通过Scratch的欧姆定律模拟实验案例

欧姆定律是指在同一电路中，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。

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。

标准式：

公式中物理量的单位：

电流的单位是安培（A）

电压的单位是伏特（V）

电阻的单位是欧姆（Ω）

电路图如下：

今天，我们就用Scratch来模拟做这个实验。

电池电压(V)的滑块范围为0到10；
电阻(R)的滑块范围为1到10；
当用户使用滑块改变V和R时,程序计算相应的电流值(I)。灯泡的亮度随着电流值的变化而改变电流越大,灯泡越亮。
用户界面中V、I、R字母的大小也会根据它们的值而改变。

总的来看,程序包含五个角色(电压角色Volt、电流角色Current、电阻角色Resistance、等号角色 Equal和灯泡角色Light和三个变量(V、I、R)。
图5-21的其他部分(电池、导线、灯座等)都是舞台的背景。舞台中的脚本驱动其他脚本的运行，如下图所示。

主程序（放在舞台中）

脚本初始化变量V和R的值后进入重复执行。每次执行时先使用变量V和R计算I的值(变量V和R的值是用滑块控制的)，然后向其他角色广播一条消息通知它们更新角色的外观。下图展示了角色Volt、 Current、 Resistance和Light的Update消息处理程序。

当接收到Update消息后，角色Volt、Current和Resistance根据当前数值改变自身大小(从原始大小的100到最大的200)。角色Light根据不同的电流变量I的值执行将虚像设定为积木，这样便可以设定其透明度，使灯泡的效果看上去非常逼真。
编辑：hfy