◆楊 錚
(河北省樂亭縣第一中學(xué))
作為一名酷愛電學(xué)的高中生,一直留心身邊的電學(xué)現(xiàn)象,從身邊的各種電器入手,通過認(rèn)真觀察、細(xì)心閱讀電器說明書、認(rèn)真研究揣摩其內(nèi)部構(gòu)造及工作原理,并利用自己學(xué)過的電學(xué)知識,查閱了大量相關(guān)資料,積極大膽嘗試動手能力,我家部分電器因為我的“好奇”而壽終正寢,也有部分家電因我的“愛戀”而歡歌笑語。下面以我切身經(jīng)歷的衣、食、住、行、學(xué)等方面,淺談高中電學(xué)在日常生活中的應(yīng)用。
洗衣機是用來洗滌衣物及布料的家用工具,與人們的生活密切相關(guān)。它是由電動機帶動洗衣機波輪進(jìn)行離心轉(zhuǎn)動,由電能轉(zhuǎn)化為機械能的家用電器。它利用電動機的機械做功,它帶動洗衣機底部的波輪正、反轉(zhuǎn)動,衣服從而上下、左右不停翻轉(zhuǎn)。使衣物之間、衣物與桶壁之間,在水中進(jìn)行揉搓、摩擦,在與洗滌劑和水的共同作用下把衣物清洗干凈。電熨斗是平整衣服和布料的家用電器,它是由電能轉(zhuǎn)化為熱能的工具,溫度高低由其自身的功率和通電時間的長短來決定,功率大通電時間長,升溫快,溫度就高,反之,溫度就低。創(chuàng)新思維:我們是否能夠利用電學(xué)及其他科學(xué)知識,制作空調(diào)恒溫衣服,使人們在各種生活環(huán)境中穿著它,均感到舒適。
電磁爐是利用高中電磁學(xué)知識的家用電器。當(dāng)鐵質(zhì)鍋具放到爐面上時,鍋具即切割交變磁感線從而在鍋具上產(chǎn)生交變的電流(即渦流),渦流使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運動,分子互相碰撞摩擦而產(chǎn)生熱能,使鍋具本身快速發(fā)熱用以烹飪食物從而達(dá)到煮食的目的。人們譽之為“烹飪之神”和“綠色爐具”?,F(xiàn)在人們生活很忙碌,飯不一定能準(zhǔn)時吃。微波是一種高頻電磁波,分子間摩擦劇烈的運動產(chǎn)生大量的熱能,于是食物煮“熟”了。創(chuàng)新思維:我們是否能夠利用電學(xué)及其他科學(xué)知識,制作自動烹飪鍋,人們把自己想要吃的飯菜各種原材料添加到自動烹飪鍋中,烹飪鍋能夠自動烹飪出美味可口的飯菜。
空調(diào)是調(diào)節(jié)人們居住環(huán)境和舒適程度的一種家用電器,首先空調(diào)壓縮機將氣態(tài)的氟利昂壓縮為高溫高壓的氣態(tài)氟利昂(此時氣態(tài)氟利昂中熱量分為兩部分:一部分是從空氣中吸收的熱量Q2,一部分是輸入壓縮機中的電能在壓縮制冷劑時轉(zhuǎn)化成的熱量Q1)進(jìn)入冷凝器(室外機),將其所含熱量(Q1+Q2)由冷凝器(室外機)散熱后成為常溫高壓的液態(tài)氟利昂,所以室外機出來的是熱風(fēng)。然后到毛細(xì)管,進(jìn)入蒸發(fā)器(室內(nèi)機),從而吸收大量的熱量,蒸發(fā)器就會變冷,所以室內(nèi)機吹出來的就是冷風(fēng)……如此不間斷進(jìn)行循環(huán),從而達(dá)到制冷的目的??梢姡照{(diào)在制冷過程中,電能有一部分轉(zhuǎn)化為機械能(“壓縮機”和“電風(fēng)扇”轉(zhuǎn)動時),另有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(壓縮機和“電風(fēng)扇”工作時其線圈通過電流發(fā)熱)。排氣扇可使室內(nèi)外空氣交換的一類空氣調(diào)節(jié)電器,又稱通風(fēng)扇,它是利用電能轉(zhuǎn)化為機械能的一種家電。排氣扇由電動機帶動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)驅(qū)動氣流,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。創(chuàng)新思維:我們是否能夠利用電學(xué)及其他科學(xué)知識,制作空調(diào)按摩床,人們勞作一天后,躺在空調(diào)按摩床上,做著舒適的按摩,能夠消除一天的疲勞,在輕松愉快的感覺中進(jìn)入甜美的夢鄉(xiāng)。
我們是否能夠利用電學(xué)及其他科學(xué)知識,制作節(jié)能環(huán)保型的無人駕駛汽車,該汽車能夠?qū)λ闹墉h(huán)境及安全性具有較強的前瞻性和預(yù)知性,能夠順利完成人們預(yù)想的任務(wù)。
記得高二時,有一次學(xué)校組織到附近一個大型電廠參觀學(xué)習(xí),見到排列多臺大型變壓器,我好奇詢問講解的電廠老師為什么安裝這么多大變壓器時,老師很風(fēng)趣地反問我,你們高中物理電學(xué)中沒學(xué)嘛?當(dāng)時我非常不好意思,回到學(xué)校,我查閱大量相關(guān)資料,終于明白了原來是便于遠(yuǎn)距離輸送電能的高壓變壓器。為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高壓輸送而不用220V的民用低壓輸送?由焦耳定律Q=I2Rt、電阻定律R=ΡL/S、輸送功率P=UI及現(xiàn)實狀況知,在需要輸送的功率一定的情況下,只要提高輸電的電壓,就能降低輸電線路上的電流,采用高壓送電的功率損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于低壓送電的功率損耗,高壓送電是科學(xué)提高用電效率的最好方法,因此在發(fā)電廠都要安裝用來升壓的變壓器。
總之,高中電學(xué)知識已在人們?nèi)粘I畹母鱾€方面得到廣泛應(yīng)用,它既源于生活,又服務(wù)于生活。在今后的學(xué)習(xí)中,我更要樹立科學(xué)意識,大處著眼,小處著手,通過認(rèn)真觀察、思考、實踐、創(chuàng)新等活動,逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,訓(xùn)練科學(xué)的思維方式,為今后更好學(xué)習(xí)打下扎實的基礎(chǔ)。只要我們多用心、用腦、用手,并多問幾個為什么,那么我們學(xué)習(xí)與應(yīng)用電學(xué)的興趣與效果必將是另一番天地。