論物理電學在生活中的應用

齊明晨

淄博實驗中學

論物理電學在生活中的應用

齊明晨

淄博實驗中學

翻開物理學的篇章，可以發(fā)現(xiàn)到處都跳動著美的音符，體現(xiàn)著人們對美的追求與創(chuàng)造。從亞里士多德時代的自然哲學，到牛頓時代的經(jīng)典力學，以及現(xiàn)代物理中的相對論和量子力學等，都是物理學家科學素養(yǎng)、科學精神以及科學思維的完美體現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展，社會的進步，物理學已滲透到人類生活的各個領域。物理學不僅存在于物理學家的身邊；物理學也融入了我們平凡人的生活之中。物理學作為一門歷史悠久的自然學科，涉及力學、熱學、光學、電學等學科。物理電學不僅隸屬于物理學，而且是物理學的分支學科之一，是物理學中頗具重要意義的基礎學科。主要研究“電”的形成及應用。現(xiàn)今，無論是人類生活、科學技術活動，還是物質(zhì)生產(chǎn)活動都離不開電。現(xiàn)筆者就物理電學在生活中的各種實際應用進行闡述。

物理電學；應用

物理電學是與我們生活銜接最緊密的一門學科，貫穿著人類文明的發(fā)展歷程。自從18世紀中葉以來，對電的研究呈蓬勃發(fā)展之勢，它的每項重大發(fā)現(xiàn)不僅不同程度的促進了科學技術的飛速發(fā)展，同時也給人類的生活帶來了翻天覆地的變化。從日常生活到交通運輸、工廠生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉，隨處可見電的應用，電已成為人類必不可少的主要能源。本文將從物理電學在生活中衣、食、住、行四個方面的應用進行論述。

一、物理電學在“衣”中的應用

與人類生活密切相關的衣、食、住、行，“衣”排在首位。這不僅是因為“衣”可以遮羞、御寒保暖，更是因為“衣”是人類身份、生活態(tài)度及個人魅力的外在表現(xiàn)。而紡織業(yè)從古至今都是我國第二產(chǎn)業(yè)結構中的一個重要組成部分。隨著電力的大力發(fā)展，電動紡織機也應用而生，這就極大地促進了紡織業(yè)的發(fā)展。電動紡織機的應用，在提高產(chǎn)量與質(zhì)量的同時，也極大的促進了紡織業(yè)的發(fā)展。

二、物理電學在“食”中的應用

民以食為天，食物是人類生存的根本。縱觀人類取食歷程，從蠻荒時代的茹毛飲血，到遠古燧人氏鉆木生火煮食，再到文明時代的用電器烹飪食物，電的應用，不僅改變了人類取食的方式，更提高了人類的生活質(zhì)量。隨著電力的發(fā)展，各種功用的廚房電器成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢煞指畹囊徊糠帧ＵJ真觀察廚房里燃料、炊具、做飯等全部過程，回憶廚房中發(fā)生的一系列變化，會看到很多物理電學在廚房中應用的現(xiàn)象。

1.電飯煲煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺燒開水是利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。

2.排氣扇（抽油煙機）利用電能轉(zhuǎn)化為機械能，利用空氣對流進行空氣變換。排氣扇利用電動機帶動風葉旋轉(zhuǎn)驅(qū)動氣流，使室內(nèi)外空氣交換的一類空氣調(diào)節(jié)電器，又稱通風扇。排氣的目的就是要除去室內(nèi)的污濁空氣，調(diào)節(jié)溫度、濕度和感覺效果。所以排氣扇廣泛應用于家庭及公共場所。[1]

3.微波爐加熱均勻，熱效率高，衛(wèi)生無污染。加熱原理是利用電能轉(zhuǎn)化為電磁能，再將電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。微波爐的磁控管將電能轉(zhuǎn)化為微波能。當磁控管發(fā)射出微波能時，會產(chǎn)生高頻電磁場。食物分子在高頻磁場中發(fā)生震動，分子間相互碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，結果導致食物被加熱。[2]

4.廚房中的電燈，利用電流的熱效應工作，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。

三、物理電學在“住”中的應用

住，即居住、住宿、住房、住戶的意思。那么，物理電學知識在人們的居住中發(fā)揮著什么作用呢？

1.在電燈出現(xiàn)以前，人們使用蠟燭、煤油和酥油燈照明，不僅光線昏暗，煙霧大，還容易碰翻，存在著極大的火災隱患。隨著電燈的發(fā)明及廣泛應用，不僅給人們的生活帶來了極大的方便，同時也豐富了人們的日常生活。電燈是依據(jù)電流的熱效應原理工作。當電流通過燈絲時，燈絲熱到白熾化狀態(tài)就會發(fā)出明亮的光，將電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，從而服務于人們。

2.電梯是電能和動能知識相結合的一項重要發(fā)明。它的出現(xiàn)改變了人們的居住方式。它使人們打破了空間局限性，可以向“更高”發(fā)展。電梯房的出現(xiàn)，有效地提高了土地面積的使用率，大大節(jié)約了土地成本，成功的利用了空間資源。電梯房的設計理念非常人性化，特別適合中老年人。

四、物理電學在“行”中的應用

行，即行路、出行的意思。從古至今，人們的出行方式已發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)變。在古代，人們出行只能依靠自己的腳力或者騎行馬匹。隨著科學技術的進步及電力的發(fā)明，汽車成為人們出行必不可少的交通工具。汽車作為我們非常熟悉的交通工具，在它身上也有很多物理電學知識的應用。

1.汽車的發(fā)動機常用低壓電動機起動。電動機是根據(jù)磁場對電流的作用原理制成的，工作時把電能轉(zhuǎn)化為機械能。

2.汽車電動機（汽車電機）常用車載電瓶（蓄電池）供電，汽車運行過程中可以利用車輪帶動車載發(fā)電機發(fā)電，給蓄電池充電。給蓄電池充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來，此時蓄電池是用電器；用蓄電池給電動機供電時，化學能轉(zhuǎn)化為電能，此時蓄電池才是電源。

3.車載蓄電池還被用來為汽車上配裝的空調(diào)、電扇、收錄機及各種用途的電燈供電，方便電能轉(zhuǎn)化為機械能、聲能、光能等等。

4.車燈發(fā)光。氬氣大燈的發(fā)光原理是利用正負電刺激氬氣與稀有金屬化學反應發(fā)光，所以你會發(fā)現(xiàn)在燈泡的燈管內(nèi)還有一顆小小的玻璃球，這其中就是灌滿了氬氣及少許稀有金屬，只要用電流去刺激它們進行化學反應，兩者就會發(fā)出高達4000k色溫度的光芒，這是傳統(tǒng)元素等所難以達到的光度，4000k其實也是最接近正午日光的色溫，最能讓人眼感覺舒服的光度。[3]

五、結語

現(xiàn)代化的生活，離不開電的使用，可以說電是人類歷史上最偉大的發(fā)明之一。物理電學的出現(xiàn)，大大促進了人類物質(zhì)文明的發(fā)展，使科學技術水平不斷得到提高，而電學知識也在人們的生活中得到了非常廣泛的應用。為人們的生活帶來了巨大的便利。人們通過對電學知識的掌握和學習，不斷地在生活中加以應用，從而為持續(xù)提高人類的物質(zhì)文化水平提供高質(zhì)量的服務。

[1]任迎春.淺談電學在生活中的應用[J].網(wǎng)友世界云教育.2013（8）.

[2]李濤.基于熱電效應的技術研究和設備開發(fā)[D]，2009.

[3]王薔，李國定.電磁場理論基礎.清華大學出版社，2001

齊明晨（1999-），男，漢族，山東省淄博市人，高中學歷，研究方向：物理電學。