题目列表(包括答案和解析)
苹果甜度的研究:某校的研究性学习小组通过发现了苹果的甜度和其电阻有一定关系,并初步得到了一种鉴别苹果甜度的方法.以下是该研究小组的研究过程和成果.请你在画线处完成填空,或根据提问作出解答.
(1)苹果电阻的测量.我们知道干燥的苹果表面覆盖有一层绝缘的蜡质物.可研究小组在探索中意外发现苹果的柄和苹果底部向内凹进的部分竟然是导电的,好像两个天然的电极.请用笔线代替导线,在下图中完成测量苹果电阻的实验电路.
(2)影响苹果电阻的因素.有同学在研究中提出:苹果的电阻不仅与苹果的甜度有关,还可能与苹果的不规则形状有关.为此,他们共设计了三个实验方案,经过讨论选择了一种方案进行实验,并获得了苹果的电阻与苹果的形状关系不大的结论.你认为实验小组选择了下面哪一种方案,为什么?
A.对同一苹果外围进行不同程度的切削,发现电阻不变
B.选择相同甜度不同形状的苹果进行测量,发现电阻不变
C.改变滑动变阻器的阻值,使苹果两端的电压发生变化,发现电阻不变
方案:________.选择的原因:________.
(3)探究通过苹果的电流与苹果汁中糖浓度的关系.研究小组最终得到了糖的浓度和用16 V电源电压测量苹果得到的电流关系如图.如果糖浓度达0.08 g/mL已感到甜了,那么用16 V电源电压测量苹果时获得200 μA的电流,这个苹果是________(填“甜”或“不甜”).
请你根据图中数据归纳出糖浓度(用P表示)在0.05~0.09 g/mL范围内,糖浓度与电流(用I表示)的关系,用数学公式表达,并在下图中画出关系图线.
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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