歐 姆 定 律 5 E4 L0 _7 ^8 A# z% l* b
# g5 s/ m' X' z& e" y
簡介:
* x" ]" H, c+ t$ ]1 `9 L5 V. x# a; _" w
8 y6 g7 I; J) p1 Y 實 驗 儀 器 數 量
, u& s# E# ?5 _( p: P& V; _電 燈 泡 1
8 Q( W) o# X! Q- [% p( i4 E$ ?電 阻 器 ( 可 變 電 阻 ) 1 , a, q r) W3 S. j0 M% V1 V
電 路 接 駁 線 2 + L6 ?! q% ~+ W: w4 e9 N1 T
% L* C, N, G7 c/ s/ w/ G
4 `+ X1 `4 Z9 g" H+ A% I * c& y* c8 `- b- J+ Y8 v3 ^
簡 介 ) e8 m0 `( T8 q
6 z/ q& P0 `( }3 f( ~( V2 N* N2 B& w V6 P6 S
歐 姆 發 現 了 當 電 流 (I)穿 過 了 電 阻 , 電 壓 (V)將 會 改 變 。 電 壓 和 電 流 的 關 係 可 以 從 下 列 程 式 表 達 : 8 N! @7 B# U& e+ b
5 }$ P( f4 [, E" h0 [: t
R代 表 電 阻 器 中 的 電 阻 值 。 換 句 話 來 說 , 當 電 壓 增 加 時 , 電 流 亦 相 對 增 加 。 它 們 的 比 例 常 數 正 是 電 阻 值 。
5 D$ \' x% d: Y7 j' h4 |
- `9 W- T1 A, H! W# Z/ x5 P& k
* _, [* I$ Y9 V+ r/ S) O$ R
. [6 B- D+ q) i7 @& v& v! M
" d/ G8 w3 m7 i% I9 X% I4 w& L 歐 姆 的 物 質
' R0 F Z# r; I( ]- d+ F3 B m4 N/ n- Y8 Z- L0 F
+ \# h( d) R% i6 V如 果 當 電 壓 流 過 電 阻 時 , 電 壓 和 電 流 呈 一 個 正 比 的 關 係 , 電 阻 器 就 算 是 歐 姆 的 物 質 。 當 我 門 將 電 壓 (V)和 電 流 (I)畫 成 圖 表 來 看 , 該 圖 線 的 斜 度 便 是 電 阻 值 (R)。
/ k0 g. F p2 j _) e$ Y8 d
8 [! V. b; x" x- q3 u8 E8 S5 @當 電 阻 器 是 歐 姆 的 物 質 , 電 阻 (R)是 一 個 常 數 。
! f, `( v, a. w
7 R$ `4 L! U: O, m8 S% P+ m7 `( D' ]$ i
, h) J9 ?0 q2 s/ A
2 u. H' U* c) {* ] 非 歐 姆 物 質 2 Y6 K: a9 Z2 O4 C
+ I; `. W7 ?. M; u# @
* B7 ?1 ~- o# r8 v' V
電 燈 泡 燈 絲 的 電 阻 值 會 隨 著 它 加 熱 和 冷 卻 而 改 變 。 如 果 我 們 將 電 燈 泡 放 在 高 交 流 電 頻 率 的 電 路 上 , 燈 絲 不 會 有 足 夠 的 時 間 冷 卻 ; 因 此 , 該 電 燈 泡 會 維 持 一 個 不 變 的 溫 度 , 電 阻 也 會 比 較 穩 定 。 但 是 若 電 頻 率 較 低 , 燈 絲 會 有 足 夠 的 時 間 冷 卻 , 其 電 阻 值 也 會 隨 著 溫 度 而 改 變 。
$ z- U w9 P+ C 2 J# r/ P. {7 @( _* e# }8 _( K
3 T( ?' e4 Z1 W8 B& A2 g1 V* l
7 a1 z" { d4 P( M / j+ k3 {* g9 T* g
8 M2 v* k7 I- j; g/ D1 S1 V! G9 w& x+ D
/ C. o# c: N$ |9 \; R/ O8 b* A1 E* A2 s) |# T5 r
下 載 工 作 紙
% R2 L1 n5 \( q7 P. Q1 S' C! x. z" q2 C$ _+ m$ m3 |$ t) L
/ p; x& M" |5 R3 X 實 驗 3 p, @4 h% f, ^
v8 K. |) u+ _* E% \8 Q# m 歐 姆 定 律
6 }3 n" t! |: E* R 9 p3 p: t: |: O& l3 S
電 池 壽 命
. j9 O( s4 n6 _9 h4 g$ a
" q) N$ T1 N3 Q! e: t 8 A0 ~6 T1 m- S
3 u) n0 H& N1 l2 Q7 t' h5 I/ [8 x, Q3 }5 W; a7 \3 V9 O3 T
. J0 i) n( P7 p& n6 K5 w步驟:
! z' s b2 w# _' i0 j7 E
. r* g) b4 y o7 F( m6 q% z研 究 電 阻 器 中 的 電 阻 值 1. 將 「科 學 工 作 室 介 面」( Science Workshop interface ) 及 手 提 電 腦 連 接 , 然 後 將 它 們 開 動 。9 w& y4 E# g2 z
- z0 x3 Q* S5 y& g2 ]; |
2. 在 視 窗 桌 面 上 按 兩 次 「 科 學 工 作 室 英 文 」 的 按 鈕 。
& P- |* _$ X7 T( f
; j/ S8 d0 I4 z! Y3 J ' U9 _% v2 V8 Q6 ~
3. 根 據 圖 1 所 示 , 連 接 電 路 。 將 電 阻 箱 的 電 阻 值 調 較 至 10 歐 姆 。 .& A4 L* v: m8 W! V/ ?
( u7 U0 B5 g8 ?# P
% [. `6 X. b0 O( j# i9 G 3 N' }4 \8 u0 r- X2 C' v9 c
4. 按 下 並 設 定 " Sample V "。( 參 照 圖 2 )
( Q1 Q7 d: }) L* o1 L/ I, E2 f2 y6 f! p
4 B/ B( {7 ^# U+ E
4 b1 |$ h/ D; Z3 o' Y- z
. K# M3 }: d6 Z9 b+ O1 N$ m
# k% I3 i2 b) ~! {9 @3 x5. 在 交 流 電 波 形 儀 錶 板 上 , 選 擇 以 下 的 波 形 。 輸 入 振 幅 為 3 伏 特 , 頻 率 為 10 赫 茲 。 並 設 定 自 動 功 率 輸 出 。
9 p/ B8 y* o7 i# T* U
$ H0 j3 y/ D; A: f' ~+ j1 S' R) b/ F$ e; p0 v2 c( n$ u
/ c- e! a9 J1 H; Y5 |8 j6 p2 N, d6 |2 }. e
% k, i% _2 M3 r6 B) @6. 按 下 並 設 定 " Sample 1 "。( 參 照 圖 2 )" f( |& v9 L% _. b9 ~5 X
# x9 l' \' A. Z1 p7 x! L- H P* f
; A" ~* T9 L4 [( I+ n# O7. 將 "Scope" 設 定 成 輸 出 。/ |: E- ~ \/ Q% V5 I1 l
3 N9 U5 F* F! W3 f: L
5 ^' T$ f0 X D- ]9 W! L) r8 d
0 X: m2 d# h! r) C7 q
$ S9 N `& c% ?8. 將 Y軸 設 定 成 電 壓 (V)(每 區 為 1,000 伏 特 )。 將 X軸 設 定 成 電 流 (每 區 為 2,000 伏 特 )。 " J* T7 S+ }% Y$ p
: W4 G! _3 K5 Z
4 w! {5 B0 s% `% x2 H
" v3 H/ l7 y& |/ }( E將 記 錄 速 率 設 定 成 每 秒 二 百 樣 品 。+ e% D7 ^: u' i1 e5 o) U
3 O# d) U; Y0 v- [# |9 o& W" P5 B4 g! A, ^1 i0 r
$ m- a1 @4 X/ q( x9. 如 圖 2 所 示 , 按 下 MON(顯 示 器 ) 按 鈕 。 結 果 將 如 圖 5 般 顯 示 出 來 。
( E7 k- J% u/ n- E6 A/ C7 F' Y# H8 ~! M/ D
( p& m W5 l$ m; J2 Q( [) z
10. 如 圖 2 所 示 , 按 下 REC (記 錄 ) 按 鈕 來 記 錄 結 果 。9 \8 Z0 A$ q" B2 a8 o4 W
$ u! g+ d9 i8 r! ?- i0 g" H
$ X! w, C- e9 {" ~. e
11. 將 Graph (圖 表) 轉 設 為 Output (輸 出), 以 分 析 資 料 。8 B! M+ D; _! v' C U
" Z. \8 P7 U* G# x( n" i
12. 如 圖 6 所示 , 將 Y軸 設 定 成 電 壓 (V), 將 X軸 設 定 成 電 流 (I)。8 `2 V! y0 b0 F
9 a/ `- N! O4 B2 W
' w$ x/ k) D4 D. x1 P
13. 按 Autoscale (自 動 比 率 ) 按 鈕 去 重 新 設 立 圖 表 大 小 。
8 D7 `2 t; k! p
! i* _; _& P: o0 b8 u) ~
) ~; o) O. |8 F& Q14. 按 下 按 鈕 去 進 行 統 計 工 作 。 }* D1 G$ q, ~. C. {
S4 F! p1 {0 C& i8 A; f * g3 W. _( k: b0 a& ~. L% X6 e% K
15. 按 下 按 鈕 去 分 析 圖 表 。
* B7 r$ ?$ F) E* R9 t) x
9 T5 y; R4 H5 o 8 e. N8 @* N% n, d. ^0 {4 h7 x5 x F
16. 運 用 以 下 指 令 , 使 圖 表 調 節 至 適 當 比 例 :
# y: V- v J( o, N->Curve Fit ->Linear Fit
3 a. Q. U3 p( f7 e 9 ?+ |0 k) l& K8 y% z" S, T
* Z9 W& n( E5 h--------------------------------------------------------------------------------* U, \1 N6 S# g
: O: ~3 I% S2 r
分析: ' ?, U E( g3 M0 v; C# u. m
5 g3 X; b( p j& l+ l' Y. F O2 Q# _圖 9 所 顯 示 的 直 線 可 以 用 y = a1 + a2x 來 代 表 。 a1 及 a2 都 是 常 數 。. w' m7 e* b N* }- H, N
7 K: K9 \, [6 Q% _) E5 @* E
# ]/ l. R2 W8 \# p2 c
1. 該 直 線 的 斜 度 代 表 什 麼?( \2 b7 p2 [/ {6 S
- C! ^- r3 @% ^, [$ V
# w4 g% `, E3 l5 a, W2. 該 直 線 的 斜 度 是 常 數 嗎?) S( w9 o3 L1 O. i N+ _( j8 W
1 a. j ^" s# z! ~0 a& D
J# G# E% ^! B7 q* |3. 重 覆 以 上 實 驗 , 但 這 一 次 我 們 將 設 定 (圖 4 )改 變 。 頻 率 改 變 為 0.1赫 茲 。 這 一 次 實 驗 中 , 圖 表 的 斜 率 是 常 數 嗎? [# a/ C8 ]9 Y
0 g b9 _- g. Q( f9 S4 {
\: ?. }" X, b8 f5 H! H& D5 i" c7 D0 F4. 斜 度 的 物 理 解 釋 代 表 什 麼?
: f$ n# W. E: M( g! B
. e7 t5 ]: p6 a1 E
: |, q9 K6 g/ M1 ] W6 X8 m5. 該 斜 度 是 不 是 如 電 阻 器 所 設 定 的 十 歐 姆?
. a* g, n$ `; S3 p$ W; l% @ s' U
$ R8 C6 {7 V8 a6 h
1 \+ S( X; T! i6 j' S/ u# U
5 t6 ?/ L& p4 L* J& \" l7 \; j) v1 ~: a0 I6 H( }0 ?
9 L: u/ e7 ~/ E% T' N
--------------------------------------------------------------------------------
, z+ B, K- a5 N0 M* G. L
' w8 x& ~6 O) X0 j9 I3 \附加:
' V( w; \: k H% O& {7 V0 w; q) t4 w2 c/ ~8 g! q: v! X
% ?" |4 H% i% h& V( m0 R
我 們 用 電 燈 泡 取 代 電 阻 器 , 重 覆 實 驗 一 次 。 狀 態 如 以 下 改 變 : 頻 率 0.1赫 茲 , 記 錄 速 率 每 秒 五 十 樣 品 。 按 MON按 鈕 去 測 試 能 否 得 到 正 確 結 果 。 這 次 實 驗 需 要 等 待 約 三 十 秒 。 ' V$ R& o, l8 a% D% K
0 [* d& m" {5 _! \7 j+ `3 Q
如 果 我 們 按 下 MON 按 鈕 , 電 燈 泡 會 有 什 麼 改 變? 2 r$ W) U0 ?8 e, e
圖 表 的 斜 度 是 直 線 嗎 ? 如 果 不 是 , 請 描 述 斜 度 的 改 變 。 1 S) z! P; s" z2 k; f* ^5 t
圖 表 的 斜 度 和 電 燈 泡 的 光 度 有 什 麼 關 係?
, x- u8 Z# V$ G由 此 可 見 , 電 燈 泡 的 電 阻 值 如 何 受 它 的 溫 度 影 響?
. @' ]4 `) Y% n! ~& B如 果 我 們 將 頻 率 由 0.1赫 茲 增 加 至 10赫 茲, 斜 度 會 有 什 麼 改 變?
. Y* N* {9 _; Q# T7 W 4 A5 p' ]9 }, S, ^2 F& b8 H
$ m( A4 p+ D! n% I4 }( A2 U- A) M, a/ v G
--------------------------------------------------------------------------------7 R. a( q, O/ @# l
) Q- N! F3 ?: q5 J& ?影片下載:+ p, p, a$ N1 t. c
% D k: q( g) k; B4 N
- p; U: N! x% h9 U/ {
鳴謝
! q! Y" f6 L& I迦 密 柏 雨 中 學 協 助 拍 攝 ,
7 V1 m1 ]0 ^/ n& i謹 此 致 謝 。
3 o1 s9 @/ n" E# b2 L$ ]; g
D. q5 D8 a3 l8 J9 x+ |3 B
7 S6 E% B1 T" b+ K 觀看56K版本 觀看寬頻版本 ' T z- A8 [' N J
3 V. W& J( P* Q S
9 S* F( e+ s& C% y4 n5 W下載56K版本
1 W+ a7 L T4 I/ y; n' g
+ F$ a; Q' S! J下載寬頻版本 * J: S( [9 B/ @. Q# ^. H
# t+ u1 H& a- ^+ H) N [返回上方 |