張穩(wěn)
摘 要:眾所周知,物理乃是與現(xiàn)實(shí)生活有著緊密聯(lián)系的一門學(xué)科,其中很多知識都在實(shí)際生活當(dāng)中有著廣泛運(yùn)用,例如電磁感應(yīng)這一原理,其在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中有著廣泛運(yùn)用。而且,電磁感應(yīng)是高中時期物理知識的重要部分,我們對實(shí)際生活當(dāng)中電磁感應(yīng)這一原理的具體應(yīng)用加以掌握,可以加深我們對該原理的理解。本文旨在對實(shí)際生活當(dāng)中電磁感應(yīng)具體運(yùn)用加以探究,希望可以加深其他同學(xué)的認(rèn)識。
關(guān)鍵詞:高中物理;電磁感應(yīng);實(shí)際生活
前言:實(shí)際上,電磁感應(yīng)這一原來乃是法拉第偶然發(fā)現(xiàn)的,漸漸的人們在實(shí)際生活當(dāng)中就對磁場和電場間的作用關(guān)系進(jìn)行了廣泛應(yīng)用。法拉第通過大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如果閉合線圈當(dāng)中磁通量產(chǎn)生變化,那么線圈當(dāng)中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。而感應(yīng)電流給人們創(chuàng)造電能提供可一個新途徑,并且讓人類社會進(jìn)入到了電氣時代。當(dāng)前,在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中,電磁感應(yīng)這一原理有著廣泛運(yùn)用,而且都和人們生活有著較大關(guān)聯(lián)。我們對日常生活當(dāng)中電磁感應(yīng)這一原理的具體運(yùn)用加以探究,可以增加我們對這個原理的整體認(rèn)識,同時還能豐富我們現(xiàn)有的知識體系。因此我們對電磁感應(yīng)這一原理在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中的實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行探究十分必要。
一、交流電中電磁感應(yīng)的運(yùn)用
實(shí)際生活之中,我們所用電流多是交流電,交流電方向及大小會隨時間發(fā)生周期性的變化。而電磁感應(yīng)這一原理就是通過閉合線圈不斷切割磁感線這種方式得到的電流,同時因?yàn)榫€圈切割磁感線方向不斷變化,進(jìn)而形成交流電。
例如交流式發(fā)電機(jī),實(shí)際生活當(dāng)中我們用到的交流式發(fā)電機(jī)一般都是柴油機(jī),借助燃耗一些化學(xué)能源來讓發(fā)電機(jī)當(dāng)中機(jī)械部分進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能期間,會帶動轉(zhuǎn)子做切割發(fā)機(jī)殼體之上永磁體的磁感線,從而產(chǎn)生周期變化電流。在這之中,交流式的發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓和轉(zhuǎn)子具有的實(shí)際轉(zhuǎn)速存在關(guān)聯(lián),這就對當(dāng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度降低之時,燈泡亮度就會發(fā)生明顯的減弱現(xiàn)象進(jìn)行了說明。
二、變壓器中電磁感應(yīng)的運(yùn)用
在平時生活當(dāng)中,我們一般使用220V、50HZ的交流電壓,但是,因?yàn)檎鎸?shí)用電需求是不同的,在不少場合之下,都需要人們適當(dāng)調(diào)整交流電壓,此時就需要對電磁感應(yīng)這一原理進(jìn)行運(yùn)用。調(diào)整交流電壓需要用到鐵芯與互感線圈,其中鐵芯作用就是確保線圈當(dāng)中磁通量可以達(dá)到最大,進(jìn)而提升變壓效率,并且減少線圈數(shù)量。
如上圖所示,L1端是電壓的輸入端,而L2端是電壓的輸出端,當(dāng)交流電的產(chǎn)生磁場通過鐵芯引導(dǎo)通過L2形成相應(yīng)的電動勢e2時,變壓器兩端參量關(guān)系就可表示成:
借助電磁感應(yīng)進(jìn)行變壓能夠?qū)涣麟妷哼M(jìn)行調(diào)整,所以在實(shí)際生活當(dāng)中,變壓器的運(yùn)用非常廣泛。而且,變壓器當(dāng)中的感應(yīng)線圈有著遏制電流以及電動勢進(jìn)行快速變化這一能力,這對一些在惡劣環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行工作的電路而言,能夠借助增加線圈這種方式進(jìn)行自我保護(hù)。
三、磁懸浮鐵路中電磁感應(yīng)的運(yùn)用
現(xiàn)階段,磁懸浮列車已經(jīng)在實(shí)際生活當(dāng)中被使用,而磁懸浮鐵路其實(shí)就是借助電磁感應(yīng)這一原理進(jìn)行修建的,在軌道和列車間保持一定間隙,進(jìn)而抵消摩擦力,提高列車整體運(yùn)行速度。針對磁懸浮火車具有的動力來源,其實(shí)我們可以借助高中階段物理知識當(dāng)中的電磁感應(yīng)加以解釋。平時生活當(dāng)中,相信大家都了解并且看到過磁鐵異性相吸,而同性排斥這種現(xiàn)象[1-3]。所以,人們在磁懸浮的車輛底部按照固定間隔把相同的磁極順序的永磁鐵排列好,借助電磁感應(yīng)這一原理,在列車軌道之上鋪設(shè)感應(yīng)鋼板以及反作用板,進(jìn)而能夠讓感應(yīng)鋼板以及反作用板被此話,這樣就會產(chǎn)生向上托舉列車的力,并且推動列車進(jìn)行前進(jìn)。而通過對電流大小進(jìn)行調(diào)節(jié),能夠?qū)Υ艌鰪?qiáng)度進(jìn)行有效控制,從而實(shí)現(xiàn)對列車速度加以控制的目的。
但是,在磁懸浮的列車上面存在輪子,這是因?yàn)楫?dāng)列出進(jìn)行減速之時,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能以及安全這一目的,垂直方向之上電磁推力同樣會減小,而輪子可以避免軌道和車體間的摩擦,同時可以借助傳統(tǒng)的制動方式對列車實(shí)施二次減速。
四、電磁爐中電磁感應(yīng)的運(yùn)用
如今,電磁爐已經(jīng)變成家中必備的一種家用電器,其給我們生活創(chuàng)造了極大便利。但是,電磁爐進(jìn)行運(yùn)用只是對于具備導(dǎo)磁能力的用具,針對其他類型的用具而言,電磁爐會變得束手無策。在電磁爐當(dāng)中安裝很多導(dǎo)電線圈,當(dāng)電磁爐啟動時,交流電便會借助線圈產(chǎn)生變化非??斓拇艌?,而當(dāng)把廚具放到電磁爐之上時,就會受到電磁感應(yīng)這一原理作用,在廚具當(dāng)中形成相應(yīng)的感應(yīng)電流,因?yàn)闇u流存在使得廚具的內(nèi)阻變得比較高,進(jìn)而讓多數(shù)感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為熱能。而電磁爐當(dāng)中溫度控制這一功能是在電壓不變這種情況之下,對電磁爐當(dāng)中電流大小進(jìn)行控制,從而控制磁場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)的。
但是,電磁爐在電磁感應(yīng)這一原理具體作用之下,電磁爐整體能量的轉(zhuǎn)化效率非常高,而且加熱速度非??欤瑫r難以對溫度進(jìn)行精確控制。所以,我們在對電磁爐進(jìn)行實(shí)際使用期間,應(yīng)當(dāng)盡量確保人員在場,以免發(fā)生干鍋引發(fā)安全事故的現(xiàn)象發(fā)生。
結(jié)論:綜上可知,現(xiàn)階段,在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中電磁感應(yīng)這一原理有著廣泛運(yùn)用。在當(dāng)代社會,人們生活以及工作全都離不開電,可以說電能已經(jīng)變成人們生存必備的一項(xiàng)物質(zhì)資源。但是我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,盡管電磁感應(yīng)這一原理給我們生活創(chuàng)造了很大便利,然而在一些場合之下,電磁感應(yīng)這一原理也可以帶來程度不同的破壞。在此種情況之下,我們應(yīng)當(dāng)對電磁感應(yīng)有關(guān)知識進(jìn)行深入了解,并且積極把理論知識和生活實(shí)踐進(jìn)行結(jié)合,不斷完善現(xiàn)有的知識體系,為后續(xù)學(xué)習(xí)、生活以及工作奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳志慧.“5E”教學(xué)模式在高中物理新授課中的應(yīng)用與反思——以“法拉第電磁感應(yīng)定律”教學(xué)為例[J].物理之友,2018,34(05):33-34.
[2]柯珊,馬云鵬.基于學(xué)科核心內(nèi)容的教學(xué)探索——以高中物理電磁學(xué)為例[J].教育科學(xué)研究,2016(05):47-52.
[3]李守朔.新課改背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建研究[J].課程教育研究,2015(01):154.