球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义,故在分析地球表面物体受力时,不考虑地面物体之间的万有引力,只考虑地球对地面物体的引力知识拓展万有引力定律的适用条件公式适用于质点间引力大小的计算对于可视为质点的物体间的引力求解也可以利用万有引力公式如两物体间距离远大于物体本身大小时,物体可看成质点说明均匀球体可视为质量集中于球心的质点当研究对象不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另个物体上所有质点的万有引力,然后求合力三引力常量的测量引导学生设计测量引力常量的方法并交流,然后教师介绍卡文迪许实验方法,通过课件展示卡文迪许的扭秤装置,让学生观察体会实验装置的巧妙实验介绍年，英国物理学家卡普适性同时,引力常量的测出,使得包括计算星体质量在内的关于万有引力的定量计算成为可能知识拓展地面上物体所受重力在地球表面上的物体随地球的自转而做圆周运动，物体受到指向圆周圆心圆心位于地球的自转轴上的向心力作用，此向心力由地球对物体的万有引力在指向圆心方向的分力提供而万有引力的另分力，即物体所受的重力，如图所示,向物体位于赤道时，向心力指向地心，三力同向，均指地心,满足向赤,即赤,当物体在地球的南北两极时，向心力为零，极，即极当物体从赤道向两极移动时，根据向知，向心力减小，则重力增大，只有在两极时物体所受的万有引力才等于重力从赤道向两极，重力加速度增大而且重力的方向竖直向下，并不指向地心，只有在赤道和两极，重力的方向才指向地心不考虑地球自转的情况下，物体在地球表面上所受的万有引力跟重力相同，若考虑，由于向心力很小，重力近似等于万有引力即地球表面近似认为地球的人造卫星卫星所受的万有引力等于重力由于万有引力提供向心力，所以卫星向心加速度等于重力加速度，卫星处于完全失重状态,即,向,由此可知，重力加速度随高度的增加而减小例如图所示,个质量为的匀质实心球,半径为如果通过球心挖去个直径为的小实心球,然后置于相距为的地方,试计算空心球与实心小球之间的万有引力分析实心球挖去个半径为的小实心球后,质量分布不均匀,因此挖去小实心球剩余的部分,不能看成质量集中于球心的质点,直接求空心球和小实心球间的万有引力很困难假设用与挖去的小实心球完全相同的球填补在挖去的位置,则空心球变成个实心球,可看作质量集中于球心的质点解答假设把挖去的小实心球填补上,则大小实心球间的万有引力为小实心球的质量为代入上式得填入的小实心球与挖去的小实心球间的万有引力为设空心球与小实心球的万有引力为，则有因此，空心球与小实心球间的万有引力为说明本题属于万有引力与力的合成知识的综合应用力的合成的实质是等效代替等效代替是种重要的物理方法,等效思维运用恰当往往能化难为易,另辟蹊径课堂训练如图所示,阴影区域是质量为半径为的球体挖去个小圆球后的剩余部分所挖去的小圆球的球心和大球体球心间的距离是求球体剩余部分对球体外离球心距离为质量为的质点的引力在两球心连线的延长线上解析本期,及月地间的距离,可运用公式求得月球表面的重力加速度若两次求得结果在误差范围内相等,就验证了结论若两次求得结果在误差范围内不相等,则说明天上与人间的力不是同种性质的力理论推导若天上的力与人间的力是同种性质的力，则地面上的物体所受重力应满足∝月球受到地球的引力∝因为,所以又因为所以实际测量月球绕地球做匀速圆周运动，向心加速度经天文观察月球绕地球运动的周期天所以验证结论两种计算结果致，验证了地面上的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力，即天上人间的力是相同性质的力点评在实际教学过程中,教师引导学生重现牛顿的思维过程,让学生体会牛顿当时的魄力胆识和惊人的想象力物理学的许多重大理论的发现,不是简单的实验结果的总结,它需要直觉和想象力大胆的猜想和假设,再引入合理的模型,需要深刻的洞察力严谨的数学处理和逻辑思维,常常是个充满曲折和艰辛的过程进行情感态度与价值观的教育二万有引力定律通过以上内容的学习,我们知道太阳与行星间有引力作用,地球与月球间有引力作用,地球与地面上的物体间也有引力作用问题地面上的物体之间是否存在引力作用组织学生交流讨论,大胆猜想可能性不存在原因太阳对行星的引力使行星围绕太阳做圆周运动,地球对月球或卫星的引力也是如此,地球对地面上物体的引力使物体靠在地面上,上抛之后还要落回若两个物体之间有引力,那些引力既没使个物体围绕另个物体转动,也没有使两个物体紧贴在起,故此力不存在可能性此力存在原因太阳行星地球月球卫星物体,均是有质量的物体,太阳与行星间,地球与月球或卫星间地球与物体间均存在这种引力,说明这种引力是有质量的物体普遍存在的,故两个物体之间应该有引力问题若两个物体间有引力作用,为何两个物体没有在引力作用下紧靠在起参考解释天上人间的力是同性质的力，满足∝定律地面上的物体质量比起天体来说太小了，这个力我们根本觉察不到两物体之所以未吸在起是因为两物体间的力太小,不足以克服摩擦阻力或空气阻力任意两个物体之间都存在着相互引力点评对上述内容在教学过程中,教师可灵活采用教学方法,可用辩论赛的方式让持两种观点的学生代表阐述自己的观点及依据，然后对方提出问题进行互辩，此过程让般同学作补充说明，直到个观点被另个观点击败为止这样可提高学生处理问题的综合能力问题用自己的话总结万有引力定律的内容根据太阳与行星间引力的表达式,写出万有引力定律的表达式表达式中的单位是怎样的学生思考后回答总结内容自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量和的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比表达式由太阳质量,行星的质量得出物体的质量,物体的质量由可知的单位合作探究对万有引力定律的理解万有引力的普遍性因为自然界中任何两个物体都相互吸引,所以万有引力不仅存在于星球间,任何有质量的物体之间都存在着相互作用的吸引力万有引力的相互性因为万有引力也是力的种,力的作用是相互的,具有相互性,符合牛顿第三定律万有引力的宏观性在通常情况下,万有引力非常小,只有质量巨大的星题直续供电的要求。年，美国加拿大发生了停电事故，而且美加大停电是北美历史上最大范围的停电事故。很多人受到了影响，大约在加拿大有千万大约占总人口的三分之，在美国大约有四千万。造成美国的八个州和加拿大的安大略省电力中断。估计受到影响的地区大约有,平方英里,平方公里。发电厂至少有间在停电期间关闭。主要城市的受影响人数览表如下表美加大停电各个城市受影响人数城市纽约市多伦多底特律渥太华汉密尔顿克利夫兰托莱多温索尔受影响人数在我国也有很多像这样的停电事故，而且这些停电事故影响非常大。例如，年事故在广东电网发生，是因为线路短路故障引起的，个发电厂因为此故障而解列，的线路有条跳闸，的变电站有个停电。年，事故在贵州电网发生，因为双回线路发生故障跳闸，从而造成了贵州电网互解和南部电网频率崩溃年，事故在海南电网发生，组站用变压器开关发生故障引发继电保护动作不正确，最后造成全网瓦解，大面积停电。虽然科学技术不断发展，电力系统的事故依旧是不可避免的，因此在这种背景下研究电力系统故障以及故障诊断技术有重要的理论意义和实际的应用价值。而且是为了保证电力系统运行的质量与功能。由于在实际上对电力系统进行试验和研究比较困难，因此需要利用各种电力系统动态仿真软件对电力系统进行设计和研究，而且仿真已成为对电力系统设计研究的有效途径之。是当前国际认可的优秀科技软件之，而且在电力系统领域的应用也日趋完善。在仿真环境下，可以直接拖动库中的元件搭建电力系统仿真模型，也可以将功能模块封装起来。因此，在进行电力系统设计研究时更加方便。本论文主要工作本论文简单介绍了电力系统常见的故障类型，在理论上对种短路故障进行了分析以及借助仿真软件对这种故障进行了仿真。最后针对电力系统故障，对电力系统检测技术进行了研究，而且主要研究了应用负序零序分量对短路故障的判断。具体章节安排为第章介绍了本论文的研究背景和意义第二章介绍了电力系统的构成故障类型以及短路故障的原因危害等，而且从理论上对种短路故障进行了分析，主要包括三相短路故障的短路电流冲击电流的计算，以及单相接地短路，两相短路，两相接地短路故障的短路点电流电压的计算第三章对三相短路，单相接地短路，两相短路，两相接地短路故障时的短路点的电流电压进行仿真，而且对相的电流电压各序分量进行了仿真，并对仿真结果进行分析，最后得出结论第四章介绍了电力系统故障检测技术，现在的电流检测方法主要有基于傅里叶级数的实时检测法，基于瞬时无功功率理论的实时检测法等。而本章主要讲了应用负序零序分量对短路故障的判断。通过三相序量分析器，将三相短路，单相接地短路，两相短路，两相接地短路故障的负序零序的幅值波形仿真出来，并对波形进行分析总结得出结论第五章对全文工作进行了总结。电力系统故障类型及理论分析电力系统的构成电力系统是指用不同电压等级的输电线路将发电厂变电所以及电力负荷连接起来所组成的统的不可分割的人工系统。它主要包括发电厂输电线路变电所和电力负荷以及未示于图中的测量保护控制装置乃至能量管理系统球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义,故在分析地球表面物体受力时,不考虑地面物体之间的万有引力,只考虑地球对地面物体的引力知识拓展万有引力定律的适用条件公式适用于质点间引力大小的计算对于可视为质点的物体间的引力求解也可以利用万有引力公式如两物体间距离远大于物体本身大小时,物体可看成质点说明均匀球体可视为质量集中于球心的质点当研究对象不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另个物体上所有质点的万有引力,然后求合力三引力常量的测量引导学生设计测量引力常量的方法并交流,然后教师介绍卡文迪许实验方法,通过课件展示卡文迪许的扭秤装置,让学生观察体会实验装置的巧妙实验介绍年，英国物理学家卡普适性同时,引力常量的测出,使得包括计算星体质量在内的关于万有引力的定量计算成为可能知识拓展地面上物体所受重力在地球表面上的物体随地球的自转而做圆周运动，物体受到指向圆周圆心圆心位于地球的自转轴上的向心力作用，此向心力由地球对物体的万有引力在指向圆心方向的分力提供而万有引力的另分力，即物体所受的重力，如图所示,向物体位于赤道时，向心力指向地心，三力同向，均指地心,满足向赤,即赤,当物体在地球的南北两极时，向心力为零，极，即极当物体从赤道向两极移动时，根据向知，向心力减小，则重力增大，只有在两极时物体所受的万有引力才等于重力从赤道向两极，重力加速度增大而且重力的方向竖直向下，并不指向地心，只有在赤道和两极，重力的方向才指向地心不考虑地球自转的情况下，物体在地球表面上所受的万有引力跟重力相同，若考虑，由于向心力很小，重力近似等于万有引力即地球表面近似认为地球的人造卫星卫星所受的万有引力等于重力由于万有引力提供向心力，所以卫星向心加速度等于重力加速度，卫星处于完全失重状态,即,向,由此可知，重力加速度随高度的增加而减小例如图所示,个质量为的匀质实心球,半径为如果通过球心挖去个直径为的小实心球,然后置于相距为的地方,试计算空心球与实心小球之间的万有引力分析实心球挖去个半径为的小实心球后,质量分布不均匀,因此挖去小实心球剩余的部分,不能看成质量集中于球心的质点,直接求空心球和小实心球间的万有引力很困难假设用与挖去的小实心球完全相同的球填补在挖去的位置,则空心球变成个实心球,可看作质量集中于球心的质点解答假设把挖去的小实心球填补上,则大小实心球间的万有引力为小实心球的质量为代入上式得填入的小实心球与挖去的小实心球间的万有引力为设空心球与小实心球的万有引力为，则有因此，空心球与小实心球间的万有引力为说明本题属于万有引力与力的合成知识的综合应用力的合成的实质是等效代替等效代替是种重要的物理方法,等效思维运用恰当往往能化难为易,另辟蹊径课堂训练如图所示,阴影区域是质量为半径为的球体挖去个小圆球后的剩余部分所挖去的小圆球的球心和大球体球心间的距离是求球体剩余部分对球体外离球心距离为质量为的质点的引力在两球心连线的延长线上解析本