張 旭
(鞏義市第一高級(jí)中學(xué) 河南鞏義 451200)
物理是一門重實(shí)踐且和生活具有緊密聯(lián)系的學(xué)科,其中電學(xué)知識(shí)更是滲透于我們?nèi)粘I钪械姆椒矫婷?。只要我們留心觀察,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)物理電學(xué)知識(shí)無處不在。無論是出行中的電動(dòng)汽車,住房里面的照明,吃飯用的電飯煲,還是穿衣方面涉及到的洗衣機(jī),都蘊(yùn)含著物理電學(xué)方面的知識(shí)。通過強(qiáng)化電學(xué)知識(shí)和日常生活的聯(lián)系,可以深化我們對(duì)于我們對(duì)于電學(xué)部分物理知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)。
在當(dāng)下的日常生活中,洗衣機(jī)是我們非常常見的一種家庭電器,為我們洗衣服帶來了很大的便利,幾乎現(xiàn)在家家戶戶都配備有洗衣機(jī)。該種家用電器實(shí)際上就是借助洗衣機(jī)內(nèi)部所設(shè)置的電動(dòng)機(jī)的機(jī)械做功來驅(qū)動(dòng)內(nèi)部滾筒旋轉(zhuǎn),使得滾筒中衣物上面的附著的污物掉落下來,配合衣物之間摩擦或者洗衣粉的清洗作用,可以顯著提升洗衣的潔凈效果。在安裝與使用洗衣機(jī)的過程中,一般需要做好洗衣機(jī)外殼的防靜電工作,其中大多數(shù)洗衣機(jī)主要采用三孔插座,其中一個(gè)孔實(shí)際上就是接地孔,對(duì)應(yīng)的電勢(shì)為0,無論是負(fù)電或正電等均會(huì)被導(dǎo)入到大地當(dāng)中,這樣人在洗衣服的時(shí)候,不會(huì)因?yàn)橛|摸洗衣機(jī)而發(fā)生觸電問題,否則會(huì)給人們?nèi)松戆踩珟聿焕绊憽?/p>
在以往的古時(shí)期,人們僅能夠利用一些石制器具來烹飪食物,但是隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步,越來越多的家用電器應(yīng)用于廚房當(dāng)中,為人們的做飯帶來了巨大便利。比如,日常生活中所用的電水壺、電飯煲和電磁爐等均是當(dāng)下非常常用的廚房電器,其中的電飯煲或電水壺實(shí)際上就是將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,借此來燒開水或煮熟飯;電磁爐則是主要是基于電磁感應(yīng)原理來加熱食物。在電磁爐的表面,主要是由耐熱陶瓷板等絕緣材料所構(gòu)成,交變電流透過陶瓷板下面所設(shè)置的多層線圈會(huì)形成交變磁場(chǎng),且磁場(chǎng)內(nèi)部的磁力感應(yīng)線會(huì)透過烹飪工具的底部,形成渦流,進(jìn)而會(huì)使烹飪工具快速發(fā)熱,進(jìn)而起到加熱食物的作用。從其應(yīng)用的基本工作原理角度來講,交流電在通過整流器后會(huì)轉(zhuǎn)化成直流電,再經(jīng)過高頻電力轉(zhuǎn)換裝置后可以形成超過音頻的高頻交流電,之后其在感應(yīng)加熱線圈上面可以形成高頻交變磁場(chǎng),所對(duì)應(yīng)的磁力線在透過灶臺(tái)的陶瓷臺(tái)板后會(huì)作用在金屬烹飪工具底部而形成渦流,渦流在克服金屬烹飪工具內(nèi)阻流動(dòng)時(shí)就會(huì)相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)電能向熱能方向的轉(zhuǎn)換,最終可以加熱食物。[1]
在我們?nèi)粘I钪械淖》恐?,最為常見的就是各類燈具設(shè)備,其實(shí)際上就是利用電流的熱效應(yīng),將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能后實(shí)現(xiàn)正常工作,具體的工作原理為:采用日光燈中所設(shè)置的鎮(zhèn)流器,向日光燈提供高壓脈沖,使得電燈燈絲預(yù)熱的同時(shí),激發(fā)其陰極上面的電子,所產(chǎn)生的電子與燈管內(nèi)部所設(shè)置的汞原子在發(fā)生激烈碰撞后就會(huì)形成紫外光,這時(shí)候紫外光會(huì)通過借助燈管管壁上面涂抹的額一層熒光粉來折射出可見光,最終實(shí)現(xiàn)發(fā)熱發(fā)光。此外,在炎熱的夏季,大家都常常會(huì)應(yīng)用電風(fēng)扇這種生活用具,其主要是利用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)風(fēng)扇風(fēng)葉高速旋轉(zhuǎn)并促使空氣形成強(qiáng)勁的氣流,這樣就是通過將電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能來給人們帶來涼風(fēng);為了避免雷擊災(zāi)害的影響,在建筑頂部常常會(huì)安裝有避雷針等避雷設(shè)備,這就是利用了電學(xué)方面的“尖端放電”知識(shí),通過避雷針將電荷導(dǎo)入到大地當(dāng)中,借此來確保建筑內(nèi)部用電設(shè)備免受雷擊災(zāi)害影響。
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車已經(jīng)成為社會(huì)大眾日常生活中出行的一個(gè)基本交通工具。在汽車制造以及運(yùn)行過程中,均涉及到許多電學(xué)知識(shí)。比如,在汽車啟動(dòng)的時(shí)候,車鑰匙的作用就是對(duì)汽車運(yùn)行線路開關(guān)進(jìn)行閉合;車門開關(guān)對(duì)應(yīng)著指示燈,借助指示燈的明亮情況,可以使司機(jī)直觀地確定汽車的車門是否關(guān)好,如果車門沒有閉合好,那么對(duì)應(yīng)的儀表板的指示燈會(huì)一直亮著,這些汽車線路設(shè)計(jì)中都應(yīng)用了電力線路和閉合開關(guān)等方面的電力知識(shí)。以四門轎車的車門指示燈設(shè)計(jì)為例,其主要是將四個(gè)車門的開關(guān)與指示燈保持并聯(lián)狀態(tài),在全部車門閉合的時(shí)候,開關(guān)全部閉合后會(huì)將相應(yīng)的車門指示燈短接,這時(shí)候指示燈會(huì)因?yàn)榇箅娮璐嬖诙粫?huì)發(fā)亮,但是在其中某個(gè)車門打開后,會(huì)使指示燈有一條通電的線路,這時(shí)候就會(huì)使指示燈發(fā)亮。汽車中的低壓電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程實(shí)際上就是將電源電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程;汽車電機(jī)中常用的蓄電池在當(dāng)作電源時(shí),會(huì)將相應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,確保汽車指示燈等的正常用電需求,同時(shí)還可以通過汽車輪帶動(dòng)蓄電池進(jìn)行自主發(fā)電和存儲(chǔ),這時(shí)候可以將汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能后供其他用電設(shè)備所使用,這當(dāng)中也蘊(yùn)含著電學(xué)方面的物理知識(shí)。此外,在輪船中,為了可以避免其表面金屬材質(zhì)會(huì)被海水所侵蝕,常常會(huì)引入銅鋅原電池來加以防護(hù);在磁懸浮列車中,就是利用電磁力作用來實(shí)現(xiàn)軌道與列車間接觸的懸浮與導(dǎo)向,最終帶動(dòng)列車快速運(yùn)行。
總之,電學(xué)知識(shí)在我們?nèi)粘I钪械囊率匙⌒械确椒矫婷婢袕V泛應(yīng)用,極大地方便了我們的生活。在以后的物理知識(shí)學(xué)習(xí)中,我們高中生必須要注意本著理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式,善于挖掘與發(fā)現(xiàn)生活中有關(guān)生物知識(shí)的現(xiàn)象,力求做到學(xué)以致用,不斷提升我們的物理知識(shí)學(xué)習(xí)效果。[2]