1-1导线计算例题
1-1导线的识别与选择
教师活动
学生活动
4.教师巡回指导,对学生的操作进行检查。
安全第一
3、导线的选择
1）颜色的选择
敷设导线时，相线L、零线N和保护零线PE应采用不同颜色的导线。根据需要选择不同导线。
一般用途导线：
黄色 相线 L1相
绿色 相线 L2相
红色 相线 L3相
浅蓝色 零线或中性线
保护接地(接零)
绿/黄双色
二芯：红色 相线、零线 浅蓝色
技能点：根据实际要求选择合适的导线。
学习评价标准
评价项目
评价标准
权重%
20
教学过程
教师活动
学生活动
任务分析
1、教师运用实物及教学PPT展示常用导线及电工材料及相关知识。
2、接受学生的咨询。
1．为学生提供导线及电工材料及所需工具器材，并提示安全注意事项。
为学生分配作业场地。
2．接受学生咨询并监控学生的讨论。
课程名称
电工技能与实训
授课日期
年月日
课时数
2
教学内容
导线的识别与选择
授课班级
电子电器28班
教学目标
知识目标：
了解导线及电工材料的分类与识别。
技能目标：
会根据用户实际需要选择合适的导线。
素质目标：
培养收集和处理信息能力、逐步培养表达和沟通的能力。。
教学重点
知识点：各种导线及电工材料的分类、符号和用处。
对各小组工作进行综合评估，提出改进意见和注意事项。知识转化-----实际安装中我们还应该注意什么？
3）按机械强度选择导线截面
其实无论何种情况，我们在铺设电线时首先要考虑到机械强度的要求。
机械强度要对照表格来选择：
《电工技术基础》第一章
分电路消耗功率，为负载性质
➢ 当计算的
时，说明U、I的实际方向相反，此部
分电路产生功率，为电源性质
相关知识
二、电路的基本物理量
4.电能与功率
例题1-2
图1-6所示直流电路中，
，
，
，
，求各电路元件消耗或产生的
功率 、 、 及整段电路的功率P
➢ 对元件1，
，电流和电
压的参考方向一致，元件1消耗功率16 W
任务导入
相关知识
一、电路的组成
电流流过的回路称为电路
它可以实现电能的传输、分 配与转换，还可以实现信号 的传递与处理
电源
0 1 向电路提供电能的设备，如发电机、信号源、电池等
负载
0 2 在电路中接收电能的设备，如电灯、空调、电动机等
中间环节
0 3 连接电源和负载的导线、控制电路通断的开关、检测 和保护电路的控制设备及仪器仪表等
0 1 可用于测量交直流电压、电流、电阻等多种电量 0 2 可用于测量电容、电感以及晶体管的某些特性
0 3 可用于检测多种电子器件的好坏及调试各种电子设备
相关知识
三、万用表的使用
万用表根据显示方式的不 同，可分为指针式（模拟 式）和数字式两大类
指针式万用表--图1-7〔a〕 0 1 以指针式电流表作为表头，测量结果通过指针在表盘上显示
机械调零螺钉
0 2 在测量前用来调零，测量前表针如果不在0刻度线，可用螺丝刀调整该螺钉使表针复位
欧姆调零旋钮
0 3 测量电阻前，先让红、黑两表笔短接，此时表针应指在电阻〔欧姆〕挡的零刻度线上 如果未指在零刻度线上，可调整该旋钮使表针复位
相关知识
三、万用表的使用
2 . MF-47型万用表的面板
第1章 电路的基本定律与分析方法
例:
b
I1 I2
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路：ab、ad、… （共6条）
节点：a、 b、… ... (共4个）
回路：abda、… ... （共7 个）
我们为什么要学习
《电工电子技术》 这门课?
学习后续课程的需要 今后从事岗位技术工作的需要
电工电子技术
课程性质:技术基础课 机械制造与自动化专业
紧密结合工程实际,学习电工、电子技术的基本理论、 基本知识和基本技能，为学习后续课程及从事工程技术 工作打下一定的基础。
课程内容:
课程内容的基础性与普遍适用性
求：U1
U1- U6 - U5 +#43;20) =0
U1=-5V
1.1.4.3 支路电流法
1.支路电流法的概念 以各支路电流为未知量依据基尔霍夫两条定律列 方程的分析方法称为支路电流法
例 I1
c +R1
E1 -
a
I2 R2
d
I1 ＋ I3 ＝ I3
I3 R3
+ _ E2
例如：手电筒电路
电源
开
关
负载
三、电路的作用
（1）用于电能传输、分配、与转换——如照明用电 电路。这种电路特点是工作电压高、传输电能大， 常称为电力电路。
发电机 升压变压器
降压变压器
热能,水 能,核能 转电能
传输分配电能
电灯
电能转换 为光能
（2）用于信息传递和处理——如扬声器电 路.
[精品]2-1 闭合导线的坐标计算
![[精品]2-1 闭合导线的坐标计算](https://img.taocdn.com/s3/m/b10855ac70fe910ef12d2af90242a8956becaade.png)
[精品]2-1 闭合导线的坐标计算闭合导线是电气工程中非常重要的导线，在电气工程设计中也是非常重要的组成部分。
因为与电气设备有良好的连接，使设备具有一定的阻抗。
如开关柜、配电柜等，通过导线连接而成的线束。
导线本身的位置就是坐标中的一部分。
本文就简单讲讲闭合导线的坐标计算的问题。
首先看问题：在闭合导线的坐标中，是不是所有的导线都能够计算出来呢？一、确定坐标首先，我们要明确一个问题：在这个坐标中，导线本身的位置是不包含在内的。
也就是说，我们只能根据导线本身的轴线确定其坐标。
我们需要知道，导线的坐标是一个“点坐标”，而不是“圆坐标”，“线坐标”和“圆坐标”都是以导线自身的轴线为基础，但我们要知道“线坐标”这个点坐标就是位于导线自身圆心内中心点上（此点在直线段上）的连线状态下所测得一直线段轴线的直线向量关系，即，这根线在这条线上所测得一直线段轴线。
而圆坐标可以表示为：线坐标为 Y轴中心连线坐标为 Y轴坐标；圆坐标为圆心内连接线轴与线轴线重合关系表示为：线坐标为 Y轴坐标；圆坐标为中心连线坐标系中连线坐标与其轴线重合所计算出来的连线位置之差为半径。
根据以上定义我们知道闭合导线坐标中应该包含：导线自身、线束及周围导线；如果包含导线自身等就不能用坐标了。
由于此闭合导线是由连接线束之间形成一条封闭圈所以无法通过坐标计算得到；如要确定闭合导线所处位置就要知道闭弧内导线为 Y 轴中心连线坐标系中轴线同方向的连线关系；只有在保证线簇和线束周围导线有一定距离才能通过坐标计算得到闭合导线所处位置。
因此可通过下面几种方法进行参考计算。
1、根据导线自身的坐标及线路的交点判断线束的直线段所测得的轴线坐标，并将已知线束到中心点的距离乘以线束到线束之间的线径来求出闭合导线与轴线间的相对位移。
如：直线段为 L,线束为 L,那么线束的中心点为 L,线径为 L,那么线路也就是 L向量与线束是同轴的，而线路不相交。
这两个线路的交点就是(L- L)×(L- L+ L)^(a)。
比载计算
计算比载公式1．自重比载导线本身重量所造成的比载称为自重比载，按下式计算（2-1）式中：g1—导线的自重比载，N/m.mm2；m0一每公里导线的质量，kg/km；S—导线截面积，mm2。
2．冰重比载导线覆冰时，由于冰重产生的比载称为冰重比载，假设冰层沿导线均匀分布并成为一个空心圆柱体，如图2－1所示，冰重比载可按下式计算：（2-2）式中：g2—导线的冰重比载，N/m.mm2；b—覆冰厚度，mm；d—导线直径，mm；S—导线截面积，mm2。
图2-1覆冰的圆柱体设覆冰圆筒体积为：取覆冰密度，则冰重比载为：3．导线自重和冰重总比载导线自重和冰重总比载等于二者之和，即g3＝g1+g2（2-3）式中：g3—导线自重和冰重比载总比载，N/m.mm2。
4．无冰时风压比载无冰时作用在导线上每平方毫米的风压荷载称为无冰时风压比载，可按下式计算：（2-3）式中：g4—无冰时风压比载，N/m.mm2；C—风载体系数，当导线直径d< 17mm时，C=1.2；当导线直径d≥17mm时，C=1.1；v—设计风速，m/s；d—导线直径，mm；S—导线截面积，mm2；a—风速不均匀系数，采用表2－1所列数值。
作用在导线上的风压（风荷载）是由空气运动所引起的，表现为气流的动能所决定，这个动能的大小除与风速大小有关外还与空气的容重和重力加速度有关。
由物理学中证明，每立方米的空气动能（又称速度头）表示关系为：，其中q —速度头（N／m2）,v—风速（m/s），m—空气质量（kg/m3），当考虑一般情况下，假定在标准大气压、平均气温、干燥空气等环境条件下，则每立方米的空气动能为实际上速度头还只是个理论风压，而作用在导线或避雷线上的横方向的风压力要用下式计算:式中：P h—迎风面承受的横向风荷载（N）。
式中引出几个系数是考虑线路受到风压的实际可能情况，如已说明的风速不均匀系数α和风载体型系数C等。
另外，K表示风压高度变化系数，若考虑杆塔平均高度为15m时则取1；θ表示风向与线路方向的夹角，若假定风向与导线轴向垂直时，则θ＝90°；F表示受风的平面面积（m2），设导线直径为d(mm)，导线长度为L（m），则F=dL×10-3。
有一长度为100km的110KV...
第一章例1-1 有一长度为100km 的110KV 输电线路，导线型号为LGJ-185，导线水平排列，相间距离为4m ，求线路参数及输电线路的等值电路。
解： 线路单位长度电阻为：)/(17.01855.311km Sr Ω===ρ由手册查得LGJ-185的计算直径为19mm ，三相导线的几何均距为：)(5040)40002(4000400033mm D D D D ca bc ab m =⨯⨯⨯==线路单位长度电抗为：)/(409.00157.0195.05040lg 1445.00157.0lg1445.01km r D x m Ω=+⨯=+= 线路单位长度电纳为：)/(1078.210195.05040lg 58.710lg 58.76661km S r D b m ---⨯=⨯⨯=⨯=不计电导参数，全线路的集中参数为：())(9.4017100)409.017.0(11Ω+=⨯+=+=j j l jx r Z)(102781001078.2661S j j l jb Y --⨯=⨯⨯==该线路等值电路的修正吸收应取为：1=Z K 、1=Y K ，则等值电路如图1-9所示。
图1-9 线路等值电路例1-2 有一台SFL1-20000/110型降压变压器向10KV 网络供电。
铭牌上给出的实验数据为：kw P k 135=∆，5.10%=k u ，kw P 220=∆，8.0%0=I ，11/110=K ，试求归算到高压侧的变压器参数，并作等值电路。
图1-10 变压器等值电路解：归算到高压侧的变压器等值电路如图1-10所示。
参数为：)(08.420100011013510002222Ω=⨯⨯=∆=N N k T S U P R )(52.63201001105.10100%22Ω=⨯⨯==N N k T S U u X)(1082.1110100221006220S U P G N T -⨯=⨯=∆=)(102.13110100208.0100%6220S U S I B N N T -⨯=⨯⨯==例1-3 有一条长度为400km 的330KV 架空输电线路，导线水平排列，相间距离8m ，每相采用3002-⨯LGJQ 分裂导线，分裂间距为400mm ，试求线路参数及等值电路。
1-12单导线条件平差计算--单一闭合导线条件方程
A
三个条件方程：
1.多边形内角和闭合条件（1个）
N
SN-1
βN
SN βN+1 β1
N-1 βN-1
2.纵、横坐标增量闭合条件（2个）
β2
B(1)(N+1) S1 2
S2
β3 β4
3
S3
4
闭合导线示例图
单一闭合导线条件方程
1.多边形内角和闭合条件
由于导线网构成了多边形，其 N 个转折角的平差值应满足多边形内角和条件。
单一闭合导线条件方程
2.纵、横坐标增量闭合条件（2个）
如果x、y 以米为单位，w、vS 以厘米为单位、vβ 以秒为单位。
[cos Ti
vSi
]1N
1
[( yN 1
yi )vi
]1N
wx
0
[sin Ti
vSi ]1N
1
[(
x
N
1
xi )vi ]1N
wy
改正数条件方程式-纯量形式
A
[vi
]N 1 2
w
0
[cos Ti
vSi ]1N
1 2062.65
[(
y
N
1
yi )vi ]1N
wx
0
N
SN-1
βN
SN βN+1 β1
N-1 βN-1
[sin Ti
vSi ]1N
1 2062.65
[(
x
N
1
xi )vi ]1N
wy
0
【高中物理】高中物理(人教版)选修1-1同步教师用书：第3章 第5节 高压输电
五、高压输电学习目标知识脉络1．知道为什么要用高压输电．(难点)2．会计算输电过程的损失．(重点、难点)3．掌握减少远距离输电能量损失的途径．(重点)4．知道电网在能源利用上的作用.减小电能输送损失的方法[先填空]1．输电损耗的原因：由于输电线路存在电阻，就会产生热效应有电能的损耗；损耗的电能会随着输送电能的增大和线路的增长而增大．2．减小输电损耗的方法：减小输送线路的电阻，其途径：(1)尽量采用导电性能好的材料，(2)使导线粗一些．3．减小输送的电流，在输送功率一定时，必须提高送电的电压．[再判断]1．输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．(√)2．减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．(√)3．在电能的输送过程中，U为输电电压，r为输电线电阻，则输电线中电流为I＝Ur.(×)[后思考]1．减小输电线路上的损耗有哪些途径？【提示】减小电阻和提高输电电压．2．高压输电是不是电压越高越好？【提示】不是．电压很高时，绝缘器材等技术问题会复杂且要求高．所以不是电压越高越好．1．输电线上的功率损失由于P＝IU，则有输送电流I＝PU.设输电线电阻为R线，输电线上的电流为I线，则功率损失P损＝I2线R线＝P2U2R线．2．输电线上电压损失输电线上电阻两端电压ΔU＝I线·R线，这样用户得到电压U′＝U－ΔU，即ΔU＝U－U′是导线中电压损失．3．减少功率损失和电压损失的方法(1)减小输电线上的电阻：即增大导线横截面积和用导电性能较好的材料，这种方法在实际生产中效果有限．(2)减小输电电流，在输出功率不变时，由P＝UI知可增大U来减小I.1．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是()【导学号：46852066】A．输电线上的电压损失跟输电电压成正比B．输电线上的功率损失跟输电电压成正比C．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比【解析】由I线＝P送U送可知ΔP＝P2送U2送·R线，选项C对；ΔU＝P送U送·R线，选项A错；ΔP＝ΔU2R线，选项D对．此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混而错选B.【答案】CD2．输电导线的电阻为r，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为()A．U1∶U2B．U21∶U22C ．U 22∶U 21D ．U 2∶U 1【解析】 由P ＝UI 得输电线中的电流I ＝P U .输电线中损失的功率ΔP ＝I 2r＝(P U )2r ＝P 2r U 2，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，ΔP 1∶ΔP 2＝U 22∶U 21.【答案】 C3．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是 ( )【导学号：46852067】A ．可节省输电线的材料B ．可根据需要调节交流电的频率C ．可减少输电线上的能量损失D ．可加快输电的速度【解析】 高压输电可使输电电流减小，可减少输电线上的能量损失，又不用较粗的输电线，选项A 、C 正确；高压输电不能改变电流的频率和输电速度．选项B 、D 错误．【答案】 AC1．输电电压是指在高压输电线始端的电压U ，损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU ＝IR 线．2．无论是从减小输电线路上的功率损失，还是从减小电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流．电 网 供 电[先填空]1．电网将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来，形成全国性或地区性输电网络．2．优点(1)在一次能源产地使用大容量的发电机组，降低运输一次能源的成本．(2)保证发电与供电系统的安全与可靠，协调不同地区电力供需的平衡．(3)根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力，使电力供应更加可靠，质量更高．[再判断]1．电网是将多个电厂发的电连接起来，形成输电网络．(√)2．采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益．(√) 3．电网可以协调不同地区电力供需平衡．(√)[后思考]1．输电过程为何有升压变压器还要有降压变压器？【提示】升压后输电是为了减小电能损耗，用户所用的是低压电，所以还要降压，故输电过程有升压变压器还要有降压变压器．2．高压输电中为何能减少输电损失？【提示】输送相同的功率P＝UI知U越大I越小，P＝I2R线越小．损1．输送电能的过程发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位，如图3-5-1所示．图3-5-12．各量间的关系(1)功率关系：发电机输出功率P1，升压变压器的输出功率P2，降压变压器的输出功率P3，线路损失功率ΔP.理想变压器满足：P1＝P2＝P3＋ΔP.(2)电压关系：在输电电路中，输送电压U1，线路损失电压ΔU，降压变压器的输入电压U2，满足：U1＝ΔU＋U2.(3)功率、电压、电流、电阻之间的关系①输送功率P1、输送电流I、输送电压U1的关系：P1＝IU1.②损失功率ΔP、输送电流I、线路电阻R的关系：ΔP＝I2R.4．(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高到原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是()【导学号：46852068】A．输电线上的功率损失是原来的1 nB．输电线上的功率损失是原来的1 n2C．输电线上的电压损失是原来的1 nD．输电线上的电压损失是原来的1 n2【解析】当输电电压升高为原来的n倍时，输电电流减小为原来的1n，输电线上损失的功率为P损＝I2R，所以输电线上的功率损失降低到原来的1n2；因输电线上的电压损失U损＝IR，所以电压损失是原来的1n，故选项B、C正确．【答案】BC5．某电站发电机组的总输出功率为440 kW，现用2 200 V的电压，用铝导线将其送到离电站10 km远的工厂，要求电能输送过程中的损耗为输出功率的10%，求铝导线的总电阻应为多大？【导学号：46852069】【解析】由P＝UI可求出输送电能的电流，I＝PU＝440 0002 200A＝200 A由P损＝I2R可求出铝导线的总电阻，R＝P损I2＝ηPI2＝0.1×440 000(200)2Ω＝1.1 Ω.【答案】 1.1 Ω1．解决高压输电题目要画出输电图．2．高压输电并不是电压越高越好．高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。
电力系统稳态分析教学资料 01例1-1
• 由以上分析计算可见，分裂导线电抗小 于不分裂导线；
• 分裂导线电纳增加。
• 不分裂导线中间相实际运行电压高于 196.8kV时将首先产生电晕，而分裂导 线中间相运行电压高于217.2kV时才会 产生电晕
• 分裂导线应用很有效。
Dm 3 8 8 2 8 102 1008 cm
• LGJQ-600计算直径 r=1.66cm • LGJ-2×300每根计算直径:r=1.26cm,d=40cm,
req rd 1.26 40 7.099 cm
• ⑴每公里电阻
LGJQ 600 :
r1
S
31.5 600
0.0525
例1-1 求某330kV输电线路两种导线结构方案 中，单位长度的电阻、电抗、电纳和电晕临界 电压。导线均为水平排列，相间距离均为8m。 • ⑴导线为LGJQ-600型，计算直径为33.2mm
• ⑵导线为LGJ-2×300型，每根导线的计算 直径为25.2mm，分裂间距为400mm。
• 解：线路的几何均距
/ km
LGJ 2 300 :
r1
2S
31.5 2 300
0.0525
/ km
• ⑵每公里电抗
LGJQ 600 :
x1
0.1445lg
Dm r
0.0157
0.1445lg 1008 0.0157 0.4179 / km
1.66
LGJ
2 300 :
x1
0.1445lg
Dm req
0.0157 n
0.1445lg 1008 0.0157 0.3189 / km
1-10单导线条件平差计算--附合导线方位角条件方程-修改
坐标方位角条件就是： TˆN 1 TCD 0
TˆN 1 TCD 0
代入
TˆN 1
TAB
[ˆi
]N 1
1
(N
1) 180
？ 思考
TCD TN 1 TˆN1
TAB [ˆi ]1N 1 (N 1) 180 TCD 0 代入 ˆi i vi (i 1,2,, N 1)
[vi ]1N 1 wT 0
wT (TAB [i ]1N 1 (N 1) 180 TCD ) (TN 1 TCD )
A
D
β2
β4
βN
坐标方位角改正数条件方程: [vi ]1N 1 wT 0
β1 B(1)
2
4
S1 S2 β3 S3
3
N
SN-1
( xˆ N 1，yˆ N 1 )
条件方程类型:
1坐标方位角附合条件方程式 2纵坐标附合条件方程式 3横坐标附合条件方程式
A
D
β2
β4
βN
β1 B(1)
2
4
S1 S2 β3 S3
3
N
SN-1
SN βN+1
C(N+1)
附合导线示例图
理论
感谢聆听，批评指导
公式
思考
平差
算例
Xi’an University of Science & Technology
举一 反三
治学 严谨
Error Theory and Surveying Adjustment
逻辑
性强
主讲人：史经俭 张静 席晶
本讲内容
附合导线方位角条件方程
一级导线相对闭合差
一级导线相对闭合差一级导线相对闭合差是指在电力系统中，通过一级导线测量所得的回线电流与回线电压之积的平均值与定标值之差。
它是评价电力系统负荷均衡性的重要指标之一。
下面将从导线闭合差的概念、计算方法、影响因素以及应对措施等方面进行详细介绍。
一、导线闭合差的概念导线闭合差是指电力系统中通过一级导线测量所得的回线电流与回线电压之积的平均值与定标值之差。
闭合差的大小直接反映了电力系统的负荷均衡情况，闭合差越小，说明负荷分布越均衡。
二、导线闭合差的计算方法导线闭合差的计算公式为：闭合差=（ΣI×U）/ n - I0 × U0，其中ΣI为各回线电流的总和，U为各回线电压的平均值，n为回线的数量，I0和U0为定标值。
三、导线闭合差的影响因素1. 负荷不均衡：当电力系统中的负荷分布不均匀时，各回线的电流和电压也会不均衡，导致闭合差的增大。
2. 导线阻抗不相等：如果各回线的导线阻抗不相等，会导致回线电流和电压的不均衡，从而增大闭合差。
3. 测量误差：由于测量仪表的精度限制或者测量操作不准确，会引入一定的测量误差，导致闭合差的增大。
四、导线闭合差的应对措施1. 提高负荷均衡性：通过合理规划电力系统的负荷分布，优化供电网络结构，减少负荷不均衡现象，从而降低闭合差的大小。
2. 优化导线参数：合理选用导线的材料、截面积和长度，使各回线的导线阻抗尽量相等，从而减小闭合差的影响。
3. 提高测量精度：使用高精度的测量仪表，并加强对测量操作的培训和规范，减少测量误差的发生，提高闭合差的准确性。
总结：一级导线相对闭合差是评价电力系统负荷均衡性的重要指标，它反映了电力系统中回线电流和电压的均衡情况。
为了降低闭合差的大小，需要优化负荷均衡性，优化导线参数和提高测量精度等措施。
只有通过这些措施的综合应用，才能提高电力系统的负荷均衡性，减小闭合差的影响，保证电力系统的稳定运行。
1-1 磁场对通电导线的作用力 教案
1.1磁场对通电导线的作用力〖教材分析〗安培力的方向和大小是本节的重点内容，也是这一章的重点内容之一。
安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系（左手定则）是本节的难点，比如：安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。
正确应用左手定则也是本章的难点之一。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶通过磁场对电流作用力的实验，体会安培力，生成安培力概念。
科学思维∶通过安培力方向及大小的学习，体会物理模型在探索自然规律中的作用。
科学探究：掌握研究安培力的方法，能在具体问题中判断安培力方向。
科学态度与责任∶通过磁电式电流表的原理分析，体会科学技术对社会发展的促进作用。
〖教学重难点〗教学重点：安培力的大小计算和方向判定。
教学难点：用左手定则判定安培力的方向。
〖教学准备〗多媒体课件、导线、蹄形磁铁、导体棒、铁架台、电源等。
〖教学过程〗（展示动态图片：回顾奥斯特的实验过程）奥斯特发现通电导线能使磁针发生偏转，不仅开启了研究电与磁联系的序幕，还使人们认识了这种神奇的"力"。
现在，这种力还能应用到新能源交通工具上，让电动车行驶在街头;应用到发射台上，射出数倍音速的炮弹……未来的某一天，可能还会应用到发射塔上，发射航天器，在这一章里，就让我们一起去探究这种神奇的作用力吧!一、新课引入（展示动态图片：导体棒在磁场中受力）在右图中，当导体棒中有电流流过时，导体棒就会因受力而发生运动。
这个力的方向该如何判断? 它的大小除了与磁感应强度有关外，还与哪些因素有关?二、新课教学在必修课中，我们已经知道了磁场对通电导线有作用力，并从这个现象入手定义了物理量——磁感应强度B ，IL F B 。
安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力，把电流的单位定为安培。
安培力：通电导线在磁场中所受的作用力。
人教版 高中物理 选修1-1 第2章 磁场 课时同步练习习题(含答案解析)
人教版高中物理选修1-1 第2章磁场课时同步练习习题（含答案解析）第一节指南针与远洋航海第二节电流的磁场典型例题例1、把一条导线（南北方向）平行地放在小磁针的上方，给导线中通入电流。
问将发生什么现象？解析：当导线中通入电流，导线下方的小磁针发生转动。
除磁体周围有磁场外，丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。
导线下方的小磁针发生转动，说明电流周围的周围也有磁场。
例2、如图所示，在通有恒定电流的螺线管内有一点P，过P点的磁感线方向一定是：（CD）A．从螺线管的N极指向S极；B．放在P点的小磁针S极受力的方向；C．静止在P点的小磁针N极指的方向；D．在P点放一通电小线圈，磁感线一定看不起于小线圈平面．解析：由右手螺旋定则判定出螺线管磁场左S右N，在其内部磁感线由S→N，则：P点的磁感线是由S 极指向N极的，是静止在P点的小磁针N极指的方向，在P点放一小通电线圈，由环形电流安培定则知磁感线一定垂直于小线圈平面．例3、一个轻质弹簧，上端悬挂，下端与水银槽中的水银面接触，将上述装置安在电路中，如图所示，当闭合开关后会出现什么现象?如何解释?解析：小灯炮忽明忽暗．当开关闭合后，由于水银导电，所以轻质弹簧上有电流通过，每一匝线圈都可以看成一个单独的螺线管，上端为N极，下端为S极，相邻部分为异名磁极，各线圈间相互吸引．因为弹簧上端固定，弹簧长度缩短，A点离开水银面，电路断开，线圈失去磁性，弹簧恢复原长，又和水银面接触，于是又重复上述过程．这样由于弹簧不断上下振动，使A点时而接触水银面，时而离开水银面，所以看到灯泡忽明忽暗基础练习一、选择题1、首先发现电流磁效应的科学家是( B )A.安培B.奥斯特C.库仑D.麦克斯韦2、正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截，则两截铁心将（ A ）A．互相吸引． B．互相排斥． C．不发生相互作用． D．无法判断．3、如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（ BC ）A．向右飞行的正离子． B．向左飞行的正离子．C．向右飞行的负离子． D．向左飞行的负离子．4、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将：（A）A．吸引． B．排斥．C．保持静止． D．边吸引边转动．5、如图所示，甲、乙两地间用两条导线连一个直流电路，将小磁针放在两导线之间时，N极向读者偏转，接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进时的一侧)，由此可知( C )A.甲处可能是负载也可能是电源B.甲处一定是电源，乙处一定是负载C.甲处一定是负载，乙处一定是电源D.乙处可能是负载也可能是电源6、关于磁场和磁力线的描述，下列说法中正确的是（AB）A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向．B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的．C．磁感线是磁场中客观存在的线．D．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止二、填空题1、如图所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，图中标出了环形电流磁场的方向，则C 和D接电源正极的是______，放在ab下方的小磁针的________极转向纸外.（c端为电源正极，d端为电源负极）2、如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为________极，螺线管的a端为_________极．（正，S）3、如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针_________极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相___________（填“同”或“反”）．（N，同）三、计算题1、有两根外形基本相同的铁条，已知其中一根是永磁体，另一根是普通软铁，单凭视觉是无法将它们区分开的.若不用其他任何器材，如何才能把它们区分开来?（用手拿一根铁条，用它的一端接近另一根铁条的中部，如果吸引力较强，则手拿的一根为永久磁体，如吸力较弱则手拿的一根为软铁棒.）2、氢原子的核外电子绕原子核按顺时针方向做圆周运动时,设想在原子核处放一小磁针,则小磁针N极指向何方？（垂直纸面向外）3、在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向．其中（a）、（b）为平面图，（c）、（d）为立体图．（答案：）能力提升一、选择题1、如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O 点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳拉力F 的大小为：（D ）A.F =mgB.mg <F <(M+m )gC.F =(M +m )gD.F >(M +m )g2、如图所示：在一个平面内有六根绝缘的通电导线，电流强度大小相同，1、2、3、4为面积相等的正方形区域，其中指向纸面内的磁场最强的区域是（D ）A.1区B.2区C.3区D.4区3、如图16-1-10所示，弹簧秤下挂一条形磁铁，其中条形磁铁N 极的一部分位于未 通电的螺线管内，则下列说法正确的是（AC ）A.若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤的示数将减小B.若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤的示数将增大C.若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤的示数将增大D.若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤的示数将减小二、填空题1、通电螺线管的极性跟螺线管中的________有关，它们之间的关系可以用________来判定．内容是：用________手握住螺线管，让________弯向螺线管中电流的方向，则所指的那端就是螺线管的北极．（电流方向 安培定则 右 四指 大拇指）三、计算题1、在条形或蹄形铁芯上绕有线圈，根据如图所示小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向．答案：第三节 磁场对通电导线的作用 典型例题例1、如图所示，三根通电直导线垂直纸面放置，位于b 、c 、d 处，通电电流大小相同，方向如图。
导线计算公式
1、导线内业计算基本原理（1）坐标的正算x B=x A+Δx AB Δx AB=S AB cosαABy B=y A+Δy AB Δy AB=S AB sinαAB（2）坐标的反算tanαAB=Δy AB/Δx AB=(y B- y A)/(x A-x B)S AB =（3）坐标方位角的传递根据坐标方位角之间的几何关系，可以得到如下计算公式：当水平角为左角时，α前=α后+β左-180O当算出的角度为负值时，加360O转换为正角。
当水平角为右角时，α前=α后-β右+180O当算出的角度为负值时，加360O转换为正角。
6.2普通导线测量随着测绘科学技术的不断发展，电磁波测距和电子计算机技术的广泛应用，以导线测量的方法来建立平面控制网得到迅速推广。
导线的布设形式有下述几种：1.闭合导线闭合导线是从一个已知点出发，最后仍回到这个已知点。
如图6-2所示，由已知控制点1出发，经过2、3、4、5、6点最后仍闭合到1点，形成一个闭合多边形。
2.附合导线敷设在两个已知点之间的导线，称为附合导线。
如图6-5所示，由已知点B 和已知方向αAB 出发，经过导线点1、2、3、4点最后附合到已经点C 和已知方向αCD 。
图6-5 附合导线 图6-6 支导线3.支导线支导线也称自由导线，它是由一个已知点出发，既不回到原出发点又不附合到另外已知点上。
如果测量发生粗差，这种导线无法检核。
因此，布设时一般不得超过二条边（图6-6）。
6.2.1导线测量外业工作导线测量的外业工作包括：踏勘选点、角度测量、边长测量以及导线连接测量。
其工作内容如下：1.踏勘选点踏勘选点之前，应先到有关部门收集原有地形图、高一级控制点的坐标和高程，以及这些已知点的位置详图。
然后按坐标把已知点展绘在原有的地形图上，在图上规划导线的布设方案。
最后带上所规划的导线网图，到实地选定各点点位并建立标志。
现场选点应注意如下事项：（1）相邻导线点间应互相通视，以便测角和测边（如果采用钢尺量距，地势应较为平坦）。
导线测量及计算
导线测量一、导线测量概述导线——测区内相邻控制点连成直线而构成的连续折线(导线边)。
导线测量——在地面上按一定要求选定一系列的点依相邻次序连成折线，并测量各线段的边长和转折角，再根据起始数据确定各点平面位置的测量方法。
主要用于带状地区、隐蔽地区、城建区、地下工程、公路、铁路等控制点的测量。
导线的布设形式：附合导线、闭合导线、支导线，导线网。
附合导线网自由导线网钢尺量距各级导线的主要技术要求注：表中n为测站数，M为测图比例尺的分母表6J-1 图根电磁波测距附合导线的技术要求二、导线测量的外业工作1.踏勘选点及建立标志2.导线边长测量光电测距（测距仪、全站仪）、钢尺量距当导线跨越河流或其它障碍时，可采用作辅助点间接求距离法。
(α+β+γ)-180o改正内角,再计算FG边的边长：FG=bsinα／sinγ3.导线转折角测量一般采用经纬仪、全站仪用测回法测量，两个以上方向组成的角也可用方向法。
导线转折角有左角和右角之分。
当与高级控制点连测时，需进行连接测量。
三、导线测量的内业计算思路：①由水平角观测值β，计算方位角α；②由方位角α及边长D, 计算坐标增量ΔX 、ΔY；③由坐标增量ΔX 、ΔY，计算X、Y。
（计算前认真检查外业记录，满足规范限差要求后，才能进行内业计算）坐标正算（由α、D，求X、Y）已知A（x A,y A），D AB,αAB，求B点坐标x B,y B。
坐标增量:待求点的坐标:(一）闭合导线计算图6-10是实测图根闭合导线示意图，图中各项数据是从外业观测手簿中获得的。
已知数据:12边的坐标方位角：12 =125°30′00″；1点的坐标：x1=500.00，y1=500.00现结合本例说明闭合导线计算步骤如下：准备工作：填表，如表6-5 中填入已知数据和观测数据.1、角度闭合差的计算与调整：n边形闭合导线内角和理论值：(1) 角度闭合差的计算：例：fβ=Σβ测－（n-2）×180o=359o59'10"－360o= －50";闭合导线坐标计算表(6-5)(2) 角度容许闭合差的计算（公式可查规范）（图根导线）若：f测≤ fβ容，则：角度测量符合要求，否则角度测量不合格，则1）对计算进行全面检查，若计算没有问题，2）对角度进行重测本例：fβ= －50″根据表6-5可知，=±120″则fβ<fβ容，角度测量符合要求3) 角度闭合差fβ的调整：假定调整前提是：假定所有角的观测误差是相等的，角度改正数：（n—测角个数）角度改正数计算，按角度闭合差反号平均分配，余数分给短边构成的角。
1-1 磁场对通电导线的作用-安培力 课件 -高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
(其他电阻不计)
B
N
θ
N
θ G
B
F安
【答案】R=0.2Ω
练习5、图中匀强磁场磁感应强度为B，有一段长L，通有电流为I的直导 线ab，电流方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体 图改画为平面图
B b
α
B
a
b
a
α
α
平面上
斜面上
B α
F
B F
α
练习6、如图所示，在倾角为300的斜面上，放置两条光滑平行导轨，其
电后CD的运动情况
C
F
× × × ·· · × × × ·· ·
× × × ·· ·
× × × ·· · × × × ·· ·
A
B
F
D 两相交直导线间的相互作用：有转到同向的趋势。
安培定则、左手定则的比较：
用途
安培定则(右手螺旋定则) 判断电流的磁场方向
左手定则 判断电流在磁场中的受力方向
适用对象
练习2.如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极 的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的
运动情况是（从上往下看）（ C ）
A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升
解析：现将导线AB从N、S极的中间O分成两段，AO、OB段所处的磁 场方向如图所示，由左手定则可得AO段受安培力方向垂直于纸面向 外，OB段受安培力的方向垂直纸面向里，课件从上向下看，导线AB 将绕O点逆时针转动。再根据导线转过900时，如图所示，导线AB此 时受安培力方向竖直向下，导线将向下运动。故应选C。
示。则当两者通以图示方向的电流时，直导线AB的运动情况是（ A ）
(完整版)物理选修1-1知识点归纳
物理选修 1-1 知识点归纳一．物理学史及物理学家1.祖先认为雷电是“天神之火”，是天神对罪恶的处分，直到1752 年，伟大的科学家冒着生命危险在美国费城进行了出名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是相同的，才令人类摆脱了对雷电现象的迷信。
2.1820 年，丹麦物理学家用实验显现了电与磁的联系，说了然电与磁之间存在着相互作用，这对电与磁研究的深入发展有划时代的意义，也预示了电和应用的可能性。
3. 英国物理学家经过10 年的艰辛研究，终于在1831 年发现了现象，进一步揭穿了电现象与磁现象之间的亲近联系，奏响了电气化时代的序曲。
4.英国物理学家建立完满的电磁场理论并预知了电磁波的存在，他的理论，足以与牛顿力学理论相媲美，是物理学发展史上一个里程碑式的贡献5.德国物理学家用实考据了然电磁波的存在，为无线电技术的发张开拓了道路，被誉为无线电通讯的前驱，后辈为纪念他，用他的名字命名了的单位二．基根源理及实质应用1.在磁场中，通电导线要碰到力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的。
2 磁场对运动电荷有力的作用，这类力叫做。
电视机的显像管就是利用了的原理3.利用电磁感觉的原理，人们制造了改变了交流电压的装置在现代生活中发挥重视要的作用。
4.日光灯的电子镇流器是利用工作的；而电磁炉和金属探测器是利用工作的。
7.电磁波拥有能量，人们利用电磁波中的某个波段制造了来加热食品。
8.电磁波能够通地电缆，进行有线流传，也能够实现传输。
在进行无线电通讯时，需要发送和接受无线电波，是发射和接收无线电波的必要设备。
9.把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为。
信号的调制方式有信号和信号两种方式，其中信号由于抗搅乱能力强，操作性强，因此高质量的音乐和语言节目，电视伴音采用这类信号调制方式。
10.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象，请将相应的字母填写在运用这类现象的医疗器械后边的空格上。
1-1导线计算例题
2 1 1
ˊ
导线全长相对闭合差K ：
3 4
fD K 1 /* * * * * D
坐标增量闭合差的调整
x改正数v xi y改正数v yi
- fx Di D - fy Di D
验算
v v
xi yi
- fx - fy
计算改正后的 坐标增量
fb = a
' CD
- a CD
2. 坐标增量闭合差的计算不同
附合导线各边坐标增量的总和，即ΣΔx 与ΣΔy理论上应等于 两高级点的坐标差，如不相等，便产生坐标增量闭合差fx、fy，即
fx=∑⊿x-(xc-xB) fy=∑⊿y-(yc-yB)
X
XB XC
B A yB
2
4
D
1
3
C Y
O
yC
12
41=34+180°-b4
检核： 12=41+180°-b1
1
b1
3 34
注意：一定要推算到原已知方位角上进 行验算
a 前 = a 后 + 180 - b 右 (+ b 左 )
β：前后边所夹的水平角
(4)坐标增量的计算
坐标增量即两点的坐标差
X
⊿Y
2
⊿X
1 O 3
⊿X=X2-X1
3 4
38 15
边长 (m)
5
坐 Δχ
6
+3
标 ΔY
7
-1
增
量
坐
标
计 算 值
改正后 Δχ ΔY
8 9
χ
10
200.00
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f
(1)填表 (2) f b 及vb (3)计算改正后角度及推方位角 (4)计算⊿x, ⊿y - f (5)计算 f x、f y、K (6)计算⊿x, ⊿y改正数 x改正数v D D
ห้องสมุดไป่ตู้x xi i
(7)计算各点坐标
y改正数v yi
-1
312 12 36
38 15 00
89.50
+2
93 57 45 93 57 36
+60.13
360
426.80
+0.11
-0.03
0
0
∑β=360°00′36″
•fb=+36 •fb允=±60″√n=±60″√4=±120″
f x = - 0.11 f y = + 0.03
f = f x2 + f y2 = 0.114m
坐标计算的基本公式
1.坐标正算（极坐标化为直角坐标）
已知两点的边长D 和方位角 ，计算两点纵坐标增量 x、横坐标增量y 。
D x = D cos a D y = D sin a
2
⊿ 12
2
⊿ 12 1
1
12
12
1
2
2.坐标反算（直角坐标化为极坐标） 已知两点的纵坐标增量、横坐标增量，计算两点边长 和方位角 。 X
3.导线测量的内业计算
(1)整理外业数据，绘制略图
2 12 1 b1 b4 4
b2
b3
3
按照实际方位、折角、距离绘出略图
(2)角度闭合差的计算与调整
闭合图形条件：∑β理=（n-2）180° ∑β测= β1+ β2+ β3+… βn 闭 合 差：fβ = ∑β测－ ∑β理 容 许 误 差：f容 = ±60″ 如果fβ＜ f容 ，则进行调整。
⊿ 12 2
D=
D x2 + D y2
Dy Dx
2
⊿ 12 1
1
Δx Δy
12 12
Ⅳ
Δx Δy
Ⅰ
tan a =
Y
1
Dy \ a = arctan Dx
Δx Δy
Ⅲ
Ⅱ
Δx Δy
2
象限角R，其值范围为0°90 ° ，由x与y的正负号， 判断其所在的象限。 方位角其值范围为为 0° 360 °, 应将象限角化算为 方位角。
12
41=34+180°-b4
检核： 12=41+180°-b1
1
b1
3 34
注意：一定要推算到原已知方位角上进 行验算
a 前 = a 后 + 180 - b 右 (+ b 左 )
β：前后边所夹的水平角
(4)坐标增量的计算
坐标增量即两点的坐标差
X
⊿Y
2
⊿X
1 O 3
⊿X=X2-X1
3 4
38 15
边长 (m)
5
坐 Δχ
6
+3
标 ΔY
7
-1
增
量
坐
标
计 算 值
改正后 Δχ ΔY
8 9
χ
10
200.00
287.99
y
11
500.00
569.33 648.41 566.30 500.00
1 2 3 4 1
2
00 112.01 87.58
+87.96
+2
+69.34
0
87.99 69.33 -37.62 79.08
fD = f x2 + f y2
2 1 1
ˊ
导线全长相对闭合差K ：
3 4
fD K 1 /* * * * * D
坐标增量闭合差的调整
x改正数v xi y改正数v yi
- fx Di D - fy Di D
验算
v v
xi yi
- fx - fy
计算改正后的 坐标增量
fb = a
' CD
- a CD
2. 坐标增量闭合差的计算不同
附合导线各边坐标增量的总和，即ΣΔx 与ΣΔy理论上应等于 两高级点的坐标差，如不相等，便产生坐标增量闭合差fx、fy，即
fx=∑⊿x-(xc-xB) fy=∑⊿y-(yc-yB)
X
XB XC
B A yB
2
4
D
1
3
C Y
O
yC
102 48 09 102 48 00
-9
115 27 00 216 35 54
-37.64
+4
78 51 15
-9
78 51 06 84 23 18
+79.08
-1
250.37 139.85 200.00
84 23 27
-9
137.71 -110.56
-82.10 -110.52 -82.11 -66.29 60.15 -66.30
巳知1点坐标：X1,Y1
X2=X1+⊿X12 X3=X2+⊿X23
2 b2
1
b1 b4 4
b3
3
X4=X3+⊿X34
检核计算：X1=X4+⊿X41 O 横坐标Y的推算同上，此处省略公式。
Y
注意：一定要计算到原已知坐标点上进行验算
闭合导线坐标计算实例
点 观测角 号 ° ′
″ 1 2
-9
改正后 坐 标 的角度 方位角 °′″ °′″
例：
x12 + v x1 2 x12 y12 + v y1 2 y12
x23 + v x2 3 x23 y 23 + v y 2 3 y 23
验算
x 0 y 0
(6)计算各导线点的 坐标
X
⊿Y12 ⊿X12 12
⊿Y=Y2-Y1
从图可看出： Y
D x = D cos a D y = D sin a
由于导线边长与角度观测存在误差，计算Δx与Δy必 产生误差，从而使得各边的坐标增量总和不等于0，即
x测量 f x y
测量
fx 称为纵坐标增量闭合差 fy 称为横坐标增量闭合差
fy
导线全长绝对闭和差f：
n
调整方法：将闭合差反其符号，平均分配到各水平角上。即
vb =
- fb n
注意检核改正后内角和，即β1 ′ + β 2 ′ +… β n ′= ∑β理
(3)用改正后的导线内角推算各边的坐标方位角
巳知12 23=12+180°-b2（右角） 34=23+180°-b3 2 b2 b3 b4 4 41 23
- fy Di D
附合导线 坐标的计算与闭合导线比较两处不同
连接角 φB αAB A B
αB1 β2
β1 1 2 β3 3
β4 αCD
φC 连接角
D
已知方位角
C
已知方位角
1. 角度闭合差的计算不同 由AB已知方位角αAB经导线各折角算得CD边的方位角 αCD′与巳知的αCD不相等就产生角度闭合差 fβ：