談高中物理電磁學(xué)知識在生活中的應(yīng)用

馬小龍

摘要：電磁學(xué)作為高中物理的學(xué)習(xí)重點，在日常生活中，應(yīng)用也十分廣泛。教學(xué)體制的改革對學(xué)生的綜合素質(zhì)提出了更高的要求，更加注重學(xué)生所學(xué)知識與生活的相關(guān)性，增強學(xué)生的實踐能力。在實際教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)注意將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，強調(diào)學(xué)以致用。通過介紹高中物理電磁學(xué)知識如電磁感應(yīng)、電磁生熱等知識在生活中多個方面的應(yīng)用，加深學(xué)生對于電磁知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

關(guān)鍵詞：高中物理;電磁學(xué);生活應(yīng)用

高中物理電磁學(xué)由五部分內(nèi)容組成，第一部分以電荷和電荷守恒定律出發(fā)，介紹了電場的力的性質(zhì)、電場中能的性質(zhì)以及帶電粒子在電場中的運動。這一部分內(nèi)容是整個電磁場的基礎(chǔ)，是聯(lián)系電場與磁場的關(guān)鍵知識點;第二部分恒定電流章節(jié)以歐姆定律為中心，介紹了電路、電流與電阻之間的關(guān)系，這部分內(nèi)容實驗性很強，涉及到常用電器中的供電、電流、電壓控制等內(nèi)容;第三部分主要介紹磁場相關(guān)內(nèi)容，包括安培力、洛倫茲力等基本概念并介紹了帶電粒子在磁場及復(fù)合場中的運動問題;第四部分介紹了電磁感應(yīng)相關(guān)知識，其中重點內(nèi)容是電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合應(yīng)用、電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用;第五部分為交流電部分，包括交變電流、電壓器及電能的輸送。電磁感應(yīng)章節(jié)內(nèi)容與日常生活中的很多電器、設(shè)備均相關(guān)，凡是涉及到電、磁轉(zhuǎn)換以及電、磁能量傳遞的設(shè)備均會應(yīng)用相關(guān)原理。

一、高中物理電磁學(xué)概述

作為從傳統(tǒng)電學(xué)與磁學(xué)衍生出的物理學(xué)分支，電磁學(xué)主要是在電磁效應(yīng)實驗下產(chǎn)生，主要內(nèi)容有電流變化產(chǎn)生磁場以及一些磁場規(guī)律和基本物理概念等。在電磁學(xué)中，電學(xué)與磁學(xué)關(guān)系緊密。帶電導(dǎo)體切割磁感線能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這種情形下，切割磁感線的帶電導(dǎo)體就等同于一個電源，它可以對電容器進行充電、產(chǎn)生電流對用電設(shè)備進行供電。電磁學(xué)在我們的日常生活中應(yīng)用廣泛，生活中隨處可見應(yīng)用電磁學(xué)知識的電磁設(shè)備。電磁知識的應(yīng)用，改善了我們的生活質(zhì)量，給我們的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利，使我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。

二、高中物理電磁學(xué)在生活中的應(yīng)用

1.磁懸浮列車

磁懸浮列車充分體現(xiàn)了電磁學(xué)知識在生活中的應(yīng)用，它借助電磁學(xué)知識，運用磁力導(dǎo)向以及線性驅(qū)動系統(tǒng)，從而克服了傳統(tǒng)交通工具因摩擦損失大部分能量的缺點，成為一種大受歡迎的新型交通工具。磁懸浮列車具有運行速度快、無噪音、無有害氣體等優(yōu)點，列車行進的過程中由于利用了物理學(xué)中“同性相斥”的原理，不存在輪軌摩擦而產(chǎn)生對輪的磨損，故而減少了維護工作量和經(jīng)營成本，磁懸浮列車的行進速度可以達到500千米/小時。磁懸浮列車的工作原理是利用地心引力和磁鐵的對抗作用，利用直線電機前行。列車的底部以及兩側(cè)頂部安裝了磁鐵，運用同性相斥原理，保證車身與導(dǎo)軌間保持一定的距離，通過吸引力和車身重力保持列車的平衡。在列車懸浮系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和導(dǎo)向系統(tǒng)的相互配合下，列車保持平穩(wěn)高速運行。

2.磁記錄

磁記錄是利用磁性質(zhì)進行信息記錄的方式，通過對信息通過特殊方法進行輸入、輸出從而達到儲存信息的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，磁記錄與我們的生活聯(lián)系得也越來越緊密，日常生活中用到磁記錄的地方眾多，錄音帶、電腦硬盤、包括銀行的信用卡、校園用到的學(xué)生卡等等都是運用電磁學(xué)原理來實現(xiàn)信息記錄的，電磁學(xué)在磁記錄上的應(yīng)用不僅提高了人們的工作效率，而且使我們的生活變得更加便捷。

3.電磁爐

以往人們做飯時，常采用明火加熱的方式，通過明火達到加熱食物的作用，隨著電磁學(xué)在生活中的應(yīng)用，人們對于食物的加熱方式從明火加熱逐漸變?yōu)橥ㄟ^電磁感應(yīng)加熱，電磁爐在我們的日常生活中是經(jīng)常用到的一個廚房用品，利用電磁感應(yīng)加熱的原理制作而成，當(dāng)接通電磁爐電源時，交變電流導(dǎo)入電磁爐加熱圈，加熱圈產(chǎn)生交變磁場，磁場中的磁力經(jīng)過鍋體產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生熱量，對食物進行加熱。不同于傳統(tǒng)加熱方式，電磁爐由于不使用明火加熱，且不會對非金屬物理產(chǎn)生熱，大大減少了因意外情況發(fā)生對人造成傷害，使廚房活動變得更加安全。當(dāng)電磁爐使用功率過大時可能會引發(fā)安全事故，因此，最好通過在電源部位安裝保險盒以降低安全事故發(fā)生率。電磁爐加熱部位相對集中，因此在使用過程中，應(yīng)注意鍋具的擺放位置，避免受熱不均，影響使用效果。

4.微波爐

作為一種常用的家庭電器，微波爐給我們的生活帶來了許多便利，目前使用的微波爐主要由變壓器、高壓電容、風(fēng)扇、磁控管等幾部分組成，它的工作原理也是利用電磁學(xué)的工作原理進行加熱。常用交變電流導(dǎo)入電器后，會將電壓進行控制，并在內(nèi)部形成磁場，滿足加熱所需。微波爐產(chǎn)生的高頻電磁可以使食物內(nèi)部的分子進行相互摩擦而達到加熱食物消滅有害菌群的目的，因為微波爐具有較高的穿透性，因此加熱效率比傳統(tǒng)明火的加熱效率高。

5.電磁起重機

電磁起重機是利用電磁效應(yīng)，使導(dǎo)體在電流作用下具有磁性，并借助其產(chǎn)生的磁性搬運鋼鐵等重型金屬。電磁起重機在廢舊鋼鐵回收部門和煉鋼廠房內(nèi)應(yīng)用頗廣，在電流接通時，電磁鐵便具有了磁性，會牢牢把鐵制品吸住，這時便可以對比較重的鐵制品進行移動，當(dāng)電源斷開時，電磁鐵失去磁性，鋼鐵物品便能夠被放下。這樣便可以輕松對大型鋼鐵設(shè)備進行移位操作。

三、小結(jié)

社會與經(jīng)濟的發(fā)展，讓電走進了千家萬戶，而與此同時，電磁也在不同的領(lǐng)域發(fā)揮著它獨特的作用，由以上例子可以看出，可以說，高中物理電磁學(xué)知識滲透在我們生活的方方面面，它不僅在高中物理課程體系中處于重要地位，而且在我們的生活中也處于十分重要的地位，磁懸浮、磁記錄、電磁爐、微波爐、電磁起重機等的應(yīng)用足以說明電磁學(xué)的重要性。雖然電磁學(xué)知識相比較于其他物理知識，在難度方面有所提升，學(xué)起來可能比較吃力，但是筆者相信，只要學(xué)生對自己有信心，在學(xué)習(xí)的過程中注意聯(lián)系生活實際，通過將抽象知識形象化的方式加深理解，可以達到事半功倍的效果，從而更好地掌握此部分內(nèi)容，使學(xué)生們的物理學(xué)習(xí)更上一層樓。

參考文獻

[1]百度百科.電磁感應(yīng)，https：//baike.baidu.com/item/電磁感應(yīng).

[2]王西平.電磁感應(yīng)技術(shù)在手機無線充電中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（19）：112.

[3]謝利濤，趙志強，王彥莉.無線充電技術(shù)及其應(yīng)用[J].河南科技，2011，（3）：68-69.

[4]韓廣興.電磁爐原理使用與維修技術(shù)[M].北京：教育音響出版社，2007.