时间：2023-02-09 15:49:24
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇电压表设计论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式。传统的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理,传统数字电压表是无法完成的。然而基于PC通信的数字电压表,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的处理。所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际应用上,都具有传统数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。
新型数字电压表的整机设计
该新型数字电压表测量电压类型是直流,测量范围是-5～+5V。整机电路包括:数据采集电路的单片机最小化设计、单片机与PC接口电路、单片机时钟电路、复位电路等。下位机采用AT89S51芯片,A/D转换采用AD678芯片。通过RS232串行口与PC进行通信,传送所测量的直流电压数据。整机系统电路如图1所示。
数据采集电路的原理
在单片机数据采集电路的设计中,做到了电路设计的最小化,即没用任何附加逻辑器件做接口电路,实现了单片机对AD678转换芯片的操作。
AD678是一种高档的、多功能的12位ADC,由于其内部自带有采样保持器、高精度参考电源、内部时钟和三态缓冲数据输出等部件,所以只需要很少的外部元件就可以构成完整的数据采集系统,而且一次A/D转换仅需要5ms。
在电路应用中,AD678采用同步工作方式,12位数字量输出采用8位操作模式,即12位转换数字量采用两次读取的方式,先读取其高8位,再读取其低4位。根据时序关系,在芯片选择/CS=0时,转换端/SC由高到低变化一次,即可启动A/D转换一次。再查询转换结束端/EOC,看转换是否已经结束,若结束则使输出使能/OE变低,输出有效。12位数字量的读取则要控制高字节有效端/HBE,先读取高字节,再读取低字节。整个A/D操作大致如此,在实际开发应用中调整。
由于电路中采用AD678的双极性输入方式,输入电压范围是-5～+5V,根据公式Vx10(V)/4096*Dx,即可计算出所测电压Vx值的大小。式中Dx为被测直流电压转换后的12位数字量值。
RS232接口电路的设计
AT89S51与PC的接口电路采用芯片Max232。Max232是德州仪器公司(TI)推出的一款兼容RS232标准的芯片。该器件包含2个驱动器、2个接收器和1个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。Max232芯片起电平转换的功能,使单片机的TTL电平与PC的RS232电平达到匹配。
串口通信的RS232接口采用9针串口DB9,串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现:同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连,两个串口相连或一个串口和多个串口相连。在实验中,用定时器T1作波特率发生器,其计数初值X按以下公式计算:
串行通信波特率设置为1200b/s,而SMOD=1,fosc=6MHz,计算得到计数初值X=0f3H。在编程中将其装入TL1和THl中即可。
为了便于观察,当每次测量电压采集数据时,单片机有端口输出时,用发光二极管LED指示。
软件编程
软件程序主要包括:下位机数据采集程序、上位机可视化界面程序、单片机与PC串口通信程序。单片机采用C51语言编程,上位机的操作显示界面采用VC++6.0进行可视化编程。在串口通信调试过程中,借助“串口调试助手”工具,有效利用这个工具为整个系统提高效率。单片机编程
下位机单片机的数据采集通信主程序流程如图2所示、中断子程序如图3所示、采集子程序如图4所示。单片机的编程仿真调试借助WAVE2000仿真器,本系统有集成的ISP仿真调试环境。
在采集程序中,单片机的编程操作要完全符合AD678的时序规范要求,在实际开发中,要不断加以调试。最后将下位机调试成功而生成的.bin文件固化到AT89S51的Flash单元中。
人机界面编程
打开VC++6.0,建立一个基于对话框的MFC应用程序,串口通信采用MSComm控件来实现。其他操作此处不赘述,编程实现一个良好的人机界面。数字直流电压表的操作界面如图5所示。运行VC++6.0编程实现的Windows程序,整个样机功能得以实现。
功能结果
论文关键词：电表，反常规用法
电表的反常规用法是近几年高考的热点问题，相对学生来讲也恰恰是一个难点问题。电表的反常规用法一般有这么两种设计方案，其一就是用电流表来测电压，题目里往往把已知确定阻值的电流表当作电压表使用或把一个电流表和一个定值电阻改装为电压表适用；其二就是用电压表来测电流，解题时需要把确定阻值的电压表当作电流表使用。
例1、现有一块灵敏电流表 ，量程为200，内阻约为1000，要精确测出其内阻R1教育学论文教育论文，提供的器材有：
电流表 (量程为1mA，内阻R2=50)；电压表(量程为3V，内阻RV约为3k)；
滑动变阻器R(阻值范围为0~20)；定值电阻R0(阻值R0=100)；
电源E(电动势约为4.5V，内阻很小)；单刀单掷开关S一个，导线若干。
(1)请将上述器材全部用上，设计出合理的便于多次测量的实验电路图，并保证各电表的示数超过其量程的1/3，将电路图画在图示的虚框内。
(2)在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算 表的内阻，表达式为R1=I2(R0+R2)/I1，表达式中各符号表示的意义是I1表示 表的示数，I2表示表的示数，R2表示 表的内阻，R0表示定值电阻的阻值毕业论文开题报告。
解析：此题目的本意是要考查学生对伏安法测电阻原理的掌握情况，但是该题目中所给出的电压表量程过大，只能用于保护电路使用。因此没有合适的电压表可以直接利用教育学论文教育论文，这时候我们必须依照伏安法测电阻的基本原理做出适当的改进，将电流表 和定值电阻R0改装成电压表，题目就迎刃而解了。
例2、从下面所给出的器材中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。
电流表A1(量程100mA，内阻r1约40，待测)
电流表A2(量程50，内阻r2=750)； 电压表V(量程10V，内阻r3=10k)；
电阻R1(阻值约100，作保护电阻用)； 滑动变阻器R2(总阻值约50)
电源E(电动势1.5V，内阻很小)；电键S，导线若干
(1)在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组来计算r1，写出所用的表达式并注明式中各符号的意义。
r1=r2I2/ I1 其中I1和I2分别表示A1和 A2的电流。
解析：本题给出了电压表和电流表，若采用下图所示的电路进行测量时教育学论文教育论文，电压表的示数不到满量程的1/20，测量值不准确，因为电表的示数没有接近量程的一半或一半以上。
因此，用上图所示的电路不能较准确的测量A1的内阻。这时候我们可以把已知电阻的电流表A2当做电压表来使用，电流表A2两端的电压可以由其示数和内阻推算出来，A2两端的电压也就是A1两端的电压，这样就可以较准确的测量出A1的内阻了毕业论文开题报告。
例3、使用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900-1000)。电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500；滑动变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图。
或
(2)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示教育学论文教育论文，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx= U1r1 r2/( U2 r1—U1 r2)或(U2—U1 )r1/U1
解析：该题目还是测未知电阻Rx的阻值的，显然本题目并没有给出电流表，我们不难发现本题里面已知两个电压表，而且电压表的内阻都是已知的，用电压表的读数除以本身的内阻就可得到通过自身的电流了，因此，我们完全可以把电压表当电流表来使用。
总而言之，类似的实验都是考查伏安法测电阻的基本原理，只要实验目的明确，充分利用题目所给出的器材，不难找出解题思路。
（作者信息：吴志民 1980.06 男 汉 甘肃 中学一级 理学学士 课堂教学及课堂互动研究）
论文关键词：初中测量电阻的几种常用方法
测量电阻是初中物理教学的最重要的实验之一，也是考察学生能力的重要命题热点之一。通过近几年中考试题我们就会发现，测量电阻方法多种多样，其应用的原理和计算方法也不尽相同，而电路图的设计更是灵活多变，如果学生对该部分知识不加以总结、消化的话，就会在做题时容易出错、造成不必要的丢分现象，因此电阻的测量看似简单，实则在教学中常常是学生的弱点，在各种考试中通过对电阻的测量的考察也可以反映出学生对电学基本知识掌握的情况，另外命题者还在不断的推陈出新，用不同的形式对学生进行考察。下面我们就对初中测量电阻的几种常用方法进行一个简单的总结，希望对同学们能有所帮助。
一、初中最基本的测电阻的方法
（1）伏安法测电阻
伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻，因为电压表也叫伏特表物理论文，电流表也叫安培表，因此，用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是：用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U，则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示，
用图1的方法虽然简单，也能测出电阻，但是由于只能测一次，因此实验误差较大，为了使测量更准确，实验时我们可以把图1进行改进，在电路中加入滑动变阻器，增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压，这样我们就可以进行多次测量求出平均值以减小实验误差，改进后的电路设计如图2所示杂志网。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律，在试验中，滑动变阻器每改变一次位置，就要记一次对应的电压表和电流表的示数，计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值，一般测三次。
（2）伏阻法测电阻
伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系，如图3就是伏欧法测电阻的电路图，在图3中，先把电压表并联接在已知电阻R0的两端，记下此时电压表的示数U1；然后再把电压表并联接在未知电阻Rx的两端，记下此时电压表的示数U2。根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识有：
I1=I2
即：U1/R0=U2/RX
所以：
另外，如果将单刀双掷开关引入试题，伏阻法测电阻的电路还有图4、图5的接法，和图3比较，图4、图5的电路设计操作简单物理论文，比如，我们可以采用如图5的电路图。当开关掷向1时，电压表测量的是R0两端的电压U0；当开关掷向2时，电压表测量的是RX两端的电压Ux。故有：。同学们可以试一试按图4计算出Rx的值。
（3）安阻法测电阻
安阻法测电阻是指用电流表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和并联电路中的电压关系，如图6是安阻法测电阻的电路图，在图6中，我们先把电流表跟已知电阻R0串联，测出通过R0的电流I1；然后再把电流表跟未知电阻Rx串联，测出通过Rx的电流I2。然后根据并联电路中各支路两端的电压相等以及欧姆定律的知识有：
U0=UX
即：I1R0=I2RX
所以：
显然，如果按图6的方法试验，我们就需要采用两次接线，可能有的同学怕多次拆连麻烦的话，那我们还可以将单刀双掷开关引入电路图，这时我们可以采用如图7的电路设计。当开关掷向1时，电压表测量的是R0两端的电流I0；当开关掷向2时，电压表测量的是RX两端的电流Ix杂志网。通过计算就有：。
以上三种测电阻的方法是最简单的测电阻方法，也是必须掌握的方法，大家会吗，除此以外，还有常用的易于学生理解的测电阻的常用方法吗？当然还有：
二、特殊方法测电阻
（1）用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值
或者
用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值，我们也可以采取以下方法：
1.如图8所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电压表测量出Rx两端的电压Ux，当滑动变阻器的滑片滑至a端时，用电压表测量出电源的电压U，根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到：。
2.如图9所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电压表测量出电源的电压U，当滑动变阻器的滑片滑至a端时物理论文，用电压表测量出Rx两端的电压Ux，根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到：
（2）用电流表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值
如图10所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电流表测量出Rx和R滑串联时的电流I1，当滑动变阻器的滑片滑至a端时，用电流表测量出Rx单独接入电路时的电流I2，因为电源电压不变，可以得到：，故有：。
（3）用等效法测量电阻
如图11所示电路就是用等效法测量电阻的一种实验电路。其中Rx是待测电阻，R是电阻箱（其最大电阻值大于Rx）。其实验步骤简单操作如下：
把开关S闭向2，读出电流表的数值I，再把S闭向1，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I不变，则读出电阻箱的数值，即为待测电阻Rx的值。
以上就是初中常见的测电阻的方法，大家会吗，希望以上总结对大家的学习有所帮助。
论文关键词：科学探究；物理概念；物理规律
论文摘要：本文通过创设学习环境，让学生感受科学探究，形成概念、认识规律，建构物理知识体系，让学生体验科学探究；最后，要通过运用、巩固、深化物理知识，让学生再次经历科学探究。
科学探究是科学家运用一系列科学方法通过一定程序解决自然领域或科学问题的研究过程，其本质是以科学态度揭示大自然奥妙并发现科学真理的思维方式。《物理课程标准》将科学探究作为课程目标与重要内容，旨在使学生通过与科学家相似的研究过程，经历提出问题、猜想与假设、实验设计等一系列感受和体验，在获取知识与技能的同时，形成实事求是的科学态度，激励积极主动的探索精神，提升标新立异的创新能力。
一、感受科学探究，创设学习环境
1.感受科学探究，创设学习概念环境。物理概念是从自然现象、物理事实或过程中抽象出来的，在教学过程中必须把相关的现象或过程展现出来，给学生创设一个学习概念的环境。创设环境有运用实验、联系实际等许多方法，但不管采用什么方法，都必须从被动地接受知识向主动地获取知识转化，体现“提出问题”和“猜想与假设”等“科学探究”要素。例如，运用实验引入摩擦力的概念，将放在桌面上的木块与跨过滑轮的绳子相连接，绳子的另一端悬挂掉盘，盘上放重物，木块在绳子的拉力作用下会运动起来。这时让学生猜想，如果逐步减少盘中重物质量，木块将如何？实验之后，再让学生相互交流，分析论证这是为什么。如此，通过科学探究，加深学生对看不见、摸不着的摩擦力的理解。
2.感受科学探究，创设学习规律环境。物理规律揭示的是物理量之间的必然联系，是客观存在的，人们只能去发现规律，而不能凭主观意志去发明创造规律。因此，物理规律教学必须首先提供一个便于探索规律、发现规律的学习环境，使学生通过观察和感受，有所发现、有所联想，萌发或提炼出科学问题。例如，在导入《闭合电路欧姆定律》时，首先将完全相同的8个“6V、0.3A”小灯泡分成两组分别并联在6V的蓄电池和6V的干电池两端，并在电源两端并联电压表监视电路电压，让学生猜想，接通电源后，两电路电压是否相同？两组小灯泡是否一样亮？根据部分电路欧姆定律，两电压表示数必然相同，两组小灯泡也一定一样亮。实验结果却发现，与蓄电池连接的电压表示数基本没有变化，而与干电池连接的电压表示数降低了2V左右，且与干电池连接的小灯泡比与蓄电池连接的小灯泡暗。进一步启发引导学生寻找两电路的不同，猜想现象原因，发现对电路的研究必须考虑电源内阻，引出考虑电源内阻的全电路定律。
二、体验科学探究，建构物理知识体系
1.体验科学探究，形成物理概念。有些概念是在观察、交流、探究等感受和体验过程中，获得感性认识并对感性材料思维加工而形成的。例如，利用人推车，牛拉犁，手提水桶，运动员举起杠铃，磁铁吸引铁钉等常见现象，引导学生分析论证、抽象概括出力是“物体与物体之间的相互作用”。有些概念则需要通过实验来建立，涉及到科学探究的更多要素。例如，电阻的概念首先引导学生回忆“什么叫导体？有哪些常见的导体？”之后，猜想“导体除了能够导电，对电流是否还有其他作用？”“要研究导体对电流是否还有其他作用，可以用什么方法？”“如果需要实验，应使用哪些仪器与材料？如何设计实验？”通过师生、生生互动制定实验方案。在电源、开关、电流表、小灯泡串联的电路中分别串入铅笔芯与镍铬导线之后，引导学生观察灯泡的亮度和电流表的示数，通过讨论、比较、分析、判断，发现镍铬导线对电流的阻碍作用比铅笔芯大，得出在物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用大小的概念。
2.体验科学探究，认识物理规律探索。物理规律需要学生以科学的态度和对科学探索的浓厚兴趣经历科学探究过程，去发现、思考、探讨。首先是通过发现问题、猜想与假设，设计实验，收集证据等一系列活动，探索事物的内在联系，提供实事求是的科学依据；之后再通过分析与论证、评价、交流与合作，得出结论。整个过程要使学生充分体验科学探究，在获取知识的同时，实现培养科学素养的目标。
3.再次经历科学探究，运用巩固物理知识。要真正理解概念掌握规律，还需要在运用物理知识的过程中再次经历科学探究，进行巩固、深化和强化。一是在运用物理知识解决具体问题的过程中强化科学探究。二是在进行实验设计和仪器教具制作的过程中深化科学探究。三是在探索解决问题的思路、方法过程中活化科学探究。
参考文献：
论文关键词：创设实验环境提高实验复习效率
实验复习是初中物理教学的重点和难点。根据多年来数百份中考物理试卷抽样分析得知，在学生的实验能力考核中，实验题得分率较低，原因是多方面的，但大多数是复习时单纯重复课本中的几大实验，淡化了实验复习效果。事实表明，实验复习应在原有基础上，根据不同实验要求创设出新的实验环境，调动学生积极性，挖掘和拓展概念规律的内涵和外延，增大实验容量，有效利用实验复习时间，更好地培养和发展学生的发散思维能力和操作能力，达到事半功倍的复习效果。
一.创设实验环境，展示实验通性
分析近几年来全国各地中考物理试卷可知，中考物理实验题型基本要求大致为：能分清实验仪器的名称、用途及装置结构；熟悉实验原理、目的及实验器材；能根据实验目的设计实验方案、步骤和有关表格；会画有关示意图；掌握操作过程；会读各种仪表示数；会填写实验报告；会根据原理公式进行相关的计算；会判断实验过程中的操作错误或装置错误；会分析处理实验数据；会分析和排除实验中的故障；会根据条件设计探究性实验。实验复习围绕上述内容进行强化训练大有裨益。创造性是中考物理实验题的灵魂，实验复习着重体现实验内容与创造性紧密联系，突出学以致用的原则，有效促进学生运用学科知识解决实际问题的能力。比如复习用刻度尺测物体长度实验时，设置这样一些情景：用刻度尺能估测矿泉水瓶的容积吗？用刻度尺还能做哪些实验？引导学生积极思考，反馈出多种信息：声学中，验证音调与频率有关；热学中，钢尺和木尺测同一物体的长度不等，说明不同材料的热胀冷缩程度不同；电学中，塑料尺、木尺可做摩擦起电实验、绝缘体实验；力学中，尺可当简易杠杆使用教育学论文，与报纸配合可验证大气压是很大的，可制作跷跷板，特殊长度测量中离不开刻度尺。可谓“一尺激起千层浪”，使之形成科学思维方法，让学生把手里的“冷粑团”加工成美味佳肴。
二.创设实验环境，丰富实验内涵
素质教育替代“应试教育”，旨在全面发展和提高学生的创新能力。新课标的落实给中学物理实验教学带来了生机，为初中物理实验复习创设了有利条件。在实验复习课中，应充分发挥实验室的功效，比如复习电阻和电功率的测量，实验室仍摆出伏安法测电阻的器材，而黑板上的实验要求却大有变化：①若将电流表换成一个已知电阻的小灯泡，能否测出未知电阻和电功率？②将电压表换成已知电阻的小灯泡，能否测出未知电阻和电功率？③伏安法测电阻中，电流表无示数，如何用电压表检查其断路位置?④测小灯泡额定功率时，电源电压为6伏，灯泡额定电压为3.8伏，电压表15伏量程已坏不能使用，其余器材完好，不能换用其他仪器，如何测出小电灯泡的额定功率呢？画出电路图并加以说明。⑤电源电压为4.5伏，现只有一个电流表，一只标有“0.2A”的小灯泡，一个开关和一只“20Ω 2A”的变阻器，若干导线，估计小灯泡的电阻为12.5欧左右，能否测出小灯泡的额定功率？⑥用电能表，秒表如何从测出一个用电器的功率？⑦上述测量中用了哪些近似条件？通过布障设疑，加深知识横向和纵向联系，丰富了实验内涵，又如测量密度实验时，可列出下列条件：①不规则小金属块、细线及轻弹簧、刻度尺、盛有适量水的容器，测金属块的密度。②细杠杆和支架、盛水容器、砝码、细线、刻度尺，测量金属块和密度中国学术期刊网。③弹簧秤、盛水容器、细线、小金属块、未知液体，测量小金属块的密度和未知液体密度。④一些金属粒、烧杯和水、天平、砝码，测量金属粒的密度。⑤压强计、刻度尺，测待测油的密度。⑥U型管和水、刻度尺，测量菜油密度。到此，学生对密度测量有了较深认识，对密度内涵形成丰富认识，复习其他它演示实验及学生实验进亦如此。
三.创设实验环境，拓展实验内容
简单的重复，平铺直叙的讲述不利于实验复习。实验复习课灵活多变，旧题型新包装，使学生有耳目一新的感觉。可以将近几年中考物理实验题型加以整理，梳理成型，归纳成类，通过训练操作逐步形成规律，在新、趣、奇中享受成功的喜悦。如复习密度测量时，附加条件不同，解决方法也各异：①一大池盐水体积为V，给一质量为M的量筒教育学论文，天平和砝码，估测池中盐水里含盐的总质量，写出简要的步骤和最后表达式。②一块坚硬岩石质量约1千克，要求在一般家庭条件下用杆秤为主要测量工具，粗略测量这块岩石的密度，请简要写出测量密度的主要过程。③给你一支弹簧秤、空瓶、水、油，如何测出油密度？④一个量筒，水和金属盒，用这些工具能测出该金属盒的密度吗？若能测出，写出方法和最后的表达式；若不能，还需哪些器材？金属盒能放入量筒内吗？⑤为测石蜡块的密度，无天平量筒，只有两个杯子和一桶水，一根大头针还有一根自行车胎气门芯用的细长橡皮筋，请写出实验原理，操作步骤和最后密度表达式，蜡块可放进杯里。⑥用天平、刻度尺可以测出地图上某地的面积吗？把知识拓展，避免学生背实验步骤、画实验图的呆板复习方法。
总之，在初中物理实验复习教学中，教师要深钻教材，总结规律，紧扣复习内容，创设出新趣奇的实验情境，让学生在问题的情境中不断思索、分析、归纳、总结，发展自己记忆能力、思维能力、动手动脑解决实际问题的能力，使初中物理复习的各个环节如同一支交响乐，达到齐奏谐鸣，异曲同工之效。
随着我国电力系统的发展，接地网阻抗测量已经成为电力系统安全可靠运行的重大课题之一，受到了越来越多的关注，《电力行业标准DL/T 475-2006》推荐采用异频电流法测试大型接地装置的工频特性参数，而随着大家的重视，目前变频技术在国内外接地网阻抗测量得到了广泛的应用，并取得了成效。在变电所的建设中，接地网的敷设是否合格，关系到变电所运行后设备和人身的安全。接地阻抗的大小，是衡量接地网敷设是否合格的唯一指标。对变电所大型接地装置的接地阻抗测试就是重中之重的工作，但由于电网结构密集和复杂，造成测试过程中存在许多的干扰，严重影响了测试结果的准确。本文给出了接地阻抗现场试验中的互感问题及其分析。
关键词: 阻抗测量，变频法，互感
中图分类号：O353.5 文献标识码：A 文章编号：
1 本文的主要研究内容
用变频电流法测试大型接地装置的工频特性参数，数据稳定，重复性好，抗干扰能力强。现场主要通过变频30°夹角法来测量大型接地装置，给出了接地阻抗现场试验中的互感问题及其分析。
2互感电压的影响
当电流线与电压线存在平行段时,通过电流线的测试电流会在电压线上产生的感应电压，引起测量的误差。电流线与电压线之间的距离越小感应电压越大、并行长度越长感应电压越大、电流线的测试电流越大感应电压越大。电流线和电压线使用停电的架空线不同相作测量时,由于两线之间距离较近,互感电压甚至有可能高于测量的电压。三角形方式布置电极时,若电压线与电流线存在距离较近的并行段,互感电压也会引起测量误差。
2.1 互感对测量影响
某220kV变电所最大对角线长度Dm约283m，接地电阻设计要求值为0.19Ω。电流、电压极与变电所地网边缘直线距离900m。电流注入点经纬度、电流极经纬度、电压极经纬度见表（表2.1)
表2.1某220kV变电所接地阻抗试验参数表
第一次放线电流线与电压线之间有一段间隔5m，长度500m左右平行线，如下图（图2.1），变频法5A测试时，接地阻抗数据Z=0.229Ω，不满足设计要求。
图2.1 某220kV变电所第一次放线图
第二次放线电流线与电压线之间间隔200m左右，如下图（图2.2），变频法5A测试时，接地阻抗数据Z=0.155Ω，满足设计要求。
图2.2 某220kV变电所第二次放线图
试验导则要求三极法直线（0.618 法）布置时电流极长度L=5D，在大地网中若地网最大对角线D=500m，电流线长度将达2500m，电压线长度达1500m左右，布线时需认真考虑测量线间互感对测量的影响。
产生互感干扰的原因，当电流线与电压线平行接近时，电流线中的电流I将在电压线中感应出电势em=IM，式中M为二线间的互感抗，线间无互感时，电压表测量值：UG=IRG，线间有互感时电压表测量值：UG=IRG+em=I（RG+M），利用伏安法计算将产生很大的误差。用功率表法、cosφ表法并经倒相测量虽可消除无功分量的影响但由于表计工作点的不同，内阻的影响，产生的误差仍不可忽视。
具体测量时，有时利用已有的架空线路作为电流电压测量引线，由于线间距离小，互感较大，测量误差将增加，为了减少工作量建议架空线作为电流线，而电压线单独敷设以减少互感的影响。
从该220kV变电所的测量结果分析，电流电压辅助线平行距离长短及两线间的距离大小对测量的结果影响还是挺大的，所以用三极法建议当变电所设计值较小时，两线间的距离应大于10m以上，以消除互感影响造成的误差。
3结论和展望
φ表法并经倒相测量虽可消除无功分量的影响，
作者简介朱宏法，浙江省杭州市人，工程师，2003年毕业于浙江大学。2007～2010年就读于浙江大学电气工程学院工程硕士专业。目前从事状态检测工作，现任浙江省电力公司检修分公司。
孙正竹，江苏省淮安市人，工程师，2004年毕业于中国农业大学。2007～2010年就读于浙江大学电气工程学院工程硕士专业。目前从事高电压试验工作，现任浙江
省送变电工程公司电气调试公司，主要负责高压试验工作。
第三作者 浙江省送变电工程公司 林成理 浙江温州人，现任浙江省送变电工程公司电气调试公司，主要负责高压试验工作。
第四作者浙江省送变电工程公司 马飞翔 浙江杭州人，现任浙江省送变电工程公司电气调试公司，主要负责高压试验工作。
4参考文献
傅智为.异频接地电阻测试仪的研制以及冲击接地电阻的仿真研究.华中科技大学硕士学位论文, 2008.
徐建平.接地电阻测量方法的误差分析与工程实践.浙江电力,2004,(4):23-27
冯志伟,肖稳安,马金福.影响接地电阻测量结果的因素分析.建筑电气,2010,(15):38-41
金祖山,胡文堂,张一军,蒋建玲,刘黎.提高大型接地网接地阻抗测量准确性的方法和措施.水电能源科学,2005,23(5):76-85
[论文摘要]新课标指出高中物理课程应促进学生自主学习，通过多样的教学方式，帮助学生学习物理知识和技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度和科学精神，高中物理探究性实验由于其重视过程和方法，有利于提高学生发现问题、解决问题的能力，有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。
一、高中物理实验教学存在的问题
目前在应试教育的影响下，物理实验教学难以发挥它应有的作用。许多教师很少做实验，不愿花时间从事实验教学，实验只被作为收集数据，验证理论，应付考试的工具。学生实验形成了教师讲，学生做，教师示范，学生模仿的教学，学生成为被动的接受者，以至于学生很少提出问题。没有养成实事求是的科学态度，没有学会解决问题的科学方法，学生的主体地位远没有得到重视，学生缺乏主动探究的欲望和热情，忽视了实验对学生科学思维方法和创新能力的培养。新课标指出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。通过多样的教学方式，帮助学生学习物理知识和技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度和科学精神，因此，高中物理实验教学迫切需要改革。探究性实验由于其重视过程和方法，有利于提高学生发现问题、解决问题的能力，培养与他人合作的精神，养成实事求是的科学态度，有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。强调通过实验探究提高学生的科学素养，已成为当前实验教学改革的主要方向。
二、强化新课程理念，改革实验教学模式
物理实验为培养创新精神提供了最佳环境，尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验，可使学生亲身感受到物理实验的实用价值，能强烈激发学生的创造动机。教师应成为勇于进取、善于创新的模范，无论实验方法的革新、教具的创造、实验的新颖设计，对学生都有很强的感染力，会不知不觉在学生心里播下创造的种子。具体做法：进一步加强了对学生实验兴趣的培养。物理学家爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师。”而兴趣的培养，一要靠老师的正确引导，二要靠学生亲身到实验中去激发。教师要善于把握实验的科学性，挖掘实验的趣味性，制定切实可行的督促、检查方案，或展示、或竞赛、或讨论，使学生饶有兴趣地完成课本或课外小实验、小制作，对活动中表现突出的，及时给予表扬和鼓励，这对提高学生的实验兴趣很有帮助；物理实验教学中，既要发挥教师的主导作用，又要突出学生的主体地位，充分调动学生的积极性和主动性，使学生积极主动的参与实验。课本让学生看，实验让学生做，思路让学生想，疑难让学生议，错误让学生析，并且多给学生提供独立设计实验的训练机会，最大限度地发挥学生的探索潜能，培养学生的实践能力和创造能力。
三、探索实验原理，发展科学思维素质
学生实验的“灵魂”是实验原理，只有把实验原理放在处理实验教学的首要位置，才会使物理实验教学“活”起来。若能在教师有目的的引导下，对实验原理进行挖掘和探索，将能有效地培养学生按科学方法思考解决问题的习惯，发展学生的科学思维素质。在基本实验教学中，必须抓好以下两点：（1）对实验原理的正确理解。要知道这个实验为什么这样做，它的理论根据是什么，不这样做还能怎样做，那一种做法更好，更可行。这是培养学生实验设计能力的一个关键。（2）对常用的物理仪器要熟练使用，这是实验的基础，是实验的工具。常见的实验仪器有以下十三种：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧称、温度计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。对这些常见实验工具不仅要能正确熟练地使用，甚至要知道实验仪器的原理。例如，在《把电流表改装为电压表》实验中，需要测定电流表的内阻，书中直接给出了半偏法，对这一方法的出现学生普遍感到很突然。我们可以这样做，先让学生自己设计一种测电流表内阻的方法，然后对学生中使用最普遍的两种方法进行分析。转贴于 第一种是常见的伏安法，该方法在测一般电阻时可用，但在测电流表内阻时却是不可取的，因为我们测定电流表内阻的目的是用它来改装为电压表，若电流表内阻测量不准确会直接影响改装后的伏特表的精确程度。第二种方法的原理是由伏特表测出电流表和变阻箱两端的总电压U，从电流表读出电流值I，则电流表内阻Rg=U/I-R，这一方法可以消除伏特表分流作用所带来的误差，但却暴露出学生对灵敏电流计的作用不甚清楚，其实灵敏电流计不能准确的测量电流强度，只能作为检流计，既然电流强度的准确值不知道，自然也就无法求出电流计内阻Rg的准确值。在分析了以上两种方法的不足之后，利用并联电路的电流分配关系引导学生得出半偏法已是水到渠成。
四、营造主动探究的氛围，强化学生参与意识
新课程的实验课是要学生通过实验来学到知识，训练技能，并经历一个科学探究的过程。教师在课堂教学中起着主导作用，而一堂课中教师的情感投入往往影响着每个学生的情感投入。教师能否营造一个和谐民主的教学氛围是能否让学生主动探究的前提。在一节课中，有师与生、生与生之间的人际交流，在这个交流环境中，若要使学生有好的课堂氛围，有热烈的讨论，有激烈的争论，有独特的发言，甚至有创造性的思维，都必须让学生从心理上有一种安全感，有一种无拘无束的自然情感的流露。因此，要求教师从尊重学生出发，有和善的语言，温文尔雅的教态去创设这个环境。民主、有序的学习环境有利于激发学生主动探究的欲望，教师要有与人为善的教态，尊重学生、鼓励学生发表独立的见解。实验课中学生的“哇”、“喔”等声音，是学生最真切的情感体现。
当然，在物理实验的教学改革实施中，我们还将面临着许多新的问题，还需要在今后的工作中进一步的研究与探索，我们将在不断的反思中，不断地改进、不断地总结经验，使物理实验的教学改革工作不断地深入，不断地完善。
[参考文献]
[1] 阎金铎.物理教学论[M].南宁:广西教育出版社，1997.
论文关键词：信息技术，初中物理，概念教学
《物理课程标准》指出：“应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中，教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示，使静态的知识生动化，促使学生动手、动脑，不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾，分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向，让学生既获得了知识、又掌握了方法，培养能力，从而真正实现物理概念教学的目的。
一、呈现物理情景，引入概念
建构主义认为：“学生的知识不是通过教师传授获得的，而是学生在一定的情境中，借助教师和同学的帮助，利用必要的学习资源，通过一定建构的方式获得的。”因此，在物理概念引入教学中，运用信息技术呈现物理情景，能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激，从而有效激发学生的好奇心，点燃学生的思维火花。
如，“动能”教学时，我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现，学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感，也提了许多问题：“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象，无论是视觉效果还是听觉效果，都能给学生深刻的印象，让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识，从而为建立“动能”的概念打下基础。
因此，在物理概念教学中初中物理，创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境，使学生感知大量的感性材料，对物理现象有一个明晰的印象，有利于学生形成正确的物理概念，加深理解物理规律。
二、揭示本质属性，理解概念
物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识，并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上，通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此，在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上，引导学生进行分析、综合、抽象，摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西，以揭示现象和过程的本质属性。
如，“重力”教学时，我先播放铅球和跳高比赛的视频录像，然后提出问题：奋力投出的铅球和跃过横杆的运动员最终会处于怎样的状态？这样的竞技项目挑战的是人类的什么极限？问题的提出，激起了学生浓厚的兴趣。待学生回答之后，再播放神舟七号航天飞船成功升上太空和宇航员在飞船舱内的生活和工作情景的视频，再一次提出问题让学生思考：在远离地球的太空中，宇航员可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中，这又是什么原因呢?
这样，借助信息技术展示现实生活中的重力现象，丰富了学生的感知，激发了学生积极思维，在鲜明对比的情境中，抽象概括出重力概念的本质属性，使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。
三、突破教学难点，深化概念
将物理学科教学与信息技术整合，利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用，不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识，激励学生参与教学过程，而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题，深化概念规律的理解。
如，“电流”一节，难点是学生无法观察到电流的形成与方向，因此，电流的概念理解起来比较困难。在教学时，我利用Flash软件进行仿真“模拟”，把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关，电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出，通过小灯泡时，灯泡发光，最后回到负极(用 “一”表示)，形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结，很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点，对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。
因此，在物理教学中，教师应充分利用信息技术教学手段，根据教学内容精心设计，把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像，帮助学生在头脑中建立正确模型中国。从而有效突破教学难点，加深对物理概念的理解。
四、动态分析过程，活化概念
物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学，运用信息技术的动态变化功能，进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系，形象直观地“顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化，从而达到活化概念的目的。
初中物理如，有关滑动变阻器的滑片移动时初中物理，电流表、电压表示数变化情况的判断以及变化范围的计算问题，一直是历年中考物理试题和各种物理竞赛中的热点。而学生普遍感到此类题难度大，得分率也较低。
如右图所示的电路中，滑动变阻器R2的滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时，可充分利用信息技术的动态变化功能，制成课件进行以下动态分析：把电压表和电流表等效替换，电压表等效于开路，电流表等效于一条导线。由此不难看出，电路中的电流只有一条道路，即串联电路，电压表测量的事滑动变阻器的电压。
这样，运用信息技术对电路进行动态分析，既让学生充分理解了电路的规律，也加深学生对电学部分相关概念的具体认识，深化和活化了物理概念，收到良好的教学效果。
五、加强练习反馈，巩固概念
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