稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

2024-05-04

稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析（精选15篇）

篇1：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

液体火箭发动机推力室发汗冷却传热过程的数值模拟(Ⅱ)数值方法与计算结果

对液体火箭发动机推力室发汗冷却传热过程的二维局部非热平衡模型进行了数值计算.计算中采用了正交曲线坐标系(贴体坐标),并计及了冷却剂(氢)的热物性参数随温度和压力的剧烈变化及固体壁沿轴向的导热.结果表明:推力室多孔壁面中靠近燃烧室的部分温度梯度很大;固体骨架与冷却剂的温度差异在推力室内壁面上最大;推力室多孔壁面材料导热系数的.提高有利于降低壁面温度及温度梯度;随着冷却剂流量的增大,推力室壁中的最高温度明显下降;若设计合理,发汗冷却所需要的冷却剂的量只占总流量的2%左右.

作者：姜培学任泽霈张左藩陈旭扬 Jiang Peixue Ren Zepei Zhang Zuofan Chen Xuyang 作者单位：姜培学,任泽霈,Jiang Peixue,Ren Zepei(清华大学热能工程系,北京,100084)

张左藩,陈旭扬,Zhang Zuofan,Chen Xuyang(北京丰源机械研究所,北京,100076)

刊名：推进技术 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF PROPULSION TECHNOLOGY年，卷(期)：20(4)分类号：V434.14关键词：液体推进剂火箭发动机推力燃烧室发汗冷却传热数值仿真

篇2：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

谐振腔隔板对微波等离子推力器特性的影响

为了探索微波等离子推力器谐振腔内电介质隔板对腔内电磁场及谐振频率的影响规律,用时域有限差分法(FDTD)和离散Fourier变换(DFT)法,对内有隔板、谐振模式为TM011模的谐振腔电磁场及谐振频率进行了数值分析.计算结果表明,隔板的存在不但使腔内轴向电场强度减小,而且使腔的谐振频率向低频方向偏移.隔板厚度愈厚,引起的轴向电场强度的减小和频偏愈大.这些结论为谐振腔隔板的`设计、选材,以及谐振腔的设计和调谐提供了理论依据.

作者：唐金兰何洪庆韩先伟毛根旺杨涓万伟作者单位：唐金兰,何洪庆,韩先伟,毛根旺,杨涓(西北工业大学,航天工程学院,陕西,西安,710072)

万伟(西北工业大学,电子工程学院,陕西,西安,710072)

刊名：推进技术 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF PROPULSION TECHNOLOGY 年，卷(期)： 23(4) 分类号：V439.2 关键词：微波等离子体发动机谐振腔电磁场共振频率

篇3：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

1 资料与方法

1.1 一般资料

以我院2012年4月-2015年4月收治单胎可疑中枢神经系统畸形孕妇105例为研究对象。孕妇年龄24~36岁,孕周26~32周,均为单胎妊娠。

1.2 检查方法

飞利浦彩色超声多普勒诊断仪经腹横切扫描,观察脑室平面、小脑平面及丘脑平面的结构。GE3.0T磁共振检查,仰卧位,以胎头为中心进行冠状位、矢状位及轴位扫描。所有影像学检查结果均由2名医师共同分析得出结论。

1.3 观察指标及分析方法

所有病例均进行随访,以新生儿体格、影像学检查或引产后尸检结果为“金标准”,采用四表格计算灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确度,a、b、c、d表示每种检查方法的真阳性、假阳性、假阴性和真阴性例数[4],灵敏度=a/(a+c);特异度=b/(b+d);阳性预测值=a/(a+b);阴性预测值=d/(c+d);准确度=(a+d)/(a+b+c+d)。

2 结果

随访结果显示105例中中枢神经系统畸形82处,胼胝体发育不良19处、侧脑室扩张15处、DANDY-WALKER畸形9处、脑穿通畸形3处、小脑延髓池增宽11处、前脑无裂畸形3处、脑裂畸形22处。

如表1所示,共75例确诊为阳性中枢神经系统畸形,超声检查阳性50例,阴性25例;MRI检查阳性65例,阴性10例;超声联合MRI检查阳性66例,阴性9例。30例无中枢神经系统畸形,超声检查阳性18例,阴性12例;MRI检查阳性13例,阴性17例;联合检查阳性13例,阴性17例。

(%)

3 讨论

胎儿中枢神经系统畸形常见类型包括胼胝体发育不良、侧脑室扩张、DANDY-WALKER畸形、脑穿通畸形、小脑延髓池增宽、前脑无裂畸形、脑裂畸形等[5,6]。文献报道[7],胎儿中枢神经系统平均发病率约为0.1%,我国约为0.13%,且大多胎儿预后极差。若胎儿确诊为露脑畸形或无脑儿,无论何种病因,均应立即终止妊娠[8,9],若为其他中枢神经系统畸形,则应依据具体情况及早处理。

3.1 产前超声在胎儿中枢神经系统畸形中的诊断价值

超声检查采用多平面扫描方法,通过将探头声束穿过颅缝获得,可分为经阴道和经腹部两种扫查途径[10]。经阴道超声扫查探头较腹部探头频率高,且空间分辨能力强,能将颅内结构更加清晰显示出来,但是通常需要依据胎儿的体位调整检查方法,以获取满意的切面[11]。超声检查能够较好地显示胎儿的颅内结构,直观可靠无射线,对孕妇、胎儿均无不良影响,可作为胎儿中枢神经系统畸形产前筛查的重要手段。但是该检测方法存在一定局限性,灵敏度和特异度欠佳[12]。本研究结果表明,超声检查对胼胝体发育不良、侧脑室扩张的检出率欠佳,是导致灵敏度及阳性预测值较低的主要原因。

3.2 产前MRI检查在胎儿中枢神经系统畸形中的诊断价值

MRI具有较好的空间分辨率和组织分辨率,并且该检查方法无需对孕妇进行镇静,具有良好的组织对比。刘彩霞等[13]认为,MRI对血流显示和脉络丛室管膜显示较差,因此在侧脑室扩张和胼胝体发育不良病例中检出率稍低。本研究中MRI诊断灵敏度为86.67%,明显高于超声检查的灵敏度,特别是对超声未检出的脑裂畸形有较高的检出率。

3.3 产前超声联合MRI在胎儿中枢神经系统畸形中的诊断价值

MRI检查可以对超声未检出的阴性病例。王音[14]发现,超声检查和MRI检查结果完全符合的比例在75%左右,MRI补充完善比例约为22%,更正比例约为3%。但是MRI检查费用高,未在基层医院普及,且不能实时、动态成像,对血流显示不满意,不能作为首选检查方法[15]。超声无创且费用低廉,可作为首选筛查途径,MRI可作为补充检查的重要途径。

篇4：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

一、本节课教学设计的优点：

1、通过学生活动检测各个目标的达成，整个过程目标明确，思路清晰，目标能有效的落实

2、为了达成本节教学目标，采用观察、实验、讨论、阅读等多种教学手段和方法，使学生从具体的实验中建立抽象的概念，进一步理解其物理意义，从而使学生提高观察实验能力，提高思维分析能力，达到提高学生认知水平和综合素质的目的。

二、本节课教学设计的缺点：

1、新课引入缺乏新意，不能调动学生的兴奋点

2、一下子把很多问题全抛给学生，让学生无从下手，不如把问题整合3、缺乏一个反馈的环节

4、引导学深思考问题时，问题设计的不够艺术，过于直白，影响学生探究思维的训练

三、改进的建议：在设计实验、设计问题时，我认为应本着“低台阶，小步伐”的原则，降低实验设计的难度。因此我建议在

1、“

2、磁体上各部分磁性的强弱相同吗？；”的后面追加“怎样才能知道磁体上各部分磁性的强弱是否相同呢？”；

2、在“

3、能自由转动的小磁针静止时两端指向有什么特点？”的后面追加“怎样做才能使小磁针静止时能自由转动呢？”：

3、在“

4、磁体相互作用有什么规律？”的后面追加“想一想你在小学科学课上介绍过吗？实验是怎样做的？为什么这样做？”；

4、在“

5、能让原来没有磁性的铁钉、钢针等获得磁性吗？”的后面追加“你有什么办法呢？”

四、这样改进的好处：

1、降低设计实验的难度；

2、明确实验的观察目的，降低实验的盲目性；

3、减少学生设计实验时间，少走弯路；

篇5：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

为了研究强激光在大气传输过程中产生的热晕效应,采用数值模拟的方法,对无风时稳态热晕效应的影响参数进行了求解,探讨了无风稳态热晕效应对轴上光强以及远场能量分布的影响.结果表明,无风稳态热晕效应存在时,随发射功率的增大,一定传输距离截面上的峰值功率密度先增大后减小;截面上的峰值光强随基模高斯光束的腰斑半径的增大而增大;随着传输距离的增大,截面上峰值光强在逐渐减小,能量在逐渐向周围扩展;在一定条件下,截面上的.光强分布会呈现中心光强小于周围光强的“草帽型”分布.该结论对研究强激光在远场的辐照效应是有帮助的.

作者：禹烨牛燕雄王秀生刘杰姜楠 YU Ye NIU Yan-xiong WANG Xiu-sheng LIU Jie JIANG Nan 作者单位：禹烨,王秀生,刘杰,姜楠,YU Ye,WANG Xiu-sheng,LIU Jie,JIANG Nan(解放军军械工程学院,光学与电子工程系,石家庄,050003)

牛燕雄,NIU Yan-xiong(解放军军械工程学院,光学与电子工程系,石家庄,050003;清华大学,精密仪器与机械学系,精密仪器测试技术与仪器国家重点实验室,北京,100084)

篇6：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

次流喷射控制推力矢量喷管的流场数值模拟

为了探讨次流喷射控制二维推力矢量喷管的性能,用时间推进求解N-S方程的方法数值模拟了喷管的流场,数值格式用中心有限体积格式,借助于当地时间步长和隐式残差光顺技术加速收敛,得到了在不同二次喷流压力下推力矢量喷管内流场的.变化特征.计算结果与实验结果比较有满意的一致性.研究表明,应用次流喷射控制主流流动可以实现较大的推力矢量转折,但是,二次喷流必须具有足够的压力值.

作者：乔渭阳蔡元虎齐少军宋文艳 QIAO Wei-yang CAI Yuan-hu QI Shao-jun SONG Wen-yan 作者单位：西北工业大学,航空动力与热力工程系,陕西,西安,710072 刊名：推进技术 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF PROPULSION TECHNOLOGY 年，卷(期)：2000 21(6) 分类号：V235.113 关键词：推力向量控制喷管气流二次喷射有限体积法

篇7：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

1 资料和方法

1.1 病例来源

2005年6月至2006年2月入住本病区的老年心血管病患者同意进行睡眠呼吸监测者31例 (男21例, 女10例) , 年龄63～86岁, 平均 (76.4±7.2) 岁, 中位年龄80岁。患冠心病者26例, 其中以曾患急性心肌梗死和 (或) 冠脉造影狭窄≥90%者为冠脉严重病变者10例;高血压24例。合并脑梗死15例, 糖尿病13例, 退行性心瓣膜病伴返流者12例, 肺心病1例, 心力衰竭7例, 肾功能衰竭6例。

1.2 监测方法

患者连续2 d入住安置RS-611床垫式睡眠呼吸监测系统特制床垫 (微动敏感床垫) 的病床。21:00～21:30患者入睡前在前胸部安置3枚电极及并佩戴血氧饱和度监测指套, 启动中心站记录至次日患者起床。系统监测并自动记录患者的心电图、心冲击图、呼吸波、血氧饱和度, 分区感知、记录胸部运动和腿部运动。数据经系统分析软件自动分析后由专职人员人工校正。采用荷兰飞利浦公司IU22彩色超声诊断仪实施心脏超声测定左室射血分数 (left ventricular ejection fraction, LVEF) 和短轴缩短率 (fraction shorting, FS) 。

1.3 诊断标准

1.3.1 阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征 (obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome, OSAHS) 诊断标准[4]:

以呼吸暂停低通气指数 (apnea-hypopnea index, AHI) ≥5次/h诊断, 5次/h≤AHI<15次/h为轻度, 15次/h≤AHI<30次/h为中度, AHI≥30次/h为重度;OSAHS低氧血症标准:夜间最低血氧饱和度 (lowest oxygen saturation, LO2) 85%～89%为轻度, 80%～84%为中度, <80%为重度。

参照国内外相关标准, RS-611床垫系统睡眠呼吸暂停-低通气事件判定标准为: (1) 睡眠中呼吸振幅降低值大于基线值的50%。 (2) 睡眠中呼吸振幅降低值大于20% (或降低明确) , 不到50%, 但伴有血氧饱和度下降值>3%, 或伴有觉醒反应。 (3) 事件持续≥10 s。 (4) 事件中有呼吸用力。

1.3.2 睡眠运动障碍诊断:

周期性腿动, 为睡眠中肢体肌肉收缩, 每次0.5～5 s, 至少应连续3次, 间隔为5～90 s。

1.4 统计学处理

应用SPSS 11.5统计软件进行统计分析。分组比较不同年龄 (≥80岁, <80岁) 、性别之间呼吸暂停指数 (apnea index, AI) 、低通气指数 (hypopnea index, HI) 和AHI、LO2、平均血氧饱和度 (average oxygen saturation, AO2) , 以及与OSAHS严重程度的关系。以是否合并PLMS分组比较患者呼吸紊乱各参数值、LVEF、FS值。计量资料采用t检验, 计数资料采用χ2检验, 多组均数比较采用方差分析, 以P<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 31例患者记录睡眠时间为207～601

min, 平均 (399.4±72.5) min。29例检出呼吸暂停和 (或) 低通气事件, 诊断OSAHS 26例 (表1) ;血氧饱和度监测28例, 诊断低氧血症27例 (表2) ;检出PLMS 12例。

注:与轻度组比较, **P<0.01;与中度组比较, △P <0.05, △△P<0.01

注:与轻度组比较, *P<0.05, **P<0.01;与中度组比较, △△P<0.01

2.2 不同性别、年龄呼吸紊乱参数比较

男性AI明显高于女性;≥80岁组HI明显高于<80岁组 (P<0.01) (表3) , LO2、AO2明显低于<80岁组 (均P<0.05) (表4) 。

注:与<80岁组比较, **P<0.01;与女性比较, △△P<0.01

注:与<80岁组比较, *P<0.05

相关性分析显示, 患者年龄与HI呈正相关 (r=0.392, P<0.05) ;HI与LO2、AO2呈负相关 (r=-0.410、-0.644, P<0.05或P<0.01) 。

2.3 以PLMS分组比较, 年龄、性别分布具可比性。

PLMS组曾患急性心肌梗死者和 (或) 冠脉严重病变患者明显多于非PLMS组 (7/12和3/19, χ2=6.09, P<0.05) ;LVEF、FS明显低于非PLMS组[ (0.542±0.030) 和 (0.574±0.040) , (0.258±0.021) 和 (0.280±0.029) , 均P<0.05];呼吸紊乱各参数及LO2、AO2比较差异无统计学意义。

3 讨论

睡眠是人类生命活动中必须的过程, 其异常与疾病的发生关系密切。有研究发现, 30%～50%的高血压患者合并OSAHS, 而26%～48%的OSAHS合并高血压;在OSAHS患者中, 冠心病患病率是对照组的3.4倍, 同时, 50%的冠心病患者合并OSAHS。SAHS的人群发病率, 国外报道约为2%～4%, 男性远多于女性, 且为年龄依赖性疾病, 发病率随增龄而增加。流行病学调查显示, ≥65岁老年人SAHS的患病率高达20%～40%。国内慈书平等[5]对≥60岁老年人群调查发现患病率为29%。本组31例老年心血管病患者检出OSAHS 26例, 显示了老年心血管病患者OSAHS的高患病率, 其男性AI 明显高于女性, 高龄老年组OSAHS程度明显加重符合OSAHS的发病规律。本组低通气事件随增龄而增加, 且与LO2、AO2显著负相关, ≥80岁者LO2、AO2低于<80岁者, 显示老年患者睡眠呼吸紊乱以低通气和低氧血症为著, 低通气为影响夜间血氧水平的主要因素;其随增龄而加重显示随衰老而呼吸功能减弱。本组OSAHS检出率明显高于文献报道, 分析本组男性、≥80岁老年病例居多可能是原因之一。

PLMS为发生于非快动眼睡眠期的肢体间歇性、刻板性、重复性骨骼肌痉挛, 主要累及下肢, 也称为睡眠期周期性肢体运动症, 为睡眠期运动障碍之一, 常伴随不安腿综合征出现[6,7]。PLMS发病率随增龄升高, ≥65岁老年患者明显增多, 其发病率超过30%。有研究认为是随增龄相关的多巴胺能神经元功能减低[2]。本组患者检出PLMS大于1/3, 与文献报道一致。研究发现, PLMS常伴有脑电的微觉醒或完全的觉醒, PLMS可以发生在微觉醒前、后或同时, 但在微觉醒前明显高于微觉醒后, 提示PLMS与潜在的微觉醒紊乱有关[8]。对脑电图和心电图监测发现, 无论与脑电α活动有关、伴有微觉醒的PLMS或脑电δ、θ活动而不伴有微觉醒的PLMS, 都可引起心电图R-R间期的缩短, 即心率的加快, 在伴有微觉醒的PLMS中更为明显[9]。本研究PLMS组LVEF、FS等心脏收缩功能指标降低, 急性心肌梗死、严重冠脉狭窄病例数明显增多, 虽然后者可以导致心肌收缩力减弱、心功能降低, 但与微觉醒相关的频繁发生的心率加快亦可能对心肌供血、心功能产生不利影响。微觉醒或心率加快均与交感神经兴奋有关, 而交感神经的兴奋与心血管事件密切相关。徐仲卿等[10]对老年OSAHS患者研究发现, 中重度OSAHS患者的心率变异性明显异常, 表现为副交感神经张力降低而交感神经张力增高, 认为可能与高龄老年自主神经对心脏的调节能力异常有关。本组研究未能发现PLMS与OSAHS之间的相关关系。

以往监测睡眠呼吸和周期性腿动采用多导睡眠图, 需在患者头部、躯干及下肢粘贴多个电极并连接大量导线, 造成正常的翻身、弯腿等动作不便并影响正常睡眠, 测定结果的准确性难以保证。本研究采用的RS-611床垫式睡眠呼吸监测系统, 是空军航空医学研究所研制并已进入市场的新技术, 检测结果与多导睡眠图对照完全一致[3], 其低生理负荷的优势使得睡眠过程更趋于自然, 准确性和可靠性大为提高。本组为小样本研究, 尚有待于增加病例数的进一步研究。

参考文献

[1]Al-Alawi A, Mulgrew A, Tench E, et al.Prevalence, risk fac-tors and impact on daytime sleepiness and hypertension of periodic leg movements with arousals in patients with ob-structive sleep apnea[J].J Clin Sleep Med, 2006, 2 (3) :281-287.

[2]Carrier J, Frenette S, Montplaisir J, et al.Effects of periodic leg movement during sleep in middle-aged subjects without sleep complaints[J].Mov Disord, 2005, 20 (9) :1127-1132.

[3]张宏金, 杨军, 俞梦孙, 等.一种鉴定飞行员睡眠呼吸暂停低通气综合征的新方法[J].中华航空航天医学杂志, 2004, 15 (2) :102-105.

[4]中华医学会呼吸病学分会睡眠呼吸疾病学组.阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南 (草案) [J].中华内科杂志, 2003, 42 (8) :594-597.

[5]慈书平, 许圣宣, 郭俊武, 等.老年睡眠呼吸暂停综合征与多器官疾病关系的研究[J].实用老年医学, 2003, 17 (6) :303-305.

[6]Saletu M, Anderer P, Saletu B, et al.Sleep laboratory studies in restless legs syndrome patients as compared with normals and acute effects of ropinirole.2.Findings on periodic leg movements, arousals and respiratory variables[J].Neuro-psychobiology, 2000, 41 (4) :190-199.

[7]Garcia-Borreguero D, Larrosa O, de la Llave Y, et al.Correla-tion between rating scale and sleep laboratory measurements in restless legs syndrome[J].Sleep Med, 2004, 5 (6) :561-565.

[8]Karadeniz D, Ondze B, Besset A, et al.EEG arousals and a-wakenings in relation with periodic leg movements during sleep[J].J Sleep Res, 2000, 9 (3) :273-277.

[9]Sforza E, Nicolas A, Lavigne G, et al.EEG and cardiac acti-vation during periodic leg movements in sleep:support for a hierarchy of arousal responses[J].Neurology, 1999, 52 (4) :786-791.

篇8：等离子体电弧数值模拟的研究进展

等离子体电弧的数值模拟研究对其在工业中的应用有重要的意义.详细阐述等离子体电弧数值模拟研究的发展过程,分别包括自由等离子体电弧和约束等离子体电弧的研究进展,等离子体电弧数学模型的完善主要体现在假设条件的减少上;介绍等离子体电弧数值模拟的`方法与步骤,并指出ANSYS、FLUENT等数值分析软件都可以求解等离子体电弧数学模型;还提出综合考虑等离子体电弧的流动状态和三维约束等离子体电弧的数值模拟研究是未来的研究方向.

作者：殷凤良胡绳荪高忠林赵立志 YIN Feng-liang HU Sheng-sun GAO Zhong-lin ZHAO Li-zhi 作者单位：殷凤良,胡绳荪,高忠林,YIN Feng-liang,HU Sheng-sun,GAO Zhong-lin(天津大学,材料科学与工程学院,天津,300072)

赵立志,ZHAO Li-zhi(沈阳远大环境工程有限公司,辽宁,沈阳,110161)

篇9：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

在火箭尾焰电磁波衰减影响研究中,需要了解火箭尾焰流场等离子体浓度分布.使用数值方法计算了固体火箭尾焰流场参数,应用等离子体浓度计算模型,对火箭尾焰流场等离子体浓度分布进行了数值计算,并对仿真计算结果进行分析,为研究穿越火箭尾焰电磁波干扰提供研究数据.

作者：杨森陈新华 YANG Sen CHEN Xin-hua 作者单位：杨森,YANG Sen(装备指挥技术学院,研究生管理大队,北京,101416)

陈新华,CHEN Xin-hua(装备指挥技术学院航天装备系,北京,101416)

篇10：内环境与稳态教学设计

华中师大一附中

汪红兵

●教学目标知识目标

理解：1.理解内环境概念的内涵和外延，并能解释和说明其意义。2.理解内环境稳态的概念及其生理意义，并且能够解析一些实例。能力目标

1.图形辨析能力、图形和文字信息的转换能力。2.基本的绘图能力。3.一定分析综合能力。情感目标

1.整体和局部的关系。

2.善待自然、珍爱生命的意志品质。3.事物都是对立统一及相互联系的观点。●重点·落实方案

重点

稳态的概念和生理意义。

落实方案

1.精讲实例缓冲物质对pH的调节过程，说明pH对内环境稳态的影响。2.结合新陈代谢中酶促反应的条件与实例归纳出内环境稳态的生理意义。●难点·突破策略

难点

稳态的概念。

突破策略

1.播放微课件直观显示内环境的动态变化过程，理解内环境组成成分之间的相互关系。2.补充直接维持内环境稳态的四大系统的有关内容，使学生在宏观上掌握内环境稳态的基本原理。

●教具准备

微课件、投影片、试管、血浆、蒸馏水、1％的盐酸、pH试纸等。

●学法指导

1.指导学生预习。寻找相关疑点。

2.指导学生思考。根据预习情况对提出的疑点寻找思考线索。3.回忆人体的四个系统的知识。●教法建议 1.谈话法。2.讨论法。3.实验法。●课时安排一课时

●教学过程

［导课］

细胞是如何与外界环境进行物质交换的？我们知道单细胞动物如草履虫等在其生活过程中，可以和它生存的环境直接进行物质交换。那么人体的体内细胞，是如何与外界环境进行物质交换的呢？

［教学目标达成］

一、内环境

学生阅读：内环境的内容。

教师演示：微课件（体内细胞与内环境之间物质交换的动态过程）学生思考：（1）环境概念中“内”“外”的含义。（2）淋巴的形成过程。

师生总结：内环境的概念和组成。

学生活动：用箭头连线的方式，将内环境中组织细胞、组织液、血浆和淋巴的关系表示出来。

师生总结：由此可见，组织细胞可以直接与内环境进行物质交换。教师提问：内环境中的营养物质又是怎样获得的？（多媒体课件展示）

学生分析，归纳：内环境是体内细胞与外界环境间接地进行物质交换的场所。体内的细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。

教师指点：内环境是体内细胞生存的直接环境，细胞与内环境、内环境与外界环境之间不断进行物质交换，因此，细胞的代谢活动以及外界环境的不断变化，必然会影响内环境的理化性质。那么，内环境的理化性质会不会发生剧烈的变化呢？这就是我们要讨论的第二个问题。

二、内环境的稳态

学生阅读：内环境的稳态的内容。投影片：（1）影响血液理化性质的主要因素有哪些？（2）正常人血液的pH是多少？

（3）调节血液pH处于正常范围的方式是什么？学生阅读后,回答：（1）主要因素有pH、渗透压、温度等。（2）正常人血液的pH为7.35～7.45。（3）缓冲物质（缓冲对）的缓冲作用。下面以内环境的pH为例来说明

学生探究性实验：1.用加了抗凝血剂（柠檬酸钠）的血浆为实验材料，取两只洁净的试管，甲试管中加入2 mL血浆，乙试管中加入等量的蒸馏水，分别用pH试纸测试，并进行比较。

2.在两支试管中分别加入一滴质量分数为1％的盐酸溶液，分别用pH试纸测试，并进行比较。

讨论：请部分学生将其实验结果在投影仪上展示，并分析实验现象。

例如：人在剧烈运动时，肌肉组织中会产生大量的乳酸，碳酸等物质，当这些酸性物质进入血液后，血液的pH将发生什么变化？（多媒体展示）

师生总结：不会发生太大的变化。因为当乳酸进入血液后，乳酸就会与NaHCO3发生反应，生成乳酸钠和H2CO3，H2CO3是一种弱酸且不稳定，很容易分解成二氧化碳和水，所以对血液的pH影响不大。血液中增多的二氧化碳会刺激控制呼吸活动的神经中枢，促使呼吸运动增强，增加通气量，从而将血液中过多的二氧化碳排出体外。如果有过多的Na2CO3发生反应，生成NaHCO3，过多的NaHCO3可以从肾脏排出体外。

教师总结：由于血液中缓冲物质的调节作用，可以使血液的酸碱度不会发生剧烈的变化，从而维持在相对稳定的状态。内环境的其他理化性质，如温度、渗透压、各种化学物质的含量等，也都能够保持在一个相对稳定的状态，通过实验、实例的分析，我们归纳出稳态的概念。稳态是正常机体在神经和体液调节下，通过各器官系统协调运动，共同维持内环境的相对稳定状态。

稳态在生命活动中有什么生理意义呢？

三、稳态的生理意义

教师讲解：稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。如内环境的稳态遭到破坏，就会引起代谢紊乱，并可导致疾病。

教师投影：(1)人的体温升高时为什么会患病？

(2)当血液中钙的含量过低或过高时，会引发什么现象？(3)体内的尿素和无机盐过多时将会导致什么样的后果？学生回答：(1)酶促反应受阻，代谢紊乱。

(2)血钙过低影响骨发育，血钙过高则引起肌无力等症状。(3)引起尿毒症等疾病。［教学目标巩固］

1.在下列物质中，不属于人体内环境组成成分的是 A.血红蛋白

B.葡萄糖

C.二氧化碳和氧

D.氨基酸

分析：内环境指的是细胞外液，不包括细胞内液，血红蛋白是红细胞内的一种含铁的蛋白质，它不可能是内环境的成分。

答案：A 2.人在静脉注射时所用的生理盐水的浓度必须与血浆浓度基本相同，其原因是

A.维持内环境渗透压的稳定 B.使体内增加水分

C.使体内增加无机盐

D.使体内营养物质保持稳定

分析：人的内环境必须保持稳态，机体才能进行正常代谢。注射入人体内的生理盐水与血浆浓度相同，使血液保持正常的渗透压，维持了细胞的生活环境稳定，否则，就会引起细胞失水变形或吸水破裂，影响人体健康甚至危及生命。

答案：A 3.人体发生花粉等过敏反应时，由于毛细血管壁的通透性增加，血浆蛋白渗出，会造成局部

A.血浆量增加

B.组织液减少

C.组织液增加

D.淋巴减少

分析：毛细血管壁正常情况下，只允许水、葡萄糖、无机盐等小分子进出，进入细胞间隙，形成组织液。但当毛细血管壁受过敏反应的影响通透性增加时，原来应留在血管中的血液大分子蛋白质也能透出细胞间隙，组织液的浓度就会增加，渗透压提高，水渗出增多，导致组织液有所增加。

答案：C 4.下列各项中不影响内环境稳定的因素是

A.pH

B.渗透压

C.酶

D.温度

分析：影响内环境稳态的因素主要有pH、渗透压和温度及各种化学物质的含量。答案： C 5.维持血液pH恒定的缓冲物质是

A.强酸和相应的强碱盐

B.强酸和相应的弱碱盐 C.弱酸和相应的强碱盐

D.弱酸和相应的弱碱盐

分析：血液中的每对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的强碱盐组成的，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4／Na2HPO4等。

答案：C ［布置作业］复习题一、二。●板书设计

水和无机盐的平衡与调节

华中师大一附中汪红兵教材分析

《人体生命活动的调节及营养和兔疫》的知识在初中生物课和高中生物必修课中均有涉及，本章的内容是在此基础上的进一步深入，它主要从内环境的稳态、营养与健康、兔疫机制等方面进行论述。

《人体的稳态》、《人体营养与健康》和《兔疫》这三节内容在知识上并没有直接的联系，但是它们都与人体健康密切相关，本章正是通过这条主线，结合人们的日常生活，将它们有机地联系在一起，使学生不仅更加深入了解了有关人体健康的知识，而且为学生在实际生活中运用这些知识打下良好的基础。

本章涉及的“稳态”、“调节”和“免疫”的内容相对抽象，这里有分子水平的物质基础，有细胞水平的结构知识，还有个体水平上的调控和表现，因此在教与学两方面都有一定的难度。

本章内容与生产、生活实际结合紧密，也容易与理、化的相关知识相互渗透，因此这部分内容还是对学生进行STS教育，培养学生思维综合能力的良好素材。

本章作为选修教材的第一章，在全书中起着基础性的作用。

教学目标 1．知识方面

（1）水和无机盐的平衡（理解）；

（2）水和无机盐平衡的调节（理解）；

（3）水和无机盐平衡的意义（理解）。2．态度观念方面

（1）增强学生自我保健的意识，逐渐养成良好的生活习惯；

（2）帮助学生树立局部与整体对立统一的辩证唯物主义观点；

（3）培养学生理论联系实际、学以致用的学习意识。3．能力方面

（1）培养学生观察、分析、判断的思维能力；

（2）培养学生识别、理解图表信息的能力；

（3）培养学生运用本节知识解释和说明日常生活中一些实际问题的能力。

重点、难点分析

1．重点：水和无机盐的平衡和调节。2．难点：水和无机盐平衡的调节。3．分析：稳态是一个在生理学中涉及范围比较广的概念，通过高中生物必修教材的学习，学生已经了解了稳态的概念，已经了解了它的温度、渗透压和pH等理化性质都维持在一个相对稳定的状态。本节课在此基础上进一步引申：内环境的渗透压是如何维持稳态的呢？一个重要条件就是内环境中水和无机盐的含量必须稳定。因此，通过分析使学生理解人体内水和无机盐通过生命活动的调节其含量是稳定的，对于深入理解内环境的稳态具有重要意义。因此，“水和无机盐的平衡和调节”是本节的重点。

通过前面的学习，学生还知道人体生命活动调节的基本方式是神经调节和体液调节。神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧；而体液调节主要又依靠体液中的各种激素进行调节。具体人体内的水和无机盐是如何经过生命活动调节达到平衡的呢？这部分内容既是本节的重点，又是一个难点。“水和无机盐平衡的调节”作为生命活动调节的一部分，依旧要靠神经调节和体液调节。本节的主要内容就是要分析出完成水和无机盐平衡调节的具体激素是什么，完成神经反射调节的具体反射弧是什么，具体刺激又是什么，由于激素调节涉及到尿的形成等有关初中生物的知识，神经调节涉及到的反射弧比较复杂，因此水和无机盐平衡的调节，是本节的难点。

教学模式

问题——探究式。

教学手段

1．实物投影仪：展示相关的问题、图表和信息资料，创设探究的情境； 2．挂图、板图：加强教学的直观性；

3．设计出与教学内容相关的课件：辅助教学，增强教学的形象性。

课时安排一课时。

设计思路

“水和无机盐的平衡和调节”这部分内容与人体健康密切相关，与学生的生活实际紧密相联。因此，本节课的课堂教学设计突出以人为本的思想，突出健康生活的主体，充分利用学生自身的生理现象，充分利用学生已有的知识和生活经历，经过教师的精心设疑，引导学生分析有关水和无机盐平衡和调节的问题，引导学生从宏观到微观逐步深入地去探究生命活动的本质和规律。

“内环境”、“内环境稳态”和“渗透压”都是学生已熟悉的概念，因此通过分析内环境渗透压的稳态很容易引出内环境这一溶液中溶剂——水的含量应该是平衡的，溶质——无机盐等化学物质的含量也应该是平衡的，具体通过哪些来源和去路来保持水和无机盐的平衡？这部分内容可以通过教师提出问题，学生结合自身的生活实际，分析讨论，自己总结出来。“水和无机盐平衡的调节”这一重点和难点内容，可先从学生更熟悉的水平衡的调节开始，引导学生分析为什么“喝水多的时候，尿就会多；喝水少的时候，尿就会少”？通过层层设问，诱发学生思考：是什么刺激导致渗透压感受器兴奋？调节水平衡的神经中枢和效应器分别是什么？效应器释放出的激素名称及作用是什么？等等问题，然后通过与教学内容相关的课件，辅助教学过程，形象直观地展示生命活动的调节过程，给学生留下深刻生动的印象。关于无机盐平衡的调节，首先教师提出思考问题，学生带着问题观察与教学内容相关的课件、阅读教材、分析图表、小组讨论，最后总结出无机盐平衡也是受神经和激素的调节，主要通过肾脏完成。

“水和无机盐平衡的意义”这部分内容可以采取自学，讨论的方式，由学生自己总结出来，并通过对生产、生活中有关的实际问题做出解释和说明作为对本节课教学效果的反馈。

教学过程

（一）水和无机盐的平衡和调节 1、水的平衡和调节

“+”表示促进 “－”表示抑制

2、无机盐的平衡和调节

（1）Na+

（2）Ka+

（3）无机盐的平衡调节：如下图、水和无机盐平衡的意义

对于维持人体稳态起非常重要的作用，是人体各种生命活动正常进行的必要条件。

二、重难点知识归纳及总结

肾脏在维持水和无机盐平衡中的作用。

篇11：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

关键词：慕课教育,高职英语,创新方式。

随着各国网络文化的飞速发展,慕课这种新的教学方式诞生了,在不断的探索和发展当中,慕课被广泛地运用在我国高职的英语教学,推进了教育的公平化发展,给予每个学生公平教育的权力,同时拓宽了高职教育的英语教学资源, 推进高职英语教学模式的转变,借用了网络平台,给学生营造了一个良好的英语学习氛围。

一、慕课教育的定义和社会背景

要想利用好慕课帮助高职英语教学,首先我们要了解什么是慕课?以及它所诞生、运用、发展的社会背景,方便对慕课教学的作用进行研究,制定科学合理的慕课英语教学方案。

1.慕课教学的定义。所谓“慕课”(MOOC),顾名思义, “M”代表Massive(大规模),与传统课程只有几十个或几百个学生不同,一门MOOCs课程动辄上万人,最多达16万人; 第二个字母“O”代表Open(开放),以兴趣导向,凡是想学习的,都可以进来学,不分国籍,只需一个邮箱,就可注册参与;第三个字母“O”代表Online(在线),学习在网上完成, 无需旅行,不受时空限制;第四个字母“C”代表Course,就是课程的意思。慕课是新近涌现出来的一种在线课程开发模式,它发展于过去的那种发布资源、学习管理系统以及将学习管理系统与更多的开放网络资源综合起来的新的课程开发模式,它是一种大规模的,开放性的网络课程,在提高学生学习积极性、完善高职英语教学模式的基础上降低了高职英语教学的压力,可以说慕课的开发和创新开创了高职英语教学的新局面,具有里程碑的意义。

2.慕课教育诞生、运用、发展的社会背景。慕课教育的诞生基础是网络科技的发达,其开发的根本目的是满足教学的需求,填补教学空白,其在我国高职英语教学中可以很好的解决现代高职英语教学中的一些问题。慕课之所以能够被引用到我国的高职英语教学,是因为目前我们国家的高职英语教学还有很多的不足,教学环境差、教学资源单一、教学模式不能满足实际需求等原因都拖慢了我国高职英语教学的速度,且使得高职学生的英语应用水平不能够达到在日后工作和学习中的运用要求,英语是现在国际沟通普遍运用的语言之一,学好英语对学生未来的发展也有很大的优势,因此,慕课教育被引进到我国的高职的英语教学当中来,它能够丰富高职的英语教学资源,通过开放的网络平台,与国外的其他人员实现无障碍沟通,解决自己英语学习中问题,提升英语口语水平,同时还能锻炼学生的交际能力,慕课教育这一网络教学平台对于高职英语教学的改革发展有很大的帮助。

二、目前我国的高职英语教学状况与慕课的优势

慕课的引进到高职的英语教学中一定有其运用的优势, 且能够针对我们国家高职教学的弱点给学生实施英语教学, 由于我国的高职英语教学对慕课的应用时间还比较短,对慕课教学没有形成一个系统化的认识,也没有制定相关的高职慕课英语教学制度,因此,慕课教学的运用还存在一定的缺陷。下文我们将探讨分析目前我国的高职英语教学现状以及英语慕课教学的优势。

1.高职的英语教学脱离了相关的专业。高职的英语教学应该与该教育专业挂钩,使学生的英语学习能够有效的应对该专业选择内的工作,达到“建立突出职业能力培养的课程标准”要求。

目前,高职的英语教学还是在沿用从前老旧的教学方式,先进行基础英语的教学,然后再进行专业英语的教学, 这就使得使得英语教学的速度变慢,教学的效率降低。第一个是学生没有时间去巩固英语的基础知识,那么接下来的学习就会更加艰难;第二则是学生学习专业英语的时间变少, 有的学校甚至没有在每一个专业开设英语专业教学课,这样以来,学生自身也就慢慢的不重视英语学习,认为英语的学习实用性不大,没有英语学习的兴趣,在使用慕课进行英语教学以后,高职的英语教学更具专业性,这种新颖的教学方式也会极大的激发学生的学习积极性,解决英语教学与专业偏离的问题,采用与不同国籍人员之间沟通互动的方式锻炼学生的英语口语能力,让他们认识到英语学习的重要意义。

2.高职的英语教学受到课程限制。由于高职的学习任务非常重,加之我国应试教育的教育体制压力,高职在高年级基本就停止了英语教学,不再开设专业的英语教学课程,但是,今天的社会形势经济呈一体化发展,各国文化界限越渐缩小,英语语言的运用更加的广泛了,在学生今后的个人发展中,英语可能将演化成必不可少的交流语言,在这样的社会环境和教育背景下,慕课这种新型的授课方式自有其优势,慕课授课方式简单,便利,在没有专业英语课程的情况下也可以进行专业的英语授课,慕课授课没有地域的限制,他只需要一部电脑和一个有网络的地方,通过账号注册,学生就可以在网络平台上进行学习,并且可以与其他的学生一起在线沟通,增添了英语学习的趣味,而且很多的英语慕课都是免费的,减轻了学生英语学习经济负担,在这样的教学方式下,学生可以自由的、没有压力的学习英语知识,实现自我提高。

3.没有形成良好的英语教学环境。学习英语知识,特别是英语口语能力,教学环境很重要,为什么说中国长大的孩子精通中文,英国长大的孩子精通英文,因为他们生活在该语言环境下,不知不觉的就进行了语言学习,针对高职英语教学环境差这一问题,在慕课教育上可以得到一定的解决, 慕课教育采用的网络授课学习,任何国家的学生都可以参与进来,一起交流探讨,虽然说没有面对面交流的立体感,但还是能够在一定层面上改善高职英语教学环境。

4.高职英语教学不能满足教学需求。高职的英语教育老师英语基础知识还是非常扎实的,但是缺乏对院校专业以及该专业所需英语知识的了解,在高职的英语教学中,应该进行专业对口的英语教学,以便学生从业后能利用起学校学习的英语知识,提高高职英语教学的实际价值。运用慕课教学后,老师可以根据指令搜索高职专业对应的英语知识需要, 结合课本的教学知识点,采取交叉学科方式,然后进行有针对性的教学。目前的高职英语教学在这一块还做得不够好, 学校没有组织英语教师进行专业知识培训,日常生活,教师也没有意识到英语教学与专业对口的重要性,缺少自主的专业知识补充。

5.高职英语教学知识复杂与学生能力水平参差不齐的双重难题。高职的生源不尽相同,有的来自于普通高等中学,有的是来自中专、技校,每个学生在上一阶段的所受到的英语教学不同,英语基础知识有高有低,高职的英语教学知识专业性非常强,知识结构复杂,这两个问题纠缠在一起,给高职的英语教学带来了巨大的困难。融入慕课教育以后,就可以有效的解决这一矛盾,慕课的授课规模非常大,那么老师就可以把学生集中在一个课堂进行学习,知识不足的可以得到补充,知识基础好的可以得到巩固,另外,由于慕课教育没有时间和地点的限制,学生可以在课后自行学习,重复课程或者选择新的教学课程,填补自己学习的不足之处。

三、慕课背景下高职英语教学的创新方式

在慕课这一良好的教学背景下,我们要不断的创新高职英语教学方式,从多个方面深入慕课教学,深入展现慕课教学的价值,完善相关课程标准,解决英语教学问题,提高高职英语教学水平。

1.英语教学模式创新。在慕课应用上我们可以采用慕课教学导入方式,在保留原先老师口述授课精髓的基础上,在课程上嵌入慕课教学,自己制作一些慕课教学资源,搜罗网络上一些教学视频资源,提供给学生们观看,这样的慕课教学方式也更加我国学生的学习特性,通过视频资料的播放, 让学生进行广泛地讨论,通过中西方英语教学视频的对比, 认识到不同地域的文化差异,深入的了解英语知识在不同地域的运用模式及运用技巧,在活跃的学习氛围中补充更多的英语知识。

2.创新阅读教学模式。慕课教学可以帮助英语阅读教学形成一个思维导图的教学模式,根据班级学生的学习特点以及他们的兴趣爱好,拓展教学阅读资源,充分结合课堂的教学知识点,开展阅读教学,使学生的英语阅读能够尽可能包含教学的知识点,还能够充满阅读趣味。慕课教学能够充分开发英语阅读教学的模式,比如开放式阅读、兴趣式阅读、教育性阅读等等,通过不同的阅读教学,掌握英语口语技巧,延伸课本知识,在阅读中培养学生的发散性思维。

3.搭建感官英语教学平台。阅读可以奠定学生的知识基础,充分运用交流则能够展现英语学习的实用性以及运用乐趣,以提高高职英语教学质量。在高职的英语慕课教学中,老师可以充分的利用网络平台,为学生搭建一个感官学习平台,通过没有界限的网络交流,将学生带入一个英语交流的环境当中,还可以自己组织班级学生进入同一个平台采用英语交流,让学生全方位的认识到自己的不足和别人学习的优势以及方法,让他们在英语交流的环境中建立竞争心态,在竞争增加学习动力,归纳总结英语知识点,掌握运用方式。

4.建立情感教育方式。在慕课教育网络平台上,学生和老师以及其他人员之间能够有效的沟通,随时交流自己的英语学习难题以及学习思想等等,通过沟通排解学习的心理障碍,找到适合自己英语学习的方式和思想,建立自己的情感网络,培养自己与人沟通的能力,意识到合作的力量,通过广泛地与其他人员的交流获取更多的国际文化,树立正确的价值观和人生观,建立情感意识。

篇12：滑坡推力的计算与分析

滑坡推力的计算与分析

作为全球三大地质灾害之一的边坡失稳塌滑严重危及到国家财产和人民生命财产的安全.所以对边坡失稳塌滑进行研究和防治具有重大意义.要对边坡失稳塌滑进行研究和防治首先必须要进行滑坡推力的计算,为整治工程设计计算提供定量的.依据.本文通过一定的理论研究,并分析和总结了国内外一些先进的分析方法,针对工程中一些常见的情况提出了几种条件下的滑坡推力计算,以希望在工程计算中为广大工程技术人员有所帮助.

作者：梁永松作者单位：贵州大学资源与环境学院,贵州,贵阳,550000刊名：中国科技博览英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN年，卷(期)：“”(3)分类号：P642.22关键词：滑坡推力计算分析

篇13：《磁现象磁场》教学设计分析

在探究（2、磁体上各部分磁性的强弱相同吗？）这个知识点时，可以用一个条形磁体和一个条形铁棒，把条形磁体平放，条形铁棒放在条形磁体的左下方向右移动，实验发现铁棒移到磁体中央时掉了下来，说明中间磁性弱，通过此试验自然引入磁铁磁性的强弱并不相同，两端磁性强、中间磁性弱。学生在接受上比较浅显直接、容易理解。

磁场是一种看不见、摸不着的而又现实存在的一种物资，为了让学生充分理解磁场，教师通过风吹树叶的事例让学生明确分也是看不见、摸不着的现实存在的，通过树叶的摆动而知道风的存在这一转换法，引入了转换法，为磁场的存在研究做了铺垫，为学习磁场降低了难度。虽然磁场看不见，摸不着，但我们可以通过磁场对磁体有力的作来研究。

几点不足：

1、应做好演示实验，可以有层次地培养学生分析问题和抽象思维能力。

2、对学生活动的评价方面缺乏激励性的表达，只是就事论事。学生参与教学的实验和交流，老师应给予热情的鼓励，可以极大的调动学生学习物理的学习兴趣和积极性。

篇14：《磁场》教学设计与反思

教学目标：

1.知识与技能：

（1）知道磁体周围存在磁场，知道磁在日常生活、工业生产和科学研究中有着重要作用。

（2）知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎么规定的。（3）知道地球周围有磁场，知道地磁的南、北极。2.过程与方法

（1）观察磁体之间的相互作用，感知磁场的存在。

（2）经历实验观察、总结类比的过程。学习从物理现象和实验中归纳规律，初步认知科学研究方法的重要性。

3.情感、态度与价值观。

（1）使学生在经历分析、观察的过程中体会到学习探究的乐趣。教学重点：

1、磁场的概念。

教学难点：磁场概念的形成。

教学器材：条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、玻板、铁屑等教学过程：

一、复习提问

什么叫磁性？

二、引入课题

师问：为什么放在磁铁附近的大头针在没有直接接触到磁铁时就能被吸引呢，那么磁铁是怎样作用于大头针的呢？

三、新课教学

1、磁场

做课本P64上图9.2-2的演示实验，先在桌上放一些小磁针，让学生观察小磁针的指向，再把一个条形磁体放到小磁针中间，再让学生观察并指出小磁针的方向有什么变化。拿开条形磁体，小磁针静止后又恢复原来的指向。可是，条形磁体并没有直接接触小磁针，这是怎么回事呢？从而激起学生的学习热情、引导学生思索、讨论：是不是磁体周围存在着某种东西呢？

老师再从前面所学到的力学方面的知识进行引导得出：磁铁周围有一种我们看不到的特殊物质，是这种特殊物质对小磁针施加了力的作用，才使小磁针的方向发生了改变的。

从而得出：经过大量的科学研究表明：磁体周围确实存在着一种我们看不到的特殊物质，物理学中把这种特殊物质叫做“磁场”。

接着问：对于这种看不见、摸不着的物质我们怎样去认识它呢？如电、空气等。让学生进行讨论分析。

用类比的方法使学生知道：看不见、摸不着的东西，我们可以根据它所产生的现象来认识它。如电可以通过灯丝的发光，电表的指针转动等来说明电路中有电流存在；空气可以通过它的流动开有的风来认识它。

2磁场方向让学生自己做课本P64上图9.2-2的实验，注意小磁针所指的方向有什么规律？各小组实验的结果一致吗？从而得出磁场是具有方向的，在物理学中，我们把小磁针静止时N极所指的方向定为磁场方向。

再让学生回过来思考图9.2-1的问题，3、磁感线

师问：如何形象地表示磁体周围空间各点的磁场方向和强弱呢？能不能多摆些小磁针来感知磁场的情况呢？引导学生回忆上节课所学到的“磁化”，从而引导学生想到用铁屑磁化使其变成一个个小磁针来显示磁场的方向及强弱。

老师演示：在一玻板上下放一条形磁铁，然后在上面均匀地撒些铁屑，再轻轻敲击玻板，观察铁屑的跳动，铁屑会有规则地排成一条条曲线。

这说明：铁屑在磁场中被磁化后，成为一个个小磁针，它受到磁力的作用，从无序排列变为有序，排列成许多条曲线，形象直观地呈现出磁场的分布情况。

将条形磁铁翻个方向(轮起来)，重做上面的实验；再翻个方向重做上面的实验，将磁铁的四个方向都向上做完并分别让学生其曲线情况。

进而得出：这说明：条形磁铁周围，小磁针在磁场中受到磁力的作用，按一定方向排列。沿小磁针N极所指的方向画出一条带箭头的曲线，叫磁感线，物理学中规定磁感线方向是从N极出来，回到S极。

用同样的方法描述蹄形磁体附近的磁场。强调：磁感线是假想并不客观存在的。

4、地磁场

问：支撑着的小磁针放在桌面上，静止后为什么总是向南北呢？转动它后再观察。这说明什么呢？

这表明：地球本身就是一个大磁体，地球周围存在磁场。从而引导出：地磁场的概念。

不过地磁场的南北极与地理的南北极并不重合，磁针所指的方向并不是真正的正北极，有一个偏角，叫磁偏角。当然有关地磁场的研究，至今还没有满意的结果，这个问题就留给你们吧!

四、课堂小结同学们回忆一下，这一节课你们有哪些收获？哪些知识给你留下了深刻的印象？还有哪些不明白的地方？

学生讨论：

1、知道了磁体周围存在着一种特殊物质---磁场。

2、知道磁感线可用来形象地描述磁场，磁体的磁感线的方向从磁体的N极出来，回到S极。

3、知道地球周围有磁场，知道地磁的南、北极。板书设计附后：

【教学反思】

1、本节教学内容既是本章的教学重点，又是本章的教学难点。看起来内容不多，但都是些看不见、摸不着的东西，十分抽象，学生难于理解,学习的难度较大。能借助于一些直观的实验或多媒体等现代手段效果会好一些。

篇15：稳态等离子体推力器磁场设计与数值分析

关键词：IPv6,GNS3,路由技术,重分布,过渡技术,隧道

2014年4月,APNIC发出通告,除了少量保留的地址以外,亚太互联网络信息中心(APNIC)所拥有的IPv4资源已经完全分配完尽。APNIC同时也成为全球5个Internet登记处(RIR)中耗尽IPv4资源最早的一个。这则消息更是督促了世界各地互联网服务机构加快向IPv6过渡的进程。

同月,美国互联网号码注册机构(ARIN)宣布他们已经开始分配其库存的最后可用的“/8”地址组。尽管许多企业和数据中心都在利用网络地址转换(NAT)将多个私有IP地址转换成一个公共的IPv4地址,但是3G、4G推动下,移动互联网业务也将对IP地址产生巨大需求。预计在未来5年中,移动互联网对IP地址的需求将达到5-9亿。显而易见,目前的IPv4地址资源远无法满足增长迅速的网民需求。

作为下一代互联网使用的IP地址,与IPv4地址形成鲜明对比的是IPv6地址空间。IPv6可以提供2的128次方,约3.4×1038个地址,几乎可以做到地球上每一粒沙子都有一个IPv6地址。

虽然IPv4地址数量近些年内在不断减少,IPv6的推行也是势在必行,但IPv4A向IPv6过渡不可能一蹴而就,其间的过渡将会是漫长复杂的过程,也就是说IPv6网络很长一段时间是作为孤岛存在的,一直以来都代表着国内Internet发展水平的全国各大高校校园网,很多学校已经有了IPv6网络,但目前核心网络还是IPv4主网络,因此各高校的IPV6网络如何通过IPv4主网实现通信就显得十分重要了。

1 IPv6主要技术分析

1.1 IPv6路由协议

1) RIPng

IPv6路由协议按照路由生成方式可以分为直连路由、静态路由和动态路由三大类[1]。直连路由是指路由器本身各接口的主机路由以及所属前缀的路由;静态路由是一种比较特殊的路由,是由管理员手工进行配置。当网络结构比较简单时,只需配置静态路由,也就是由管理员指定路由路径就可以使网络正常工作。而动态路由按照使用的算法可再细分为距离矢量路由算法和链路状态路由算法,其中距离矢量路由算法的典型代表为RIPng和BGP4+,链路状态路由算法的典型代表为OSPFv3和IPv6-IS-IS。

考虑到RIP协议与IPv6的兼容性,IETF RIP工作组于1997年对RIP现有技术进行了改进,推出RFC-2080,制定了RIPng[2]。RIPng是对原来的IPv4网络的RIPv2协议的扩展,也是基于DV算法的路由协议,但它使用UDP的521端口收发报文。

RIPng报文由头部(Header)和多个路由表项(RTEs)组成。在同一个RIPng报文中,RTE的最大条数与发送接口设置的IPv6 MTU有关。

2) OSPFv3

OSPFv3机制和OSPFv2大致相类似,但对协议的内部细节做了很大的修改。其主要目的在于“开发一种独立于任何具体网络层的路由协议”[2]。利用IPv6数据包的安全子包头的集成系统,OSPFv3消息可以被加密和认证。

OSPFv3的核心算法是链路状态路由算法(Link State Rout-ing),也称为最短路径优先(SPF)。与距离向量算法不同,该算法要求每一个路由器都必须具备唯一的标识。同时,这种算法要求每个路由器都保存一份最新的整个网络的拓扑结构数据库,路由器不仅知道从本路由器出发能否到达某一指定网络,而且在确定能够到达的情况下,还能选出其中的最短路径以及该路径将经过的路由器。链路状态算法使用链路状态数据包(LSP)、拓扑数据库、SPF算法、SPF最小生成树等等计算出从本路由器出发到其它各目标网络的最短路径,这些路径最终构成了路由表。OSPFv3的整个过程会形成三张表:邻居表、拓扑表和路由表。

1.2 IPv6路由重分布

当多以运行不同路由协议的网络要集成到一起时,就需要在这些不同的路由选择协议之间交换和通告各自的路由信息。连接到不同路由选择域的边界路由器,在不同路由选择域(自主系统)之间交换和通告路由选择信息的能力称之为路由重分布[3]。

在路由重分布过程中,必须考虑计量单位和管理距离。不同路由协议的度量标准也是不一样的,这就需要在重分布的时候进行转换,使它们相互兼容。种子度量值(seed metric)就是在路由重分布中定义的一条从外部重分布进来的路由的初始度量值。IPV6路由重分布与IPv4路由重分布很相似,IPv6路由协议使用的默认种子度量值与IPv4相同。

但是,IPv6路由重分布与IPv4的路由重分布在配置和概念方面有很多的不同,IPv6中redistribute命令默认情况下只重分布IGP学习获取的路由,而不重分发启用了该协议的接口直连路由。若要重分布接口的直连路由,必须在redistribute命令中指定include-connected参数。另外,因为IPv6没有IP地址的分类及子网的概念,因此不同于OSPF协议,OSPFv3不需要在re-distribute命令中包含subnets参数。

1.3 IPv6过渡机制

现今网络中,各项业务发展、IPv4地址耗尽、路由表膨胀、网络安全性不足,是当前我们必须面临的现实问题。IPv6是解决问题根本手段,但是由于两个网络协议版本之间有着很大的差异性,在不同协议上运行的网络设备必须考虑它们相互之间的兼容性。因此在当前IPv4为主的网络环境下,如何在地址枯竭前完成IPv4向IPv6的平滑演进是关键所在。IPv4向IPv6过渡是一个渐进和长期的过程,IPv4技术和IPv6技术将会在很长一段时间内处于共存状态。目前,针对IPv4过渡到IPv6的过渡机制,业界主要分为三大类:双栈(Dual stack)、隧道(Tunnel)和翻译(NAT-PT)[4]。

1) IPv4/IPv6双栈技术(Dual stack)

运行双栈协议的节点与IPv4节点通信时,使用IPv4协议栈;与IPv6节点通信时则使用IPv6协议栈。当支持双协议栈的节点接收到数据报时,先拆开数据报并检查其报头,如果数据报头部中的版本号字段是4,该数据报就由IPv4协议栈处理;如果数据报头部中的版本号字段是6,则由IPv6协议栈来处理。

2) 隧道技术(Tunnel)

隧道技术是一种实现两个IPv6孤岛之间通过IPv4网络通信,或者两个IPv4站点之间通过IPv6网络实现通信的技术[5]。

IPv6隧道技术是将IPv6报文封装在IPv4报文中,“伪装”成IPv4报文,这样IPv6协议包就可以穿越IPv4网络进行通信[4]。因此被孤立的IPv6网络之间可以通过IPv6的隧道技术利用现有的IPv4网络互相通信而无需对现有的IPv4网络做任何修改和升级。IPv6隧道可以配置在边界路由器之间也可以配置在边界路由器和主机之间,但是隧道两端的节点都必须既支持IPv4协议栈又支持IPv6协议栈。

3) IPv4/IPv6地址/协议翻译技术(NAT-PT)

NAT-PT技术是由NAT技术演变而来,它通过与SIIT协议(Stateless IP/ICMP Translation Algoritlun,RFC2765) 转换和传统的IPv4下的动态地址翻译以及适当的应用层网关相结合,实现了纯IPv6节点和纯IPv4节点间的通信。提供了IPv4网络与IPv6网络之间的互访技术。

2 校园网络的组网设计与仿真实现

2.1项目需求

信息学院内部有两个校区,分别为龙腰校区和杜园校区,现今学院内网全部升级为IPV6网络,为保证学院正常的数据通信,其设计要求如下:

1) 学院龙腰校区内部采用OSPFv3路由协议实现校区内部数据通信;

2) 杜园校区内部采用RIPng路由协议实现校区内部数据通信;

3) 学院出口路由Mitu上配置一条静态路由至电信供应商的路由器ISP;

4) 在两校区的接口路由上配置OSPFv3、RIPng之间的路由重分布实现校区间通信;

5) 同时要求在Mitu路由器上配置路由重分布引入静态路由实现两个校区对外网的访问;

6) 师大内部为IPV4网络,其中SD至ISP间采用默认路由,SD与IPV6试验点间采用静态(或默认)路由;

7) 师大内部有一个IPV6试点,该IPV6试点与ISP之间要求架设一条IPv6 over IPv4的自动隧道与外界通信;

8) 实现全网互通。

2.2 项目规划设计