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题目列表(包括答案和解析)

欧姆

  欧姆(GeorgSimonOhm,1787~1854)德国物理学家,1787年3月16日生于巴伐利亚的埃朗根。他的父亲是一位对科学感兴趣的熟练锁匠,受好哲学和数学。在其父影响、教育下,他对数学很感兴趣,并掌握了一些金属加工技能,为他后来的学习和研究创造了良好条件;1811年毕业于埃朗根大学并取得哲学博士学位,先后在埃朗根和班堡等地中学任教;1817年出版第一本著作《几何教科书》;1817~1826年在科隆大学预科讲授数学和物理;1826~1833年在柏林军事学院任职;1833年起被聘为纽伦堡工艺学校物理教授;1841年英国皇家学会授予科普利奖章,1842年被接纳为英国皇家学会国外会员;1845年为巴伐利亚科学院院土;1849年任慕尼黑大学非常任教授,1852年为该校正式教授;1854年7月6日在慕尼黑逝世。

  欧姆最重要的贡献是建立电路定律。他是受到傅里叶热传导理论(导热杆中两点间热流量与两点温度差成正比)影响来研究他的定律的。当时还缺乏明确的电动势、电流强度乃至电阻概念,适用的电流计也正在探索中。他使用了温差电池和扭秤,经过多次试验和归纳计算,才获得成功。1825年发表第一篇论文《涉及金属传导接触电的定律的初步表述》,论述了电流的电磁力的衰减与导线长度的关系。进而,他通过实验测定了不同金属的电导率。在制作导线过程中,他直接受惠于父亲的精湛技艺。英国学者巴劳(P.Barlow)发现了电流在整个电路的各部分都是一样的,这个结果启发了欧姆,这使他想到可以把电流强度(当时他称为“电磁力”)作为电路中的一个基本量。进一步的实验,导致得出了以他的名字命名的定律。以后,他又对自己的实验工作进行了数学处理与理论加工,写成了《伽伐尼电路──数学研究》一书(1827年出版)。

  欧姆定律刚发表时,并没有受到德国学术界的重视,反而遭到各种非议与攻击。欧姆给当时普鲁士教育部长苏尔兹赠送一本他的著作,请求安排到大学工作。但这位部长对科学不感兴趣,只把他安排到军事学校。这时,一位在德国物理学界颇有地位的物理学家鲍耳(G.E.Pohl)首先撰文攻击欧姆的《伽伐尼电路──数学研究》一书,说这本书是“不可置信的欺骗”,“它的唯一目的是要亵读自然的尊严”。在强大的压力下,欧姆寄希望国王出面,解决事端。他给国王路德维希一世写信,并因此组成巴伐利亚科学院专门委员会进行审议,结果因意见不一,不了了之。在他给朋友的信中,流露出这一时期的痛苦心情:“《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”。只是当欧姆的工作后来在国外获得巨大声誉后,才在国内科学界得到关注。经过埃尔曼(P.Ermann,1764~1851)、多佛(H.W.Dove,1803~1879)和海尔曼(Hermann)等人多方努力,欧姆这才实现了他的多年愿望,担任慕尼黑大学物理学教授。为了纪念人他在电路理论方面的贡献,电阻单位命名为欧姆。

  他的研究工作还包括声学、光学等方面。

选自:《物理教师手册》


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安培

  安培(Andre-Marie Ampere,1775~1836)法国物理学家。1775年1月22日生于里昂一个富商家庭。从小受到良好的家庭教育。他父亲按照卢梭的教育思想,鼓励他走自学成才之路。12岁时就自学了微分运算和各种数学书籍,显示出较高的数学天赋。为了能到里昂图书馆去看接阅读欧勒、伯努利等人的拉丁文原著,他还花了几星期时间掌握了拉丁文。14岁时就钻研了当时狄德罗和达兰贝尔编的《百科全书》。没有上过任何学校,依靠自学,他掌握了各方面的知识。1793年(18岁)因其父在法国大革命时期被杀,为了糊口他做了家庭教师。在读了一本卢梭关于植物学的书以后,又重新燃起了他对科学的热情。1802年,在布尔让-布雷斯中央学校任物理学及化学教授,1808年被任命为新建的大学联合组织的总监事,此后一直担任此职。1814年被选为帝国学院数学部成员。1819年主持巴黎大学哲学讲座。1824年任法兰西学院实验物理学教授,1836年6月10日在马赛逝世。 

  他的兴趣十分广泛,早年是在数学方面,曾研究过概率论及偏微分方程,他的一篇关于博奕机遇的数学论文曾引起达朗贝尔的瞩目。后来又作了些化学研究,他只比阿伏加德罗晚三年导出阿伏加德罗定律。由于他高超的数学造诣,他成为将数学分析应用于分子物理学方面的先驱。他的研究领域还涉及植物学、光学、心理学、伦理学、哲学、科学分类学等方面。他写出了《人类知识自然分类的分析说明》(1834~1843)这一涉及各科知识的综合性著作。

  他的主要科学工作是在电磁学上。1820年奥斯特发现电流磁效应的消息由阿拉果带回巴黎,他作出迅速反应,在短短的一个多月时间内,提出了3篇论文,报告他的实验研究结果:通电螺线管与磁体相似;两个平行长直载流导线之间存在相互作用。进而他用实验证明,在地球磁场中,通电螺线管犹如小磁针样取向。一系列实验结果,提供给他一个重大线索:磁铁的磁性,是由闭合电流产生的。起先,他认为磁体中存在着一个大的环形电流,后来经好友菲涅耳提醒(宏观圆形电流会引起磁体中发热),提出分子电流假说。他试图参照牛顿力学的方法,处理电磁学问题。他认为在电磁学中与质点相对应的是电流元,所以根本问题是找出电流元之间的相互作用力。为此,自1820年10月起,他潜心研究电流间的相互作用,这期间显示了他的高超实验技巧。依据四个典型实验,他终于得出了两个电流元间的作用力公式。他把自己的理论称作“电动力学”。安培在电磁学方面的主要著作是《电动力学现象的数学理论》,它是电磁学的重要经典著作之一。

  此外,他还提出,在螺线管中加软铁芯,可以增强磁性。1820年他首先提出利用电磁,现象传递电报讯号。

  以他的姓氏安培命名的电流强度的单位,为国际单位制的基本单位之一。


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