高中物理電磁感應(yīng)知識的應(yīng)用解析

烏尼日勒

摘要：電磁感應(yīng)現(xiàn)象跟我們的生活息息相關(guān)，電磁感應(yīng)因其應(yīng)用的廣泛性，有很多很好的應(yīng)用案例，高中物理課程體系中物理電磁感應(yīng)現(xiàn)象作為普遍的物理規(guī)律更是重中之重，生活中從發(fā)電機到電動機，從汽車到火車以及航天飛機都涉及到電磁感應(yīng)原理的應(yīng)用，帶著理論學(xué)習(xí)同實踐相結(jié)合，對于深刻理解和掌握電磁感應(yīng)理論意義非凡。本文就高中物理電磁感應(yīng)現(xiàn)象為出發(fā)點，筆者結(jié)合高中學(xué)物理的學(xué)習(xí)同生活中具體實例的剖析，擴展了高中電磁學(xué)知識的學(xué)習(xí)范疇。

關(guān)鍵詞：高中物理：電磁感應(yīng);應(yīng)用分析

1、電磁感應(yīng)知識融入高中物理教學(xué)的重要性

1.1興趣培養(yǎng)的重要手段

通過高中物理基礎(chǔ)知識的融入，尤其是采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，將電磁感應(yīng)知識與學(xué)生的興趣培養(yǎng)相融入，構(gòu)建多層次、多角度、多視角的教學(xué)創(chuàng)新，讓學(xué)生在自我學(xué)習(xí)中感受到物理知識帶來的樂趣，增強物理學(xué)習(xí)的能力，尤其是加強物理實驗的運用，更好的將電磁感應(yīng)知識作為物理知識學(xué)習(xí)的重要方式，形成高中生自主探究、自我學(xué)習(xí)的運用方式，并加強對公式的運用、定理的把握等，更好的發(fā)揮出整體的教學(xué)效應(yīng)。譬如，在“電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)”環(huán)節(jié)的教學(xué)中，在過程敘事與邏輯分析結(jié)合的基礎(chǔ)上，層層遞進地將奧斯特如何思考并最終發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在磁場這一現(xiàn)象的過程呈現(xiàn)給學(xué)生，有利其更好地領(lǐng)會物理規(guī)律自身所包含的本質(zhì)與內(nèi)涵，從而起到良好的興趣引導(dǎo)作用，將學(xué)生的個性思維與智力開發(fā)充分地調(diào)動起來。

1.2創(chuàng)新知識的重要載體

當前，在我國的物理教學(xué)課程指標中明確提出，物理教學(xué)的重要任務(wù)是培樣學(xué)生的基本物理知識并訓(xùn)練其技能，通過對物理學(xué)的基本理論知識及其原理認真學(xué)習(xí)，使學(xué)生對物理現(xiàn)象與科學(xué)研究的方法有的更為深入的了解，并且使得學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力得到增強。伴隨我國物流教學(xué)方法的完善及教學(xué)水平的不斷提升，物理教學(xué)和實驗的內(nèi)容不一再追求物理學(xué)本身的完善性及全面性，而是在教學(xué)題材和課程目標中融入了學(xué)生們應(yīng)當重點掌握的一些更有價值的物理學(xué)內(nèi)容，這樣更加接近實踐化的教學(xué)設(shè)置，使學(xué)生在科學(xué)教學(xué)中更好的掌握科學(xué)研究方法、學(xué)科思想、及學(xué)科知識。

2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)用分析

2.1電磁感應(yīng)原理在變壓器中的應(yīng)用

我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降拿裼秒?、以及工廠用電等都是從電廠輸送過來的，我們大都生活在城市，而電廠都建設(shè)在距離居民區(qū)和工廠較遠的地方?；叵雽W(xué)過的電路知識，電流在流經(jīng)具有電阻的導(dǎo)線時會發(fā)熱，進而發(fā)生電能的耗散。再長距離輸電中，發(fā)熱耗散掉的電能更為明顯，無法忽略。此外，導(dǎo)線上還會產(chǎn)生電壓降，而生活中我們常見的電器都有額定電壓，必須再額定電壓下家用電器才能正常工作，若電壓高于或者低于額定電壓，不光家用電器不能正常工作，更有甚者還會燒毀電器，造成較大的經(jīng)濟損失。為解決這個問題，變壓器應(yīng)用而生了，再發(fā)電機端，接入升壓變壓器，將電壓提高到較高的水平，由于再同等條件下，提高電壓可以降低導(dǎo)線的發(fā)熱，進而節(jié)省大量的電能，提高輸電效率，降低電費。沿途經(jīng)過變電站，最后通過降壓變壓器將電壓降到電器額定電壓水平。輸電過程中電壓的一升一降都是由變壓器完成，而變壓器實現(xiàn)該功能的原理都是基于電磁感應(yīng)原理，電壓高的一段，線圈的繞組匝數(shù)較大，電壓低的一端繞組匝數(shù)較少，通過控制變壓器兩端繞著線圈匝數(shù)的比例可以得到適合的電壓。通過變壓器可以驅(qū)動不同等級的機械設(shè)備，比如高鐵、地鐵，變壓器作為核心設(shè)備發(fā)揮著不可替代的作用。

2.2電磁感應(yīng)原理在磁懸浮列車中的應(yīng)用

磁懸浮列車作為高科技技術(shù)之一，代表了一國的科技創(chuàng)新能力。我國磁懸浮研究處于世界領(lǐng)先水平，已經(jīng)建成和運營若干磁懸浮試驗線。磁懸浮列車的原理是基于電磁感應(yīng)理論，讓列車跟導(dǎo)軌之間留一條窄縫，這樣可以消除常規(guī)列車跟鋼軌之間由于接觸而產(chǎn)生的巨大摩擦力，該摩擦力導(dǎo)致大量能源的耗散。這樣極大了提高了列車的運行速度。在中學(xué)學(xué)習(xí)中以及生活常識中，我們已經(jīng)知道具有相同極性磁鐵會相互排斥，而磁懸浮就是基于同性磁極相斥，利用電磁感應(yīng)原理讓導(dǎo)軌和列車產(chǎn)生同一極性，產(chǎn)生相互排斥，接著給列車通電，驅(qū)動列車高速運轉(zhuǎn)。據(jù)科學(xué)家最新研究表明，基于磁懸浮技術(shù)，在真空狀態(tài)下，磁浮列車的時速達到3000公里，遠遠超過了飛機的運行速度，電磁感應(yīng)原理能產(chǎn)生我們意想不到的奇跡。相信不遠的將來磁懸浮列車會是居民出行的必備工具。

2.3電磁感應(yīng)原理在日常生活中的應(yīng)用

隨著電器技術(shù)的發(fā)展改進，家用電器的種類越來越豐富，比較常見的電磁爐，已經(jīng)成為好多家庭烹飪的主要工具之一，而電磁爐正是基于電磁感應(yīng)原理，安全、高效，在電磁爐盤面上布滿導(dǎo)線線圈，當通電后，產(chǎn)生感應(yīng)電流發(fā)熱，進而通過電能轉(zhuǎn)換為熱能來加工食物。而通過控制電磁爐參與發(fā)熱的導(dǎo)電線圈可以控制感應(yīng)電流的大小，進而可以控制發(fā)熱功率。此外，在好多港口，大型集裝箱的搬運都是通過電磁感應(yīng)原理來實現(xiàn)，在通電的狀態(tài)下，基于同性磁鐵相互吸引，進而產(chǎn)生較大的磁力，以此來裝卸集裝箱，尤其在海運中較為常見。電磁感應(yīng)中電磁力的特性是控制方便，通過控制電流電流大小便可以控制磁力的大小，啟動和關(guān)停非常方便，速度極快！最后，電池是造成環(huán)境污染的一個重要源頭，由于電極的特殊性，往往短期內(nèi)都無法降解，而電池的應(yīng)用又極其廣發(fā)，家庭常用的電池電器為家用手電，常規(guī)的家用手電都是通過電池來照明，利用電磁感應(yīng)原理，可以考慮去掉電池，類似發(fā)電機原理，在要用手電的的時候，通過手握手電筒來進行發(fā)電，該手電筒的原理是基于電磁感應(yīng)，在手電筒中裝有固定磁極和線圈，由于手電筒用的是直流電，故不需要考慮轉(zhuǎn)子，只需考慮定子，產(chǎn)生同一個方向的穩(wěn)定支流電流。不但節(jié)約了大量的能源，還避免了環(huán)境污染問題。

結(jié)束語

高中物理教材中的電磁感應(yīng)知識并不難掌握，但要想靈活應(yīng)用，正確解答相關(guān)問題并非易事，需要學(xué)生深入理解，把握電磁感應(yīng)本質(zhì)，才能以不變應(yīng)萬變。教學(xué)中為幫助學(xué)生樹立應(yīng)用自信，提高應(yīng)用的靈活性，應(yīng)做好相關(guān)問題情境的設(shè)計，通過應(yīng)用講解與評價，使其更好的掌握不同問題情境的解題思路以及解題注意事項。

參考文獻：

[1]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.

[2]馬北河.高中物理“似是而非解題思路研討法”案例研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2014（02）：56-57+60.

[3]施燕民.“猜想-反駁”模式進行高中物理探究教學(xué)的嘗試[J].才智，2012（16）：85-86.

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