談高中物理電磁學知識在生活中的應用

馬小龍

摘要：電磁學作為高中物理的學習重點，在日常生活中，應用也十分廣泛。教學體制的改革對學生的綜合素質提出了更高的要求，更加注重學生所學知識與生活的相關性，增強學生的實踐能力。在實際教學的過程中，應當注意將理論知識與實際應用相結合，強調學以致用。通過介紹高中物理電磁學知識如電磁感應、電磁生熱等知識在生活中多個方面的應用，加深學生對于電磁知識的理解，培養學生的學習積極性。

關鍵詞：高中物理;電磁學;生活應用

高中物理電磁學由五部分內容組成，第一部分以電荷和電荷守恒定律出發，介紹了電場的力的性質、電場中能的性質以及帶電粒子在電場中的運動。這一部分內容是整個電磁場的基礎，是聯系電場與磁場的關鍵知識點;第二部分恒定電流章節以歐姆定律為中心，介紹了電路、電流與電阻之間的關系，這部分內容實驗性很強，涉及到常用電器中的供電、電流、電壓控制等內容;第三部分主要介紹磁場相關內容，包括安培力、洛倫茲力等基本概念并介紹了帶電粒子在磁場及復合場中的運動問題;第四部分介紹了電磁感應相關知識，其中重點內容是電磁感應與電路規律的綜合應用、電磁感應與力學規律的綜合應用;第五部分為交流電部分，包括交變電流、電壓器及電能的輸送。電磁感應章節內容與日常生活中的很多電器、設備均相關，凡是涉及到電、磁轉換以及電、磁能量傳遞的設備均會應用相關原理。

一、高中物理電磁學概述

作為從傳統電學與磁學衍生出的物理學分支，電磁學主要是在電磁效應實驗下產生，主要內容有電流變化產生磁場以及一些磁場規律和基本物理概念等。在電磁學中，電學與磁學關系緊密。帶電導體切割磁感線能夠產生感應電動勢。這種情形下，切割磁感線的帶電導體就等同于一個電源，它可以對電容器進行充電、產生電流對用電設備進行供電。電磁學在我們的日常生活中應用廣泛，生活中隨處可見應用電磁學知識的電磁設備。電磁知識的應用，改善了我們的生活質量，給我們的生產生活帶來了極大的便利，使我們的生活發生了翻天覆地的變化。

二、高中物理電磁學在生活中的應用

1.磁懸浮列車

磁懸浮列車充分體現了電磁學知識在生活中的應用，它借助電磁學知識，運用磁力導向以及線性驅動系統，從而克服了傳統交通工具因摩擦損失大部分能量的缺點，成為一種大受歡迎的新型交通工具。磁懸浮列車具有運行速度快、無噪音、無有害氣體等優點，列車行進的過程中由于利用了物理學中“同性相斥”的原理，不存在輪軌摩擦而產生對輪的磨損，故而減少了維護工作量和經營成本，磁懸浮列車的行進速度可以達到500千米/小時。磁懸浮列車的工作原理是利用地心引力和磁鐵的對抗作用，利用直線電機前行。列車的底部以及兩側頂部安裝了磁鐵，運用同性相斥原理，保證車身與導軌間保持一定的距離，通過吸引力和車身重力保持列車的平衡。在列車懸浮系統、推進系統和導向系統的相互配合下，列車保持平穩高速運行。

2.磁記錄

磁記錄是利用磁性質進行信息記錄的方式，通過對信息通過特殊方法進行輸入、輸出從而達到儲存信息的目的。隨著科學技術的進步，磁記錄與我們的生活聯系得也越來越緊密，日常生活中用到磁記錄的地方眾多，錄音帶、電腦硬盤、包括銀行的信用卡、校園用到的學生卡等等都是運用電磁學原理來實現信息記錄的，電磁學在磁記錄上的應用不僅提高了人們的工作效率，而且使我們的生活變得更加便捷。

3.電磁爐

以往人們做飯時，常采用明火加熱的方式，通過明火達到加熱食物的作用，隨著電磁學在生活中的應用，人們對于食物的加熱方式從明火加熱逐漸變為通過電磁感應加熱，電磁爐在我們的日常生活中是經常用到的一個廚房用品，利用電磁感應加熱的原理制作而成，當接通電磁爐電源時，交變電流導入電磁爐加熱圈，加熱圈產生交變磁場，磁場中的磁力經過鍋體產生渦流，從而產生熱量，對食物進行加熱。不同于傳統加熱方式，電磁爐由于不使用明火加熱，且不會對非金屬物理產生熱，大大減少了因意外情況發生對人造成傷害，使廚房活動變得更加安全。當電磁爐使用功率過大時可能會引發安全事故，因此，最好通過在電源部位安裝保險盒以降低安全事故發生率。電磁爐加熱部位相對集中，因此在使用過程中，應注意鍋具的擺放位置，避免受熱不均，影響使用效果。

4.微波爐

作為一種常用的家庭電器，微波爐給我們的生活帶來了許多便利，目前使用的微波爐主要由變壓器、高壓電容、風扇、磁控管等幾部分組成，它的工作原理也是利用電磁學的工作原理進行加熱。常用交變電流導入電器后，會將電壓進行控制，并在內部形成磁場，滿足加熱所需。微波爐產生的高頻電磁可以使食物內部的分子進行相互摩擦而達到加熱食物消滅有害菌群的目的，因為微波爐具有較高的穿透性，因此加熱效率比傳統明火的加熱效率高。

5.電磁起重機

電磁起重機是利用電磁效應，使導體在電流作用下具有磁性，并借助其產生的磁性搬運鋼鐵等重型金屬。電磁起重機在廢舊鋼鐵回收部門和煉鋼廠房內應用頗廣，在電流接通時，電磁鐵便具有了磁性，會牢牢把鐵制品吸住，這時便可以對比較重的鐵制品進行移動，當電源斷開時，電磁鐵失去磁性，鋼鐵物品便能夠被放下。這樣便可以輕松對大型鋼鐵設備進行移位操作。

三、小結

社會與經濟的發展，讓電走進了千家萬戶，而與此同時，電磁也在不同的領域發揮著它獨特的作用，由以上例子可以看出，可以說，高中物理電磁學知識滲透在我們生活的方方面面，它不僅在高中物理課程體系中處于重要地位，而且在我們的生活中也處于十分重要的地位，磁懸浮、磁記錄、電磁爐、微波爐、電磁起重機等的應用足以說明電磁學的重要性。雖然電磁學知識相比較于其他物理知識，在難度方面有所提升，學起來可能比較吃力，但是筆者相信，只要學生對自己有信心，在學習的過程中注意聯系生活實際，通過將抽象知識形象化的方式加深理解，可以達到事半功倍的效果，從而更好地掌握此部分內容，使學生們的物理學習更上一層樓。

參考文獻

[1]百度百科.電磁感應，https：//baike.baidu.com/item/電磁感應.

[2]王西平.電磁感應技術在手機無線充電中的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（19）：112.

[3]謝利濤，趙志強，王彥莉.無線充電技術及其應用[J].河南科技，2011，（3）：68-69.

[4]韓廣興.電磁爐原理使用與維修技術[M].北京：教育音響出版社，2007.