课件27张PPT。探究欧姆定律1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系
2.会同时使用电压表和电流表测量一段导
体两端的电压和流过导体的电流。
3.会用滑动变阻器改变部分电路两端的
电压。学习目标:第二节 探究欧姆定律电压越大,电流可能越大电阻越大,电流可能越小猜想1猜想2导体中的电流跟电压、电阻之间的关系常用方法:先使其中的一个量(如电阻)保持不变,研究其余两个量(电流和电压)间的关系;再使另外一个量(如电压)保持不变,研究剩下的两个量(电流和电阻)间的变化关系,最后就可得到三个量之间的变化关系一、研究电流和电压的关系1.实验:保持电阻不变,研究电流和电压的关系一起来设计电路吧....电路图电路图电路图电路图电路图实物图一、研究电流和电压的关系1.实验:保持电阻不变,改变电压,研究电流和电压的关系怎样能很方便地改变电阻两端的电压?1.连接电路时开关应____
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到_________ 位置。注意事项 断开。 电阻最大 研究电流和电压的关系中滑动变阻器的作用:改变电阻R两端电压。R 实验数据记录分析比较上面的实验数据,你还能得到什么结论? 导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成正比。0.20.40.6二、研究电流和电阻的关系2.实验:保持电压不变,改变电阻,研究电流和电阻的关系怎样改变电阻的大小?更换定值电阻后,怎样保持电压不变?每次实验更换电阻R 研究电流和电阻的关系中滑动变阻器的作用: 使电阻R两端电压保持不变电路图实物图R实验数据记录分析比较上面的实验数据,你还能得到什么结论? 导体两端的电压不变时,通过导体的电流和它的电阻成反比。10.50.4结论1:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。结论2:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。欧姆定律:导体中的电流,跟导体 两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。公式:变换公式:U=IR欧姆定律: I —表示这段导体的电流,单位是A。 U—表示这段导体两端的电压,单位 是V。 R—表示这段导体的电阻,单位是Ω。 欧姆定律表达式:I = U / R注意:1:I.U.R必须是针对同一对象而言。
2:只能说电流与电压成正比,电流与电阻成反比,不能反过来说。?? 欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。?? 欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正确理解和评价这一发现,并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视,经济极其困难,使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌,才引起德国科学界的重视。??? 人们为纪念他,将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。??? 开动脑筋想一想!1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似,说“电阻R跟电压成正比,跟电流成反比。”你认为这种说法对吗?为什么?答:不对。因为电阻是导体本身的一种性质,它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关,跟电流、电压无关。2.试根据欧姆定律,完成下列表格。 4155表二:分析表一所得到的数据可得结论:_________。
分析表二所得到的数据可得结论:__________。
3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验,实验中得到了如下的两组数据: 表一:这节课你学到了哪些知识?有什么收获?想一想《14.2 探究欧姆定律》教案
一、教学目标
(一)知识与技能
理解欧姆定律,并能运用欧姆定律进行简单计算。
(二)过程与方法
运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系,归纳得出欧姆定律。
(三)情感、态度与价值观
二、教学重难点
(一)教学重点:
探究欧姆定律的实验,以及对欧姆定律的理解和应用。
(二)教学难点:
1、设计并进行实验探究欧姆定律。
2、体验探究自然规律的曲折和乐趣,激发学生的好奇心,增强学习的兴趣和克服困难的信心。
三、教学过程
导入新课:
情境:电灯泡的灯丝很少有正在发光时突然烧断的,通常是在开灯的瞬间,灯丝被烧断,电灯不亮了,这是什么原因?学过本节之后,你就知道了。
新课讲解:
活动 探究电流与电压、电阻的关系
1.电流跟电压的关系
通过实验归纳总结出的电流与电压的关系是:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,即。
注意:在理解电流跟电压的关系时:
(1)这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,我们用电压表和电流表测量的是同一导体的电压和电流,不能拿一个导体中的电流和另一导体上的电压成正比。
(2)不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比.这里存在一个逻辑关系的问题,电流、电压都是物理量,有各自的物理意义,物理量之问存在一定的因果关系,这里的电压是原因,电流是结果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。
2.电流跟电阻的关系
通过实验可以总结出电流跟电阻的关系是:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
3.欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.用公式表示为:j
符号的意义及单位: U——电压——伏特(V) I--电流一一安培(A) R--电阻——欧姆(Q)公式的物理意义:
(1)欧姆定律的公式
表示加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流也增大几倍;当加在导体两端的电压一定时,导体的电阻增大几倍,其电流就减小为原来的几分之一。
(2)由欧姆定律的公式
汪意:这两个公式并非欧姆定律的内容,切勿混淆。
U = IR:
表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。
表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值。
注意:导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压的大小和电流的大小无关,因此对于某…电路或某一导体来说,u与I的比值不变.即使导体未连入电路,两端未加电压,其电阻还是客观存在的,如果题目中没有特别的说明,每个导体的电阻可认为是不变的。
探究活动
活动内容一
提出问题:控制变量法是物理学中一一种重要的探究问题的方法,如何用控制变量法来研究电流与电阻、电流与电压之间的关系?
基本要点:
探究准备:电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电阻、导线、开关,探究过程:1.保持R不变,研究I随U的变化,画出电路图,如图所示。
2.移动滑片P,三次改变电阻R两端的电压u和通过它的电流I,记录在表一中。
3.保持u不变,研究I随R的变化,画出电路图。如图所示。
4.将开关,s分别接入a、b、c三点,记下电流表的示数,和电阻值,填入表二中。(R1≠ R2≠R3)
记录信息:
表一电阻R=5Ω的实验记录
电压(V)
1.5
3
4.5
电流(A)
表二电压u=3V的实验记录
电阻(Ω)
5
10
15
电流(A)
交流总结:(1)从表一的数据可得到的结论是:_____________________________。
(2)从表二的数据可得到的结论是:_____________________________。
(3)概括表一和表二的实验结果,想一想,可以得出的结论是:___________________________ 。
四、教学反思
《14.2 探究欧姆定律》习题
一、填空题
1.德国物理学家欧姆用实验的方法研究了电流跟电压和电阻的关系,得到:导体中的电流跟导体两端的电压成_______,跟导体的电阻成_______。其数学表达式为________。
2.一只电阻两端的电压从4V增加到6V,通过它的电流将从0.5A增加到_______A,这只电阻的阻值为________Ω。
3.有两个电阻阻值分别为6Ω和9Ω,串联后接到某电源上,那么两电阻中的电流之比为________,两电阻两端的电压之比为_________,电路的总电阻为_______Ω。如把这两个电阻改为并联后接到原电路中,那么两电阻中的电流之比为_______,两个电阻两端的电压之比为_______,电路的总电阻为_______Ω。
4.如图1所示路中,电源电压为6V,电压表示数为IV,R2=20Ω,电流表的示数为_______A,R1的阻值为_______Ω,在1min内通过R1的电量为_______C。
5.若加在某导体两端的电压为U,通过的电流为I,该导体的电阻为________;当导体中的电流变为0.5I时,导体中的电阻为______,这时导体两端的电压为_________。
6.把R1=15Ω和R2=5Ω的两电阻并联后接在电源上,通过R1的电流是0.4A,R2两端的电压为_______V,干路中的总电流为_______A。
7.为了得到10Ω的电阻,在30Ω、15Ω、8Ω、5Ω四个电阻中,可选_________的电阻,_________联起来使用。
8.电路如图2所示,当把电阻箱的铜塞全都插下时电流表的示数为0.6A,电源电压为________V;当把铜塞全部拔出时,电流表的示数为________A;为了使电流表的示数为0.5A,应插下的铜塞是_______,此时通过5Ω电阻丝的电流为_______。
二、选择题
9.电阻R1和R2并联在某电源上,且R1>R2,以下说法中正确的是 [ ]
A.R1两端的电压大于R2两端的电压
B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中的电流大于R2中的电流
D.R1中的电流小于R2中的电流
10.如图3所示的电路,当开关由断开变为合上时,各表的示数变化为 [ ]
A.两表的示数都变小
B.两表的示数都变大
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变大,电压表的示数不变
11.电阻R1和R2并联在电路中,通过R1的电流与干路的电流之比为3∶4,那么把它们串起来接入某电路后,R1和R2两端的电压之比为 [ ]
A.3∶4 B.4∶3
C.3∶1 D.1∶3
12.有R1和R2两个电阻,且R1>R2,将它们分别接到同一电源两端,要使电路中的总电流最大,连接方法应该是 [ ]
A.只接入R1
B.只接入R2
C.R1和R2串联后接入
D.R1和R2并联后接入
13.如图4所示电路,已知电源电压为3V,R2为6Ω,当S断开时,电流表的示数为1A,如把S合上,电流表的示数为 [ ]
A.0.5A B.0.75A C.1A D.1.5A
14.如图5所示电路,电源电压为12V,R2为100Ω,当S合上时,电流表的示数为0.6A,如把S断开,电流表的示数为 [ ]
A.0.1A B.0.2A
C.0.4A D.0.6A
15.一个20Ω的电阻,接在由4节干电池串联的电源上,要测这个电阻中的电流和两端的电压,电流表,电压表选的量程应为 [ ]
A.0~0.6A,0~3V
B.0~0.6A,0~15V
C.0~3A,0~3V
D.0~3A,0~15V
16.为了使一只电阻为10Ω、额定电压为6V的电铃接在18V的电源上能正常工作,那么电路中必须 [ ]
A.串联一只30Ω的电阻
B.串联一只10Ω的电阻
C.并联一只30Ω的电阻
D.并联一只10Ω的电阻
17.某户人家共有10盏灯并联在电路上,为了使电路中的总电流最小,那么应该 [ ]
A.灯全部开亮 B.灯全部关掉
C.只开一只灯 D.开两只灯
18.一只20Ω的定值电阻与一个最大阻值为60Ω的滑动变阻器并联,当滑动变阻器的滑片在两端之间滑动时,总电阻的变化范围是 [ ]
A.20Ω与60Ω之间 B.0Ω与15Ω之间
C.15Ω与20Ω之间 D.0Ω与20Ω之间
三、作图题和实验题
19.给你以下器材:两盏相同的灯、一个滑动变阻器、一个电池组、导线若干和一个开关,请你用以上器材组成一个电路,要求开关控制总电路,当滑动变阻器的滑片向左移动时,一盏灯亮度不变,另一盏灯的亮度变暗,画出电路图。
20.把图6中的滑动变阻器连入电路,要求P向左移动时,灯L变亮。
21.图7所示为测定额定电压为2.5V的小灯泡的电阻的电路图。
(1)在图中“○”中填入电流表和电压表。
(2)在连接电路时,开关S应____,滑片应位于____端。
(3)闭合开关后,发现电压表示数为1.2V,这时应将滑片P向____端滑动,直到电压表示数为____V时,再读出电流表的示数,利用公式____即可以算出小灯泡正常发光时的电阻。
四、计算题
22.把一只电阻R接到某电源上,此时电路中的电流为0.6A,若在电路里并联一只30Ω的电阻,此时干路的电流为0.8A,求电源电压和电阻R的阻值。
23.在图8所示电路中,U=6V,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。求:(1)开关S置于a时,R1中的电流是多少?(2)当S置于b时,R1中的电流是多大?
参考答案
2.0.75,8
3.1∶1,2∶3,15,3∶2,1∶1,3.6
4.0.05,100,3
6.6,1.6
7.30Ω和15Ω,并
8.3,0.2,B、C、D,0
9.D 10.B 11.D 12.D 13.D 14.A 15.B
16.B 17.B 18.C
19.提示:一盏灯与变阻器串联后与另一盏灯并联到电源上去
20.
22.6V,10Ω
23.(1)1A;(2)1A
24.60Ω,40Ω
《14.2 探究欧姆定律》习题
一、填空题
1、图1所示的电路中,电阻R1的阻值为10(。闭合开关S,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为0.8A,则电阻R2的阻值为___(。
2、在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时,小东选用了两个定值电阻R1、R2分别做实验,他根据实验数据画出了图2所示的图像,请你根据图像比较电阻R1与R2的大小,R1___R2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
3、某导体电阻为20(,若通过该导体的电流为0.3A,则10s内通过该导体横截面的电荷量_____库,该导体两端的电压为_____V。当该导体两端电压为3V时,该导体电阻为_____(。
4、在图3所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数将______,电压表V与电压表V1示数的差值将_____。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
5、在图4所示的电路中,电源电压不变,R2=10Ω。S1 闭合、s2断开时,电流表的示数为0.2A.两开关都闭合时,电流表的示数为0.5A,则电阻R1=____Ω。
6、?如图5所示,将导体接到电路A、B之间时,导体与灯泡是____联的.如果将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较__ __来判断不同导体电阻的大小.若两个导体的电阻差异不大,则可以用____表替换灯泡,作进一步的判断。
二、选择题
1、图中,电阻R1与R3相等,电阻R2与R4相等。现有一个两端电压为10V的电源,当把该电源接在A、B两个接线端时,电压表的示数为7.5V,电阻R1两端的电压为U1。当把该电源接在C、D两个接线端时,电压表的示数为5V,电阻R2两端的电压为U2。则下列选项不正确的是【 】
A.U1:U2=1:2 B.R1:R5=1:3 C.R2:R5=1:2 D.R1:R2=1:3
2、LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管。二极管由下列哪种材料制成【 】
A.陶瓷材料 B.金属材料 C.半导体材料 D.超导材料
3、当温度降到一定程度时,某些物质的电阻会变为零,这种物质叫超导体。下列物体可以用超导体来制作的是【 】
A.家用保险丝 B.白炽灯泡的灯丝 C.电炉的电热丝 D.输电导线
4、把两个阻值不同的电阻R1和R2串联,则总电阻【 】
A.介于两个电阻之间 B.比任何一个电阻都要小
C.比任何一个电阻都要大 D.可能等于其中的一个电阻
5、现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图所示的四种电路,其中不可行的是【 】
6、有两个电阻,阻值分别为30和10Ω,把它们串联起来,其总电阻是【 】
A.40Ω B.30Ω C.20Ω D.7.5Ω
7、如图所示是童童设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1为定值电阻。当闭合开关S,压力F增大时,电流表与电压表示数变化情况是【 】
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表、电压表示数都变大
D.电流表、电压表示数都变小
8、如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中(假设灯丝电阻不变),下列说法正确的是【 】
A.电压表和电流表示数都变小
B.电压表和电流表示数的比值变大
C.电压表示数变大,灯变暗
D.电流表示数变大,灯变亮
三、实验题
1、为了探究电阻串联的问题,小芳设计了如图所示的实验电路,其中R1是电阻箱,R2是定值电阻,R1与R2串联的总电阻(即等效电阻)用R来表示。电流表测量的是串联电路中的电流I,电压表测量的是A、B两点间的电压U。小芳通过实验记录的数据如下表所示。请根据表中实验数据,归纳出总电阻R跟电阻R1的关系: 。
R1/(
5
10
15
25
35
45
U/V
12
12
12
12
12
12
I/A
0.6
0.48
0.4
0.3
0.24
0.2
R/(
20
25
30
40
50
60
2、小龙想利用一块电压表和已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图19所示。小龙设计的实验电路的要求是:只闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻R0两端的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2。
(1)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成图19所示实验电路的连接。
(2)请你用U1、U2和R0表示出Rx,Rx= 。
3、小明想测额定电压为2.5V,正常工作电流小于0.3A的小灯泡的电阻。
(1)图是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。(要求滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)连接好电路后,小明进行了实验,记录的数据如下表所示。请仔细分析分析实验数据,回答以下问题:
①表中有一个明显的错误数据,请指出错误数据并分析产生的原因。 ____________________________________________ 。
②小灯泡正常发光时的电阻为____Ω。
(3)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω)。他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,不改变其他电路元件的连接方式,小明也完成了实验。请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式。(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
实验步骤:__________________________________________________________________________ 。
表达式:Rx=_______。
课件23张PPT。 探究欧姆定律 复习提问 讲授新课 课堂小结 课堂练习 在以前的学习中,我们学过电学的那三个物理量?电流 I电压 U电阻 R 电压是产生电流的原因 电阻表示导体对电流的阻碍作用 那么电流跟电压和电阻之间有什么样的关系?根据学过的知识推理猜想:现象:小灯泡在使用两节干电池(3V)比使用一节干电池 (1.5V)时亮猜测:同一小灯泡(电阻一定)两端的电压增大,通过的电流也增大即:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
请设计实验,验证刚才的猜测:
要求:1)能测出电流、电压、电阻的具体数值
2)会选用合适的实验器材,画出实验电路图
3)能在5分钟内独立完成一个实验
4)能根据得到的数据进行分析,并得出结论
一、电流跟电压的关系
1、按电路图接好电路
2、保持电阻 R=10Ω 不变,调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V、2V、3V,读出此时相应的电流值
3、把数据填入表格中
4、分析数据,得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的 电压成正比
现象:滑片向左移动,电阻变小,灯泡变亮猜测:电路中的电阻越小,通过的电流越大提示:只研究小灯泡时,如果它两端的电压发生变化,怎么办?故猜测:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比二、电流跟电阻的关系
1、按电路图接好电路
2、调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持 U=3V不变,电阻分别换用为 R=5 Ω、10 Ω、15 Ω,读出此时相应的电流值
3、把数据填入表格中
4、分析数据,得出结论:
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比讨论:
1、实验结论与猜测有没有差异?
2、在这一节课中学到了什么研究问题的方法?
3、实验中,滑动变阻器的作用是什么?本实验中,我们研究的是I与U、R的关系,而U、R都是可以变化的物理量,现在我们为了研究的方便,先把其中的一个量控制为不变,这种方法叫控制变量法。1)改变被测电阻两端的电压
2)改变电路中的电流(2)保持电压不变,
研究电流跟电阻的关系。(1)保持电阻不变,
研究电流跟电压的关系。结论:当电阻不变时,电流跟
电压成正比关系 结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比关系。 欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 欧姆定律是从实验中总结出来的规律,它适用于任何情况下的电流计算。 欧姆定律公式中各个物理量只能是同一导体在同一时刻所具有的量,也就是说不能用甲导体的电压、电阻去求乙导体的电流。公式:电流 I 单位:安培A
电压U 单位:伏特V
电阻R 单位:欧姆Ω例1:一盏电灯,电阻为800欧,接在220伏的电源上,求通过这盏电灯的电流。已知:R=800Ω U=220v
求:I=?答:通过白炽电灯的电流为0.275安。根据欧姆定律:解:U=IR欧姆定律:即:电流 I ,电压 U,电阻 R,三个量中,知道其中的任意两个量,都可以利用欧姆定律及其推导求第三个量
例2:有一种指示灯,电阻为6.3欧,通过的电流为0.45安时才能正常发光,要使这种指示灯正常发光,应加多大的电压?已知:R=6.3Ω I=0.45Α
求:U=? U=IR=0.45A×6.3Ω=2.8v
答:要使这种指示灯正常发光,应加大约2.8伏的电压。 解:例3:用电压表测出一段导体两端的电压是7.2伏,用电流表测出的电流是0.4安,求这段导体的电阻。已知:U=7.2Ω I=0.4Α
求: R=?答:这段导体的电阻为18欧。解:R = U / I跟I = U / R相似,那能否认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比?这就是电阻的定义式吗? 想一想 导体的电阻是导体本身固有的一种性质,导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的。
当电阻两端电压改变时,通过它的电流也成正比例改变,而电压与电流比值(即电阻)不变,是一个定值(可以看出电阻的大小等于电压与电流的比值)。
故电阻跟电压、电流无关,不存在正、反比的关系。所以R=U/I,只能用来计算电阻的大小,而不能用作电阻的定义式 。小 结 欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 公式: I=U/R 欧姆定律公式中各个物理量具有同一性,公式
中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、
电压、电阻。 电阻是导体本身固有的一种性质,电阻跟电压、电流无关,不存在正、反比的关系。 欧姆定律适用与任何情况下的电流计算。2、某一电阻接在40伏的电路中,其上通过的电流为2安,问:该电阻为大?若电压增大到80伏时,其电阻为多大?为什么?答:当电压为40伏时,电阻为20欧;当电压增大到80伏时,电阻还是为20欧;因为导体的电阻是导体本身固有的一种性质,导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的 。1、工厂中车床照明灯用36伏的安全电压,1号车床照明灯的电阻为32欧,求通过灯丝的电流。如果通过3号车床灯丝的电流为安,那3号车床照明灯的电阻为多少?已知:U=36伏 R1=32欧 I3=1.5安 求:I1=?R3=?
解:根据欧姆定律: I1=U/R1=36/32=1.125(安)
R3=U/I3=36/1.5=24(欧)
答:通过1号车床照明灯的电流是1.125安,3号车床照明灯的电阻为24欧。练 习结 束欧姆的趣闻轶事
欧姆1787年3月16日出生于德国埃尔朗根的一个锁匠世家,父亲乔安-渥夫甘-欧姆是一位技术熟练的锁匠,母亲玛莉亚-伊丽莎白-贝克是埃尔朗根的裁缝师之女。虽然欧姆的父母从未受过正规教育,他的父亲只是一名锁匠,但他十分爱好数学和哲学,并自学成材,他高水平的自学程度足以让他给孩子们出色的教育。
欧姆从小就在父亲的教育下学习数学并受到有关机械技能的训练,父亲对他的技术启蒙,使欧姆养成了动手的好习惯,他心灵手巧,做什么都像样。这对他后来进行研究工作,特别是自制仪器有很大的帮助。物理是一门实验学科,如果只会动脑不会动手,那么就好像是用一条腿走路,走不快也走不远。欧姆要不是有这一手好手艺,木工、车工、钳工样样都能来一手,他是不可能获得如此成就的。在进行了电流随电压变化的实验中,欧姆正是巧妙地利用电流的磁效应,自己动手制成了电流扭秤,用它来测量电流强度,才取得了较精确的结果。
1827年,欧姆发表《伽伐尼电路的数学论述》,从理论上论证了欧姆定律,欧姆满以为研究成果一定会受到学术界的承认,也会请他去教课。可是他想错了,书的出版招来不少讽刺和诋毁,大学教授们看不起他这个中学教师。德国人鲍尔攻击他说:“以虔诚的眼光看待世界的人不要去读这本书,因为它纯然是不可置信的欺骗,它的唯一目的是要亵渎自然的尊严。”这一切使欧姆十分伤心,他在给朋友的信中写道:“伽伐尼电路的诞生已经给我带来了巨大的痛苦,我真抱怨它生不逢时,因为深居朝廷的人学识浅薄,他们不能理解它的母亲的真实感情。”
不少人为欧姆抱不平,发表欧姆论文的《化学和物理杂志》主编施韦格(即电流计发明者)写信给欧姆说:“请您相信,在乌云和尘埃后面的真理之光最终会透射出来,并含笑驱散它们。”,之后,欧姆辞去了在科隆的职务,又去当了几年私人教师,直到七、八年之后,随着研究电路工作的进展,人们逐渐认识到欧姆定律的重要性,欧姆本人的声誉也大大提高。1841年英国皇家学会授予他科普利奖章,1842年被聘为国外会员,1845年被接纳为巴伐利亚科学院院士。为纪念他,电阻的单位“欧姆”,就是以他的姓氏命名的。
电流与电压和电阻的关系-填空题
1.某同学用如图所示的电路,来研究通过导体的电流跟导体电阻的关系,其中R为定值电阻。他第一次实验用的定值电阻的阻值为,闭合开关后,记下电流表的示数为,他第二次实验仅将定值电阻的阻值换为2,闭合开关后,记下电流表的示数为,结果发现,但,由此,他认为电流跟电阻不成反比。他的结论是_________的(选填“正确”或“错误”)。其原因是_________________。
答案:错误、第二次实验没有调节滑动变阻器的位置,保持电压表的读书不变。
2.如果一段导体接在电路中与导体串联的电流表读数为0.9A,与该导体并联的电压表的读数为3.6V,若将导体两端的电压改为2.4V,那么电流表的示数应为_____________A。
答案:导体的电阻没有变,导体中的电流(电流表的示数)与导体两端的电压(电压表的示数)成正比。
故答案为0.6A。