2008新沪粤版《第十二章 探究欧姆定律》课程资源

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1、2008新沪粤版《第十二章探究欧姆定律》课程资源1．演示滑动变阻器原理的实验装置取300W电炉的电阻丝（直径为0．35mm）一段，拉直后长约90cm，木板两块（其中一块比电阻丝长一些，约1m长，5cm宽，厚不限；另一块可短一些，但要宽一些），干电池2节，鳄鱼夹2只，开关、小灯泡（2.5V、0.3A）、电流表各一个，接线柱（或用金属头帽的图钉代用）7个，导线若干，制成如图12-30的示教板。图12-30图12-31将图12-30（a）和（b）接成图12-31所示的电路，闭合开关K后，改变鳄鱼夹的位

2、置，也就改变了连入电路的电阻丝的长度，从而改变接入电路的电阻值，电路中电流的大小和小灯泡的亮度随之改变。在图12-31中使用的电阻丝是AP段，当鳄鱼夹P向A端滑动时，接入电路的电阻变小，电流表的示数变大，小灯泡变亮；当鳄鱼夹向B端滑动时，接入电路中的电阻变大，则电流表的示数变小，小灯泡变暗。2．电阻的温度系数当温度为t时，导体的电阻率ρ=ρ0[1+α(t-t0)]。式中的ρ0是0℃时的电阻率；α叫做电阻的温度系数，其数值等于温度每升高1℃时，电阻率的增加量与原来的电阻率的比值，单位为℃-1。例如

3、，铜的温度系数为4×10-3℃-1，表示铜的温度升高1℃其电阻增加4/1000，一般忽略不计。炭的温度系数为-5×10-4℃-1，即电阻随温度上升而减小。有些合金的温度系数很小，如锰铜或康铜的温度系数约为10-5℃-1，常用来制作标准电阻。有些材料的温度系数较大，常用来制作热敏电阻，进行温度测量或温度补偿。“220V100W”灯泡不工作时的电阻约为30Ω，而工作时的电阻约为484Ω。3．欧姆乔治·西蒙·欧姆(GeorgSimonOhm,1787～1854年)是德国物理学家，生于巴伐利亚埃尔兰根城

4、。欧姆的父亲是一个技术熟练的锁匠，对哲学和数学都十分爱好。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，这对他后来进行研究工作特别是自制仪器有很大的帮助。1805年，欧姆进入爱尔兰大学学习，后来由于家庭经济困难，于1806年被迫退学。通过自学，他于1811年又重新回到爱尔兰大学，顺利地取得了博士学位。大学毕业后，欧姆靠教书维持生活。从1820年起，他开始研究电磁学。欧姆的研究工作是在十分困难的条件下进行的。他不仅要忙于教学工作，而且图书资料和仪器都很缺乏，他只能利用业余时间，自己动手

5、设计和制造仪器来进行有关的实验。1826年，欧姆发现了电学上的一个重要定律——欧姆定律，这是他最大的贡献。这个定律在我们今天看来很简单，然而它的发现过程却并非如一般人想象的那么简单。欧姆为此付出了十分艰巨的劳动。在那个年代，人们对电流强度、电压、电阻等概念都还不大清楚，特别是电阻的概念还没有，当然也就根本谈不上对它们进行精确测量了。欧姆的研究成果最初公布时，没有引起科学界的重视，并受到一些人的攻击。随着对电路研究的进展，人们逐渐认识到欧姆定律的重要性。1841年，英国皇家学会授予欧姆科普勒奖章，

6、科普勒奖是当时科学界的最高荣誉。后人为了纪念他的伟大贡献，把他发现的规律称为欧姆定律，并以他的名字命名电阻的单位。1854年7月，欧姆在德国曼纳希逝世。4．欧姆定律公式的得出通过分析实验数据可知：在电阻R不变的条件下，I与U成正比；在电压U不变的条件下，I与R成反比。那么这两条结论为什么可以写成“I=”呢？其实这中间有一个科学推理的过程，并且与电阻单位的规定有关系。在电阻R不变的条件下，I与U成正比，可写作：I∝U①在电压U不变的条件下，I与R成反比，也就是I与1/R成正比，可写作：I∝1/R②

7、怎样把①和②式写成一个数学等式呢？⑴规定单位：如果导体两端的电压为1V，通过的电流为1A，此时导体的电阻规定为1Ω。⑵根据上述规定及①式，应该有：导体两端的电压U/V导体的电阻R/Ω产生的电流I/A111212313………………U1U再根据②式得：导体两端的电压U/V导体的电阻R/Ω产生的电流I/AU2U／2U3U／3………………URU/R即I=U/R。此式即为欧姆定律的数学表达式。所以，将I∝U和I∝1/R写成等式理应为：I=kU/R，k为比例系数。由于电阻单位的规定，使得k=1，公式最简单。

8、凡是遵循正比例或反比例关系的物理规律，都可以经过如上类似步骤总结出数学表达式。（参考文献：《物理科学方法教育》张宪魁著青岛海洋大学出版社）图12-325．伏安法测电阻的内接法与外接法利用电压表和电流表测量电阻的电路有两种。⑴电流表内接法如图12-32所示，电流表内接时，电流表的读数与R中的电流相等；但由于电流表的内阻RA≠0，而具有分压作用，使电压表读数大于R两端电压，因此，由R测=算得的电阻比实际值偏大。当待测电阻R远大于RA时，电流表分压很少，采用电流表内接法误差较小。⑵电流表外接法图12-