高中物理電學知識在日常生活中的應用研究

張 旭

（鞏義市第一高級中學 河南鞏義 451200）

物理是一門重實踐且和生活具有緊密聯(lián)系的學科，其中電學知識更是滲透于我們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷妗Ｖ灰覀兞粜挠^察，我們會發(fā)現(xiàn)物理電學知識無處不在。無論是出行中的電動汽車，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，都蘊含著物理電學方面的知識。通過強化電學知識和日常生活的聯(lián)系，可以深化我們對于我們對于電學部分物理知識的理解與認識。

一、電學知識在日常生活中“衣”方面的應用

在當下的日常生活中，洗衣機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。該種家用電器實際上就是借助洗衣機內(nèi)部所設(shè)置的電動機的機械做功來驅(qū)動內(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的過程中，一般需要做好洗衣機外殼的防靜電工作，其中大多數(shù)洗衣機主要采用三孔插座，其中一個孔實際上就是接地孔，對應的電勢為0，無論是負電或正電等均會被導入到大地當中，這樣人在洗衣服的時候，不會因為觸摸洗衣機而發(fā)生觸電問題，否則會給人們?nèi)松戆踩珟聿焕绊憽?/p>

二、電學知識在日常生活中“食”方面的應用

在以往的古時期，人們僅能夠利用一些石制器具來烹飪食物，但是隨著社會的發(fā)展以及科技的進步，越來越多的家用電器應用于廚房當中，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下非常常用的廚房電器，其中的電飯煲或電水壺實際上就是將電能轉(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)置的多層線圈會形成交變磁場，且磁場內(nèi)部的磁力感應線會透過烹飪工具的底部，形成渦流，進而會使烹飪工具快速發(fā)熱，進而起到加熱食物的作用。從其應用的基本工作原理角度來講，交流電在通過整流器后會轉(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，之后其在感應加熱線圈上面可以形成高頻交變磁場，所對應的磁力線在透過灶臺的陶瓷臺板后會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)阻流動時就會相應地實現(xiàn)電能向熱能方向的轉(zhuǎn)換，最終可以加熱食物。[1]

三、電學知識在日常生活中“住”方面的應用

在我們?nèi)粘Ｉ钪械淖》恐?，最為常見的就是各類燈具設(shè)備，其實際上就是利用電流的熱效應，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能后實現(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，使得電燈燈絲預熱的同時，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)生激烈碰撞后就會形成紫外光，這時候紫外光會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，最終實現(xiàn)發(fā)熱發(fā)光。此外，在炎熱的夏季，大家都常常會應用電風扇這種生活用具，其主要是利用電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動來帶動風扇風葉高速旋轉(zhuǎn)并促使空氣形成強勁的氣流，這樣就是通過將電能轉(zhuǎn)化機械能來給人們帶來涼風；為了避免雷擊災害的影響，在建筑頂部常常會安裝有避雷針等避雷設(shè)備，這就是利用了電學方面的“尖端放電”知識，通過避雷針將電荷導入到大地當中，借此來確保建筑內(nèi)部用電設(shè)備免受雷擊災害影響。

四、電學知識在日常生活中“行”方面的應用

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，汽車已經(jīng)成為社會大眾日常生活中出行的一個基本交通工具。在汽車制造以及運行過程中，均涉及到許多電學知識。比如，在汽車啟動的時候，車鑰匙的作用就是對汽車運行線路開關(guān)進行閉合；車門開關(guān)對應著指示燈，借助指示燈的明亮情況，可以使司機直觀地確定汽車的車門是否關(guān)好，如果車門沒有閉合好，那么對應的儀表板的指示燈會一直亮著，這些汽車線路設(shè)計中都應用了電力線路和閉合開關(guān)等方面的電力知識。以四門轎車的車門指示燈設(shè)計為例，其主要是將四個車門的開關(guān)與指示燈保持并聯(lián)狀態(tài)，在全部車門閉合的時候，開關(guān)全部閉合后會將相應的車門指示燈短接，這時候指示燈會因為大電阻存在而不會發(fā)亮，但是在其中某個車門打開后，會使指示燈有一條通電的線路，這時候就會使指示燈發(fā)亮。汽車中的低壓電動機啟動過程實際上就是將電源電能轉(zhuǎn)化成機械能的過程；汽車電機中常用的蓄電池在當作電源時，會將相應化學能轉(zhuǎn)化成電能，確保汽車指示燈等的正常用電需求，同時還可以通過汽車輪帶動蓄電池進行自主發(fā)電和存儲，這時候可以將汽車的機械能轉(zhuǎn)化為電能后供其他用電設(shè)備所使用，這當中也蘊含著電學方面的物理知識。此外，在輪船中，為了可以避免其表面金屬材質(zhì)會被海水所侵蝕，常常會引入銅鋅原電池來加以防護；在磁懸浮列車中，就是利用電磁力作用來實現(xiàn)軌道與列車間接觸的懸浮與導向，最終帶動列車快速運行。

總之，電學知識在我們?nèi)粘Ｉ钪械囊率匙⌒械确椒矫婷婢袕V泛應用，極大地方便了我們的生活。在以后的物理知識學習中，我們高中生必須要注意本著理論知識學習和實踐相結(jié)合的學習方式，善于挖掘與發(fā)現(xiàn)生活中有關(guān)生物知識的現(xiàn)象，力求做到學以致用，不斷提升我們的物理知識學習效果。[2]