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浅谈高中电学在日常生活中的应用

2018-02-09◆杨

中国校外教育 2018年21期
关键词:电学科学知识压缩机

◆杨 铮

(河北省乐亭县第一中学)

作为一名酷爱电学的高中生,一直留心身边的电学现象,从身边的各种电器入手,通过认真观察、细心阅读电器说明书、认真研究揣摩其内部构造及工作原理,并利用自己学过的电学知识,查阅了大量相关资料,积极大胆尝试动手能力,我家部分电器因为我的“好奇”而寿终正寝,也有部分家电因我的“爱恋”而欢歌笑语。下面以我切身经历的衣、食、住、行、学等方面,浅谈高中电学在日常生活中的应用。

一、衣

洗衣机是用来洗涤衣物及布料的家用工具,与人们的生活密切相关。它是由电动机带动洗衣机波轮进行离心转动,由电能转化为机械能的家用电器。它利用电动机的机械做功,它带动洗衣机底部的波轮正、反转动,衣服从而上下、左右不停翻转。使衣物之间、衣物与桶壁之间,在水中进行揉搓、摩擦,在与洗涤剂和水的共同作用下把衣物清洗干净。电熨斗是平整衣服和布料的家用电器,它是由电能转化为热能的工具,温度高低由其自身的功率和通电时间的长短来决定,功率大通电时间长,升温快,温度就高,反之,温度就低。创新思维:我们是否能够利用电学及其他科学知识,制作空调恒温衣服,使人们在各种生活环境中穿着它,均感到舒适。

二、食

电磁炉是利用高中电磁学知识的家用电器。当铁质锅具放到炉面上时,锅具即切割交变磁感线从而在锅具上产生交变的电流(即涡流),涡流使锅具铁分子高速无规则运动,分子互相碰撞摩擦而产生热能,使锅具本身快速发热用以烹饪食物从而达到煮食的目的。人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”。现在人们生活很忙碌,饭不一定能准时吃。微波是一种高频电磁波,分子间摩擦剧烈的运动产生大量的热能,于是食物煮“熟”了。创新思维:我们是否能够利用电学及其他科学知识,制作自动烹饪锅,人们把自己想要吃的饭菜各种原材料添加到自动烹饪锅中,烹饪锅能够自动烹饪出美味可口的饭菜。

三、住

空调是调节人们居住环境和舒适程度的一种家用电器,首先空调压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的气态氟利昂(此时气态氟利昂中热量分为两部分:一部分是从空气中吸收的热量Q2,一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q1)进入冷凝器(室外机),将其所含热量(Q1+Q2)由冷凝器(室外机)散热后成为常温高压的液态氟利昂,所以室外机出来的是热风。然后到毛细管,进入蒸发器(室内机),从而吸收大量的热量,蒸发器就会变冷,所以室内机吹出来的就是冷风……如此不间断进行循环,从而达到制冷的目的。可见,空调在制冷过程中,电能有一部分转化为机械能(“压缩机”和“电风扇”转动时),另有一部分电能转化为内能(压缩机和“电风扇”工作时其线圈通过电流发热)。排气扇可使室内外空气交换的一类空气调节电器,又称通风扇,它是利用电能转化为机械能的一种家电。排气扇由电动机带动风叶旋转驱动气流,排气的目的就是要除去室内的污浊空气,调节温度、湿度和感觉效果。创新思维:我们是否能够利用电学及其他科学知识,制作空调按摩床,人们劳作一天后,躺在空调按摩床上,做着舒适的按摩,能够消除一天的疲劳,在轻松愉快的感觉中进入甜美的梦乡。

四、行

我们是否能够利用电学及其他科学知识,制作节能环保型的无人驾驶汽车,该汽车能够对四周环境及安全性具有较强的前瞻性和预知性,能够顺利完成人们预想的任务。

五、学

记得高二时,有一次学校组织到附近一个大型电厂参观学习,见到排列多台大型变压器,我好奇询问讲解的电厂老师为什么安装这么多大变压器时,老师很风趣地反问我,你们高中物理电学中没学嘛?当时我非常不好意思,回到学校,我查阅大量相关资料,终于明白了原来是便于远距离输送电能的高压变压器。为什么远距离输电要用高压输送而不用220V的民用低压输送?由焦耳定律Q=I2Rt、电阻定律R=ΡL/S、输送功率P=UI及现实状况知,在需要输送的功率一定的情况下,只要提高输电的电压,就能降低输电线路上的电流,采用高压送电的功率损耗远远低于低压送电的功率损耗,高压送电是科学提高用电效率的最好方法,因此在发电厂都要安装用来升压的变压器。

总之,高中电学知识已在人们日常生活的各个方面得到广泛应用,它既源于生活,又服务于生活。在今后的学习中,我更要树立科学意识,大处着眼,小处着手,通过认真观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,为今后更好学习打下扎实的基础。只要我们多用心、用脑、用手,并多问几个为什么,那么我们学习与应用电学的兴趣与效果必将是另一番天地。

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