物理实在太有趣了！（常见家用电器基本原理，附灵魂手绘图像）

过去，高中理科生的口头语是

学好数理化，走遍天下都不怕！

现在，高中理科生的口头语是

物理难、化学烦、数学卷子做不完！

电磁学一代宗师 麦克斯韦

其《电磁学通论》

与牛顿的《原理》、达尔文的《进化论》

并列为现代科学的基石性著作

物理究竟哪里难呢？

我听到最多的回答是：

电磁学部分，知识点公式太多，又抽象，很难理解。

其实吧，电磁学真的很有用，也很有趣。

下面，赵老师带领大家探究一下常用家用电器的电磁学（传感器）奥秘。

一、电饭煲为什么能自动跳闸？

     话说居里夫人的老公也是一位伟大的科学家，他发现了一种现象：一些磁体当温度达到某个值时，会突然失去磁性，这个温度值被称为“居里点”。

     电饭煲煮米饭时，因为一开始里面有水，水沸腾后，温度会保持100℃。一直到水被蒸发干，温度才会继续升高。

     如图1所示，感温磁体的居里点大约是103℃，当水蒸干再一小会儿就会达到这个温度，感温磁体失去磁性，弹簧把永磁体弹下去，两个触电分开，断电。

    另外，电饭煲还有保温功能，利用的一个热敏电阻或热电阻。低于某个温度（比如50℃）就能通电，当高于某个温度（比如80℃）就会断电。

二、电磁炉能用铝锅吗？

   电磁炉利用了电磁感应的原理，这种应用被称为“涡流”。

    如图2，当线圈中的交变电流不断发生变化时，会产生不断变化的磁场，放在上面的铁锅受到这个变化的磁场的作用，产生涡电流（简称涡流），电能又会转化为热能，就可以做饭了。（其中的原理往深里探究就是“麦克斯韦电磁感应方程组”）

    所以，电磁炉大多情况都是用铁锅（钢也是铁哦），非金属的绝大多数是不行的；铝锅和铜锅也是不行的，一般资料认为是因为铝和铜不具有“铁磁性”，但新的实验认为，是因为铝和铜电阻太小，反而限制了电磁炉功率的输出。

     涡流这个现象应用很广泛，地铁、火车站的安检门，工兵的排雷装置，炼钢铁的“真空冶炼炉”等。

三、电子秤的力传感器

    如图3，当你（或车、其他物体）站在电子秤的金属架上，你会把金属架压弯一点，附着在金属架上面的应变片被“拉长了一点”，下面的应变片被“压缩了一点”，于是这两个应变片的电阻发生变化，导致两个应变片的电压出现差值，这个差值输出就是“体重”。体重越大，形变越严重，差值越大，输出读数也就越大。

四、吹风机和电熨斗的双金属片过热保护

    有些吹风机和电熨斗在使用的时候，如果连续使用时间太长，为了防止温度过高，会自动断电。

   我多年前有一次住宾馆就遇到了这个情况，我用吹风机吹我的X裤，突然就断电了。当时以为是吹风机坏了呢。作为一个物理老师，出这种错误实在是汗颜！

     如图4，这是正常工作时的吹风机，加热丝在产热。当温度过高时，由于热胀冷缩原理，双金属片会膨胀伸长，上面的金属片膨胀系数高，下面的膨胀系数低，导致双金属片向下弯曲，两个触点分开，电路就断开了。等温度逐渐冷却，双金属片又恢复原状，就又可以正常工作了。

是不是很有趣呢？

最后，大声喊出我们的口号：

学物理使我快乐！