初中物理电功率计算

初中物理电功率计算（18篇）

1.初中物理电功率计算 篇一

②师生对实验进行分析讨论并小结如下：

a.在不同的电压下，同一个用电器的电功率不是一样大，灯泡消耗的功率可由P=UI来计算。

b、灯泡的亮度由它实际消耗的电功率决定。灯泡越亮，表明其消耗的电功率越大。C.用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下的功率叫做额定功率，为了使用电器正常工作，应使用电器在额定电压下工作。

d.每个用电器的额定功率只有一个，而实际功率有许多个，我们平常说这是一个40瓦的灯泡，指的是这个灯泡的额定功率是40瓦。

e.根据实验结果可知实际功率和额定功率的关系：

当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作;当U实>U额时，P实>P额，用电器容易被烧坏。

③教师出示一个“220V40W”的灯泡和铭牌，让学生观察，然后挂出有铭牌的小黑板，介绍灯泡上的标志和铭牌的意义。最后让学生看书上的一些电器设备的功率。

3.小结：略。

4.布置作业 ：(1)课本本节的练习3、4。

(2)预习下节实验。(预习题抄在小黑板上。)

预习题：

1.实验的目的是什么?

2.必须测出哪些物理量?实验的原理是什么?

3.需要哪些实验器材?

4.实验中为什么要用滑动变阻器?它和灯泡应如何连接?

5.怎样组成电路?请画出实验电路图。

6.怎样设计实验数据记录表格。

7.在什么条件下测出的功率才是小灯泡的额定功率?

2.初中物理电功率计算 篇二

一、真正理解物理计算题的含义

解物理题就是要切实抓住有关概念、定律和原理, 准确理解它们的含义及应用范围, 应用物理定律、公式解答.部分学生不能正确解答物理计算题的主要原因是混淆了物理计算与数学计算的区别.实际上, 物理计算并不是纯粹的数学计算, 它主要是考查物理基本概念、物理原理和物理定律的具体运用.只要抓住这一核心, 物理计算题便会迎刃而解, 因为物理计算中的数学运算往往是比较简单的.因此, 在学习时要切实抓住有关概念、定律和原理, 准确理解它们的含义及应用范围, 为物理计算提供充分的理论依据.

二、掌握计算题考查重点及热点

计算题主要涉及的公式有:密度公式、固体压强公式、功的公式、功率公式、热量计算公式 (物体温度变化吸、放热) 、欧姆定律公式、电功公式、电功率公式.此外还可能会用到阿基米德原理.

计算题中的考点比较集中, 分布在密度、质量、重力、机械功和机械功率、压力、压强、电流、电压、电阻、电功、电功率等概念和规律中, 尤以密度、压强和欧姆定律为重点 (三个知识点都是初中物理学习水平中的“掌握级”要求) .2005年试卷难度降低后, 增加了热量计算, 试题难度较低.所以, 有关密度的计算、固体和液体的压力、压强计算, 以及两个用电器的串联或并联电路应用欧姆定律的计算, 应是重点掌握的考点.

三、熟悉方法, 加强学生对问题的分析能力的培养解初中物理计算题主要用到的方法是分析法和列方程法.

1.运用分析法求解的要点

(1) 仔细读题、审题, 弄清题意, 并分析物理题目的物理过程.

(2) 明确与题目内容有关的物理概念、规律以及公式.

(3) 分析要求的量是什么, 题目中已知哪些量, 并需要特别注意分析题目中的隐含条件, 以及需要哪些要求记忆的物理常量.

(4) 分析法即确认要求的物理量, 并根据公式分析明确要求出这个量需要知道哪些量, 这些量是已知的, 还是未知的.如果是未知的, 在运用这种分析法直到需要的量都是已知量为止, 将分析过程倒过来即可逐步求出各未知量, 并最终求出要求的物理量.

2.列方程法的要点 (分析法无法求解的往往用此法)

(1) 仔细读题、审题, 弄清题意, 并分析物理题目的物理过程.

(2) 明确所给题目的已知量和未知量 (未知量要选哪些在不同物理状态中取值相同的量, 该量并不一定是待求量) , 以及不同物理状态.

(3) 给出不同物理状态所对应的含有已知量和未知量物理方程 (与数学方程的差异是, 数学上未知量常用xy表示, 但物理题未知量要用相应物理量的字母表示) .

(4) 为了求解方便, 不同状态下的方程的形式要尽可能相同.

(5) 列方程组求解.

四、熟悉的命题特点

中考计算题的命题已不仅仅是单纯的数学运算, 而是在逐步走出人为编制的、没有实际价值的偏、难、怪的误区, 重新走到基本的思想和方法上来, 即考查学生运用所学的物理概念、理论知识解决实际问题的能力, 真正体现出“物理计算”的特点.与此相适应, 近几年中考试题中出现了大量创新型计算题, 常见的有表格数据型、图像型、实验型、探究型、补充条件型、评价型、讨论型等.因此, 在复习过程中, 应从近年中考试题中精选上述类型的试题加以认真分析, 了解每类题的命题特点及解题方法, 只有这样才能适应新形势下中考对物理计算的考查, 做到轻松应考.

3.初中物理计算题教学初探 篇三

计算题的教学是初中物理教学的一大板块，在历年的升学考试中计算题都占有比较大的分值，而计算题的教学历来是很多物理教师最为头疼的事，教师费尽九牛二虎之力，却收效甚微。这一点我是深有感触的，结合自己近两年的物理教学情况，现就自己在计算题教学方面谈谈个人的看法，也希望各位同仁能多提供相关的教学意见和建议。

一、鼓励学生正确面对计算题。

大部分学生对计算题有一种畏难情绪，面对计算题看也不看就说不会，更不要说去做。因为在他们的潜意识里计算题就是很难的，那是极少数优生的专利，多数学生不敢问津，又不是我一个人做不起，做不起也不算丢脸吧。那么怎样才能让学生正确的面对物理计算题呢？我认为首先要做好学生的工作，让他们有一个良好的心态，不要从心理上产生对计算题的恐惧，要用一种平和的心态来讲题。

二、怎样教学计算题呢？

1、读题并理解题意

俗话说“读书百遍，其义自现。”读题是解计算题的关键，一道计算题文字不多，可让学生多读几遍，完全熟悉题意。读题结束后可让学生勾画出题中的重点字词，着重理解。如“一根5kg的圆木漂浮在水面上，求静止时所受的浮力为多少？”这道题，只要我们抓住“漂浮”这个重点词，就知道“漂浮”是重力等于浮力，只要用公式F=G=mg算出物体的重力也就知道了物体的浮力。

2、分析题意，确定公式

从问题入手，搜集适应此类题目的公式，总结计算这一类型的所有计算公式，找出题中告诉的物理量，确定公式。比如：我们在讲浮力计算时给学生总结了求浮力的几种方法“压差法、测重法、阿基米德原理法、二力平衡法”等等，具体要用那一个公式就要求学生对题目中的条件进分析进而确定要用的具体公式。

3、解题要规范

以前的老教材讲计算题是严格按“已知、求、解、答”等步骤完成，解题简洁，但给人有一种缺乏人情味的感觉；而新教材要求学生在解题时写出必要的文字说明，更注重体现素质教育目标，解题过程要显得丰润一些。

如解：有一空心铅球，重4.5N，体积为0.5dm，如果把这个球浸没在水中，该球受到的浮力为多大？如果该球上浮，静止时受到的浮力又为多少？

（1）读题。（略）

（2）勾划出重点字、词。“浸没”。

（3）分析题意：a、要求空心铅球浸没在水中所受的浮力，可以用公式F=G=pgv,题中液体的密度已知，而该铅球是“浸没”则排开液体体积与物体体积相同；b、铅球的重力已知，浮力在第一个问题中已算出，根据同一直线上二力的合成判断该球是否上浮，如果上浮，则结果是漂浮，漂浮是浮力等于重力。

（4）解题：

根据题意，铅球浸没时，有

V排= V= 0.58×103m³,

F浮=pgv排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5×10³m³ = 5N

因为F浮＞G，所以铅球上浮。

因为上浮的最终结果是铅球漂浮在水面，此时

F浮1= G，即F浮1= 4.5N

4.初中物理第二节 电功率教案 篇四

教案示例

教案示例一 教案示例二 教案示例一

《电功率》教学设计

山东省惠民县李庄镇第二中学 关学河 【教学目标】

知识与技能：深刻理解电功率是表示消耗电能的快慢，知道电功率的单位是W。会用电功率的公式P=W/t＝UI进行简单的计算。掌握额定功率和实际功率的意义。

过程和方法：观察体验电能表铝盘转动快慢跟用电器电功率的关系，通过科学探究电功率与用电器两端电压的关系，培养学生的科学探究能力。

情感态度与价值观：培养学生细心观察周围事物的能力，使学生懂得科学就在我们身边；通过有关社会实践活动，渗透新课程标准中“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念及科学·技术·社会（STS）教育。形成节约用电的意识和习惯。【教学重点】

深刻理解电功率的定义，学习用探究实验研究电功率问题。区分实际功率和额定功率。【教学难点】

实际功率和额定功率的区分及实践意义。【教学准备】

教师准备：简易家庭电路示教板：接有电能表，一个保险盒，一个开关，一个15W电灯泡和一个100W的电灯泡（包括灯座），一个插座；学生用稳压电源，直流电流表、电压表、导线若干、开关、额定电压为2．5V的小灯泡一个。节能型电灯一只（功率16w）。教学课件等。

学生准备：观察家庭中常用的灯泡上面的数据；复习有关机械功率的内容。【教学过程】

一、导入：

1．让学生观察（或课件展示、实物投影）手中的2个灯泡（其中一个是100W的，另一个是15W的），看上面有哪些数据？你能从中发现什么？（PZ220-100，220是什么意思？100是什么意思？）

由学生讨论交流：15度（度：生活中常用的说法）和100度是代表了什么？

先让学生猜想：如果接入电路将会怎样？

（此时大部分学生会知道100W的比15W的灯亮，此时应引导学生的思路：为什么100度的灯泡亮？做功的快慢即消耗电能的快慢）2．实验演示：分别将15W和100W的灯泡接在电路中。注意提醒学生：要观察灯泡的亮度（通过观察培养学生学习物理的兴趣和自信心），更要观察电能表铝盘转动的快慢。谈话与引导：电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系？（说明了什么？）

（引导得出：电能表铝盘走的快慢不同，表示用电器消耗的电能的快慢不一样）

3．谈话导入课题：可见只有做功的多少还不行，还有做功的快慢。那么我们应如何表示不同用电器的做功快慢呢？ 板书：

2、电功率

二、学习新知：

（一）电功率

1．通过讨论和让学生对比第一册学过的机械功率的知识，引导学生得出电功率的知识：

投影：电功率是表示电流做功快慢的物理量。启发：如果来比较不同用电器做功的快慢呢？

（应引导学生得出：可以让时间相等，看做功多少；或者让其做功相等，看消耗时间的多少；只要说出大体意思即可，关键是让学生真正理解。）

得出：电功率是电流在单位时间内所做的功（或所消耗的电能）

（特别要让学生理解：什么是单位时间？在课堂中应启发学生自己说出来）

2．投影：电功率的定义公式：P＝W/t 注意：要让学生深刻理解此公式的意义。

谈话：我们上一节学习的电功的计算公式是什么？引导学生推导电功率的另一个公式：P＝UI。

3．投影展示：电功率的单位：瓦（W）千瓦（kW）要求：应明确他们之间的进率 4．解决导入本课时的问题：

告诉学生：PZ220-100中的100就是电功率是100W，它的意义是此灯泡在1s内消耗的电能是100J（前提：在220V的电压下）。

谈话：正是因为100W的灯泡比15W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多，所以转化为内能（光能）的能量也就多，这就是为什么100W的灯泡比15W的灯泡亮的原因。（解决学生生活中的问题，实质：能量的转化）5．谈话：这两个公式各有什么用途呢？ 如学生不能回答应让学生进行讨论交流。

引导学生得出：P＝W/t和P＝UI各有其用途，当知道P、W、t中任意两个时，可以求出另一个（此时应指出： 这样我们可以求出电功率，只要知道W和t即可，而W是可以用电能表来测量的，t可以用秒表来测量，让学生知道在生活中就可以测量，也为下一环节进行电能的节约的讨论做好准备）；对于P＝UI也是这样，此时应让学生掌握：这又是一种测量电功率的方法，为最后一个环节：实验探究（电灯功率与电压的关系）做好准备。6．投影：

例题（做一做）：一个1kW的用电器当工作1h时消耗的电能是多少？

（此处不用课本上例题，用意在于为下一部分进行节约电能的讨论做好准备，而关于电功率的计算第四节将有专门的计算课）

学生板演，教师巡回指导。

引导学生：这个结果3．6×106J正好是1kW·h电能，告诉学生知道：除了用标准的国际单位以外，还可以直接用kW、h和kW·h来直接运算，这样在数值比较大时更方便。7．结合现实生活让学生口算一些生活中电能计算的题目，提高学生兴趣，为转入下一部分做铺垫，如100W的灯泡工作多长时间消耗一度电。

8．讨论（交流与合作）：如何来节约电能？

投影展示：根据W＝Pt这个计算公式，请同学们交流一下： 如何才能节约电能（减小电功W的值）？ 9．布置课外的调查报告：投影展示 从生活走向物理，从物理走向社会

要求同学们观察（或调查）在学校发现过哪些浪费电能的现象，你（或你班）在学习与生活中是如何节约电能的？你对我校（或我班）如何进一步节约电能有何意见或建议，请课下继续交流讨论，写出调查报告或意见建议书（汇总后将择优提交学校有关部门）。

10、简要回顾一下前面的内容，引入下一部分内容。

（二）实验探究：额定功率

1．投影展示：你想过吗：物理就在我们身边。

在用电高峰时，电压较低，这时电灯会怎样？你能提出什么问题或有什么想法呢？（启发学生讨论、思考）2．猜想与假设：

你的猜想：你认为当电压变化（变大或变小）时电功率如何变化呢？你的依据是什么？ 3．制定计划、设计实验：

如何来验证我们的猜想呢？（引导学生讨论、交流：此处应给学生足够的时间去交流讨论）

最后由学生描述自己设计的实验思路和方法（应尽可能让学生自己去说出思路，让每个学生都要明白设计这个实验的目的是什么？）

4．展示教师的实验思路：

（如学生已说出，最好，如果没有说出，应引导学生理解这个思路；但同时也应让学生理解：这不是唯一的方法，方法是多种多样的，可以用别的方法，这只是教师设计的思路）5．进行实验，收集证据

（应告诉学生：实验所用的小灯泡正常工作电压是2．5V）投影出示实验表格：

提示学生：将有关实验数据记录在如下的表格中。灯泡两端的电压（v）

经过灯泡的电流（A）小灯泡的功率（w）发光程度

1．5v

2．5v

5.《功率》初中物理教案 篇五

教学目标 知识与技能

理解功率的概念及计算公式,知道功率的单位。过程与方法

1.通过建立功率概念的过程，学习用比较的方法进行物理探究； 2.通过讨论，学会物理学中研究问题的方法。情感、态度与价值观

培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

教学重点

功率概念及相关计算 教学难点 对功率概念的理解 教学过程

一、回顾复习功的有关知识

二、引入新课

请同学们思考并回答以下两个问题：

（1）用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快？

（2）有一堆沙子约一吨，要运送到七楼上去，一种方法是把它装在桶子里，一桶一桶的抬上去；另一种方法是使用小型吊塔一次吊到七楼。两中情况下，对沙子做的功是否相同？哪一个更快？

三、课内探究

（一）做功快慢的比较

甲在10秒内做功80J;乙在10秒内做功90J;丙在15秒内做功90J。

（1）甲乙比较，谁做功快？是怎么比较出来的？（2）乙丙比较，谁做功快？是怎么比较出来的？（3）甲丙呢？如何进行比较？

（二）功率

1.物理意义：表示物体做功的快慢 2.定义: 单位时间内物体所做的功 3.定义式：PW t4.单位：瓦特（W）

1W= 1J/s 小试牛刀：利用功率的公式，分别计算出甲、乙、丙的功率。

（三）介绍常见物体的功率

电视机的功率约100W，电脑的功率约是200瓦，洗衣机的功率约是200瓦，空调的功率约是1200瓦，微波炉的功率是1000瓦，成人熟睡消耗的功率大约为80瓦，学生上课消耗的功率约为150瓦，以5m/s骑自行车人消耗的功率约为500瓦等等。

（四）功率的计算应用

【例1】大石头的质量为12t，起重机在30s内将大石头沿竖直方向匀速提升了3m，起重机提升大石头的功率是多少？

【例2】某物体在水平50N的拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，10s内前进了6m,求前进过程中拉力做的功W和功率P。

引导学生分析解答，并强调解题思路及注意的问题。

四、课堂小结

通过今天的学习，同学们有哪些收获？

五、作业布置

1、完成学案剩余内容；

2、课本66页“动手动脑学物理”2、3、4题。板书设计

§2

功率

1.物理意义：表示物体做功的快慢 2.定义: 单位时间内物体所做的功 3.定义式：PW t4.单位：瓦特（W）

6.初中九年级物理教案:电功 篇六

初中九年级物理教案:电功

第  周 星期  第  节   年 月 日 课题 第一节 电功 执教   教学 目标 1知道电流可以做功和常见的电流做功的形式。 2掌握电功的公式。 3知道电功的.单位焦耳和生活中常用单位“度”。 4能综合运用学过的知识解决简单的电功问题。 5知道电能表的用途和读数方法。 重点 掌握电功的公式，电功的单位焦耳和生活中常用单位“度” 难点 综合运用学过的知识解决简单的电功问题 教具 演示 书写有问题和例题的投影幻灯片 学生   主  要  教  学  过  程 学生活动 教学过程设计 一 复习提问。 1．做功的两个必备因素是什么？计算公式？ 2．流水可以做功吗？ 3．那么电流可否做功呢？ 二 演示图9－1实验，引入新课。 （1）砝码提升过程是什么能转化成什么能？ （2）通过什么来实现上述能的转化？ （3）从实验能否知道什么是电功？ 三 新课讲授。 1．  电功（W） （1） 概念：电流所做的功叫电功（要消耗电能） （2） 电流做功例子（学生举例） ① 电流通过电灯：电能转化为内能、光能 ② 电流通过电炉：电能转化为内能 ③ 电流通过电动机：电能转化为机械能 2．电流做功与什么因素有关系？ 实验：（1）U、t一定，I增大，W增大。 （2）I、t一定，U增大，W增大。 （3）U、I一定，t增大，W增大。 说明电流做功跟U、I、t有关。 结论：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。 3．电功的公式：W＝UIt 理解：（1）各物理量的单位要统一。 （2）公式的变换。W＝UQ，W＝IRt， （3）式中的W、U、I、t是指同一段电路（导体） 4．电功单位：焦（J），常用：度（千瓦时：kW・h）。1度=1千瓦时=3.6×106焦 5．电能表（电度表）： （1）电能表是测量电功的仪表。（2）读数  1│2│2│8│8 表示1228.8度 6．小结；练习  回答问题     观察实验           举例子                             学生读图，认识1度电作用  

 

7.加固计算机的高功率微波防护 篇七

高功率微波武器是将强大的微波汇聚在窄波束内,可用于攻击军事卫星、洲际弹道导弹、巡航导弹、飞机、舰艇、坦克、指控系统以及空中、地(海)面上的雷达、通信和计算机设备,尤其是指挥通信枢纽、作战联络网等重要的信息战节点和部位,使目标电子系统内的关键电子元器件暂时扰乱或永久失效。武器系统越来越依赖于电子设备及其所处的电磁环境,而作为武器核心的计算机系统抗高能微波的能力非常薄弱。如不加防护,则不堪一击。因此,研究高能微波环境下计算机系统的生存能力,进而探索计算机系统抗高能微波加固措施对未来战争中复杂的电磁环境下掌握战场主动权有着十分重要的意义。在研究高功率微波破坏机理的基础上,从电源滤波器设计、抗高功率微波主板设计和信号接口防护方面介绍了加固计算机的高功率微波防护措施。

1 国内研究现状

为了跟踪国际上新军事变革的发展趋势,从20世纪90年代初开始,涉足定向能武器研究领域,对于高功率微波弹等非核“新概念武器”的研究投入了较大人力、物力并取得了长足发展。

但是,目前国内对现有加固计算机系统的高功率微波敏感度和易受攻击部位缺乏全面了解,相应防护部件的研究也仅处于起步阶段。大多数高新武器装备无抗毁能力要求,一些引进的武器系统,在仿制时去掉了防护功能,对作为武器核心的计算机系统特别是加固计算机的定向能武器防护研究仍未展开,需求部门未提指标,设计、生产、验收无考核试验标准,试验条件还不健全。系统级相应防护部件的研究也仅处于起步阶段。

2 HPM破坏机理

高功率微波(HPM)是一种波长在1 mm～1 m的高频电磁波。微波波束可用特殊的高增益天线聚成方向性极强、能量极高的窄波束,在空中以光速沿直线传播。微波武器可在远距离上对光电设备进行干扰,在近距离上杀伤有生力量,引爆各种弹药或直接摧毁目标[1]。HPM 源的基本组成如图1所示。

HPM是一种具备软、硬多种杀伤效应的定向能武器。其性能特点包括:

① 覆盖频谱范围宽,既可作为窄带高功率微波定向能武器,又可作为宽带高功率微波定向能武器;

② 发射波束宽、功率大,能用高强度的辐射场覆盖被攻击的目标,可同时杀伤多个目标;

③ 具有全天候作战的能力;

④ 瞄准精度要求不高;

⑤ 无需对敌方系统准确了解,通过损坏或毁坏电子电路、部件和子系统给敌方产生持续的影响;即使敌方系统关闭,HPMW 也可以造成影响和毁坏;

⑥ 微波效应完全看不见(仅使电路控制系统失效、中损坏),微波源也可做得很小,便于隐蔽使用;

⑦ 要防卫HPMW的攻击,敌方必须加固整个系统,而不是单个部件或电路。

高功率微波脉冲对系统及器件的破坏机制主要有以下几种:

① 高压击穿。电磁能接收后转化成高电压或大电流,由此引起结点、部件或回路间击穿。

② 器件烧毁。包括半导体器件的结烧蚀、连线熔断等。

③ 微波加温。微波可使金属、含水介质加温,使器件不能正常工作。

④ 电涌冲击。脉冲高电压、大电流进入系统、设备,电路像电涌一样烧毁器件、电路。

⑤ 瞬间干扰。当进入的功率较低,导致电路出现干扰,不能正常工作。

高功率微波脉冲对电子及电气设备的破坏过程可以分为渗透、传输和破坏3个阶段。

高功率微波能量能够通过“前门耦合”和“后门耦合”进入电子系统。前门耦合是指能量通过天线进入包含有发射机或者接收机的系统;后门耦合是指能量通过机壳的缝隙或者小孔泄漏到系统中[2]。高功率微波能量的耦合类型主要有3种形式:① 电感应式,即由金属导体长度方向的电场分量感应的电流;② 磁感应式,即由导体构成的环平面垂直的磁场成分感应的电流;③ 电阻耦合,即当导体进入电离了的空气、盐水、大地之类的导电性质的媒质时产生的。当导体的最大尺寸与辐射波长可以相比拟时,此时耦合的效率最高。

然而就高功率微波能量的耦合途径而言,主要有5种:① 天线耦合;② 传输电缆耦合;③ 孔洞或缝隙耦合;④ 电源线耦合;⑤ 回路电磁场耦合。

不同功率密度HPM对电子系统的破坏效应见表 1所示。

3 HPM防护措施

对于加固计算机而言,HPM(含UWB超宽带)防护的重点在于抑制后门耦合。① 整机必须做到完备的电磁屏蔽,这样HPM将无法以辐照的方式直接作用到计算机内对HPM敏感的半导体器件上;② 对计算机与外界连接的各个电端口进行有效的滤波和限幅,使耦合到电缆上的HPM能量在完全进入计算机内前衰减到一个较低的程度;③ 对计算机内部的电路板进行抗电磁干扰设计,使计算机不受干扰的影响。具体解决途径主要包括:电源滤波器的设计、抗高功率微波主板的设计、信号接口的防护以及机箱的屏蔽加固。

3.1 超宽带电源滤波器的研制

HPM和UWB作用在自由空间线缆上可感应出几百V甚至于数十kV的脉冲电压[3]。电源输入端的防护对于加固计算机而言是一个切实需要解决的问题。传统加固计算机的电源滤波设计仅针对GJB151A中的要求进行,时域上响应速度过慢,频域上则仅有数十兆的阻带范围。超宽带电源滤波器的设计思想是:在允用体积和重量范围内,通过使用不同材料、根据不同原理,制备不同频段的滤波器级联来达到尽可能覆盖各频段的目的。抗HPM滤波器设计分为3级:第1级,同轴线微波滤波器;第2级,浪涌及EFT保护级,采取能量吸收方式;第3级,普通军用交、直流滤波器。含有差模电感和共模电感的多级滤波器用过负载能力强的差模电感,改善滤波器低端的插入损耗;在滤波器的各级之间选用高压大电流穿芯电容,使输入、输出端之间的电磁耦合降到最小。

3.2 抗高功率微波主板的设计

计算机的电气功能部件大都集中在主板上,设备的电磁兼容性能力也主要取决于主板对外电磁辐射和抗电磁干扰能力。由于主板上包含多种核心电路,且电气密度很高,导致主板内、外各种电路存在不同程度的相互之间干扰和电磁辐射,而基本上在主板PCB布线完成时,主板的对外电磁辐射和抗扰特性就已经确定。在元器件选型与布局、主板电路原理设计和主板PCB布线等阶段进行信号完整性设计的基础上,根据实际情况运用阻抗匹配、终端匹配、去耦、接地、滤波和屏蔽等技术,并结合电磁分析软件,建立主板辐射效应模型,进行主板的辐射发射仿真分析,尽可能的减小主板电磁辐射,提高主板抗干扰能力。

在主板设计时主要通过以下手段实现设备的电磁兼容:

① 主板布局时,对地层进行合理分配,避免层与层之间的干扰,降低地层的电压纹波,同时减小高频元器件的回路面积;

② 封装的形式会影响元器件的辐射特性,封装工艺好的元器件能够有效地避免噪声辐射,因此在主板设计时需要选择封装屏蔽好的元器件;

③ 主板布线时,应对高频器件走线加入屏蔽层处理,避免天线噪声辐射,抑制共模信号干扰;

④ 部分接口信号采用光耦隔离,避免电磁干扰经导线耦合出去,对于没有进行隔离处理的输出接口加载磁环进行屏蔽,防止天线效应;

⑤ 放置元器件时,避免将辐射较强的元器件与易受干扰的元器件相邻放置,同时对有较大辐射的元器件进行屏蔽隔离处理。

⑥ 对外接口信号的处理:在满足阻抗要求的前提下,微带线采用宽线设计,同时减少表层及底层的介质层厚[4]。

3.3 信号接口的保护

对外接口信号的光纤传输是一种应对外部电磁干扰效果极佳且彻底的防护手段。将计算机常用的对外通信接口VGA、USB、网口、串口和PS/2等全部转换为光纤传输,并配合相应的光接口外设,构建全光通信的局域计算机系统,这是加固计算机解决设备通信与HPM防护之间矛盾的重要解决途径。信号的电光和光电转换主要涉及以下理论和技术:编码转换理论、加扰技术、并串转换技术、电平转换技术和信号驱动和均衡技术。编码转换的作用是通过实现4B/5B、8B/10B等编码转换,消除弱码,有助于直流平衡;加扰技术使能量谱均匀分布、避免在某一频段出现能量峰值,减少铜介质传输的电磁辐射;并串转换技术把并行码字转换为高速串行码流;电平转换实现不同逻辑接口的匹配;信号驱动则对传输信号的能量进行放大,并根据物理介质的要求进行码型调整;均衡技术是对信道损失进行补偿并滤除噪声[5]。

3.4 设备机箱的屏蔽加固

屏蔽是抑制电磁波的有效手段,设备机箱采用具有高电导率、高磁导率材料制成连续屏蔽体,做到完备的屏蔽,避免出现孔缝泄漏和机体搭接不良的情况,这是防止HPM穿透的有效方法。整机屏蔽主要是通过金属机箱材料选择、机箱密封结构设计、缝隙孔洞处理、线缆互连设计和加工工艺等途径解决[6]。对于通风管道、对外接口等必须的缝隙孔洞主要是采用金属网、镀金属薄膜、夹金属网玻璃或波导结构以及旁路电容进行防护。

4 试验情况

微波辐照实验系统组成如图2所示。图2中的效应物为抗高功率微波加固后的加固计算机;效应物所处位置的微波场强/功率密度在试验前由微波接收天线、微波电缆、衰减器、检波器和示波器组成的功率测量系统标定;试验时接收天线放在效应物附近,功率测量系统监测微波源是否正常输出。试验中将记录不同微波参数条件下的计算机的效应现象。

分别以L波段(1.31 GHz)、S波段(2.1 GHz)、C波段(5.308 GHz)及UWB源对加固计算机进行效应测试。试验结果表明,加固计算机可承受102 W/cm2量级的窄带波段连续波脉冲,可承受的UWB辐照场强值达到92 kV/m。图3为UWB辐照试验现场照片。

5 结束语

在信息战条件下,军事电子装备如果没有对HPM武器防护的能力和措施,会带来极严重的后果。提出的计算机高功率微波防护措施经试验证明能有效地抵御高功率微波的攻击,这为武器系统的防护提供了有力的保障。

摘要：高功率微波武器(HPMW)由于波束宽,作用距离远,破坏性强,无需精密跟踪瞄准,所以HPM防护研究是一个既难又必要的课题。在研究高功率微波的性能特点、破坏过程以及破坏效应的基础上,从电源滤波、主板PCB设计、信号传输以及机箱屏蔽等方面给出了针对于加固计算机高功率微波防护的具体措施,并研制了试验样机。在样机的基础上针对性地进行了高功率微波辐照试验,并给出了样机的试验结果。

关键词：HPM,抗高功率微波主板,电源滤波器,屏蔽

参考文献

[1]刘勇波,樊祥,韩涛.高功率微波作用机理及影响条件分析[J].电子对抗技术,2003(4):41-45.

[2]沈文军,刘长海.军用电子设备抗高功率微波技术分析[J].雷达与对抗,2006(1):17-20.

[3]陈海林,陈彬.电磁脉冲作用下自由空间线缆的感应开路电压[J].强激光与粒子束,2006(1):93-96.

[4]鱼群,王亚弟.印制电路板微带线的电磁脉冲实验及防护分析[J].信息工程大学学报,2011(8):432-436.

[5]武斌,夏宇闻.数字视频信号的长线传输[J].电子技术应用,2003(1):62-65.

8.初中物理电功率计算 篇八

一、电学计算题教学

【例1】 把电源（电压一定）、开关、两个未知阻值的定值电阻R1和R2、滑动变阻器R、一个电流表和两个电压表、导线连成了如图1所示的电路。闭合开关后，调节滑动变阻器R的滑片P，发现V1、V2、A表的示数都在改变，把电流表A的示数和对应的电压表V1、V2的示数记在下表中。（设电阻不随温度变化而改变）

（1）根据表格中的数据求出定值电阻R2的阻值。

（2）求出电源电压U和定值电阻R1的阻值。

（3）求整个电路消耗的最大电功率。

解：(1)从表格数据可知I＝0.2A时，R2两端的电压U2＝0.8V，由I＝UR 得R2＝U2I＝0.8V0.2A＝4Ω 。(2)设电源电压为U，由表中数据知，当电路电流I=0.2A时，R2和滑动变阻器R两端总电压U2=2.8V。根据串联电路的电压规律和欧姆定律有：U=0.2R1+2.8；

当电路电流I2=0.3A时，R2和滑动变阻器R两端总电压为U3=2.7V，根据上面推导有：U=0.3R1+2.7，联解得U=3V，R1=1Ω。

（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路消耗的功率最大则有：I最大=UR1+R2=3V1Ω+4Ω=0.6A ，

P最大＝UI最大=3V×0.6A=1.8W。

这道物理计算题主要考查学生审读电路图的能力和运用串联电路的特点，欧姆定律等的知识，学生就要对串联电路及其特点、欧姆定律有确切的理解，因此在教学中教师就要引导学生从串联电路及特点、欧姆定律入手考虑。解答这道题首先要知道电路是串联电路，再根据串联电路的特点，当然也要求学生理解好欧姆定律，才能准确地解答出答案。若学生对这些知识没有掌握好，电路连接方式判断错误或者欧姆定律的运用错误，就会导致本题的大失分。

二、力学计算题教学

在初中物理的力学中，浮力计算既是重点又是难点，很多学生对这类题束手无策，其主要原因是学生不熟悉掌握浮力的求法及其受力分析能力差，教师在讲解浮力计算题时应加强解题方法的指导。

图2

【例2】 如图2甲所示，把边长为0.1m的正方体木块放入水中，静止时有2/5的体积露出水面，然后在其上表面放一块底面积为2.0×10-3m2的小柱体，如图2乙所示，静止时方木块刚好能全部浸入水中。(g=10N/kg)求：

(1)甲图中木块受到的浮力。(2)木块的密度。

(3)小柱体放在木块上面时对木块上面的压强。

解：（1）甲图中木块漂浮在水中，木块受到的浮力

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3×35 =6N。

（2）甲图中木块漂浮在水中，F浮＝G木，ρ水g×35 V木=ρ木gV木，ρ木＝35 ×10×103kg/m3=0.6×103kg/m3。

(3)方法一：小柱体放在木块上面时，F浮1=G柱+G木，

G柱＝F浮1-G木＝ρ水gV木-G木＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3m3-6N=4N，

小柱体放在木块上面时对木块的压强为：

p=FS =G柱S ＝4N2.0×10-3m2 =2×103Pa。

方法二：小柱体放在木块上面时对木块的压力等于小柱体的重力，从图甲到图乙增加的浮力就等于小柱体的重力，即：

G木=F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3m3×25 =4N，

小柱体放在木块上面时对木块的压强为：

p=FS =G柱S ＝4N2.0×10-3m2 =2×103Pa。

纵观整个初中物理内容可知，物理计算题占了非常大的比例。而且解题越多，对公式运用得越多，从而对基础知识的复习巩固作用就更大，对提高物理教学质量起到决定性作用。因此，今后我们要更加努力抓好物理计算题的教学，加强学生运用知识分析、解决问题的能力。

9.初中物理电功率计算 篇九

一、教学目标

（1）知识与技能

1、知道电能做功，电能转化成其他形式的能。

2、知道电功的单位，能用公式进行简单计算。

（2）过程与方法

通过实验探究影响电功的因素，培养学生提出问题、设计实验的能力，体验物理规律的建立过程。

（3）情感态度价值观

1、培养学生对科学的探究精神。

2、有将科学知识与生活实际相联系的意识和行动。

3、在建立概念的过程中，有与他人合作的意识和行动。

二、教学重点和难点

重点：电流做功过程是电能转化其他形式能的过程及影响电功的三个因素。

难点：探究影响电功的三个因素。

三、教学准备

电源、开关、导线、电流表（2个）、电压表（2个）、电动机（3、4个）、小木块、细线。

四、教学过程

(1)复习旧知识，为新课做铺垫。

提问：做功的两个必要因素是什么？

回答：力和物体在力的方向上通过的距离。

(2)引入电功的概念

展示两张图片，学生观察是否有力对物体做功，对物体做功的物体是哪个，从而引出电流能做功。知道电流能做功。引导学生发现：电流做功的过程，就是电能转化成其他形式能的过程。提问：电流做功的同时，消耗了哪种能？

讲解：台灯在工作时，电流也做了功，它把电能转化成哪种能了？

(3)猜想电流做功大小与哪些因素有关

提出问题：电流做功的多少与哪些因素有关？

猜想：可能与电压大小和电流大小及通电时间有关。

引导学生采用控制变量法设计实验提问：有三个因素都可能影响电流做功大小，这种情况下，我们会采取什么方法研究问题?(控制变量法)

展示器材：电源、电动机、开关、导线、电压表、电流表、被提升的重物（小木块）；

讲解：给电动机通电，它就可以把小木块提高，即对小木块做功，木块上升的高度不同说明什么？答：说明电流做功越多。

(4)设计实验并探究电流做功大小与通电时间的关系

1)电流做功与通电时间的关系：

提问：怎样研究电流做功大小是否与通电时间有关？

控制电压、电流不变，通电时间不同比较做功多少？

提问：通过比较什么就能看出电流做功大小是否与通电时间有关了？

答：比较木块上升的高度。

演示实验：两个型号相同的电动机接在电压相同的电路中，通电时间不同，比较两次木块上升高度。

提问：通过观察，你能得出什么结论。通电时间越长，电流做功越多。

设计实验并探究电流做功大小与电压的关系

2）电流做功与电压大小的关系：

提问：怎样研究电流做功大小是否与电压大小有关？答：控制电流大小和通电时间相同，改变电压。提问：我们知道对于同一导体而言，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，当电压改变时，电流也会发生变化，怎样才能在电流相同时研究电压大小对电流做功的影响呢？

设计电路,点评学生设计的电路，并帮助学生把电路设计完整。

按电路图连接电路，并演示实验，比较两木块上升的高度。（提醒学生记录两电动机的电压大小）观察实验，设计实验并探究电流做功与电流的关系

3）电流做功大小与电流大小的关系

提问：研究电流做功大小与电流的关系，怎样设计电路能使电压相同而电流不同？

设计电路,点评学生设计的电路，并完善电路。

提问：通过观察，你能得出什么结论？答：电流越大，电流做功越多。

4）总结电流做功与电压、电流、通电时间的关系

更精确的实验表明：电流做的功跟电压、电流和通电时间成正比，电功等于电压、电流和通电时间的乘积。

知道电功与电压、电流和通电时间的定量关系。用公式表示电功与电压、电流和通电时间的关系：W=UIt 和力学里功的单位一样，电功的单位也是焦耳，知道电功的计算公式

五、巩固练习

六、课堂小结

10.初中物理电功率计算 篇十

【关键词】初中物理 思维导图 电学计算题

【中图分类号】G633.7【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）08-0167-02

一、思维导图的概念分析

思维导图，又被称之为心智图，其是一种有效表达发散性思维的图形思维工具。它运用图文并重的技巧，将各级主体之间的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把关键词、图像、颜色等因素建立记忆链接，同时，其充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的潜在规律，开启人类大脑的无限潜能，以此来实现加强学生记忆力的目的。简单来说，思维导图就是一种与大脑思维方式相类似的，有利于学生将吸收知识或解题思路等抽象性思维的过程转变为简单易记、有规律、图文并茂的思维工具。思维导图在初中物理教学中的使用，能帮助老师有效备课，做好各阶段的工作计划，实现板书表达，从而提高课堂教学效果；学生也可通过思维导图来记忆笔记、复习、讨论、解题思路等内容，帮助学生加强抽象思维的训练。

二、运用思维导图解答初中物理电学计算题

（一）解答电学计算题的难点

学生想正确无误的解答出电学计算题，就需要对初中物理电学计算题所涉及到的知识点进行了解与掌握。一般来说，解答电学计算题的依据有串联电路与并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律等，但掌握好了这些知识并不意味着能进行正确的解答，在实际电学题目的设计中，每个知识点之间都相互联系、相互组合，形成了千变万化的题目，即串并联电路问题、变化电路问题、生活用电问题、电路保护问题以及开放性问题这五类。由于这些问题中隐藏着诸多“陷阱”，这就使得学生在解答过程中难以理清思路，无法发现其中隐藏的线索，从而导致了电学计算题成为了初中物理教学中的难点。但若在初中物理电学计算题中使用思维导图，能够帮助学生形成合理科学有效的知识结构，在解答电学计算题时能够快速发现该题所涉及到的知识点，从而对学生解题思维的形成与发展具有极大的辅助作用。

（二）思维导图在初中物理电学计算题中的运用

基于电学计算题从物理模型的定性分析转变为基于物理公式的定量分析的解题基本特点，我们可以将学生的解题行为分为知识检索与知识加工组合两部分。所谓的知识检索是指学生将题目输入大脑后，运用思维导图能够帮助学生朝着一定的方向，去有序排列、组合知识，从而更快的检索出可以使用的知识点，包括公式的定义、公式的构成内容等，有效避免了传统解题方法中存在的知识遗漏等问题。而知识加工组合也就是物理解题的“求解”过程。在这个阶段中，学生对原有的“知识组块”进行加工，让解答问题的思路更加明确。所以，该阶段也是一个“筛选”的阶段，当学生的脑海里建立起完整的知识组块后，思维导图能帮助学生在面对具体的题目时有效筛选与所求问题相关的知识点。

例如：已知一台直流电动机标有“24W、36V”的字样，用多用电表测得它的电阻为2欧姆。请问当这个电动机满负荷运转时，它的效率是多少？从题目可以得知，该题问的是“当这个电动机满负荷运转时，它的效率是多少？”在解题时，我们可以运用思维导图的方法，找出关键词，展开联想，然后找到解题方法。该题中，“电功率、电压、电阻、效率”是关键词，我们可以勾画出联系这些关键词的思维路径，找到它们之间的关系。因为已知电功率“24W”和电压“36V”，那么我们将求得电流I=P/U。另外，当电动机在运转时，除了其自身的工作的消耗，电流本身也会产生一部分热量的消耗，要想求得它的工作效率，就必须减去热量损耗。为此，怎么求热量损耗呢？我们通过思维导图应该想到，P=U×I这个公式是“电功与电功率”这章的知识点，其包括电做功的磁效应、化学效应、热效应这三部分。当联想到“热效应”时，我们就应该到电能转化为热能的原理中去寻找热损耗的公式，即“Q=I2Rt”，其中，Q就是热量，也就是我们需求解的热损耗，I是电流，R是电阻，t是时间，而这些都是已知的，因此准确求出热量的损耗量，进而求得电动机的工作效率。

三、结束语

当前，初中物理电学计算题越来越贴近学生的生活实际、贴近学生的生活经验，但从本质来说，电学计算题的解题方法仍然是利用当前已学知识模块来进行解答。因此，思维导图作为物理教学中的一大重要知识模块，其在初中物理电学计算题中的运用能有效提高学生解题效率，降低解题难度，帮助学生形成合理科学有效的知识结构。

参考文献：

11.初中物理电功率计算 篇十一

润滑油在两个工作面之间形成润滑油膜, 在两个工作面受到载荷和相对运动的作用下, 油膜内部由于摩擦导致温度上升, 通过润滑系统将油膜产生的热量带走, 而该热量正是工作面之间的功率损失。在齿轮箱中, 产生热量的功率损失有:轮齿系统的功率损失Pg、轴承 (本文仅考虑滚动轴承) 功率损失Pb和密封件的功率损失。由于大功率齿轮箱一般采用机械密封, 密封件不产生摩擦热, 故本文不予考虑, 如果采用摩擦密封则应根据具体形式计算出相应的功率损失。根据润滑油的比热容、允许温升和压力可计算出各个润滑点的润滑油量和喷嘴直径, 进而可以确定齿轮箱总润滑油量及其他润滑参数。

1 轴承损失功率计算

轴承功率损失Pb包括两个分量[1], 即与负载无关的分量Pb0和与负载相关的分量Pb1。

对于υoiln<2 000 mm2/ (s·min) ,

对于υoiln≥2 000 mm2/ (s·min) ,

式中:υoil为工作温度下润滑油的运动黏度, mm2/s;n为轴承转速, r/min;f0为与轴承型式及润滑相关的系数;dm为轴承中径, mm;ω为轴承角速度, rad/s。

与负载相关的分量Pb1计算如下:

式中:f1为轴承系数;P1为等效轴承载荷;a、b为指数。

另外, 在承受轴向负载的滚子和滚针轴承的情况下, 还会产生一项附加损耗Pb2:

式中:f2为轴承系数;Fa为轴承承受的轴向力。

所以, 齿轮箱中轴承的损失的功率为:

m为轴承个数。单个轴承的损失功率为:

2 齿轮损失功率计算

齿轮损失功率可按照文献[1]中的方法进行计算, 但是比较繁琐, 这里介绍一种比较简单的齿轮损失功率计算方法:

式中:P为齿轮装置的额定功率, W;f为与两齿轮齿顶高有关的系数, 当ha≤mn, f=2.3;当ha= (1~1.8) mn, f=3.1;μz=1.25μ, μ为齿轮啮合接触摩擦系数, 由图1根据滚动速度之和v∑=2vsinαt′确定, v为齿轮圆周速度, m/s;“+”用于外啮合, “-”用于内啮合。

n为齿轮级数。

3 各润滑点润滑油量计算

我们认为各个轴承及齿轮损失的功率全部产生热量, 并且这部分热量完全通过各个润滑点的润滑油温度上升来吸收带走, 因此可以得到以下结论:

系统产生的热量PH等于润滑油吸收的热量Poil, 系统产生的热量就是式 (2) 和式 (3) 中计算的功率损失值, 润滑油吸收的热量计算如下式:Poil=ρQc△T/60。 (9)

式中:Poil为润滑油吸收的热功率, J/s;ρ为润滑油密度, 一般取0.86 kg/L;Q为润滑油的流量, L/min;c为润滑油的比热容, J/ (kg·℃) ;△T为润滑油的温升 (根据齿轮箱要求设定) 。

因此, 各润滑点的润滑油量计算如下式

t为润滑点数量。

4 各润滑点润滑参数计算

计算出每个润滑点的润滑油量后就可以根据润滑油的出口压力来确定各喷油点的喷嘴直径了, 小孔流量公式如下式:

式中:Cd为流量系数, 一般取0.6;A0为喷孔面积, mm2;△p为喷孔内外压力差, 一般取0.15~0.30 MPa。

润滑系统中还应计算润滑管路的通径, 润滑管路结构类似树状结构, 有主管路、次管路及各分支管路, 如图2所示, 根据下游流量总和由下式计算管路直径:

P2-1P2-2

式中:d为管路直径, mm;Q为该管路的流量, L/min;v为管路中润滑油的流速, 取1.3 m/s。

5 结论

对于大功率齿轮箱的强制喷油润滑, 本文详细计算了轴承、齿轮的功率损失, 并据此计算各个润滑点的喷嘴直径和管路直径, 为大功率齿轮箱润滑系统设计计算、元器件选型提供了一种快速可行的计算方法。采用此方法设计的润滑系统已成功用于多种规格的齿轮箱中, 实践证明, 本计算方法适用于大功率齿轮箱的强制润滑系统。

摘要：大功率齿轮箱一般采用强制喷油润滑系统, 具有润滑充分、精确控制等优点。但仅凭经验设计易出现润滑过量、润滑不足和润滑不均衡等问题。文中结合设计经验和实际, 提出一种系统计算大功率齿轮箱润滑系统的方法。

关键词：大功率齿轮箱,润滑系统,喷油润滑

参考文献

[1]BS ISO/TR 14179-2:2001 Gear Thermal capacity Part 2:Thermal Load carrying capacity[S].BSI, 2001.

[2]章宏甲, 黄谊.液压传动[M].北京:机械工业出版社, 1993:26-41.

12.物理教案设计电功率 篇十二

目标教学教案课题

二、电功率课 型新授授课教师贺日明课时分配2课时授课日期2007年月日教材分析主要知识点重点难点

1、理解电功率的含义。

2、会用公式p=w/tp=ui进行简单的计算。

3、知道额定电压与额定功率

1、理解电功率的含义。

2、会用公式p=w/tp=ui进行简单的计算。会用公式p=w/tp=ui进行简单的计算。教学目标

1、知道电功率表示消耗电能快慢，知道电功率的单位是瓦。

2、会用功率的计算公式p=w/t进行简单的计算。

3、会用功率的计算公式p=ui进行简单的计算。

4、知道额定电压与额定功率

5、了解实际功率与额定功率的关系

6、培养实事求是的科学态度。教学过程教 师 活 动学 生 活 动

一、复习巩固

1、电能利用的实质是什么?

2、电流做功的实质是什么？

3、电功的物理意义是什么？

4、电功大小的决定因素是什么？

5、电功的计算公式都有哪些？

6、电功的国际单位、常用单位分别是什么？它们的换算关系如何？思考并回答：

1、利用过程实质上是电流的做功过程2|、电流做功的过程实质上是电能转化成其他形式能的过程。

3、电功是用来表示电流做功多少的物理量。

4、电功的大小与导体中的电流和导体两端的电压成正比，与通电时间成正比。

5、w=uitw=uq•w=i2rtw=u2t/r

6、的国际单位是：ｊ目标教学教案教学过程教 师 活 动学 生 活 动

二、引入新课：投影给出图片提出问题：怎样比较电流做功快慢？在物理学中，我们把电流单位时间内完成的功叫做电功率。

三、进行新课g 三dgdff一.电功率

1、电功率的物理意义：理解：电流做功快，电功率就大；电流做功慢，电功率就小.2、电功率的定义：

3、电功率的计算电功率的定义公式为p=w/t（定义式）电功率的普遍适用公式是p=ui（基本式）电功率推导式一：p=u2/r电功率推导式二：p=i2r4、电功率的单位：由p=w/t可知，当w取其国际单位ｊ,t取其国际单位s时，可得，p的国际单位是ｊ/s。当ｊ/s用作电功率的单位时，物理学中给他一个特定的名称，叫做瓦特。国际单位：瓦特简称:瓦符号：w 等效单位：1w=1ｊ/s=1va常用单位：千瓦符号：kw换算关系：1kw=103w电功的常用单位是：kw·h•他们的换算关系是：1 kw·h=3.6 x 106ｊ

二、看图片并进行分析得出结论：一般情况下我们用相同时间内电流做功的多少来比较电流做功的快慢。电功率是用来表示电量流做功快慢的物理量。电流单位时间内完成的功叫做电功率 学生推导公式并识记内容与教师共同总结内容 目标教学教案教学过程教 师 活 动学 生 活 动

5、例题：某用电器的电功率为250w，正常工作时的电压为220v，每天使用3h，一天用电多少千瓦时？二：额定功率 1．额定电压与额定功率额定电压： 额定功率： 2．实际电压与实际功率实际电压： 实际功率： 实际功率：

3、实际功率与额定功率的关系u实13.物理《基础练》21电功率测量 篇十三

一．选择题（共9小题）

1．小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率不超过1W，在测定这个小灯泡的额定功率的实验中，电压表、电流表的量程应选用（）

A． 3V，3AB． 15V，0.6AC． 15V，3AD． 3V，0.6A

2．某学生想通过如图所示的电路图来进行下列四个实验（电源电压保持不变，R1为定值电

阻，你认为不可行的实验是（）

A． 验证欧姆定律B．验证焦耳定律

C． 测定电阻R1消耗的功率D． 验证电路两端总电压等于各部分电阻两端电压之和

3．小华将标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，如图所示．下列说法正确的是

（）

A． 该电路能测出灯泡L2的额定功率

B． 该电路能测出灯泡L1正常发光时的电阻

C． 该电路能探究电流与电压的关系

D． 该电路不可以探究电流做功的多少与电压的关系

A． 电流表、滑动变阻器、一个小灯泡B． 电压表、滑动变阻器、几个小灯泡

C． 电流表、电压表、滑动变阻器、几个小灯泡D． 电流表、电压表、几个定值电阻、几个小灯泡

6．如图1是测小灯泡功率的实验电路图．小灯泡正常工作时，两电表的示数如图2所示，则下列说法中不正确的是（）

A． 小灯泡的额定电压是2.4V

B． 小灯泡的额定功率为0.72W

C． 连接电路时，开关应断开，并将变阻器阻值

调至最大值

D． 滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将

变大

二．填空题（共5小题）

10．测小灯泡的电功率，实验原理：实验器材：

电路图：（在右方框中画出）实验中滑动变阻器的作用是 _________ 连接电路时开关应

．在测小灯泡的额定功率时调

节滑动变阻器是为了 _________ ．

11．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）连接电路时开关应 _________，电流表的量程应选 _________ ．

物理基础练21

（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．

（3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑

动片P应位于 _________（选填“A”或

“B”）端．

（4）小芳同学闭合开关，移动滑片P到某

一点时，电压表示数（如图乙所示）为，若他想测量小灯泡的额定

功率，应将图甲中滑片P向 _________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 _________ V．

（5）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 _________ W．

（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 _________（写出一种即可）．

12．小文同学做测量小灯泡额定功率的实验（小灯泡标有“3.8V”

字样）．

（1）如图甲所示，小文所连接的实验电路还缺少一根导线即可使

电路连接正确．请你画出这根导线的接法．

（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有

示数，接下来应进行的操作是 _________ ．

（3）实验过程中，当电压表示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，则测得小灯泡的额定电流为 _________ A，额定功率为 _________ W．

13．某小灯泡上标有“0.3A”字样，为了测量该小灯泡额定功率，进行了相关实验，请完成下列问题：

（1）根据电路图，在图

乙中用笔画线代替导线

接连实物图．电源电压为

3V．

（2）某次测量，电流表

与电压表的示数如图丙

所示，计算此时小灯泡灯

丝的电阻值为 _________ Ω．为测量该小灯泡额定功率，接着应将滑动变阻器滑片向 _________（左/右）移动．

14．在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：一是为了减小误差；二是为了寻找规律．在测量电功率的实验中，多次测量的目的是 _________ ；在测量电阻的实验中，多次测量的目的是 _________ ．

三．解答题（共1小题）

15．在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中，小红设计了如图所示的电路．

（1）请在图的“○”内填入合适的“灯泡”和“电表”符号．

（2）小红按电路图连接电路，进

行实验，测得数据如右表所示．断

开开关时，发现电表如图所示，其中电流表出现这种现象的原因

_________ W．若小灯泡两端的实际电压为3V，则小灯泡的实际功率 _________ 额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

14.初中物理电功率计算 篇十四

板坯装钢机是板坯加热生产线中的重要设备,用于将上料辊道送至加热前的板坯平稳地装入加热炉内。板坯装炉从起初没有升降式板坯装钢机到凸轮机构升降式板坯装钢机的研制成功,再到现在的液压升降式板坯装钢机,经历了一个从无到有,逐步完善的过程。2007年,江苏某钢铁企业中厚板厂二期加热炉工程采用了液压升降式板坯装钢机,至今运行情况良好。

液压升降式板坯装钢机平移机构大多采用电机集中驱动,电机功率选的太大会导致相应的减速机、联轴器等选型偏大,投资成本偏高;而如果电机功率偏小,装钢机将无法正常运行,所以电机功率的正确计算尤为重要。

1 主要技术参数及性能指标

液压升降式板坯装钢机(见图1)主要由平移驱动机构、装钢杆、升降机构、压轮装置等机构组成。

其主要技术参数和性能指标如下:

(1)板坯规格:(4 300～8 800)mm×(1 600～3250) mm×(150～220) mm

(2)板坯最大单重:35 t;

(3)装钢杆单重:9 115 kg;

(4)装钢杆数量:4根;

(5)压轮直径:Φ320 mm;

(6)托轮直径:Φ500 mm;

(7)齿轮分度圆直径:Φ255 mm;

(8)装钢杆倾斜角度:α=2.6℃;

(9)齿轮转速:n=48 r/min;

(10)行程:5 625 mm;

(11)装钢杆间距:2 200 mm。

2 受力计算

按照图2位置对装钢杆进行受力分析。装钢杆受托轮的正压力T1、压轮的正压力T2、板坯自重G1、装钢杆自重T2。假设装钢杆均匀分布,则重心在中心位置。根据力矩平衡原理得

式中L0为压轮至托轮距离(m);L1为板坯重心至托轮距离(m);L2为装钢杆重心至托轮距离(m)。

则压轮对装钢杆的正压力T2为

根据力的平衡得

托轮对装钢杆产生的摩擦力

式中f1为托轮与装钢杆之间的摩擦阻力系数。

式中K1为托轮滚动摩擦系数(cm);d1为托轮轴承内径(cm);μ1为托轮轴承摩擦系数;D1为托轮直径(cm);K附为附加摩擦阻力系数。

取K1=0.06,μ1=0.015,K附=3,则

压轮对装钢杆产生的摩擦力

式中f2为压轮与装钢杆之间的摩擦阻力系数,

式中K2为压轮滚动摩擦系数(cm);d2为压轮轴承内径(cm);μ2为压轮轴承摩擦系数;D2为压轮直径(cm)。

取K2=0.04,μ2=0.015,则

总摩擦力

3 驱动电机功率计算

电机驱动齿轮的力矩是为了克服摩擦力与重力的轴向分力对齿轮产生的总力矩,可得

代入数据得:P计=39.1 kW。

取机构传动效率η=0.9,电机启动时克服惯性的增大系数取K=1.5,则电机功率

选取电机功率为75 kW。

4 结束语

正确分析装钢杆的受力过程,可以正确计算电机功率,并为液压升降式板坯装钢机的驱动电机、减速机、联轴器等部件合理选型提供依据。

参考文献

15.浅析<功率>的计算问题 篇十五

瞬时功率是指物体（或某个力）在某时刻的功率。瞬时功率一般用推导式 求解，其中，v是指该时刻力作用点的瞬时速度，θ是指力F与速度 间的夹角。

[例1] 设汽车行驶时所受阻力与它的速率成正比，如果汽车以v的速度匀速行驶时，发动机的功率为P。当汽车以2v 的速率匀速行驶时，汽车发动机的功率为（）

A. PB. 2P

C. 3PD. 4P

分析：这是一个变力做功的问题。由题意知汽车以速度v匀速行驶时，汽车的牵引力为F1=Fj=kv，此时汽车的功率为P=F1v=kv·v=kv2 ①

当汽车以2v的速率匀速行驶时，汽车的牵引力变为F=F1j=k·2v，此时汽车的功率变为P2=F2v2=4kv2②解①②两式可得P2=4P

[例2] 如图1所示，用F=20N的力使重物G由静止开始，以0.2m/s2的加速度提升，则第5s末力F的功率为多大？

分析：这是一个恒力做功的问题，在第5s末物体的速度为v1=at=0.2×5m/s=1m/s此时力F的作用点A的瞬时速度为v2=2vadb=2m/s，所以在第5s末力F的功率为P=Fv=20×2W=40W。

二、求平均功率

平均功率能粗略地描述力在某一段时间内做功的快慢程度。求平均功率有两条途径：

其一，用定义式P=■计算；

其二，用推导式P=Fvcosθ计算。

[例3] 跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50kg，他1分钟跳绳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的■，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为多大？（g取10m/s2）

分析：运动员跳绳一次需时t=■=■s运动员跳离地面的时间 t1=■(1-■)=■s功率是中学物理中的一个重要概念，它描述某个物体（或某个力）做功快慢情况，功则运动员上跳的时间t2=■=0.1s运动员跳绳上升的高度h=■gt2 =■×10×0.12m0.05m则运动员跳绳一次需克服重力做功：W=mgh=50×10×■J=25J所以该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为P=■=■=75W

三、求某个力的功率

功率是描述某个力做功快慢的物理量，既可能是某个力的功率，也可能是合力的功率。在计算中务必弄清要求哪个力的功率。

[例4] 一质量为m的物体，在几个共点力的作用下静止在光滑的水平桌面上，现把其中一个水平方向的力F突然增大到3F，保持其他力不变，则在ts末该力的功率为（）

A.■tB.■t C.■t D.■t

分析：由题意可知，题中要求的是3F这个力在ts末的瞬时功率。对物体应用牛顿第二定律得3F-F=ma在ts末物体的速度为v=at=■由功率推导式P=Fv得P=3F·■=■所以选项B正确

四、求曲线运动中的功率

当物体做曲线运动时，应用推导式P=Fvcosθ求功率要注意θ角的意义，它是指力F与速度v间的夹角。

[例5] ：一质量为m=1.0kg的物体以初速度v0=10m/s做平抛运动。则在第1.0s末重力的瞬时功率为多大？（g取10m/s2）

分析：在第ls末物体的竖直分速度为v1=gt=10×1.0m/s=10m/s

由图2可知v=■=10■m/s

cosθ=■=■=■所以重力在第ls末的瞬时功率为P=Fvcosθ=mgv·cosθ=1.0×10×10■×■W=100W

五、求流体的功率

流体在撞击物体时做功。求流体做功的功率时，关键是建立物理模型，也就是說如何选取研究对象是解题的关键。

[例6] ：某地强风的风速约为v=20m/s，设空气密度p=1.3kg/m3。如果把通过横截面积为S=20m2的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式应为P=，大小约为W。（取一位有效数字）

分析：取ts内作用到横截面积为S的面积上的空气流为研究对象，如图3所示。则这部分空气流的质量为m=pV=p·Svt

空气流的动能为Ek=■mv2=■pSv3t

则电功率为P=■=■=■pSv3代入数据解得P=1×10W

16.初二物理电功率知识点总结 篇十六

初二物理电功率知识点总结

1、电功率(P)：表示消耗电能的快慢，用电器在单位时间消耗的电能。

2、单位有：瓦特(国际);常用单位有：千瓦;1kw=103w

3、计算电功率公式：(P=U/I式中单位P瓦(w);定义式P=W/ t ( WtU伏(V); I安(A)

4、利用计算时单位要统一，①如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。

5、Kwh的意义：功率为1kw的用电器使用1h所消耗的电能。

6、计算电功率还可用右公式：P=I2R和P=U2/R

7、额定电压(U0)：用电器正常工作的电压。

8、额定功率(P0)：用电器在额定电压下的功率。

9、实际电压(U)：实际加在用电器两端的电压。

10、实际功率(P)：用电器在实际电压下的功率。

11、灯泡的亮度由实际电功率决定。当U??U0时，则P?灯很亮，易烧坏：

2、实验电路：

3、实验步骤：

1)、画出实验电路图;2)、连接电路(同测小灯泡电阻)

3)、闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为小灯泡的额定电压，读出电流表的读数，观察灯泡发光情况;4)、使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察灯泡的亮度，测出它的功率;5)、使小灯泡两端的电压低于额定电压(约0.8倍)，观察小灯泡的亮度，测出它的功率。

注：实验中滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端的电压;实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处;实验时，电源电压要高于灯泡的额定电压。 四、电与热 1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热的现象。

2、焦耳定律：电流通过导体产生的.热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

3、焦耳定律公式：Q=I2Rt ，(式中单位QI安(A);R欧(t秒。)

4、当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热 量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。(如电热器，电阻就是这样的。)Q=UIt;Q=U2t/R。 5、电热的利用：加热(电饭锅、电熨斗) 发热体由电阻大熔点高的合金制成6、电热的防止：温度过高，损坏电器、引起火灾(散热窗、散热片、散热风扇)

7、在串联电路中I1∶I2=1：1，其它的分配都与电阻成正比，即U1:U2=R1:R2,

P1:P2= R1:R2, Q1:Q2= R1:R2, W1:W2= R1:R2,

在并联电路中除U1:U2=1：1，其它所有的分配都与电阻成反比。即I1∶I2=R2：R1

17.初中物理电功率计算 篇十七

电功率

教学目标

一、知识与技能

1.知道电功率的定义、物理意义、单位。

2.初步理解电功率的公式，理解电功率和电压,电流的关系，并能进行简单计算。

3.能理解和区分用电器的额定功率和实际功率。

二、过程与方法

通过实验让学生体会额定功率与实际功率的区别，培养学生的观察能力。

三、情感、态度与价值观

1.通过观察用电器上的铭牌让学生体会物理与生产、生活的紧密联系。

2.通过实验探究额定功率与实际功率，培养学生尊重事实、探求真理的科学态度。

教学重难点

教学重点

正确建立电功率、额定功率的概念。

教学难点

理解额定功率与实际功率的区别。

教学过程

教学准备

多媒体（课件）

新课引入

为什么调节台灯的旋钮，可以改变灯的亮暗？是哪个物理量决定灯泡的亮暗呢？

今天这节课我们来学习一个新的物理量——电功率。

电流通过电扇的电动机5秒，做功20焦，电流通过洗衣机的电动机10秒，做功100焦，哪个做功多？哪个做功快？

回忆力学中：用功率表示物体做功快慢，功率是表示物体在单位时间内完成的功。

在电学中：用电功率表示电流做功快慢，电功率是表示电流在单位时间内完成的功

新课讲解

电功率的意义及定义

（1）物理意义：描述电流做功快慢的物理量。

（2）定义：电流在单位时间内完成的电功。

（3）根据电功率的定义可以得出它的定义式：P

＝W／t=UIt/t=UI

明确定义式中各符号所代表的物理量、单位（符号）

W

——电功（等于用电器消耗的电能）——焦耳（J）

t

——所用时间——秒（s）

U

——用电器用电器两端电压-----伏特（V)

I——用电器中的电流——安培（A）

（4）电功率的单位：瓦特(W)，1瓦=

1焦／秒=1伏安,常用单位有：千瓦（kW），1kW=1000W

（5）瓦特的含义：电流在1秒内做的功是5焦耳

了解小常识

当实际电压比额定电压低时，用电器消耗功率低，不能正常工作。

当实际电压比额定电压高时，长期使用会影响用电器寿命，还可能烧坏用电器。

当用电器两端实际电压不等于额定电压时，电流、电阻、电功率哪个物理量没变？

教学反思

18.初中物理电功率计算 篇十八

低频振荡是互联电网安全稳定运行的重要威胁之一,深入分析其激发原因、振荡特征对有效抑制低频振荡、保证电网安全至关重要[1,2]。长期以来,传统的方法是通过建立消去代数方程约束的电力系统线性化状态空间,计算其特征根及特征相量分析低频振荡问题[3,4,5,6]。目前,振荡功率增量分布计算是分析低频振荡问题的新的技术手段[7,8],该类方法从功率交换角度进行研究,有助于对低频振荡问题的认识和理解。但目前的方法均是建立在采用收缩到发电机内节点的网络模型的基础上,不仅难以分析负荷的动态特性对振荡功率分布的影响,而且输电线路和负荷的功率振荡增量计算较为复杂。

本文在保留原网络结构模型的基础上[9],计及负荷和励磁系统的动态特性,以及网络的功率约束方程,建立了保留网络信息的线性化状态方程和状态矩阵,同时在推导过程中,回避了繁琐的d-q变换。利用结构保留模型下的线性化状态矩阵得到的特征值和特征向量,建立了可方便求解网络中各元件振荡功率增量的算法,不仅避免了传统方法复杂的计算过程,并分析了负荷动态特性的影响。

1 基于结构保留模型的电力系统线性化状态空间

若一多机系统中有m台发电机,n0个节点,l0条支路,负荷节点为n0-m个,如图1(a)。在原网络中引入代表虚构的发电机内电势节点,通过发电机暂态电抗与原网络相连,形成结构保留的增广网络。在增广网络中,系统节点总数为n=m+n0,支路总数为。式中,为发电机内电势节点,为发电机出口节点,为负荷节点,如图1(b)。

在增广网络中,若以节点n的电压相角δn为参考角,各节点电压相角为

若T为关联矩阵,则存在如下关系,α=Tδ

1.1 发电机模型

发电机采用计及凸极效应的三阶模型[1]时,其数学模型可以表示为

式中:

其中,V(i+m)为i+m节点电压。

1.2 发电机励磁系统模型

励磁系统采用三阶模型,电压调节器输出电压ΔUA、励磁系统输出电压ΔEf及励磁反馈电压ΔUF为状态量,线性微分方程如式(3)所示。

式中,ΔUk为发电机出口电压变化量。

1.3 负荷模型

负荷采用常数加上节点瞬时频率偏差成正比的负荷模型[10],其表达式为

其中:Dpi、Dqi分别为负荷有功功率和无功功率的频率效应系数。

1.4 结构保留模型下的线性化状态空间的推导

假设扰动过程中母线电压恒定,网络潮流方程可写为

其中,。

根据网络母线有功潮流平衡方程式有

式中:

将f和T写为

发电机节点和负荷节点有功潮流平衡方程式写为

令

定义如下函数

发电机暂态电势及励磁状态量可以表示为

发电机出口电压的函数形式可以写为

则

将发电机、励磁系统以及网络状态量线性化得

将上式分块后可以表示为

式(12)中:Δxg为发电机及其励磁调节器的状态量;Δxl为母线状态量;状态矩阵中的Agg为发电机及其励磁调节器的状态矩阵,与传统方法得到的状态矩阵性质相似;Agl、Alg、All为发电机状态量与网络状态量之间、及网络状态量自身之间的关系矩阵。

与建立于收缩到发电机内节点的网络模型的线性化状态矩阵相比,式(12)中的线性化状态矩阵的维数和稀疏程度将增加。但目前对矩阵的维数和稀疏程度没有严格限制的求取大型稀疏矩阵特征值问题的算法已成功地应用于电力系统中[11,12],而这些算法同样可用来解决本文提出的结构保留模型线性化状态矩阵特征值的求取问题。

2 网络结构保留下的振荡功率增量的计算方法

2.1 发电机的振荡功率增量

结构保留模型中发电机电磁功率可以表示为

对式(13)线性化后可得

将利用1.4节中的状态矩阵计算得到各模式下的ΔEq'、Δα代入式(14)即可得到各个模式下发电机的振荡功率增量。

2.2 线路振荡功率增量的计算

输电网络中任意支路可以用图2表示。

线路有功功率可以表示为

式中,Gi j和Bij分别为导纳阵中第i行第j列元素的实部和虚部。

假设在小扰动下母线电压恒定不变,则线路始端振荡功率增量如式(16)所示。

2.3 负荷振荡功率增量计算

在本文采用的结构保留模型中,有功负荷可以表示为

线性化后可得

第k个机电振荡模式(特征值为kλ)下负荷振荡功率增量可以用如下形式表示

3 计算与分析

算例系统采用文献[7]中的四机两区域系统,如图3所示。

3.1 特征值计算结果分析

首先对本文方法与传统方法计算得出的振荡模式进行比较,在相同潮流方式下的两种方法计算得出的机电回路相关比大于1的振荡模式均列于表1,图4为应用本文方法得到的不同模式下的相量示意图。传统方法的计算采用电力系统综合分析程序(PSASP)小干扰稳定模块进行计算。

由表1中结果可见,两种方法均得到三个机电振荡模式,本文算法得到的三种模式的振荡频率与传统方法得到的振荡频率接近,但计及了负荷的频率特性阻尼比有较大的变化,由此说明考虑频率特性的负荷模型对系统阻尼比的影响较大,而对振荡频率的影响较小。

从图4给出的不同模式下的相量示意图可见,模式一、模式二为本地振荡模式,而模式三为区域振荡模式。

3.2 功率振荡增量分布研究

利用本文提出的振荡功率增量计算方法计算得到三个机电振荡模式下的振荡功率增量分布如图5所示。由于扰动大小未知,因此计算结果以振荡功率增量最大值为基准值,且均已百分数形式给出。

对于模式一,线路1、3为最为严重的功率振荡线路且形成割集,表明#1发电机与#2、#3发电机形成振荡。对于模式二,线路3、2为最为严重的振荡线路且形成割集,表明#3发电机与#1、#2发电机形成振荡。对于模式三,线路7(联络线)为最为严重的功率振荡线路且形成割集,即4#发电机与#1、#2、#3发电机形成振荡。均与图4中的模态相量图结果一致。因此线路功率振荡的计算具备分析对应于不同模态下的关键割集的识别的潜力。

表2给出对应不同振荡模式下的振荡功率增量的分布变化情况。

在本地模式中,除区域一的发电机和线路的振荡功率增量明显增大外,区域二的发电机和线路,以及区域间联络线的振荡功率增量均很小,主要表现为振荡区域内部发电机经输电线路进行功率振荡。

与本地模式相比,在区域振荡模式中,区域间联络线振荡功率增量明显加剧,区域一的发电机和线路的振荡功率增量减小,区域二的发电机和线路的振荡功率增量增大,系统中所有负荷的振荡功率增量均有所增大,也表明负荷参与区域间低频振荡的程度较强。

4 结论

本文提出了计及网络结构的电力系统振荡功率增量的新算法,推导出了考虑发电机及其调节器的结构保留模型线性化状态空间表达式,同时考虑了负荷的动态特性(频率特性)。通过对算例的计算和分析得到如下结论:

(1)本文算法计算得到的各机电模式下的振荡功率增量分布能够清晰地刻画出不同机电模式在网络中的反映。

(2)负荷动态特性对区域间模式的阻尼及振荡功率增量的分布影响较大,而对本地模式影响较小,因此在低频振荡研究中负荷的动态特性不容忽视。

摘要：基于电力系统结构保留模型,构建了计及详细发电机模型、励磁系统模型和负荷频率特性模型的电力系统状态方程,并利用计算线性化状态矩阵得到的特征值和特征向量,建立了求解低频振荡中的功率振荡增量在网络中的分布的计算方法。计算所用模型均在极坐标下建立,回避了传统方法中繁琐的坐标变换。该方法不仅可以计算低频振荡过程中发电机、支路和负荷处振荡功率增量的分布情况,而且可以分析负荷动态特性对功率振荡的影响。对四机算例系统进行仿真与分析,算例结果表明所提算法在准确地计算各机电振荡模式的振荡功率增量分布情况的同时能够分析负荷频率特性对振荡功率增量分布的影响。

关键词：电力系统,低频振荡,机电模式,结构保留模型,振荡功率,动态负荷模型

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