探讨高中物理电磁感应原理在实际生活中的应用

来源:用户上传      作者:

　　【摘要】电磁感应式是我们高中物理电学的核心知识，也是广泛存在于大自然中的一种物理现象。其被发现的时间虽短但是它的应用推动了整个世界生产力的发展，是人们生产力发展的革新。自从电磁感应被广泛地应用于人们的日常生活和工业生产中，人们的生活方式从此有了翻天覆地的变化。因此了解电磁感应在实际生活的应用有利于我们高中生对这一知识点的理解，有助于提高我们对这部分知识的物理认识水平。电磁感应的奥秘和神奇深深地吸引了我进一步探索电磁感应原理和其在日常生活中的实际应用。
　　【关键词】电磁感应原理  日常应用
　　【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）06-0172-01
　　电磁感应现象最初是由英国物理学家法拉第发现的，并提出了“闭合电路的磁通量发生变化之后，感应电流将会在闭路电路中产生”这一著名的理论，而将理论应用在实际生活中，只要我们稍微的修改一些物理参数将会得到各种大小不同的电流。虽然电磁感应从被发现至今只有三百多年的历史，但是它的发现与实践应用是物理学上的一种里程碑式的跨越，它打开了电气时代的大门，是人们生产力发展的革新。
　　一、电磁感应的应用原理
　　在我们学习电磁感应这一内容后，要想将所学知识与实践相结合起来，首先我们要清楚电磁感应在实际生活中应用的原理是什么。电磁感应这一内容跟我们之前所学过的力学等知识原理相比较，内容抽象复杂。因此我们要通过自己的领悟、思考，才能与生活实际相结合。通过学习和研究，我发现电磁感应在实际应用中所涉及到的基本原理有以下几点：
　　1.能量守恒定律原理
　　能量守恒定律是电磁感应的基本的应用原理，因为电磁感应是通过闭合电路产生感应电流产生电能，但是感应电流的出现是有一定的条件的，必须在符合闭合电路磁通量发生变化的情况下才会产生电流，而闭合电路磁通量的变化是依靠的使部分导体切割磁场方向，所以要耗费导体的动能，其实就是将供应导体运动做功的能源转变为电能。而没有供应使导体做功的能源将不会切割磁场，即不会产生感应电动势，而是产生感应电流，电能既不会无缘无故产生，也不会无缘无故消失，而是从一种能量转变过来的，或者是转变成为另一种能量。
　　2.与感应电流大小相关的物理参数
　　在导体切割磁场时，感应电动势作为电路中的电压存在，而电动势除以闭合电路的总电阻则是电磁感应中的总电流。在我们所认知的物理学中，要应用计算感应电动势的大小来进行判断电流大小，导体的有效长度、导体运动的速度以及磁场强度都与感应电动势相关，在这个原理基础上，才可以运用并控制电磁感应去满足日常生活中需要的一定范围内的电压。
　　二、电磁感应原理在生活中的应用
　　1.发电机通过电磁感应发电
　　在电磁感应的应用中，其中利用电磁感应发电是最早也是最广泛的应用之一。我们生活中所用的电能是由电厂的发电机产生的，发动机发电的工作原理也是利用电磁感应原理，使用定子固定发电机，再利用火力或者水力来提供动能从而使得转子转动不断切割磁场线，从而形成电动势。通过电厂与各用户连接的电路来不断供应电流到千家万户。
　　2.变压器与交流电
　　我们在生活中使用的电流绝大部分都是交流电，而交流电的是一种电流方向不断改变的电流类型，这种电流是根据电磁感应定律所产生的，其原理是随着转子不停地改变切割磁场线的方向从而使的电流方向改变来获得交流电。和直流电相比，交流电的优势在于比较容易获得。由于我們生活中的电压不是恒定电压而是在安全范围内持续波动的电压，所以将磁感应定律应用在变压器上，变压器通过更改磁通量的大小改变电动势的大小，从而改变电流大小。并且如果遇到紧急情况，可以通过概念电压来降低电器承受的电压。
　　3.厨房灶具通过电磁感应加热
　　生活中，人们进行食物加热的传统方法是采用火生热来达到目的，这一种加热方法属于热传递，这种方法的特点是能量低还极易造成安全隐患。所以在电磁炉的出现后，人们逐渐不倡导这一加热食物的方法。电磁炉的工作原理是电磁炉是采用磁场感应涡流原理，它利用高频的电流通过环形线圈，从而产生无数封闭磁场力，当磁场那磁力线通过导磁（如：铁质锅）的底部，既会产生无数小涡流（一种交变电流，家用电磁炉使用的是15-30KHZ的高频电流），使锅体本生自行高速发热，然后再加热锅内食物。这种加热方式的特点是安全环保无毒无害，而且能量转化效率高。
　　4.磁悬浮列车应用电磁感应原理
　　在现代交通中，磁悬浮列车的出现为人们的出行带来很大的便利性。而磁悬浮列车同样也应用到了电磁感应原理，其工作原理是通过磁极间相互排斥的力从而让列车克服自身重力，达到悬浮在空中的效果，降低摩擦力以及器材损耗，将电动机转子放置车上，定子铺设在轨道上。通过磁悬浮列车不断的运动供应电能，再使电能转化为动力能，从而使得磁悬浮列车持续前进。
　　 电磁感应原理在日常生活中的运用枚不胜举，再如校园一卡通和蓝牙技术等，将来也会有更多的运用，同时也将引领我不断去探索、不断去发现。
　　三、结语
　　总而言之，电磁感应的应用极大的提高了人们的生产力水平，给人们的生活带来了极大的便利性，也从而提高了人们的生活质量。因为电磁感应的应用是建立在电磁感应原理的基础上，所以我们在进行探索物理知识在生活中的应用时，要先了解其物理原理再与实践相结合去进行深入理解，才能全面提高我们的物理水平。
　　参考文献：
　　[1]孙建忠.新高考改革背景下优化高中物理实验教学的策略研究[J].物理教学，2017（12）：62-67+11.
　　[2]白璐.高中物理电磁核心概念及其教学设计研究[D].延安大学，2017.
　　[3]孟祥北.运用可视化教学强化高中物理课堂实践活动的研究[D].内蒙古师范大学，2017.
　　[4]付丽.合作学习模式在高中物理“电磁感应”教学中的应用[J].新课程（下），2016（11）：48.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14730807.htm