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德育教育在小学数学教育中的应用

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金属导电是电子导电,电子在电场的作用下做定向漂移运动,形成金属中的电流。电子在金属导体中定向运动时,受到的阻碍作用愈小,导体呈现的电阻就愈小。反之,电子运动受到的阻碍作用愈大,它运动得就愈不自由,导体所呈现的电阻就愈大。
电子在定向漂移运动中,受到的阻碍作用是电子与金属中晶体点阵上的原子实碰撞产生的。在金属导体中,晶体点阵上的原子实,虽然基本上保持规则的排列,但并不是静止不动的。每个原子实都在自己的规则位置附近不停地做热振动,整个导体中原子实的热振动并没有统一步调。这样,就在一定程度上破坏了原子实排列的规则性,形成了对电子运动的阻碍作用。原子实的热振动离开自己规则位置愈远,与电子相碰的机会愈多,电子漂移受到的阻碍作用就愈大,导体呈现的电阻也就大起来了。
综上所述,问题的答案就不难得出来了,因为温度升高时,原子实的热振动加强,振动的幅度加大,于是,做定向漂移的电子与原子实相碰的机会增多,碰撞次数也增加,所以,金属导体的电阻就增加了。对于纯金属来说,电阻随温度的变化比较规则;在温度变化范围不大时,电阻与温度之间的关系为
R=R0+
式中R0是0℃时金属导体的电阻,α为该金属导体的电阻温度系数。不同金属材料的电阻温度系数α亦不相同。

这是一种到目前为止还基本上只是存在于理论之中的物质,如果找到了它们,不仅现有的电磁理论要作重大修改,而且物理学和天文学的许多基础理论也都将得到重大发展。

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电磁疑云

电磁,电磁,在许多人的印象里,电和磁就像是一对相生相成、形影不离的孪生兄弟,也像是一对亲密无间、夫唱妻随的美满佳偶。说到电,必然也会说到磁;提到磁,自然也离不开电。如充满宇宙中的电磁波,它们对于我们来说简直就是如雷贯耳,因为它们对宇宙天体和生命物质发挥着极为重要的作用,它们就是电性和磁性的统一体。

电和磁确实有许多相似之处:带电体周围有电场,磁体周围也有磁场;同种电荷相斥,同名磁极也相斥;异种电荷相吸,异名磁极也相吸;变化的电场能激发磁场,变化的磁场也能激发电场;用摩擦的方法能使物体带上电,如果用磁铁的一极在一根铁棒上沿同一方向摩擦几次,也能使铁棒磁化——物理学家法拉第和麦克斯韦为此创立了“电生磁、磁生电”的电磁场理论。

但是,实际上,就像再美满恩爱的夫妻也会有性格上的差异和其它方面的不谐调,磁和电这对佳偶也并非是完全对称的,这种不对称性不论从宏观还是微观上都有所反映。在宏观上,从地球、月球、行星到恒星、银河系和河外星系,不可胜数的天体以及辽阔无垠的星际空间,都具有磁场,磁场对天体的起源、结构和演化都有着举足轻重的影响;可是电场在宇宙空间几乎无声无息,对丰富多彩的天文学似乎毫无建树。而从微观上看:在磁与电的关系中,磁性是更为本质的东西,我们可以用磁来制约电,却不能用电来制约磁(用电产生磁,例如电磁铁,则是另外一回事)。在电现象里,带电体可分割成单独带有正电荷和负电荷的粒子,正、负电荷可以单独存在;而磁体的两极总是成对出现,无论磁针被分割成多少部分,无论把它分割得多么小,新得到的每一段小磁铁总有两个磁极,长久以来,人们从来没有发现过单独存在的磁极——磁单极子。

多少年来,人们一直对电、磁这种宏观和微观上的不对称感到困惑不解,特别是为什么正、负电荷能够单独存在,而单个磁极却不能单独存在,对此人们更是充满了诸多的疑问。

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