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欧姆定律研究论文

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欧姆定律研究论文

简述:在同一电路中,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,这就是欧姆定律. 欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系,其结果于1825年5月在他的第一篇科学论文中发表.在这个实验中,他碰到了测量电流强度的困难.在德国科学家施威格发明的检流计启发下,他把斯特关于电流磁效应的发现和库化扭秤方法巧妙地结合起来,设计了一个电流扭力秤,用它测量电流强度.欧姆从初步的实验中发出,电流的电磁力与导体的长度有关.其关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有什么直接联系.欧姆在当时也没有把电势差(或电动势)、电流强度和电阻三个量联系起来. 在欧姆之前,虽然还没有电阻的概念,但是已经有人对金属的电导率(传导率)进行研究.欧姆很努力,1825年7月,欧姆也用上述初步实验中所用的装置,研究了金属的相对电导率.他把各种金属制成直径相同的导线进行测量,确定了金、银、锌、黄铜、铁等金属的相对电导率.虽然这个实验较为粗糙,而且有不少错误,但欧姆想到,在整条导线中电流不变的事实表明电流强度可以作为电路的一个重要基本量,他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究. 在以前的实验中,欧姆使用的电池组是伏打电堆,这种电堆的电动势不稳定,使他大为头痛.后来经人建议,改用铋铜温差电偶作电源,从而保证了电源电动势的稳定. 1826年,欧姆用上面图中的实验装置导出了他的定律.在木质座架上装有电流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盘,s是观察用的放大镜,m和m'为水银杯,abb'a'为铋框架,铋、铜框架的一条腿相互接触,这样就组成了温差电偶.A、B是两个用来产生温差的锡容器.实验时把待研究的导体插在m和m'两个盛水银的杯子中,m和m'成了温差电池的两个极. 欧姆准备了截面相同但长度不同的导体,依次将各个导体接入电路进行实验,观测扭力拖拉磁针偏转角的大小,然后改变条件反复操作,根据实验数据归纳成下关系: x=q/(b+l)式中x表示流过导线的电流的大小,它与电流强度成正比,A和B为电路的两个参数,L表示实验导线的长度. 1826年4月欧姆发表论文,把欧姆定律改写为:x=ksa/ls为导线的横截面积,K表示电导率,A为导线两端的电势差,L为导线的长度,X表示通过L的电流强度.如果用电阻l'=l/ks代入上式,就得到X=a/I'这就是欧姆定律的定量表达式,即电路中的电流强度和电势差成正比而与电阻成反比.为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示. 电阻的单位欧姆简称欧.1欧定义为:当导体两端电势差为1伏特,通过的电流是1安培时,它的电阻为1欧. 一个导体的电阻R不仅取决于导体的性质,它还与工作点的温度有关.对于有些金属、合金和化合物,当温度降到某一临界温度T°C时,电阻率会突然减小到无法测量,这就是超导电现象. 导体的电阻与温度有关.一般来说,金属导体的电阻会随温度升高而增大,如电灯泡中钨丝的电阻.半导体的电阻与温度的关系很大,温度稍有增加电阻值即会减小很多.通过实验可以找出电阻与温度变化之间的关系,利用电阻的这一特性,可以制造电阻温度计(通常称为“热敏电阻温度计”). 部分电路欧姆定律公式:I=U/R 其中:I、U、R——三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻. 由欧姆定律所推公式: 串联电路: I总=I1=I2(串联电路中,各处电流相等) U总=U1+U2(串联电路中,总电压等于各处电压的总和) R总=R1+R2+.+Rn U1:U2=R1:R2 并联电路: I总=I1+I2(并联电路中,干路电流等于各支路电流的和) U总=U1=U2 (并联电路中,各处电压相等) 1/R总=1/R1+1/R2 I1:I2=R2:R1 R总=R1·R2\(R1+R2) R总=R1·R2·R3:R1·R2+R2·R3+R1·R3 即1/R总=1/R1+1/R2+……+1/Rn I=Q/T电流=电荷量/时间 (单位均为国际单位制) 也就是说:电流=电压/ 电阻 或者 电压=电阻×电流『只能用于计算电压、电阻,并不代表电阻和电压或电流有变化关系』 欧姆定律通常只适用于线性电阻,如金属、电解液(酸、碱、盐的水溶液). I=E/(R+r) 其中E为电动势,r为电源内阻,内电压U内=Ir,E=U内+U外 适用范围:纯电阻电路 闭合电路中的能量转化: E=U+Ir EI=UI+I^2R P释放=EI P输出=UI 纯电阻电路中 P输出=I^2R

欧姆定律是探究在同一电路中,通过导体的电流强度,和导体两端的电压、导体电阻之间的关系,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,这就是欧姆定律。数学表达式 I=U/R   由欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I或U=IR不能说导体的电阻与其两端的电压成正比,与通过其的电流成反比,因为导体的电阻是它本身的一种属性,取决于导体的长度、横截面积、材料和温度决定。R=U/I=ρL/S

欧姆是一个天才的研究者.欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系,其结果于1825年5月在他的第一篇科学论文中发表,在这个实验中,他碰到了测量电流强度的困难。在德国科学家施威格发明的检流计启发下,他把斯特关于电流磁效应的发现和库化扭秤方法巧妙地结合起来,设计了一个电流扭力秤,用它测量电流强度。欧姆从初步的实验中发出,电流的电磁力与导体的长度有关。其关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有什么直接联系。欧姆在当时也没有把电势差(或电动势)、电流强度和电阻三个量联系起来。在欧姆之前,虽然还没有电阻的概念,但是已经有人对金属的电导率(传导率)进行研究。1825年7月,欧姆也用上述初步实验中所用的装置,研究了金属的相对电导率。他把各种金属制成直径相同的导线进行测量,确定了金、银、锌、黄铜、铁等金属的相对电导率。虽然这个实验较为粗糙,而且不不少错误,但欧姆想到,在整条导线中电流不变的事实表明电流强度可以作为电路的一个重要基本量,他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究。在以前的实验中,欧姆使用的电池组是伏打电堆,这种电堆的电动势不稳定,使他大为头痛。后来经人建议,改用铋铜温差电偶作电源,从而保证了电源电动势的稳定。1826年,欧姆用上面图中的实验装置导出了他的定律。在木质座架上装有电流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盘,S是观察用的放在镜,m和m'为水银杯,abb'a'为铋框架,铋、铜框架的一条腿相互接触,这样就组成了温差电偶。A、B是两个用来产生温差的锡容器。实验时把待研究的导体插在m和m'两个盛水银的杯子中,m和m'成了温差电池的两个极。欧姆准备了截面相同但长度不同的导体,依次将各个导体接入电路进行实验,观测扭力拖拉磁针偏转角的大小,然后改变条件反复操作,根据实验数据归纳成下关系:x=q/(b+l)式中x表示流过导线的电流的大小,它与电流强度成正比,A和B为电路的两个参数,L表示实验导线的长度。1826年4月欧姆发表论文,把欧姆定律改写为:x=ksa/ls为导线的横截面积,K表示电导率,A为导线两端的电势差,L为导线的长度,X表示通过L的电流强度。如果用电阻l'=l/ks代入上式,就得到x=a/l'这就是欧姆定律的定量表达式,即电路中的电流强度和电势差成正而与电阻成反比。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。1欧姆定义为电位差为1伏特时恰好通过以安培电流的电阻。欧姆定律公式:I=U/R其中:I、U、R——三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻。

欧姆定律的简述是:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,和电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1827年发表的《The galvanic circuit investigated mathematically》[1]论文提出的。随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。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。常见简述:在同一电路中,通过某一导体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,这就是欧姆定律。公式: 公式中物理量的单位:I:(电流)的单位是安培(A)、U:(电压)的单位是伏特(V)、R :(电阻)的单位是欧姆(Ω)。(注意:由欧姆定律的推导式【U=IR;R=U/I】不能得到①:电压即为电流与电阻之积;②:电阻即为电压与电流的比值。所以,这些变形公式仅作计算参考,并无具体实际意义。)欧姆定律成立时,以导体两端电压为横坐标,导体中的电流I为纵坐标,所做出的曲线,称为伏安特性曲线。这是一条通过坐标原点的直线,它的斜率为电阻的倒数。具有这种性质的电器元件叫线性元件,其电阻叫线性电阻或欧姆电阻。[2]欧姆定律不成立时,伏安特性曲线不是过原点的直线,而是不同形状的曲线。把具有这种性质的电器元件,叫作非线性元件。[2]全电路公式: E为电源电动势,单位为伏特(V);R是负载电阻,r是电源内阻,单位均为欧姆符号是Ω.I的单位是安培(A).詹姆斯·麦克斯韦诠释詹姆斯·麦克斯韦诠释欧姆定律为,处于某状态的导电体,其电动势与产生的电流成正比。因此,电动势与电流的比例,即电阻,不会随着电流而改变。在这里,电动势就是导电体两端的电压。参考这句引述的上下文,修饰语“处于某状态”,诠释为处于常温状态,这是因为物质的电阻率通常相依于温度。根据焦耳定律,导电体的焦耳加热(Joule heating)与电流有关,当传导电流于导电体时,导电体的温度会改变。电阻对于温度的相依性,使得在典型实验里,电阻相依于电流,从而很不容易直接核对这形式的欧姆定律。

欧姆定律论文

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。

欧姆定律是在同一电路中,通过某段导体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。

该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。

随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。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。

1841年,英国皇家学会授予欧姆科普勒奖章,并且称欧姆定律是“在精密实验领域中最突出的发现”。

欧姆定律成立时,以导体两端电压为横坐标,导体中的电流I为纵坐标,所做出的曲线,称为伏安特性曲线。这是一条通过坐标原点的直线,它的斜率为电阻的倒数。具有这种性质的电器元件叫线性元件,其电阻叫线性电阻或欧姆电阻。

欧姆定律不成立时,伏安特性曲线不是过原点的直线,而是不同形状的曲线。把具有这种性质的电器元件,叫作非线性元件。

詹姆斯·麦克斯韦诠释欧姆定律为,处于某状态的导电体,其电动势与产生的电流成正比。因此,电动势与电流的比例,即电阻,不会随着电流而改变。在这里,电动势就是导电体两端的电压。

欧姆定律内容到底是什么?

欧姆是一个天才的研究者. 欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系,其结果于1825年5月在他的第一篇科学论文中发表,在这个实验中,他碰到了测量电流强度的困难。在德国科学家施威格发明的检流计启发下,他把斯特关于电流磁效应的发现和库化扭秤方法巧妙地结合起来,设计了一个电流扭力秤,用它测量电流强度。欧姆从初步的实验中发出,电流的电磁力与导体的长度有关。其关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有什么直接联系。欧姆在当时也没有把电势差(或电动势)、电流强度和电阻三个量联系起来。 在欧姆之前,虽然还没有电阻的概念,但是已经有人对金属的电导率(传导率)进行研究。1825年7月,欧姆也用上述初步实验中所用的装置,研究了金属的相对电导率。他把各种金属制成直径相同的导线进行测量,确定了金、银、锌、黄铜、铁等金属的相对电导率。虽然这个实验较为粗糙,而且不不少错误,但欧姆想到,在整条导线中电流不变的事实表明电流强度可以作为电路的一个重要基本量,他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究。 在以前的实验中,欧姆使用的电池组是伏打电堆,这种电堆的电动势不稳定,使他大为头痛。后来经人建议,改用铋铜温差电偶作电源,从而保证了电源电动势的稳定。 1826年,欧姆用上面图中的实验装置导出了他的定律。在木质座架上装有电流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盘,S是观察用的放在镜,m和m'为水银杯,abb'a'为铋框架,铋、铜框架的一条腿相互接触,这样就组成了温差电偶。A、B是两个用来产生温差的锡容器。实验时把待研究的导体插在m和m'两个盛水银的杯子中,m和m'成了温差电池的两个极。 欧姆准备了截面相同但长度不同的导体,依次将各个导体接入电路进行实验,观测扭力拖拉磁针偏转角的大小,然后改变条件反复操作,根据实验数据归纳成下关系: x=q/(b+l)式中x表示流过导线的电流的大小,它与电流强度成正比,A和B为电路的两个参数,L表示实验导线的长度。 1826年4月欧姆发表论文,把欧姆定律改写为:x=ksa/ls为导线的横截面积,K表示电导率,A为导线两端的电势差,L为导线的长度,X表示通过L的电流强度。如果用电阻l'=l/ks代入上式,就得到x=a/l'这就是欧姆定律的定量表达式,即电路中的电流强度和电势差成正而与电阻成反比。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。1欧姆定义为电位差为1伏特时恰好通过以安培电流的电阻。 欧姆定律公式:I=U/R 其中:I、U、R——三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻。

欧姆龙plc毕业论文

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物理定律研究论文

牛顿第一定律是经典力学中的三大定律之一,也叫作惯性定律。下文是我为大家整理的关于2017物理学术论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考! 2017物理学术论文篇1 牛顿第一定律的探索 摘 要: 牛顿第一定律是经典力学中的三大定律之一,也叫作惯性定律,确立了运动和力之间的关系,是动力学的奠基石,为后面学习共点力平衡的知识打下了坚实的基础,为后续牛顿定律的学习做好了准备。 关键词: 牛顿第一定律 伽利略 匀速直线运动 惯性 牛顿第一定律选自人教版必修一第四章第一节,放在运动学和力学内容之后,教材安排合理,知识点紧凑,但是很多教师在讲这节内容时对牛顿第一定律的起源讲解得比较少,因此学生对相关科学家的贡献了解得非常少。 要想深刻理解牛顿第一定律的内容,就必须了解亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿这几位科学家做出的贡献,接下来沿着历史足迹重现这个物理思想的形成过程。 1.引路者―亚里士多德 在了解亚里士多德的贡献之前,我们先了解一下亚里士多德这个人。亚里士多德是古希腊哲学家、科学家和 教育 学家,他是柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。他一生勤奋致学,写下了大量著作,研究的领域非常广泛,包括物理学、诗歌(包括戏剧)、音乐、生物学、动物学、逻辑学等,堪称古希腊的 百科 全书。 在物理学中亚里士多德的成就很多,但是最常被提到的却是他所犯的错误。在研究自由落体运动时,根据生活 经验 ,他认为重的物体比轻的物体下落的速度快,最终被伽利略推翻。 他在研究力和运动之间的关系时,提出假设“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动”。当看到一个物体在运动,必然有一个物体在推动它,当没有推力时,它就会停止移动。如风过树摆,风停树静,这些日常生活现象很好地符合他的观点,于是他在日常观察基础上经过思考之后得出结论――力是维持物体运动的原因。 虽然他的观点最终被伽利略推翻,但是他所做的贡献是不可磨灭的,他的贡献在于他把运动和力结合起来。 2.探路者―伽利略 当时亚里士多德的学说与____教义结合,这样的结合让他的学说成为权威,两千多年来一直没有人质疑他的观点,直到伽利略用著名的斜面理想实验推翻了他的观点。伽利略认为将人们引入歧途的是摩擦力,在日常生活运动中,摩擦是难以避免的。 他注意到当小球沿水平面运动时,由于摩擦力的作用,球最终会停下来。他发现表面越光滑,球会运动得越远,于是,他推断:若没有摩擦力,球将永远运动下去。 伽利略为了证明他的思想,设计了著名的斜面理想实验,实验过程如下: 第一步:让小球从斜面静止开始向下运动,小球将会冲上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将冲上原来的高度; 第二步:减小第二个斜面的倾角,小球仍然会达到同一个高度,但是小球在斜面上运动的距离要远一些。继续减小斜面的倾角,小球达到同一个高度时运动的距离就会更远; 第三步:如果将第二个斜面放平,球会到达多远的位置? 在第一步和第二步的基础上,很容易得出结论:球将永远运动下去,不需要力推动。他指出力并不是维持物体运动的原因。伽利略构想的理想实验(又称假想实验)是以可靠的事实为基础的,把实验与逻辑推理和谐地结合在一起,这种科学探究 方法 有力地推动了科学发展和进步。 3.探路者―笛卡尔 笛卡尔是与伽利略同时代的法国著名科学家,相对于亚里士多德和伽利略,很多学生对笛卡尔的贡献了解得更少,很多老师讲解时一笔带过,学生认为笛卡尔的思想和伽利略的思想相似,并没有什么发展,这是不对的。 笛卡尔指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来又不偏离原来的方向。 笛卡儿最早认识到惯性定律是解决力学问题的关键所在,最早把惯性定律作为原理加以确立,这对后来牛顿的综合工作有极其深远的影响。笛卡尔 想象力 丰富,他的许多观点都具有启发性,笛卡尔的贡献就在于他是第一个认识到力是改变物体运动状态的原因的。 4.铺路者―牛顿 “如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”,这句话大家耳熟能详,这是著名的科学家牛顿说过的话。牛顿在伽利略和笛卡尔工作的基础上,在隔了一代人之后,在《自然哲学的数学原理》一书中定义了力和惯性的概念,把物体运动的原因加以概括和提炼,提出了牛顿第一定律,这也是牛顿三大定律中最基本的定律。 他认为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。牛顿之所以能够成功,是因为他站在巨人的肩膀上,勤奋学习,不断发现新知识。 这些科学家的贡献是巨大的,牛顿第一定律不断地发展,逐渐地完善,是几代人共同不懈努力的结果,一个规律的发现并不是一帆风顺的,一开始的认识可能是错误的,需要人类不断探索才能发现真理。 这些科学家在科学研究过程中是极其艰难的,需要付出大量精力和心血,才能发现现象背后的真理。通过对物理学历史发展过程的考察,有助于学生了解科学家认识和发现物理定理、定律的基本方法,从而“以史为鉴”,培养学生以科学家认识世界的方式认识世界。 参考文献: [1]郭桂周,于海波.“牛顿第一定律”物理学史辨――兼论宗教对近代科学起源的推动作用[J].物理教师,2012,33(11). [2]李良杰.牛顿第一定律的教材编制摭论[J].课程教学研究,2013(2). 2017物理学术论文篇2 牛顿第一定律的探索 摘 要: 牛顿第一定律是经典力学中的三大定律之一,也叫作惯性定律,确立了运动和力之间的关系,是动力学的奠基石,为后面学习共点力平衡的知识打下了坚实的基础,为后续牛顿定律的学习做好了准备。 关键词: 牛顿第一定律 伽利略 匀速直线运动 惯性 牛顿第一定律选自人教版必修一第四章第一节,放在运动学和力学内容之后,教材安排合理,知识点紧凑,但是很多教师在讲这节内容时对牛顿第一定律的起源讲解得比较少,因此学生对相关科学家的贡献了解得非常少。 要想深刻理解牛顿第一定律的内容,就必须了解亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿这几位科学家做出的贡献,接下来沿着历史足迹重现这个物理思想的形成过程。 1.引路者―亚里士多德 在了解亚里士多德的贡献之前,我们先了解一下亚里士多德这个人。亚里士多德是古希腊哲学家、科学家和教育学家,他是柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。他一生勤奋致学,写下了大量著作,研究的领域非常广泛,包括物理学、诗歌(包括戏剧)、音乐、生物学、动物学、逻辑学等,堪称古希腊的百科全书。 在物理学中亚里士多德的成就很多,但是最常被提到的却是他所犯的错误。在研究自由落体运动时,根据生活经验,他认为重的物体比轻的物体下落的速度快,最终被伽利略推翻。 他在研究力和运动之间的关系时,提出假设“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动”。当看到一个物体在运动,必然有一个物体在推动它,当没有推力时,它就会停止移动。如风过树摆,风停树静,这些日常生活现象很好地符合他的观点,于是他在日常观察基础上经过思考之后得出结论――力是维持物体运动的原因。 虽然他的观点最终被伽利略推翻,但是他所做的贡献是不可磨灭的,他的贡献在于他把运动和力结合起来。 2.探路者―伽利略 当时亚里士多德的学说与____教义结合,这样的结合让他的学说成为权威,两千多年来一直没有人质疑他的观点,直到伽利略用著名的斜面理想实验推翻了他的观点。伽利略认为将人们引入歧途的是摩擦力,在日常生活运动中,摩擦是难以避免的。 他注意到当小球沿水平面运动时,由于摩擦力的作用,球最终会停下来。他发现表面越光滑,球会运动得越远,于是,他推断:若没有摩擦力,球将永远运动下去。 伽利略为了证明他的思想,设计了著名的斜面理想实验,实验过程如下: 第一步:让小球从斜面静止开始向下运动,小球将会冲上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将冲上原来的高度; 第二步:减小第二个斜面的倾角,小球仍然会达到同一个高度,但是小球在斜面上运动的距离要远一些。继续减小斜面的倾角,小球达到同一个高度时运动的距离就会更远; 第三步:如果将第二个斜面放平,球会到达多远的位置? 在第一步和第二步的基础上,很容易得出结论:球将永远运动下去,不需要力推动。他指出力并不是维持物体运动的原因。伽利略构想的理想实验(又称假想实验)是以可靠的事实为基础的,把实验与逻辑推理和谐地结合在一起,这种科学探究方法有力地推动了科学发展和进步。 3.探路者―笛卡尔 笛卡尔是与伽利略同时代的法国著名科学家,相对于亚里士多德和伽利略,很多学生对笛卡尔的贡献了解得更少,很多老师讲解时一笔带过,学生认为笛卡尔的思想和伽利略的思想相似,并没有什么发展,这是不对的。 笛卡尔指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来又不偏离原来的方向。 笛卡儿最早认识到惯性定律是解决力学问题的关键所在,最早把惯性定律作为原理加以确立,这对后来牛顿的综合工作有极其深远的影响。笛卡尔想象力丰富,他的许多观点都具有启发性,笛卡尔的贡献就在于他是第一个认识到力是改变物体运动状态的原因的。 4.铺路者―牛顿 “如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”,这句话大家耳熟能详,这是著名的科学家牛顿说过的话。牛顿在伽利略和笛卡尔工作的基础上,在隔了一代人之后,在《自然哲学的数学原理》一书中定义了力和惯性的概念,把物体运动的原因加以概括和提炼,提出了牛顿第一定律,这也是牛顿三大定律中最基本的定律。 他认为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。牛顿之所以能够成功,是因为他站在巨人的肩膀上,勤奋学习,不断发现新知识。 这些科学家的贡献是巨大的,牛顿第一定律不断地发展,逐渐地完善,是几代人共同不懈努力的结果,一个规律的发现并不是一帆风顺的,一开始的认识可能是错误的,需要人类不断探索才能发现真理。 这些科学家在科学研究过程中是极其艰难的,需要付出大量精力和心血,才能发现现象背后的真理。通过对物理学历史发展过程的考察,有助于学生了解科学家认识和发现物理定理、定律的基本方法,从而“以史为鉴”,培养学生以科学家认识世界的方式认识世界。 参考文献: [1]郭桂周,于海波.“牛顿第一定律”物理学史辨――兼论宗教对近代科学起源的推动作用[J].物理教师,2012,33(11). [2]李良杰.牛顿第一定律的教材编制摭论[J].课程教学研究,2013(2).

关于牛顿第二定律研究论文阅读人数:1337人页数:4页wscq11wwgx“The alteration of motion is ever proportional to the motive force impressed; and is made in the direction of the right line in which that force is impressed.” “动量的变化与冲量成同向正比”——艾萨克•牛顿运动是物质无时无刻都在做的,2百年前伟大的物理学家,数学家,哲学家艾萨克•牛顿博士就在《自然哲学之数学原理》中做了探究。今天就让我们追寻前辈的足迹来一探辛秘。关于牛顿第二定律研究论文 Newton's Second Law of Motion-Force and Acceleration一、概述牛顿第二运动定律(Newton's second law of motion)说明了物体的加速度与物体所受的合力成正比,并和物体的质量成反比。而物体加速度的方向与合力的方向相同。以物理学的观点来看,牛顿第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”。即动量对时间的一阶导数等于外力之和。牛顿第二定律表明,物体的加速度与施加的合外力成正比,与物体的质量成反比,方向与合外力方向相同。这定律又称为“加速度定律”。以方程表达:,其中, F是合外力,是所有施加于物体的力的矢量和,m 是质量,a 是加速度。而数学上,牛顿第二定律通常表达为:这里实际上定义了质量为合外力与加速度的比率。这样定义的质量称为物体的惯性质量,是物体的固有属性,与外力无关。这样在数量上,施加于物体的合外力等于物体质量与加速度的乘积。国际标准制中,将力的单位定义为使得单位质量的物体得到单位加速度的所需[1],这与惯性质量的定义相容。具体来说,力、加速度、质量的单位分别规定为牛顿(N)、米每二次方秒(m/s2),公斤(kg)。施加1牛顿的力于质量为1公斤的物体,可以使此物体的加速度为1m/s2。也就是说,合外力只能造成物体朝着同方向的加速度运动。假定物体的质量、初始速度与初始位置为已知量,则从施加于物体的合外力,可以应用第二定律计算出物体的运动轨迹。这是一个非常有用的方法。1/4二、牛顿论述牛顿试着解释冲量与动量之间的关系。假设施加于物体的冲量造成了物体的动量改变,则双倍的冲量会造成双倍的动量改变,三倍的冲量会造成三倍的动量改变,不论冲量是全部同时施加,还是一部分一部分慢慢地施加,所造成的动量改变都一样。牛顿又试着解释这动量改变与原先动量之间的关系。这动量改变必定与施加的冲量同方向。假设在冲量施加之前,物体已具有某动量,则这动量改变会与原先动量相加或相减,依它们是同方向还是反方向而定,假设动量改变与原先动量呈某角度,则最终动量是两者按著角度合成的结果。牛顿所使用的术语的涵意、他对于第二定律的认知、他想要第二定律如何被众学者认知、以及牛顿表述与现代表述之间的关系,科学历史学者对于这些论题都已经做过广泛地研究与讨论三、实验[实验目的]验证牛顿第二定律,即质量一定时,物体的加速度与合外力大小成正比;合外力一定时,物体加速度大小和质量成反比。[实验原理]①、保持车质量不变,改变车所受合外力大小(改变砂的质量)。用打点计时器打出纸带,求出加速度,用图象法验证物体运动的加速度是否正比于物体所受到的合外力。②、保持砂子质量不变,改变研究对象质量。利用打点计时器打出的纸带,求出运动物体加速度,用图象法验证物体的加速度是否反比于物体的质量。[实验器材]纸带和复写纸、小车、小桶、细绳、砂子、刻度尺、砝码、打点计时器、低压学生电源、天平(带有一套砝码)、附有定滑轮的长木板。[实验步骤]①、用天平测出车和桶的质量M和M'。在车上加砝码,在桶内放入适量砂,使桶和砂总质量远小于车和砝码总质量,记下砝码和砂的质量m和m'。 ②、安装好实验装置。③、平衡车和纸带受的摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下垫一块木板,反复移动木板位置,直到车在斜面上运动时可保持匀速直线运动,这时车拖着纸带运动时所受的阻力恰与车所受到的重力在斜面方向上的分量平衡。④、把细绳系在小车上,并绕过滑轮悬挂小桶。接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。取下纸带,在纸带上标上纸带号码。2/4 ⑤、保持车的质量不变,通过改变砂桶的质量而改变车所受到的牵引力,再做几次实验。⑥、在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测量各计数点间的距离Sn,利用公式 Δs=at2,算出各条纸带所对应的小车的加速度。⑦、根据实验结果画出车运动的a─F图线,如图线是过原点的倾斜直线,则证明物体运动的加速度a和合外力大小成正比。⑧、保持砂子和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验。⑨、根据实验结果画出小车运动时的a~图线,如果图线是过原点的的倾斜直线,则证明物体运动的加速度a和物体的质量大小成反比。[注意事项]①(M'+m')取30~100克,(M+m)大于1千克,满足 ②、平衡摩擦时,要让车拖着纸带运动,且打点计时器要打点。摩擦力一经平衡,当改变小车的质量或改变小桶的质量时,不需要重新平衡摩擦力。③、a─F图象不过坐标原点的原因和调节方法图线和横轴相交的原因是阻力大于下滑力,此时应该增大长木板的倾角B、图线和纵轴相交的原因是下滑力大于阻力,应该减小长木板的倾角。[实验思考题]1[ 1、3 ]在验证牛顿第二定律的实验中,平衡摩擦力时 不能将装砂子的小桶用细绳通过滑轮系在小车上小车后的纸带必须连好,但打点计时器可以不打点应使打点计时器打在纸带上的相邻点迹间的距离相等每次改变小车的质量,必须再次平衡摩擦力2[ A、C、D ]在做验证牛顿第二定律实验时应该使砂子和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差3/4 可用天平测得小桶和砂的总质量m1,小车和砝码的总质量m2,根据公式求出

牛顿第一定律的教学研究,在中学物理教学研究中早已不是一个新问题了.许多物理教育工作者对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解,并且得到了满意的教学效果. 当我们在教学实践中运用这些教学策略时,我们发现,确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果.然而,当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时,令我们十分吃惊的是:学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差.这使得我们困惑不解.为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差?是教师教的原因,还是学生学的原因,抑或两者兼而有之.这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考,进一步,我们从学生的认知心理上,对这一规律的教学进行了深入的研究. 1 通常牛顿第一定律的教学,一般是按教材编排顺序,先进行演示实验引出课题,然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论,消除“力是维持物体运动原因”的错误观念,进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性,最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象,从而完成整个教学过程. 为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况,我们曾用这样一道题目来检测学生.题目如下.你坐在向前匀速直线运动的汽车里,将手中的钥匙竖直上抛,问当钥匙落下来时是落在手里,还是落在手后面.全班56名同学在试卷上皆答:落在手后面.问其原因,皆曰:汽车在走,而钥匙抛出后不再向前走了. 2 怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果,使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足.我们认为,囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒,而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源. 认知心理学的理论告诉我们,学生学习物理概念、规律时所形成的错误,常常是由于其头脑中的前科学概念的影响. 所谓前科学概念,是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中,对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念.比如牛顿第一定律就是如此.在物理教学中,那种认为只需要“正面”传授知识,学生就能接受,如果他们仍不理解,可以多讲几遍就能达到目的的想法,实践证明是过于天真了.因为在有些学生的经验中,早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因“的理论类似的观念.这样,当他们学习了牛顿第一定律之后,就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中,牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词.让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时,他们也能解释得头头是道.但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时,他们却又运用亚里士多德的理论去解释,其错误观念暴露无遗.这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在. 3 研究和改进牛顿第一定律的教学,应当了解学生头脑中前科学概念的特点. 第一,学生头脑中的前科学概念是自发形成的. 过去,我们在教学中,常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”,教师可以在上面任意涂画,事实并非如此.学生在长期的生活实践当中,逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法.他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动,而在力停止作用时物体静止,于是主观地断言:有力,则物体运动;无力,则物体静止.这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论. 第二,学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性. 由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的,所以它以潜在的形式存在.这包含两方面的意义.其一是学生自己并没有意识到它的存在,因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念.其二是前科学概念平时并不表现出来,但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来.比如前述测验表明,许多有10多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念,然而他们自己却并不知道. 第三,学生头脑中的前科学概念具有顽固性. 由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念,且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念.因此,学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的. 国内外物理教育界近年来的一些研究表明:一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念,要想加以转变是极其困难的.尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念,更是如此. 按照皮亚杰的理论,学生认识什么和如何行动,主要决定于他们所具有的认知图式(思维模式),而不完全取决于教师所讲述的内容.他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息.在有错误认识存在的情形下,就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西.

大哥,论文自己写呀

汤姆研究论文

“我们都感到,对困难必须正视,不能回避;应当把它放在心里,希望能够解决它。无论如何,每个困难一定有解决的办法,虽然我们可能一生没有能找到。”从这句话中我们可以看出一位执著追求真理,谦虚谨慎、意志坚强、不怕失败、百折不挠的科学家形象。他这种终生不懈地为科学事业奋斗的精神,永远值得我们后人敬仰。

他就是热力学主要奠基人之一的威廉·汤姆生,他的另一个名字叫开尔文。也许我们会感到惊奇,开尔文是个温度单位,看到它时可能立即就会想到这个单位是纪念一位科学家开尔文,怎么变成了威廉·汤姆生。开尔文是一个勋爵衔,因为威廉·汤姆生在对大西洋第一条电缆的安装工程上作出了突出的贡献,所以英国女王授予了他这个头衔,后世一般称威廉·汤姆生为开尔文勋爵。

威廉·汤姆生1824年生于爱尔兰,10岁入读格拉斯哥大学,14岁开始学习大学程度的课程。15岁时凭一篇题为《地球形状》的文章获得大学的金奖章。17岁时,曾赋诗言志:“科学领路到哪里,就在哪里攀登不息”,可见他是一个有着极高天赋和顽强意志的人。

汤姆生一生的研究范围广泛,在热学、电磁学、流体力学、数学、工程应用等方面都作出了极大的贡献,尤其在热力学的发展中,成就最突出。

在19世纪的时候,物理学界依然普遍相信热是一种不生不灭的物质。1848年,威廉·汤姆生根据盖-吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论创立了热力学温标,并指出:“这个温标的特点是它完全不依赖于任何特殊的物理性质。”这就是现代科学意义上的标准温标。

在研究了焦耳的多篇关于电流生热的论文后,汤姆生开始改变以前的想法和焦耳进行合作研究,发现了热力学第一定律(能量守恒定律)。

1851年汤姆生发表了题为“热动力理论”的论文,写出了热力学第二定律的汤姆生表述:我们不可能从单一热源取热,使它完全变为有用功而不产生其它影响。近代物理虽然修正了很多古典物理理论的错误,但是热力学定律仍然是正确而普遍的宏观物理定律。他从热力学第二定律断言,能量耗散是普遍的趋势。同年,威廉·汤姆生利用卡诺循环建立绝对温标,重新设定水的熔点为度,沸点为度。为了纪念他的贡献,绝对温度的单位以开尔文(Kelvn,K)来命名。

1852年汤姆生与焦耳合作进一步研究气体的内能,对焦耳气体自由膨胀实验作了改进,发现了焦耳-汤姆生效应。这一发现成为获得低温的主要方法之一,广泛地应用到低温技术中。

汤姆生的一生是非常成功的,他可以算作世界上最伟大的科学家中的一位。他于1907年12月17日去世时,几乎得到了整个英国和全世界科学家的哀悼。他的遗体被安葬在威斯敏斯特教堂牛顿墓的旁边。

《汤姆·索亚历险记》是马克·吐温的四大名著之一。小说描写的是以汤姆·索亚为首的一群孩子天真浪漫的生活。他们为了摆脱枯燥无味的功课、虚伪的教义和呆板的生活环境,作出了种种冒险经历。 汤姆是个聪明爱动的孩子,在他身上集中体现了智慧、计谋、正义、勇敢乃至领导等诸多才能。他是一个多重角色的集合,足智多谋,富于同情心,对现实环境持反感态度,一心要冲出桎梏,去当绿林好汉,过行侠仗义的生活。 小说塑造的汤姆·索亚是个有理想有抱负同时也有烦恼的形象,他有血有肉,栩栩如生,给读者留下了深刻的印象。在姨妈眼里,他是个顽童,调皮捣蛋,可是她却一次又一次地被他的"足智多谋"给软化了。 故事梗概如下 ....汤姆·索亚是一个聪明但调皮的男孩。他父母双亡,住在严厉但也十分疼他的包莉姨妈家里。他活泼好动,还有着许多精灵鬼点子,而且不爱学习,总喜欢逃了学去钓鱼、和流浪儿哈克贝利·费恩去闲逛、玩“海盗”、搜集各种奇怪的物品……等等。他甚至喜欢上了名叫蓓琪·撒切尔的女孩,并想尽办法来“追求”她。 ....一日半夜,汤姆和哈克去坟地“试验”用死猫治疣子的方法时,意外地遇上了一场谋杀案——去盗尸的罗宾逊大夫、印第安人乔和酒鬼波特三个人发生争执,一怒之下,乔把大夫杀了,并把杀人罪赖到了被打晕的波特身上。当时吓得够呛的汤姆和哈克发誓,要对此事严守秘密。但汤姆在很长时间内一直陷于不安之中。 ....后来,汤姆由于蓓琪和他怄气而与好友乔·哈泼一起离家出走,和哈克一起坐筏子到一个小岛上去当“海盗”。镇上的人不知道他们的去向,以为他们在河里淹死了。在为他们举行葬礼的那天,他们三人却“奇迹般地”出现了。汤姆成了学校里的英雄。蓓琪也在不久之后与他重归于好…… ....不久后,法院终于要审理那场凶杀案——大家都以为凶手是波特时,汤姆克服恐惧,告发了印第安人乔,但乔却当场逃走了。汤姆陷入了极度不安之中 ....后来,汤姆和哈克去一个鬼屋“寻找海盗埋藏的财宝”的时候,发现乔装的印第安人乔和一个同伙在鬼屋中找到了一部分财宝,并且偷听到有一个“二号”——另一个藏宝藏的地方。他们决定找到“二号”。 ....几天后,蓓琪、汤姆和一些其他朋友去“野餐会”,他们来到了麦克杜格尔洞——一个迷宫般的岩洞里玩。汤姆和蓓琪光顾着玩耍,脱离了大伙儿,迷路了。他们在洞里历尽波折,饥饿、干渴、黑暗和恐惧不断袭击着无助的他们。过了好几天,他们也没找到出路。更可怕的是,他们在洞中看见了印第安人乔…… ....镇上的人们都以为他们死在洞中了,包莉姨妈和撒切尔一家都悲痛极了。直到一天半夜——镇上突然喧闹起来——汤姆和蓓琪被找到了!原来,汤姆牵着绑在石头上的风筝线探路,最后找到了一个出口。最后被几个好心人送了回来。 ....由于这件事,洞口被封了。汤姆知道后,便把印第安人乔在洞里的事告诉了蓓琪的爸爸撒切尔法官。法官便带人去查看,洞门被打开了,但印第安人乔早就饿死了。 ....后来,汤姆经过分析,判定宝藏已经被印第安人乔藏到岩洞中了。于是他和哈克偷偷地潜入到岩洞中,并根据他们偷听到的关于“二号”的描述,找到了一个宝箱——里面有一万两千余元!发现宝藏的他们成了大富翁。 ....《汤姆·索亚历险记》是一部真切地反映了儿童充满童趣的生活的小说。马克·吐温写作时取材于自己儿时在故乡——汉尼拔小镇上的所见所闻、亲身经历的人和事。所以令人感觉十分真实有趣,孩子们或许能在书中的人物身上找到与自己相似的地方,而大人们也能在书中拾到些自己童年时的味道。所以,这是一本老少皆宜的书。

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