声思维还有什么价值呢?要说明的是,无声思维的这种状态并不是冥想,它比冥想达到的大脑状态要浅很多。

如何衡量是否进入了放松状态呢?

一般来讲,这时候,大脑是一种“放空”的感觉,平静的像是一面镜子。

任何一个普通的思维活动,甚至大脑发出一个字的读音,都会感觉破坏了这种状态。

只有在这种状态下,我们才可以进行无声思维。

电感的作用和工作原理 第12篇

本节课上完之后,发现仍然存在许多需要改进的地方:

1.有点急,给学生思考的时间偏少。

2.老师自身一定要规范作图,最好用尺,给学生树立榜样。

3.未将c3、c5与过程图联系,可直接在图上分析,如停止光照,将光反应遮蔽起来进行分析,这样较形象,学生更容易接受,让学生在原图上理解、记忆,把中间过程拿掉,不增加麻烦。这部分重难点是课本上的图,可以将几幅图整合为一幅图,而不能脱离教材原型。

4.要敢于取舍,另外注意语言的简练,语速再放慢些效果更佳。

电感的作用和工作原理 第13篇

1 感应系电能表的主要结构

由驱动元件、转动元件、制动元件、计数元件组成。

1.1 驱动元件包括电压元件和电流元件

驱动元件用来产生转动力矩。它由电压元件和电流元件2个部分组成。电压元件是在“E”字形铁芯上绕有匝数多、导线截面较小的线圈,该线圈在使用时与负载并联,称为电压线圈。电流元件是在“U”形铁芯上绕有匝数少且导线截面大的线圈,该线圈使用时要与负载串联,称为电流线圈。

1.2 转动元件

其由铝盘和转轴组成,转轴上装有传递铝盘转数的蜗杆。仪表工作时,驱动元件产生的转动力矩将驱使铝盘转动。

1.3 制动元件

其由永久磁铁及调整装置组成,用来在铝盘转动时产生制动力矩,使铝盘的转速与被测功率成正比。

1.4 计度器(也称积算机构)

用来计算铝盘的转数,实现累计电能的目的。字轮式计度器较典型,它包括安装在转轴上的齿轮、滚轮以及计数器等,电能表最终通过计数器直接显示被测电能的数值。

1.5 辅助部件

辅助部件包括支架、外壳、端钮盒、铭牌。

2 单相感应系电能表的工作原理

电压线圈和电流线圈分别产生交变的电压磁通φU和电流磁通Φi、Φi'穿过铝转盘。其中,Φi、Φi'是同一个磁通,其大小相等而方向相反,它们分别在铝盘中感应电势产生涡流Ieu、Iei、Iei'(如图1所示)。为了便于分析起见,我们规定磁通的正向为自下而上穿过转盘,以符号“·”表示,同时规定涡流的正向应与磁通的正向符合右手螺旋定则。

感应系电能表所接负载常常是感性的,现我们讨论电能表所接负载为感性负载的情况,流过电流线圈中的电流Ⅰ与负载串联(实际上它就是负载电流)。因电流线圈匝数少,电感量小,所以它的相位取决于负载,即滞后于电压U一个角。而由于在电压线圈中电抗远大于电阻,可以认为电压线圈对电源来说是纯电感性负载,因此可近似地认为流过电压线圈中的电流滞后电压U90°。从图2可知Ψ=90°-φ,所以Φi超前Φ一个Ψ角。Φi、ΦU产生的正弦感应电势滞后相应磁通90°电角度,而涡流路径可近似地看作纯电阻电路,故涡流Iei、Ieu与相应正弦感应电势同相位即滞后相应交变正弦磁通Φi、ΦU90°电角度。图3为磁通及涡流瞬时值曲线;图4为t=t1时转盘受电磁力的情况;图5为t=t2时转盘受电磁力的情况。从图4、图5可以看到磁通Φi、Φj'与涡流Ieu,磁通ΦU与涡流Iei、Iei'相互作用从而产生驱动力矩使铝盘转动。根据楞次定律可以判定涡流方向,根据左手定则可以判定涡流在交变磁通中的受力方向。

当t=t1时,Φi为正值,ΦU、Iei及Ieu等均为负值,按照图1所规定的正向,这些磁通和电流的实际方向将如图4所示。图4中“×”表示磁通由上向下穿过转盘。因为Φi'=-Φi,它们在转盘上感应的涡流也应该符合Iei'=-Iei的关系,所以这时Φi'为负值,Iei'为正值,其实际方向也在图4中标明。Φi与Ieu。产生电磁力F1,同理可以判断ΦU与Iei、ΦU与Iei'、Φi与Ieu等相互作用产生的电磁力F2、F3、F4,而根据左手定则可决定其方向都是向右,从而对转轴而言,合成转矩Mt1为逆时针方向旋转。同理,可判断当t=t2时的Mt2也为逆时针方向旋转,从而我们可以判断出转盘的转动方向总是由超前磁通指向滞后磁通的方向。

通过物理分析和数学推导我们可以得出感应系电能表的平均转矩公式:

由此可见,只要ΦU与Φi的相位角Ψ不等于零,Mp就不等于零,就可以使转盘转动,所以在转盘上只要有2个不同相位的交变磁通作用在转盘上的不同位置,就可以产生转矩,这就是感应系电能表的基本原理。

3 转矩MP与负载功率P的关系

当将交流电能表接入到交流电路中后,在它的电压线圈中将流过电流Iu,由Iu产生磁通Φu。由于铁芯有比较大的气隙,铁芯中的气隙不易达到饱和,所以可近似地认为磁通Φu与电流Iu成正比,即Φu=KuIu。

由于电压线圈中电抗远大于电阻,而又因铁芯未饱和,所以可近似地看成纯电感线圈,因此电压线圈的电感L及电抗XL可近似地认为是常数,忽略电压线圈中的电阻可得:Iu=U/XL。

由此得:

前面设定了我们讨论的是负载为感性的情况,设负载的功率因数为cosφ,由电流I在电能表的电流线圈中产生磁通Φi,考虑到铁芯有比较大的气隙,铁芯中的磁通不易达到饱和,所以可近似地认为磁通Φi与I成正比,即:

从矢量图2可以看出:

将式(2)、式(3)、式(4)代入式(1)中即可得:

式(5)中C1=KKu'KI,为一常数;P为负载的电功率。式(5)说明了电能表的平均转矩MP是与负载的功率P成正比的。

需要说明的是,上面推导过程中我们是近似地认为磁通与产生该磁通的电流同相,因而推导出上述结果,而实际上铁芯存在损耗,磁通总是比产生该磁通的电流滞后一个相角,此外Iu滞后于电压U的相位也略小于90°,这样Ψ=90°+φ,因此在电能表结构中有相位调节装置,使之相位条件能满足:Ψ≠90°+φ。从电能表平均转矩公式Mp=C1·UIcosφ,我们可以看出平均转矩决定于加到电压线圈两端的电压,以及通过电流线圈的电流和2者间的相位角。

4 电能表的阻尼原理及作用

电能表是没有游丝的,如果测量机构只有产生转动力矩装置,则转盘在转动力矩作用下速度会越来越快,而根据牛顿定律及运动学可以证明这一点以致无法测量。因此,为了使转盘的转数能反映电能,我们在电能表结构中装上一个永久磁铁M,用以产生阻尼力矩。当转盘转动时,如图6所示切割了永久磁铁的磁通ΦM,因而感应产生电流IM,IM的方向可用右手螺旋定则判定,而此电流与永久磁铁的磁通ΦM相互作用,就能够产生一个与转盘转动方向相反的力矩,并以Mz表示。阻尼力矩Mz是与转盘的转速成正比的,我们可以通过数学推导证明,作用在转盘上的阻尼力矩正比于永久磁铁的磁通ΦM与IM电流的乘积即:Mz=K1ΦM1ω。考虑到永久磁铁的磁通为一不变数值,故上式又可写成:

上式中K1、K2表示常数,ω表示转盘转速。由式(6)可以看出永久磁铁产生的阻尼力矩Mz是与转盘转速ω成正比的,因此转盘在转动力矩作用下,转速不断增加,但另一方面转盘又受到永久磁铁的阻尼作用,而且此阻尼力矩随转速的不断增加而不断增大,因此在不考虑摩擦力矩的情况下,当转盘的转速一直增加到阻尼力矩Mz与Mp转矩相平衡的时候,即:

这时,阻尼力矩与动力矩大小相等时,电能表就保持匀速旋转,我们根据式(7)这一平衡条件,便可以求出在一定时间内转盘的转数n与电能W之间的关系,将式(5)、式(6)代入式(7)得:

C1P=K2ω

或写成:

式(8)中,为比例常数,设测量时间为T,并假定在这一时间内负载的功率保持不变,则有:

PT=CωT

上式等号左边代表T时间内负载所消耗的电能,用W表示;而等号右边的ωT代表T时间内转盘的转数,用n表示,则可写成:

上式表明电能表的转数n与被测电能W成正比,因此我们利用计度器记录其转数便可以确定电能。值得特别强调的是,上述结论虽然是在负载功率保持不变的条件下得出的,但我们可以通过数学推导出负载随时间变化的情况下式(9)依然成立。即不管负载的功率是否随时间变化,电能表转盘在一定时间内的转数总是反映了这段时间内负载所消耗的电能。

5 结论

(1)穿过电能表铝盘的是1个电压主磁通ΦU和2个电流主磁通Φi、Φi',这3个磁通在铝盘中分别感应出3个涡流,这3个涡流和3个交变磁通相互作用产生转动力矩,驱动铝盘转动。

(2)有了阻尼力矩,电能表才能在供电系统各个环节中测量电能的供应量和使用量。

参考文献

[1]哈尔滨工业大学电工室教研室.电工学[M].北京:水利电力出版社,1978.

电感的作用和工作原理 第14篇

一、地理环境整体性原理在高中地理教材中的地位

我们不妨从现行人教版高中地理教材的架构来看这部分教学内容的地位(见图1)。

从图1可以看出,现行人教版高中地理教材的设计思路是先让学生完成对自然地理环境的规律与原理的认识(必修1),再完成对人文地理事象分布及其成因、原理的理解(必修2),在已经掌握自然地理规律和人文地理基本原理以后,最终进入对区域国土开发与整治(必修3)的学习。教材以案例的形式将地理知识与原理及其应用鲜活地呈现出来,力图通过三册必修本的学习,使学生具备一定的地理素养。把“自然地理环境的整体性”这部分教学内容放在高中自然地理教学内容的最后一个章节,是对整个高中地理中自然地理学习内容的归纳、总结与提升,并为后面人文地理部分的学习作出铺垫与延伸,使之担负起了承上启下的作用。

二、地理环境整体性原理与思维在构建地理知识框架中的作用

在多年的教学实践中,笔者经常听到学生诉说地理知识如何零散、琐碎,缺乏一个知识的框架体系,只能强记硬背,而且就算背下来了,后面的应用也是个大问题,有时候用同样一句话回答同一类问题,用在这道题是合适的,用在那道题却不对了。出现学生所说的这种情况,究其根源,笔者认为,关键是学生对地理环境整体性原理和思维的理解与应用出了问题,而且学生没能理解区域地理环境的差异性,因此在思考同一类问题时没能结合到具体的区域中去处理。比如“分析河流的水文特征”,亚马孙河与塔里木河的情况就差别巨大,只有兼顾地理环境的差异性和整体性,才能对它们作出准确分析,即必须先落实两条河流所在的具体区域,然后再运用整体性原理去思考。这样一来,地理知识将不再是零碎、枯燥而难以把握的。应该说,自然地理环境整体性原理的学习内容并不算艰深,理解起来也不难,因为会有很多鲜活的案例来帮助说明。教学中最关键的是对自然地理环境整体性思维的推进与应用,落实在教学中,便是将自然地理环境整体性原理从自然地理环境向人文地理环境顺利推进,这是有关教学的重中之重。那么,在教学中,教师如何帮助学生构建从自然环境到人文地理环境的整体性思维呢?以下是部分参考案例。

(一)在河流问题上的整体性思维体系。如果将河流的特征(水文特征、水系特征)看成“果”,影响特征形成的因素便是“因”,此时可将有关河流问题的因果知识构建为如图2的整体知识框架。

(二)在人文地理区位分析问题上的整体性思维体系。人文地理大体包括农业、工业、城市、交通、商业、旅游六大区位问题,其全面分析方法离不开图3所示的整体性思维体系(左侧要素为自然因素,右侧要素为人文因素)。

(三)在环境问题上的整体性思维体系。环境问题可分为原生环境问题和次生环境问题。原生环境问题是由自然环境本身的特点而产生的;次生环境问题则是人类对自然环境中资源的过度采掘、开发,或者向自然环境过度排放有害废弃物而引发或诱发的。因此环境问题的思考可从图4切入,比如黄土高原水土流失的原因分析等。

……

三、地理环境整体性原理在地理高考中的地位

高考作为选拔性考试,会把对地理环境整体性的考查放在重要位置。试题考查时又分为显性考查和隐性考查。

(一)整体性原理在自然地理题型中的显性考查

自然地理环境整体性涵义包括:①各要素相互联系、制约、渗透,构成一个整体;②各要素作为整体的一部分发展变化着,力求保持协调一致;③某一要素的变化会导致其他要素甚至整个环境状态的改变;④某一区域要素的变化会引起其他区域环境的变化;⑤每个地理要素除了具有独特功能外,各要素的相互作用产生新功能,如生产功能、平衡功能等。

【题例一】(2009年天津文综)读某外流湖自然消亡过程示意图(图1),回答1~2题。

1.该湖泊自然消亡的原因,据图可以确定的是

A.地壳上升 B.水源减少

C.气候变干 D.物质沉淀

2.湖泊的消亡引起了湖区自然景观的变化,这反映了自然环境的

A.整体性 B.差异性

C.稳定性 D.脆弱性

【题例二】(2010年安徽文综)34.根据材料和图12,结合所学知识,回答下列问题。

地理环境是一个整体,一个区域地表形态的变化往往受另一个区域物质运动的影响。

(1)略。

(2)泥沙主要来源区哪些气象灾害会加速该区域陆地面积变化?为什么?(10分)

【题例三】(2010年海南卷地理)图5中4条曲线分别示意北半球中纬度某湖泊的浮游植物生物量与光照、营养物质含量、气温的年变化。据此完成14~15题。

14.表示光照、营养物质含量、气温年变化的曲线依次是

A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②

15.若营养物质供应充足,则该湖泊浮游植物大量繁殖大约会持续

A.1个月 B.3个月 C.6个月 D.12个月

以上3个题例重点考查整体性涵义中的生产与平衡功能。

(二)整体性原理在人文地理题型中的隐性考查

【题例四】(2011全国文综)39.分析图中资料,完成下列各题。

材料二:图10中甲区域作为军马场已有三千多年的历史,面积达到2 000多平方千米,平均海拔2 300米,地势倾斜平缓,宛若平原。

(2)根据材料二分析甲区域成为优良牧场的自然条件。(12分)

(3)根据材料二说明甲区域历史上一直作为军马场的区位条件(除其自然条件外)。(8分)

答案:(2)地域较广且较平坦;(西、北)气流受山地抬升,在此多云雨;海拔较高,气温较低,蒸发较弱,气候较湿润;祁连山冰雪融水(河流)水量较丰,适宜牧草生长。(3)甲区域位于河西走廊(的中部,地理位置适中)。河西走廊历史上一直是农耕民族与北部、西部游牧民族争夺的战略要地,军马需求量大。河西走廊及往北、往西的大片区域,气候干旱;河西走廊中的绿洲以及河西走廊以东地区则主要应农耕之需,皆不适宜大规模集中畜牧战马。

本题例的第(2)题是农业区位因素中的自然因素考查,自然地理环境的气候、地形、水源、土壤等要素对人文地理中的农业生产有深刻影响。人文地理区位的自然条件分析必须把组成自然地理环境的要素作为一个整体来思考,如图甲所示。第(3)题则是一道对人文地理区位原理的深刻考查,要求考生必须扣住题干中的“军马场”切入答题,难度较高。深入分析考题答案,得出其思考切入点是从该区域的特殊位置去分析。如图乙所示,地理事物所处的位置是环境各要素特征的先决影响因素,各要素结合在一起进而形成“军马场”的特殊区位,解答本题的思考离不开地理环境整体性原理。

四、地理环境整体性原理与思维在培养现代公民素养中的地位

高中地理课程改革提出了“培养现代公民必备的地理素养的基本理念”。这是高中地理课程改革的核心理念。掌握地理知识的素养在地理素养中处于基础地位,是其他相关地理素养形成的基本载体。课标中的内容标准要求学生“获得地球和宇宙环境的基础知识;理解人类赖以生存的自然地理环境的主要特征,以及自然地理环境各要素间的相互关系;了解人类活动对地理环境的影响,理解人文地理环境的形成和特点;认识可持续发展的意义及其主要途径;认识区域差异,知道区域可持续发展面临的主要问题和解决问题途径”。这些地理知识既是现代公民必备的地理素养,也是学生学习地理技能、过程与方法,形成正确的情感、态度与价值观的基础。至于地理环境整体性原理与思维在构建地理知识框架中的作用,其地位不言而喻。

在人地关系协调发展的今天,可持续发展理念是世界各国决策和行动的指南,对学生进行深入的可持续发展意识教育,培养学生的可持续发展素养,使学生争做21世纪合格的祖国公民乃至世界公民,是地理教师的重要职责。今天的学子就是明天祖国与世界建设的参与者甚或是决策者。作为地理教育工作者,我们要通过平时的地理课堂教学的潜移默化,让地理整体性思维扎根学生心中,让学生真正学到受用一生的地理知识和地理思想,初步具备现代公民必备的地理素养。

(作者简介:刘立昌,中学高级教师,南宁市第三中学地理学科教研组长,南宁市高中地理科中心组和高三地理科中心组成员,2004—2014年连续担任高三地理教学,并多年执教文科实验班,培养了大批优秀学生,教学经验丰富,教学成果显著。)

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