了解生活中的电磁辐射

了解生活中的电磁辐射（精选4篇）

了解生活中的电磁辐射 篇1

随着生活水平的提高, 人们越来越追求健康、高品位的生活, 化学与生活的联系也日趋密切。只要你留心观察、用心思考就会发现生活中的化学知识到处可见。

卤水点豆腐的秘密

如果你注意一下豆腐坊里做豆腐的情形, 就会发现:人们总是用水把黄豆浸胀, 磨成豆浆, 煮沸, 然后进行点卤——往豆浆里加入盐卤。这时, 就有许多白花花的东西析出来, 一过滤, 就制成了豆腐。

盐卤既然喝不得, 为什么做豆腐却要用盐卤呢?

原来, 黄豆最主要的化学成分是蛋白质。蛋白质是由氨基酸所组成的高分子化合物, 在蛋白质的表面上带有自由的羧基和氨基。由于这些基对水的作用, 使蛋白质颗粒表面形成一层带有相同电荷的水膜的胶体物质, 使颗粒相互隔离, 不会因碰撞而粘结下沉。

点卤时, 由于盐卤是电解质, 它们在水里会分成许多带电的小颗粒——正离子与负离子, 由于这些离子的水化作用而夺取了蛋白质的水膜, 以致没有足够的水来溶解蛋白质。另外, 盐的正负离子抑制了由于蛋白质表面所带电荷而引起的斥力, 这样使蛋白质的溶解度降低, 而颗粒相互凝聚成沉淀。这时, 豆浆里就出现了许多白花花的东西了。

盐卤里有许多电解质, 主要是钙、镁等金属离子, 它们会使人体内的蛋白质凝固, 所以人如果多喝了盐卤, 就会有生命危险。

豆腐作坊里有时不用盐卤点卤, 而是用石膏点卤, 道理也一样。

馒头饼干里的洞

你参观过饼干工厂吗?只有五分硬币那么大的生面片, 送到烘烤炉里转一圈出来以后, 体积增大了好几倍, 变得又松又脆, 掰开一片饼干, 可以看到里面布满了蜂窝似的小洞洞。面包和馒头里面同样也布满了小洞洞。

油条呢, 在油炸之前象一支钢笔粗, 在油锅里急剧膨胀, 变得比晾衣竿还粗呢!这是谁变的魔术呢?“魔术师”是酵母菌, 或者化学药品。

你一定记得, 酿酒时酵母菌吃下淀粉变成的糖, 吐出酒精和二氧化碳。做馒头的情形也是这样。和面粉时揉进去的那块“老面”里, 住着众多的酵母菌。它们在湿面粉里, 只要温度适宜, 就迅速繁殖。它们吐出的酒精使馒头有股醇香味, 放出的二氧化碳气在湿面团里占据了空间, 撑出一个个小洞洞。蒸馒头的时候, 小气泡受热进一步膨胀, 在面粉里鼓出一个个大气孔。面粉里的蛋白质——面筋受热凝固, 成为气孔的“墙壁”, 将二氧化碳团团围住。最后, 墙壁破裂, 二氧化碳跑出来了, 却给馒头里留下了无数的小洞洞。

做饼干、蛋糕和面包等食品时, 常用另外一种发酵粉。这种发酵粉和酵母菌毫不相干, 实际上是化学疏松剂。它包含的两种化学药粉——碳酸氢钠和磷酸二氢钠, 放到湿面里, 就发生化学变化, 冒出二氧化碳气来, 使食品里产生许多小洞洞。

炸油条的生面里预先揉进了食碱和明矾。早点铺师傅说的“一碱二矾三盐”指的是, 每七斤面配上一两食碱、二两明矾和三两盐, 便成炸油条的生面了。这三种化学角色各有各的作用:盐使面有咸味并变得柔韧, 明矾是硫酸铝钾, 具有酸性, 在滚烫的油锅里, 它和食碱起化学反应, 生成大量二氧化碳气泡, 气泡受热急剧膨胀, 使油条迅速胀大。一两食碱和二两明矾可以生成约14升二氧化碳气, 沸油二百多度的高温, 又使它的体积膨胀一倍多, 所以, 新炸的油条疏松多孔。

更有意思的是, 啤酒、汽水里的气泡也可以用食碱和酸性化学药品的反应来产生。道理和前面说的一样。你想自制汽水吗?很简单, 只要在厚壁的汽水瓶或啤酒瓶里, 预先灌进加了糖或桔子汁的凉开水, 不要满口。然后, 迅速把二克食碱粉未和二克柠檬酸倒进瓶里, 盖严瓶塞, 用铁丝扎紧, 再用毛巾裹住瓶子猛摇几下。反应生成的二氧化碳气逃不出瓶外, 只好憋在瓶子里, 暂且在汽水里栖身。当然, 工厂里生产汽水、酒, 不必这么麻烦, 而是直接将二氧化碳气加压, 使它较多地溶解进水里。当你打开汽水瓶盖时, 这些在高压下溶解到汽水里的二氧化碳气便如释重负, 纷纷冒出水面。你喝汽水不多会儿, 肚子里就会泛出气泡, 这是汽水里的二氧化碳在胃里受热又要“逃离”, 它带走了人体的一部分热量, 所以夏天喝汽水可以解热。一部分二氧化碳溶解在水里生成碳酸, 它是弱酸, 微酸可极温和地刺激肠胃而帮助消化。

一专多能话“食盐”

随着观念的更新和生活水平的提高, 人们对食盐除食用外在生活中的其他多种用途也更为关注。较为重要的是用浓食盐水灭菌。尤其是在没有消毒剂的条件下, 用食盐的浓溶液取代消毒剂清洗伤口是再好不过了。因为当细菌接触浓食盐水时, 浓食盐水把细菌“身体”中的水抽出来, 使细菌的细胞干瘪。细菌“身体”大量失水, 体内的新陈代谢就会发生紊乱或完全停止, 这样细菌就不能生存了, 达到灭菌的目的。夏天的鲜鱼、鲜肉易腐败, 原因就是夏天气温高, 细菌繁殖较快, 为防止腐败, 我们可在鲜鱼、鲜肉上洒些食盐, 其道理也是利用了上述灭菌的原理。

食盐除了能灭菌外, 在生活中还有许多用途:

1.印染一些花布时, 放一些食盐, 可使染出的颜色牢固, 不易褪色, 且使色泽光亮, 如果洗涤易褪色的衣服, 也可以放点食盐防止衣服褪色。

2.白色衣服或织物上的汗迹, 可用食盐和氨水按一定的比例配成溶液来洗涤, 搓一会儿, 去掉汗迹, 再用水漂洗。

3.早晚各用淡食盐水漱口一次, 可保持口腔内的卫生, 消灭病菌, 不易得疾病, 且使嗓子舒服清亮。唱歌之前, 喝点淡食盐水, 可以避免喉干嗓哑。

4.油炸食品时, 在油锅放点食盐, 油不会外溅, 点油灯时, 油里放点食盐, 不但省油不冒烟, 且能增加亮度。

5.家具用的时间久了, 上面的脏东西不易去掉。这时可先用食盐水擦一遍, 再用热水擦一遍。家具立刻干净显新。

6.衣服上沾有少量血迹, 如果用水洗不净, 可在血迹处放一些食盐, 几分钟后, 再用肥皂揉搓, 用凉水漂洗, 可洗去血迹。

木糖醇是什么

木糖醇是一种具有营养价值的甜味物质, 也是人体糖类代谢的正常中间体。一个健康的人, 即使不吃任何含有木糖醇的食物, 血液中也含有0.03~0.06毫克/100毫克的木糖醇。在自然界中, 木糖醇广泛存在于各种水果、蔬菜中, 但含量很低。商品木糖醇是用玉米芯、甘蔗渣等农业作物中, 经过深加工而制得的, 是一种天然健康的甜味剂。

木糖醇白色晶体, 外表和蔗糖相似, 是多元醇中最甜的甜味剂, 味凉、甜度相当于蔗糖, 热量相当于葡萄糖, 是未来的甜味剂, 是蔗糖和葡萄糖的替代品。

木糖醇是白色晶体, 外表和味觉都与蔗糖很像。从食品级来说, 木糖醇有广义和狭义之分。广义为碳水化合物, 狭义为多元醇。因为木糖醇仅仅能被缓慢吸收或部分被利用。热量低是它的一大特点:每克2.4卡路里, 比其他的碳水化合物少40%。木糖醇从60年代开始应用与食品中。在一些国家它是很受糖尿病人欢迎的一种甜味剂。在美国, 为了某些特殊目的可以作为食品舔加剂, 不受用量限制的加入食品中。

木糖醇是防龋齿的最好甜味剂, 已在25年的时间内, 不同情况下得到认证。木糖醇可以减少龋齿这一特性, 在高危险率人群 (龋齿发生率高、营养低下、口腔卫生水平低) 和低危险率人群 (利用当前所有的牙齿保护措施保护牙齿, 牙洞产生率低) 中均为适用。

以木糖醇为主要甜味剂的口香糖和糖果已经得到六个国家牙齿保健协会的正式认可。

●木糖醇的功能

1.木糖醇做糖尿病人的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂:木糖醇是人体糖类代谢的中间体, 在体内缺少胰岛素影响糖代谢情况下, 无需胰岛素促进, 木糖醇也能透过细胞膜, 被组织吸收利用, 供细胞以营养和能量, 且不会引起血糖值升高, 消除糖尿病人服用后的三多症状 (多食、多饮、多尿) , 是最适合糖尿病患者食用的营养性的食糖代替品。

2.木糖醇改善肝功能:木糖醇能促进肝糖元合成, 血糖不会上升, 对肝病患者有改善肝功能和抗脂肪肝的作用, 治疗乙型迁延性肝炎, 乙型慢性肝炎及肝硬化有明显疗效, 是肝炎并发症病人的理想辅助药物。

3.木糖醇的防龋齿功能:木糖醇的防龋齿特性在所有的甜味剂中效果最好, 首先是木糖醇不能被口腔中产生龋齿的细菌发酵利用, 抑制链球菌生长及酸的产生;其次它能促进唾液分泌, 减缓PH值下降, 减少了牙齿的酸蚀, 防止龋齿和减少牙斑的产生, 可以巩固牙齿。

4.木糖醇的减肥功能:木糖醇为人体提供能量, 合成糖元, 减少脂肪和肝组织中的蛋白质的消耗, 使肝脏受到保护和修复, 消除人体内有害酮体的产生, 不会因食用而为发胖忧虑。可广泛用于食品、医药、轻工等领域。

●木糖醇的应用范围

1.木糖醇在体内新陈代谢不需要胰岛素参与, 又不使血糖值升高, 并可消除糖尿病人三多 (多尿、多尿、多食) , 因此是糖尿病人安全的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂。

2.食用木糖醇不会引起龋齿, 可以适用于作口香糖、巧克力、硬糖等食品的甜味剂。

3.由于其独特的功能, 与其它糖类、醇类调和食用, 可作为低糖食品的甜味剂。

4.木糖醇口感清凉, 冰冻后效果更好, 可用在爽心的冷饮、甜点、牛奶、咖啡等行业。也可使用在健康饮品、润喉药物、止咳糖浆等方面。

5.为了身体健康, 可用于家庭做蔗糖的代用品, 以防止蔗糖食用过多引起的糖尿病肥胖症。

6.木糖醇是一种多元醇, 可作为化妆品类的湿润调整剂使用, 对人体皮肤无刺激作用。例如:洗面乳、美容霜、化妆水等。

7.木糖醇具有吸湿性、防龋齿功能, 并且液体木糖醇具有良好的甜味, 所以可以代替甘油作烟丝、防龋齿牙膏、漱口剂的加香、防冻保湿剂等。

8.液体木糖醇可用在蓄电池极板制造上, 性能稳定, 容易操作, 成本低, 比甘油更佳。

了解生活中的电磁辐射 篇2

指导老师：朱正瑞老师牛选民老师

课题组长：刘晓玲张永福王亚娟王建成吴玲贺新元 课题组成员：高二五班70名学生

开题时间：2012.03结题时间：2012.05

一、课题研究背景

进入21世纪，随着电子技术的发展，架设的电源线越来越多，电视，电脑，移动电话，微波炉走入我们的生活，为我们的生活带来了极大的便利，同时也使波长更长，频率在30000MHz内的电磁辐射充斥着我们的空间，破坏了良好的电磁生态环境，构成了现代社会新的“隐型杀手”。电磁辐射无处不在,电磁辐射对人们日常生活的影响也无处不在.但大部分人们都还没意识到它所存在危害性。因此，我们选择该课题进行研究，我们主要研究了使用电脑过程中产生的电磁辐射及其危害，我们希望从中可以学到知识，但我们更希望通过我们的研究，可以寻找出更好的防辐射的方法，给人们以帮助。

二、课题研究的目的及其意义

课题旨在对电磁波的各方面进行学习：通过观察和查阅资料，了解电磁波的产生及传播途径，了解其对我们的影响；通过对电与磁的探究，了解其在我们生活中的用途；经过分析和讨论，阐述它的害处并针对这些害处讨论相应的防辐措施，整理成文稿形式，与同学们分享研究心得。

三、研究成果

1、研究电磁辐射的内涵：电磁辐射是指能量以电磁波形式由源发射到 1

空间的现象。

2、电磁辐射的来源：主要有天然辐射（天然的电磁辐射来自于地球的热辐射,太阳热辐射,宇宙射线,雷电等）和人工辐射（人工电磁辐射来自于广播,电视,雷达,通信基站及电磁能在工业,科学,医疗和生活中的应用设备）。

经过我们小组的调查，我们了解到日常生活中常见的有较强的电磁辐射的电器主要有：手机、电脑、微波炉、电冰箱、电视等电器

3、电磁辐射的危害：电磁辐射对人体的危害主要有四大点：

（1）、诱发基因突变、促使变异细胞产生（1.皮肤衰老加快。2.白血病在内的各种恶性肿瘤增加。3.T淋巴细胞活性降低、B淋巴细胞活性降低导致白血病在内的各种恶性肿瘤增加。4.精子活性降低、数量减少导致不孕症。5.胚胎细胞产生大量变异细胞导致胚胎发育不良、孕妇流产率升高、畸胎发生率升高）

（2）.激素分泌紊乱（1、肾上腺素、去甲肾上腺素分泌减少导致抗损伤能力降低。

2、垂体分泌生长激素减少导致发育迟缓。

3、甲状腺及旁腺分泌出现异常导致发育障碍、骨代谢异常。

4、松果体细胞产生松果体素少导致免疫力降低、生物钟紊乱。）

（3）.神经衰弱（1、头痛、头晕。

2、失眠、健忘、多梦。

3、食欲差、心悸、心律失常。）四.热效应（1、影响中枢神经系统，导致头痛、头晕、乏力、嗜睡。

2、眼中晶状体变混浊导致白内障甚至双目失明）

4、如何预防电磁辐射对我们人体的伤害？这是我们小组研究的一个重点，经过我们小组的研究与调查，总结出防辐射主要从6方面入手：。

（1）别把家用电器都集中在一起使用。

（2）假如有应用手册，应根据指示规范，保持安全操作距离。

（3）尽量避免长时间操作。

（4）保持室内空气流通。

（5）当电器不使用时，最好把电源关掉，而不是让它处于备用状态，这样不仅可以省电，还可以减少微量电磁辐射的累积。

（6）多食富含维生素C的食物，以利于调节人体电磁场紊乱。

5、电脑造成的电磁辐射

电脑是一项划时代的发明，它给人们带来了工作、学习、生活上的种种方便，但随之也带来了忧虑，人们或多或少地担心长期从事电脑工作对身体健康的影响，如电脑辐射会不会对人体产生损伤。为更好的了解电脑释放的电磁辐射的危害和我们应采取的防治措施，我们对电脑的相关问题在高二年级展开了调查，经过我们小组的调查，我们了解到大多数人都知道电脑有电磁辐射，并提出了电磁辐射的防治措施。总结如下：

（1）在电脑桌旁放一盆仙人掌，仙人掌可以吸收电脑释放出来的电磁辐射；

（2）身体处于屏幕71厘米以外的地方，接受的电磁辐射就会大大减少；

（3）不要在电脑后面或两侧安置工作台，因为电脑的后背或两侧发出的电磁辐射要远远大于前面的屏幕等。

四、课题研究的实施过程

本课题在两位老师的大力支持和全体课题组成员的共同努力下，经

过一个半月的不断探索和实践，已形成了阶段性的成果，下面介绍一下本课题的研究实施过程和取得的一些成效。我们在进行本课题研究时，大致分为四个阶段：

第一阶段(2012年3月上旬)准备阶段：

制定课题计划，落实人员分工，邀请老师对课题研究方案设计进行论证，组织人员学习课题研究的理论，明确课题研究的目的和意义。

第二阶段(2012年3月中旬)初步研究阶段：

由于刚接触这个课题，所以我们对电磁辐射的有关情况了解不多，为了方便我们更好的研究电磁辐射，我们首先通过上网查找什么是电磁辐射并了解电磁辐射的来源，通过研讨课、讨论座谈、资料分析等形式的开展研究活动，及时发现研究中的问题，调整和改进研究的方案，计划，及时做阶段性总结，初步形成研究氛围。

第三阶段(2012年3月下旬到4月上旬)全面研究阶段：

在前阶段的基础上，我们这次重点研究电磁辐射对生活的影响和对我们人体的伤害，以及我们应该采取哪些预防电磁辐射的措施。为了更利于我们的研究，我们在高二年级做了一份问卷调查。并对研究过程中出现的问题及时地进行研究、评估与改进，撰写研究论文。

第四阶段(2012年4月中旬)总结评估鉴定阶段：

完成了对电磁辐射的探讨和研究，我们就对我们小组讨论的内容和结论作出总结，并收集与课题有关的资料，进行整理分析，撰写研究报告，邀请老师进行课题鉴定。

五、课题研究所取得的成果及评价

在课题研究的过程中，以课题组成员为核心，我们成功的完成了关于电磁辐射的研究，了解了电磁辐射的来源和影响并提出了我们小组经讨论过后的防辐措施。在课题的研究过程中，各成员分工明确，互相合作，互相帮助收集电磁辐射的相关资料，整理一些零碎的资料，对有电磁辐射的电器进行分类。各成员积极参与小组讨论，提出自己对预防电磁辐射的意见等。

六、研究中存在的主要问题

目前，我们虽然针对本课题研究做了一些可谓扎实、有效的研究工作，也取得了一些成绩，但是，我们都清晰的认识到在研究过程中还有许多问题值得反思和改进。

1、人们对生活中存在的电磁辐射的认识还有待进一步提高。

2、预防电磁辐射的措施有些较为理论，不太切合实际。

七、研究心得

在这短短几个月的研究性学习中,我们碰到了许多的坎坷.无论在意见分歧上还是任务分工上,都遇到许多阻碍.但是最后在大家讨论研究下,问题终于迎刃而解.这使我们深切体会到合作,团结与责任的意义.每个人的想法,意见都各不相同,会引起组员意见分歧.然而这恰恰给我们的研究性学习起了重要的作用.因为一个人的思想是比较狭窄的,而大家取长补短,互相帮助得到的结果才是最完美的.所谓”三各臭皮匠,顶一个诸葛亮.”而且研究性学习不是一个人或两个人的事,它是需要整组成员抱着一颗责任心去合作,去团结的.我们达到了研究性学习的目的。天上不会掉馅饼，研究性学习也一

样，没有现成的学习内容，固定的模式，惟一的方法。这也使我们的研究学习更具难度更加丰富。这从中就是对我们学习能力的提高及开拓我们创新精神的另一种考验。在这次从主题制定，素材收集，走访调查，书籍与网络的结合利用，增强了我们的综合素质水平，在这个阶段中，我们体验到了团结互助，分工合作的快乐。

它锻炼了我们锲而不舍的精神。在实际研究调查过程中，我们会遇到一些难题，如问卷调查中的人际交流方面，如何使对方简单正确了解我们的意图，配合我们的调查等。这时总会遇到一些资料与实际情况并不相符合，使得我们必须亲力亲为。自己去实地调查资料等。在这些困难面前我们有时忙得焦头烂额都无法解决，很多时候想过放弃，但在组员之间的互相帮助与鼓励下，最终还是使问题迎刃而解。当研究性学习完成时，我们更坚信：世上无难事，只怕有心人。

生活中的辐射会致病吗 篇3

很难断定某种病由电磁辐射所致

放疗科主任吴金通： 电磁辐射达到一定强度会对人体造成损害，可能会出现头晕、记忆力减退、失眠、食欲下降等症状。不过，人们需要知道的是，电视机、电冰箱、手机、吸尘器等家电辐射的值虽然不好界定，但可以肯定的是它们的辐射值很低，几乎可以忽略不计。而且，许多疾病的发病原因非常复杂，并非单一因素引起的，很难断定某一种疾病就是由电磁辐射引起的。

肿瘤科主任欧阳学农：许多人一听辐射可能致癌就很惊恐，其实大可不必。在致癌危害等级的词条解释中，致癌性组别的第2组划分为2A组或2B组，对于手机上网这类2B组致癌物，意思是或许、有可能，也就是说致癌可能性很低，萘卫生球、汽油、塑化剂都属于此级别。

距离是最好的防护

放射科副主任技师林赐荣：有些辐射实际上就是一种电磁波的传播，而距离是最好的防护方式。生活中的辐射没有那么可怕，适当的距离是防护的秘诀，距离越大辐射的危害就越小。在生活中，要经常擦拭电脑、电视机显示器上的灰尘，这会把滞留在里面的电磁辐射一并清除掉。看电视的距离要在4米以上。使用电吹风时，辐射离头部距离比其他电器要近，所以使用时间要尽量减短。打开微波炉、电暖器后，应尽量保持1米的距离。孕妇和小孩要远离微波炉。电热毯最好少用，或用热水袋代替。此外，用手机打电话未接通时辐射强度最大，长时间通话时，可以尝试使用耳机。

别因怕辐射而远离检查

吴金通： 接受胸透、CT等检查要谨慎，但患者有适应证指标时，不可一味拒绝检查，以免耽误治疗。如果按辐射对健康的影响来说，由大到小依次为CT、胸片、B超，其中B超为零辐射。根据国际放射防护委员会的一个数据，做胸透的X射线照射量是0.6～5毫西弗，拍胸片的照射量为0.15～0.5毫西弗，而1000毫西弗才会有0.01%的致癌率。

电磁感应知识在实际生活中的应用 篇4

一、日用电器

1. 日光灯

例1如图1所示是日光灯的构造示意图.若按图示的电路连接, 关于日光灯发光的情况, 下列叙述中正确的是 ()

(A) S1接通, S2、S3断开, 日光灯就能正常发光

(B) S1、S2接通, S3断开, 日光灯就能正常发光

(C) S3断开, 接通S1、S2后, 再断开S2, 日光灯就能正常发光

(D) 当日光灯正常发光后, 再接通S3, 日光灯仍能正常发光

解析:S1接通, S2、S3断开, 电源电压220 V加在灯管两端, 不能使气体电离, 日光灯不能发光, 选项 (A) 错误.S1、S2接通, S3断开, 灯丝两端被短路, 电压为零, 日光灯不能发光, 选项 (B) 错误.当日光灯正常发光后, 再接通S3, 则镇流器被短路, 灯管两端电压过高, 会损坏灯管.选项 (D) 错误.S3断开, S1、S2接通, 灯丝被预热, 发出电子, 再断开S2, 镇流器中产生很大的自感电动势, 和原电压一起加在灯管两端, 使气体电离, 日光灯正常发光.选项 (C) 正确.

答案: (C) .

点评:本题考查了日光灯的工作原理.在有自感线圈存在的电路中, 当电路接通或断开时, 由于通过线圈的电流增大或减小, 都会产生自感电动势.因此, 分析自感现象, 关键是分清电流的变化, 确定自感电动势的方向及怎样阻碍电流的变化.

2. 话筒和磁带录音机

例2线圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象.如图2甲所示是话筒原理图, 图乙是录、放音原理图.由图可知 ()

(A) 话筒工作时磁铁不动, 线圈移动而产生感应电流

(B) 放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流

(C) 放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场

(D) 录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场

解析:话筒是把声音转化为电信号的装置, 是根据电磁感应原理制成的.声音使金属膜片振动, 连接在膜片上的线圈 (音圈) 随着振动, 线圈在永久磁铁的磁场里振动, 产生感应电流, 这就是电信号.电信号的大小和方向都变化, 其振幅和频率由声波决定, 电信号经放大后传给扬声器, 从扬声器发出放大的声音.

磁带录音机主要是由机内话筒、磁带、录放磁头、放大电路、扬声器、传动机械等部分组成.录音时, 声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流———音频电流, 经放大电路后, 进入录音磁头的线圈中, 因而在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场, 使紧贴在磁带上的磁粉层被磁化, 在磁带上就记录了声音的磁信号.放音的过程是录音的逆过程, 磁带上变化的磁场使线圈产生感应电流, 电流经放大后传给扬声器中还原成声音.

答案: (A) 、 (B) 、 (D) .

点评:这是电磁感应在实际问题中的应用, 话筒和磁带录、放音原理学生并不熟悉, 关键是从题图给出的信息中分析判断.

3. 电吉他

例3吉他以其独特的魅力吸引了众多音乐爱好者, 电吉他与普通吉他不同的地方是它的每一根琴弦下面安装了一种叫做“拾音器”的装置, 能将琴弦的振动转化为电信号, 电信号经扩音器放大, 再经过扬声器就能播出优美音乐声.如图3是拾音器的结构示意图, 多匝线圈置于永久磁铁与钢制的琴弦 (电吉他不能使用尼龙弦) 之间, 当弦沿着线圈振动时, 线圈中就会产生感应电流.关于感应电流, 以下说法正确的是 ()

(A) 琴弦振动时, 线圈中产生的感应电流是恒定的

(B) 琴弦振动时, 线圈中产生的感应电流大小变化, 方向不变

(C) 琴弦振动时, 线圈中产生的感应电流大小不变, 方向变化

(D) 琴弦振动时, 线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化

解析:琴弦振动时, 速度的大小和方向都在变化, 因此切割磁感线而产生的感应电流大小和方向也会发生变化.

答案: (D) .

4. 继电器

例4如图4所示是一种延时开关, 当S1闭合时, 电磁铁F将衔铁D吸下, C线路接通.当S1断开时, 由于电磁感应作用, D将延迟一段时间才被释放.则 ()

(A) 由于A线圈的电磁感应作用, 才产生延时释放D的作用

(B) 由于B线圈的电磁感应作用, 才产生延时释放D的作用

(C) 如果断开B线圈的电键S2, 无延时作用

(D) 如果断开B线圈的电键S2, 延时将变长

解析:当断开S1, 线圈A中的电流减小并消失, 铁芯中的磁通量减小.若B线圈闭合, 则在其中产生感应电流, 根据楞次定律, 感应电流的磁场将阻碍原磁通量的减小, 这样, 铁芯中的磁场减弱的就会慢一些, 对D依然可以产生较大的吸引力, 起到延时释放D的作用.如果断开B线圈的S2, 在S1断开的同时, 衔铁同时被释放, 无延时作用.故 (B) 、 (C) 选项正确.

答案: (B) 、 (C) .

点评:本题中当S1闭合, S2也闭合时, 尽管穿过B有磁通量, 但因B中磁通量不变化, B中无感应电流产生, 是线圈A的磁场对衔铁D的吸引, 使工作电路C工作;当S2闭合, S1断开时, 线圈B中产生感应电流, 该电流的磁场继续对衔铁D发生吸引力作用, 但作用力逐渐减小直至弹簧将衔铁拉起, 工作电路C断开.此时的延时是线圈B中产生的感应电流的磁场对衔铁的吸引作用引起的.

5. 磁性加热装置

例5有一种磁性加热装置, 其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的n根间距相等的平行金属条组成, 形成“鼠笼”状, 如图5所示.每根金属条的长度为L, 电阻为R, 金属环的直径为D, 电阻不计.图中虚线所示的空间范围内存在着磁感强度为B的匀强磁场, 磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距, 当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心的轴OO'旋转时, 始终有一根金属条在垂直切割磁感线.“鼠笼”的转动由一台电动机带动, 这套设备的效率为η, 求电动机输出的机械功率.

解析:因为始终有一根金属条切割磁感线, 感应电动势大小为:

因磁场宽度恰好等于“鼠笼”金属条间的距离, 除产生感应电动势的那根金属条以外, 其他 (n-1) 根金属条并联形成外电路, 可画出如图6所示的等效电路, 整个电路在每一时刻的总电阻为:

在磁场中切割磁感线的金属条上通过的电流为:

这根金属条受到的安培力大小为

当电动机带动“鼠笼”以角速度ω匀速转动时安培力 (阻力) 的功率为:

这个功率也就是“鼠笼”产生的电功率, 通过电流的热效应, 转化为“鼠笼”产生的热功率.

电动机输出的机械功率为:

点评:本题属于电磁感应中的电路问题, 考查知识面较全、综合性较强.在解决这类问题时, 一方面要考虑到电磁学中的有关规律, 另一方面还要求能够画出用电源替代产生感应电动势的回路的工作电路, 再结合电路中的有关规律, 如欧姆定律, 串、并联电路的性质, 有关电功率计算等分析求解.

二、测量仪器

1. 血流速度测量仪

例6一种测量血管中血流速度的仪器原理如图7所示, 在动脉血管两侧分别安装电极并加有磁场.设血管直径是2.0 mm, 磁场的磁感应强度为0.080 T, 电压表测出的电压为0.10 mV, 则血流速度大小为m/s. (取两位有效数字)

解析:血流 (导电流体) 在处于磁场中的血管内运动, 相当于导体切割磁感线运动, 产生感应电动势E=BLv, 得血管中血流速度v=E/BL, 其中的B=0.08 T, L=2×10-3m, E=1×10-4V, 代入数据, 并根据题意取两位有效数字v=0.63 m/s.

点评:像这类联系实际的题目将是高考永恒的热点, 从题给信息辨别、抽取与解题有关的条件, 转化为熟悉的物理模型是对学生能力的综合考查.

2. 列车速度和加速度测量仪

例7为了测量列车运行的速度和加速度大小, 可采用如图8所示的装置, 它是由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在铁轨地下的一组线圈及电流测量仪组成 (记录测量仪未画出) .当列车经过线圈上方时, 线圈中产生的电流被记录下来, 就能求出列车在各处的速度和加速度, 如图9所示.设磁体端部磁感应强度B=0.004T, 且全部集中在端面范围内, 与端面相垂直, 磁体的宽度与线圈的宽度相同, 且都很小, 线圈的匝数n=5, 长L=0.2 m, 电阻R=0.4Ω (包括引出线的电阻) , 测量记录下的电流图象如图10所示.

(1) 试计算在离点O (原点) 30 m, 130 m处列车的速度v1和v2的大小;

(2) 设列车作的是匀加速直线运动, 求列车加速度的大小.

解析: (1) 列车车头底部的强磁铁通过线圈时, 在线圈中产生感应电动势和感应电流.

根据公式可得:

当列车运行到30 m处, 从图中可读出I1=0.12 A

同理可计算出列车在130 m处的速度:

(2) 根据匀变速直线运动公式可得, 在这段位移中列车的加速度为

点评:应用基础知识分析解决实际问题是考查综合能力的方法之一.关键是如何将实际问题与课本中理想化模型联系起来, 这就需要对实际问题作出科学的分析, 忽略次要因素, 抓住主要因素, 建立合理模型来求解.

3. 探测电缆位置

例8 (2002年上海卷) 已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆, 电缆中通有变化的电流, 在其周围有变化的磁场, 因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度.当线圈平面平行地面测量时, 在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零, b、d两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面成45°夹角时, 在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零.经过测量发现, a、b、c、d恰好位于边长为1米的正方形的四个顶角上, 如图11所示.据此可以判定地下电缆在

两点连线的正下方, 离地表面的深度为_______米.

解析:直线电缆产生的磁场的磁感线是一系列以直线电缆为圆心的同心圆.线圈中无感应电动势时, 线圈中磁通量不变, 线圈一定是与某一同心圆相切.因当线圈平面平行地面测量时, 在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零, b、d两处线圈中的电动势不为零, 就可以知道a、c两点在电缆线的正上方.当线圈平面与地面成45°夹角时, 在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零, 说明此时线圈平面与磁感线相切, 通过线圈的磁通量为零, 故过b、d两处线圈作垂线, 与地面成45°角 (如图12所示) .图中bd=m, 则由直角三角形知识, 电缆到地面的距离为

答案:a、c 0.71 m.

点评:本试题考核的是电磁感应知识:电缆中通有变化的电流, 在条件满足时试探线圈中可激发出感应电动势.解题时一是应充分理解实际测量时的情境, 将实际问题转化为物理问题;二是要有三维空间模型, 画好截面示意图.

4. 测定磁场的磁感应强度

例9物理实验中, 常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量.如图13所示, 将探测线圈与冲击电流计G串联后测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n, 面积为S, 线圈与冲击电流计组成的回路的总电阻为R.将线圈放在被测匀强磁场中, 开始时线圈平面与磁场垂直, 现把探测线圈翻转180°, 测出通过线圈的电荷量为q.由上述数据可得出被测磁场的磁感应强度为 ()

解析:翻转180°时磁通量变化ΔΦ=2BS

设经历时间为Δt, 则平均感应电动势

答案: (C) .

点评:本题通过电流强度的定义和法拉第电磁感应定律推导出磁感应强度和电量的关系式, 从而求解.解题中要注意: (1) 公式E=中, ΔΦ应取绝对值; (2) 线圈翻转180°, ΔΦ≠0.

三、高新科技

1. 卫星悬绳发电

例10 1994年, 科学家曾在“阿特兰蒂斯”号航天飞机上进行过一项利用金属缆绳发电的试验, 在航天飞机正常飞行时, 从机上对准地心发射出一根长20 km的金属缆绳, 缆绳总电阻800Ω, 设航天飞机的飞行高度为300 km, 速度为7.7×103m/s, 地球半径为6400 km, 地磁场的水平分量为3.5×10-5T, 根据设计要求该金属缆绳中能产生3 A的电流, 然而该项试验由于缆绳断裂只取得部分成果, 试估算:

(1) 缆绳能提供的电压;

(2) 若按设计要求, 航天飞机绕地球飞行一周能获得的电能为多大?

解析: (1) 设缆绳切割地磁场产生的感应电动势为E, 根据法拉第电磁感应定律, 有

E=BLv=3.5×10-5×20×103×7.7×103=5390 (V)

缆绳能提供的电压

U=E-Ir=5390-3×800=2990 (V) .

(2) 设航天飞机绕地球飞行一周的时间为t, 则

获得的电能E电= (EI-I2r) t (2)

联立 (1) 、 (2) 两式解得E电=4.9×107J.

点评:本题主要是航天知识和力学、电磁学等物理知识的综合应用.首先要建立一个简单的基本物理模型, 在航天飞机飞行过程中向地心射出的一根缆绳虽有20 km长, 但跟飞机与地心距离 (6400+300) km相比较, 可认为这段绳具有和航天飞机相同的速度, 且认为这段缆绳上各点做垂直切割地磁场磁感线运动时具有相同大小的速度, 还可认为在这一区域内地磁场水平分强度的分布是均匀的, 这样就可把一个比较复杂的实际问题简化成一段直导线在匀强磁场中匀速切割磁感线运动模型, 根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势.

2. 磁流体推进船

例11 (2006北京卷第24题) 磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用.图14 (a) 是在平静海面上某实验船的示意图, 磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道 (简称通道) 组成.如图14 (b) 所示, 通道尺寸a=2.0 m、b=0.15 m、c=0.10 m.工作时, 在通道内沿z轴正方向加B=8.0 T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场, 使两金属板间的电压U=99.6 V;海水沿y轴方向流过通道.已知海水的电阻率ρ=0.20Ω·m.

(1) 船静止时, 求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;

(2) 船以v船=5.0 m/s的速度匀速前进, 若以船为参照物, 海水以5.0 m/s的速率涌入进水口, 由于通道的截面积小于进水口的截面积, 在通道内海水速率增加到v水=8.0 m/s, 求此时两金属板间的感应电动势U感;

(3) 船行驶时, 通道中海水两侧的电压按U'=U-U感计算, 海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力.当船以v船=5.0 m/s的速度匀速前进时, 求海水推力的功率.

解析: (1) 根据安培力公式, 推力F1=I1Bb

对海水推力的方向沿y轴正方向 (向右) .

(2) U感=Bv水b=9.6 V

(3) 根据欧姆定律

安培推力F2=I2Bb=720 N

对船的推力F=80%F2=576 N

推力的功率

P=Fv船=80%F2v船=2880 W.

点评:本题考查电磁学知识在实际问题中的应用, 是一种STS信息给予题, 即通过题给信息, 在学生已有知识与陌生的实际问题之间架设“桥梁”, 要求学生调动有关知识, 在似曾相识的情境下有针对性地思考解答.解题中要善于将流动的海水抽象成通电直导线在磁场中受力的情景.在利用电阻定律计算海水的电阻时, 要注意长度和截面积的选取均应以电流的方向而定.

3. 超导磁悬浮列车

例12超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起, 同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图15所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间, 有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2, 且B1=B2=B, 每个磁场的宽都是l, 相间排列, 所有这些磁场都以速度v向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长为L、宽为l的金属框abcd (悬浮在导轨上方) 在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R, 运动中所受到的阻力恒为f, 则金属框的最大速度可表示为 ()

解析:设最大速度为vm, 则速度最大时, 金属框的合力为0, ad和bc产生的感应电动势e=BLV (V为金属框相对磁场的速度, V=vvm, 方向向左)

所以总感应电动势:E=2e=2BL (v-vm)

则感应电流:

ad和bc所受的安培力:Fad=Fbc=BLI, 由于ad和bc所在磁场方向相反, 其安培力同向, 所以金属框的安培力F=2BLI, 由平衡条件f=F.

答案: (C) .

点评:在电磁感应中切割磁感线的导体要运动, 感应电流又要受到安培力的作用.因此, 电磁感应问题又往往和力学问题联系在一起.解决力学问题, 一方面要考虑电磁学中的有关规律, 另一方面还要考虑力学的有关规律, 要将电磁学和力学的知识综合起来应用.