李建源

【摘 要】高中物理知識抽象性較強(qiáng)、較難理解，本文結(jié)合自己的物理學(xué)習(xí)過程，以高中變壓器實驗為出發(fā)點，討論了如何通過物理實驗領(lǐng)悟所學(xué)的理論知識。還以變壓器為例，拓展了變壓器在日常生活中的應(yīng)用，并分析了其應(yīng)用原理，從而對物理知識有了進(jìn)一步的理解，為如何學(xué)好高中物理知識起到了拋磚引玉的作用。

【關(guān)鍵詞】高中物理；變壓器實驗；知識領(lǐng)悟；知識拓展

通過平時與同學(xué)們的交流，發(fā)現(xiàn)有些同學(xué)總是抱怨物理這門課程實在是太難學(xué)、有些知識點難以理解，甚至有的同學(xué)對物理課程都有點畏懼感。結(jié)合自己的物理學(xué)習(xí)過程，我比較深刻的感受是，在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)盡可能地把與物理相關(guān)的知識點與日常生活中的物理現(xiàn)象聯(lián)系起來，，通過這些現(xiàn)象對物理知識有一個初步的認(rèn)識，然后結(jié)合所學(xué)的物理知識解釋這些現(xiàn)象，從而使得物理這門課程的學(xué)習(xí)變得輕松和具體。所以我認(rèn)為，物理實驗在物理這門課程的學(xué)習(xí)中起到了至關(guān)重要的作用，通過物理實驗不僅能夠使我們對物理過程、現(xiàn)象有一個感性認(rèn)識，還使得我們對物理知識點的理解更加透徹，以達(dá)到意想不到的學(xué)習(xí)效果，下面通過中學(xué)物理變壓器的實驗，談一談在物理知識學(xué)習(xí)中的感受和體會。

一、實驗方法及分析

實驗電路圖如圖所示。在變壓器原副邊分別并聯(lián)一只交流電壓表，原邊輸入一電壓可調(diào)的交流電，改變變壓器原邊U1的值，變壓器副邊U2的值隨之改變。實驗過程中記錄原副邊電壓值，通過數(shù)據(jù)分析整理可以得出結(jié)論：在匝數(shù)比不變的情況下，U1和U2近似成正比。

二、知識領(lǐng)悟

1.實驗中變壓器輸入的是交流電而不是直流電，變壓器是對交流電變壓的，不能對直流電變壓，變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)，只有交流電才能產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場才能在變壓器的副邊產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。如果在變壓器原邊通入直流電則不會產(chǎn)生變化的磁場，因此不能在變壓器副邊產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。

2.變壓器原邊通入的交流電壓變化時，變壓器的副邊電壓近似地與原邊電壓成比例變化，其原因還是電磁感應(yīng)原理。當(dāng)變壓器原邊通入的交流電的電壓值增大時，產(chǎn)生的變化的磁通量增大，在變壓器副邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也增大。當(dāng)變壓器原邊通入的交流電的電壓值減小時，產(chǎn)生的變化的磁通量減小，在變壓器副邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也減小。

3.當(dāng)變壓器的副邊兩端連接小燈泡等用電電器時，在副邊線圈的電路中就會有電流流過，用電器也會工作。那么電能是從哪里來的呢？當(dāng)然不是創(chuàng)造出來的，而是通過變壓器原邊轉(zhuǎn)換和傳遞到變壓器副邊的，其原因仍然是電磁感應(yīng)原理。變壓器原邊輸人的電能首先轉(zhuǎn)換為變化的磁場能，再轉(zhuǎn)換為變壓器副邊用電電器的電能。

三、知識拓展

只要我們留心觀察，就會發(fā)現(xiàn)變壓器在我們的日常生活中應(yīng)用的非常普遍，可以說我們只要使用電能，幾乎就離不開變壓器，它為我們的現(xiàn)代生活做出了巨大貢獻(xiàn)，比如說電腦、電視機(jī)、手機(jī)、電動車等等都離不開變壓器，變壓器也成為我們生活的必需品，與我們的生活息息相關(guān)。

（1）手機(jī)充電器就是變壓器在日常生活中應(yīng)用的一個典型實例。一般手機(jī)充電需要5V直流電，而不能直接使用220V交流電源直接充電，這就需要使用變壓器將220V交流電進(jìn)行降壓，使變壓器副邊輸出5V交流電，然后再把5V交流電轉(zhuǎn)換為5V直流電才能給手機(jī)充電。

（2）住宅小區(qū)變電所里的主要設(shè)備就是電力變壓器，它的作用就是把輸送來的高電壓轉(zhuǎn)換為居民使用的220V的交流電，那為什么不直接使用220V的交流電輸送電能，而使用高電壓輸送呢？其主要原因是減少電能的損耗。輸送線路本身具有一定的電阻，輸送功率相同時，電壓越高電流就越小，在線路電阻上的損耗就越??；電壓越低電流就越大，在線路電阻上的損耗就越大，所以為了減少電能輸送過程中在線路電阻上的損耗，住宅小區(qū)采用高電壓送電，經(jīng)過變壓器再降壓為220V的交流電供居民使用。

（3）家庭中計量用的電能表也是變壓器的一種典型應(yīng)用。為了便于計量電能把高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓、將大電流轉(zhuǎn)換為小電流，這就需要變壓器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在電能表中就存在這兩種變壓器，用較小的電壓、電流值來代表較大的電壓電流值，從而計量家庭中使用的電能。

借助物理實驗不僅能夠鍛煉我們的動手能力，培養(yǎng)我們獨立思考、分析和解決實際問題的能力，更重要的是通過物理實驗?zāi)苁刮覀儗λ鶎W(xué)的物理知識有更深一層的領(lǐng)悟，透過實驗現(xiàn)象理解物理知識的內(nèi)涵，對我們的學(xué)習(xí)起到事半功倍的效果。日常生活中的一些物理現(xiàn)象給了我們一些感性認(rèn)識，運用我們所學(xué)的知識去分析這些物理現(xiàn)象，能夠使我們所學(xué)知識得以升華，更為準(zhǔn)確地把握事物的本質(zhì)。