高中物理電磁感應知識的應用解析

烏尼日勒

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

關鍵詞：高中物理：電磁感應;應用分析

1、電磁感應知識融入高中物理教學的重要性

1.1興趣培養的重要手段

通過高中物理基礎知識的融入，尤其是采用現代化的教學手段，將電磁感應知識與學生的興趣培養相融入，構建多層次、多角度、多視角的教學創新，讓學生在自我學習中感受到物理知識帶來的樂趣，增強物理學習的能力，尤其是加強物理實驗的運用，更好的將電磁感應知識作為物理知識學習的重要方式，形成高中生自主探究、自我學習的運用方式，并加強對公式的運用、定理的把握等，更好的發揮出整體的教學效應。譬如，在“電流磁效應的發現”環節的教學中，在過程敘事與邏輯分析結合的基礎上，層層遞進地將奧斯特如何思考并最終發現電流的周圍存在磁場這一現象的過程呈現給學生，有利其更好地領會物理規律自身所包含的本質與內涵，從而起到良好的興趣引導作用，將學生的個性思維與智力開發充分地調動起來。

1.2創新知識的重要載體

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

2、電磁感應現象應用分析

2.1電磁感應原理在變壓器中的應用

我們日常生活中用到的民用電、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，而電廠都建設在距離居民區和工廠較遠的地方。回想學過的電路知識，電流在流經具有電阻的導線時會發熱，進而發生電能的耗散。再長距離輸電中，發熱耗散掉的電能更為明顯，無法忽略。此外，導線上還會產生電壓降，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，造成較大的經濟損失。為解決這個問題，變壓器應用而生了，再發電機端，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線的發熱，進而節省大量的電能，提高輸電效率，降低電費。沿途經過變電站，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，而變壓器實現該功能的原理都是基于電磁感應原理，電壓高的一段，線圈的繞組匝數較大，電壓低的一端繞組匝數較少，通過控制變壓器兩端繞著線圈匝數的比例可以得到適合的電壓。通過變壓器可以驅動不同等級的機械設備，比如高鐵、地鐵，變壓器作為核心設備發揮著不可替代的作用。

2.2電磁感應原理在磁懸浮列車中的應用

磁懸浮列車作為高科技技術之一，代表了一國的科技創新能力。我國磁懸浮研究處于世界領先水平，已經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理論，讓列車跟導軌之間留一條窄縫，這樣可以消除常規列車跟鋼軌之間由于接觸而產生的巨大摩擦力，該摩擦力導致大量能源的耗散。這樣極大了提高了列車的運行速度。在中學學習中以及生活常識中，我們已經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，利用電磁感應原理讓導軌和列車產生同一極性，產生相互排斥，接著給列車通電，驅動列車高速運轉。據科學家最新研究表明，基于磁懸浮技術，在真空狀態下，磁浮列車的時速達到3000公里，遠遠超過了飛機的運行速度，電磁感應原理能產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電磁感應原理在日常生活中的應用

隨著電器技術的發展改進，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原理，安全、高效，在電磁爐盤面上布滿導線線圈，當通電后，產生感應電流發熱，進而通過電能轉換為熱能來加工食物。而通過控制電磁爐參與發熱的導電線圈可以控制感應電流的大小，進而可以控制發熱功率。此外，在好多港口，大型集裝箱的搬運都是通過電磁感應原理來實現，在通電的狀態下，基于同性磁鐵相互吸引，進而產生較大的磁力，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，啟動和關停非常方便，速度極快！最后，電池是造成環境污染的一個重要源頭，由于電極的特殊性，往往短期內都無法降解，而電池的應用又極其廣發，家庭常用的電池電器為家用手電，常規的家用手電都是通過電池來照明，利用電磁感應原理，可以考慮去掉電池，類似發電機原理，在要用手電的的時候，通過手握手電筒來進行發電，該手電筒的原理是基于電磁感應，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，故不需要考慮轉子，只需考慮定子，產生同一個方向的穩定支流電流。不但節約了大量的能源，還避免了環境污染問題。

結束語

高中物理教材中的電磁感應知識并不難掌握，但要想靈活應用，正確解答相關問題并非易事，需要學生深入理解，把握電磁感應本質，才能以不變應萬變。教學中為幫助學生樹立應用自信，提高應用的靈活性，應做好相關問題情境的設計，通過應用講解與評價，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。

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