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2015年中考物理復(fù)習(xí)輔導(dǎo):逆境中的歐姆

來源:中華考試網(wǎng)收藏本頁   【 】  [ 2015年4月2日 ]

  歐姆(1787~1854)出生在德國(guó)巴伐利亞州的埃爾蘭根。父親是個(gè)鎖匠,愛好物理和數(shù)學(xué)。歐姆自幼受到父親的教導(dǎo),在科學(xué)和技術(shù)方面得到了不少的啟迪。在大學(xué)期間,因生活困難,不得不退學(xué)去做家庭教師。但他仍然堅(jiān)持學(xué)習(xí),終于完成了學(xué)業(yè),獲得了博士學(xué)位。他曾在幾處中學(xué)任教,并在繁重的工作之余,堅(jiān)持進(jìn)行科學(xué)研究。

  歐姆正處在電學(xué)飛速發(fā)展的時(shí)期,新的電學(xué)成果不斷地涌現(xiàn),其他科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)激勵(lì)著他去進(jìn)一步探索一個(gè)重要的問題:使用伏打電池的電路中,電流強(qiáng)度可能隨電池?cái)?shù)目的增多而增大,但是,這中間到底存在什么規(guī)律呢?他決心通過實(shí)驗(yàn)尋找答案。

  當(dāng)時(shí)還沒有測(cè)量電流強(qiáng)弱的儀器,歐姆曾設(shè)想用電流的熱效應(yīng)去測(cè)量電流的強(qiáng)弱,但沒有成功。

  1821年施魏格爾和波根多夫發(fā)明了一種原始的電流計(jì),這個(gè)儀器的發(fā)明使歐姆受到鼓舞。他利用業(yè)余時(shí)間,向工人學(xué)習(xí)多種加工技能,決心制作必要的電學(xué)儀器與設(shè)備。為了準(zhǔn)確地量度電流,他巧妙地利用電流的磁效應(yīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)電流扭秤。用一根扭絲掛一個(gè)磁針,讓通電的導(dǎo)線與這個(gè)磁針平行放置,當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí),磁針就偏轉(zhuǎn)一定的角度,由此可以判斷導(dǎo)線中電流的強(qiáng)弱了。他把自己制作的電流計(jì)連在電路中,并創(chuàng)造性地在放磁針的度盤上劃上刻度,以便記錄實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。這樣,1825年從根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出了一個(gè)公式,可惜是錯(cuò)的,用這個(gè)公式計(jì)算的結(jié)果與歐姆本人后來的實(shí)驗(yàn)也不一致。歐姆很后悔,意識(shí)到問題的嚴(yán)重性,打算收回已發(fā)出的論文,可是已經(jīng)晚了,論文已發(fā)散出去了。急于求成的輕率做法,使他吃了苦頭,科學(xué)家對(duì)他也表示反感,認(rèn)為他是假充內(nèi)行。

  歐姆決心要挽回影響和損失,更重要的是還要繼續(xù)通過實(shí)驗(yàn)找規(guī)律。這時(shí)歐姆多么需要人們的理解和支持啊!當(dāng)時(shí)有位科學(xué)家叫波根多夫,從歐姆這位中學(xué)教師身上看到了追求真理勇于創(chuàng)新的才華,寫信鼓勵(lì)歐姆繼續(xù)干下去。并建議他在實(shí)驗(yàn)中,使用更加穩(wěn)定的塞貝克溫差電池。這種電池是1821年由塞貝克發(fā)明的,它的原理是:用鋼、鉍兩種不同的導(dǎo)線連接而組成的電路中,兩個(gè)接頭的溫度不同時(shí)可以產(chǎn)生電流,溫差越大,電流越強(qiáng)。歐姆鼓起勇氣,用了溫差電池重新認(rèn)真地做實(shí)現(xiàn),他把一個(gè)接頭浸入沸水中,溫度保持100℃,另一接頭埋入冰塊,溫度保持0℃,從而保證一個(gè)能供應(yīng)穩(wěn)定電壓的電源。多次實(shí)驗(yàn)之后,終于在1827年提出了一個(gè)關(guān)系式:X=a/(b+x)式中X表示電流強(qiáng)度,a表示電動(dòng)勢(shì)(高中物理中學(xué)到),b+x表示電阻,b是電源內(nèi)部的電阻,x為外部電路的電阻。這就是歐姆定律,這在電學(xué)史上是具有里程碑意義的貢獻(xiàn)。

  但是,科學(xué)界仍不承認(rèn)歐姆的科學(xué)發(fā)現(xiàn),許多人對(duì)他還抱有成見,甚至認(rèn)為定律太簡(jiǎn)單,不足為信。這一切使歐姆也感到萬分痛苦和失望。

  但是,真理之光終究會(huì)放射出來的。說來也湊巧,1831年有位叫波利特的科學(xué)家發(fā)表了一篇論文,得到的是與歐姆同樣的結(jié)果。這才引起科學(xué)界對(duì)歐姆的重新注意。

  1841年,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)授予他科普利金質(zhì)獎(jiǎng)?wù),并且宣稱歐姆定律是“在精密實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中最突出的發(fā)現(xiàn)”。他得到了應(yīng)有的榮譽(yù)。

  1854年歐姆與世長(zhǎng)辭。十年之后英國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)為了紀(jì)念他,決定用歐姆的名字作為電阻單位的名稱。使人們每當(dāng)使用這個(gè)術(shù)語時(shí),總會(huì)想起這位勤奮頑強(qiáng)、卓有才能的中學(xué)教師。

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