万有引力定律与库仑定律的相似关系.pdfVIP

第20卷第3期 技术物理教学 V01．20No．3 2012年9月 TECHNICALPHYSICSTEACHING Sep．2012 万有引力定律与库仑定律的相似关系 王建 (江苏省南京工程高等职业学校，江苏南京211135) 摘要：物理学是一门研究大自然现象及规律的学科，不同的自然现象之间的联系千丝万缕，他们间存在着内在的联系 与模式，我们是无法用肉眼看到其中的奥妙，但是通过科学的分析与探究，这些自然现象中的内在联系显现在我们面前 的时候，就是新的物理的定律产生的时候。不同的物理定律的发现方式及特性显然是不同的，但是他们之间也是息息相 关的，有存在着一些共同的特性。万有引力定律与库仑定律的相似关系吸引了很多专家学者不断探究，本文从万有引力 定律与库仑定律的发现方法及定义入手，深入探究了万有引力定律与库仑定律的相似关系。 关键词：万有引力定律库仑定律相似关系 物理学中，我们通常研究的是物质与物质间、 文学的发展中起到了巨大地推动作用。 与能量间，与空间以及时间的相关作用的关系，这 二、库仑定律 些构成宇宙的基本要素通过分析探究基本定律以及 说起库仑定律就必须要从人类早期对电力的研 物体法则来参透整个物理系统。很多物理学定律都 究开始，这是一个漫长的过程，十六世纪伊始人们 是通过数学形式表达的，再经过严格的实验来验证 对电现象的才有了深入的了解。第一位提出系统电 这些规律的正确性。 理论的人是吉尔伯特，他对静电进行深入研究，并 一、万有引力定律 提出了电吸引的理论。让人们第一次认识到电的现 在重力现象中，我们发现其规律就是所说的万 象通过理论知识描述出来，然而吉尔伯特的研究暂 有引力定律，它是几个最初发现的经典定律之一。 停在定性的层面上，没有更加深入研究。到了十八 宇宙间万物的相互作用的规律通过万有引力定律的 世纪中期，由于万有引力定律的基础，人们开始对 描述就能完全解释清楚，天体力学就是基于万有引 电与磁做出各种猜想，在十八世纪末期，人们正式 力定律而产生的，万有引力定律帮助科学家发现了 进入到电荷相互作用的实验中。第一位观察到电荷 许多天体。在1665年到1667年间，英国著名的物分布只局限在导体表面的是富兰克林，进而普利斯 理学家牛顿为躲避鼠疫在家乡避难，在这期间他研 特利再一次重新进行了富兰克林的实验，并预言了 究了德国天文学家开普勒提出的行星运动第三规律 电荷之间的作用力与距离平方只能成反比，但是这 以及法学天文学家布理阿德提出的天体见的引力与 样重要的实验结果并在整个科学界被忽视。还有两 距离的平方成反比的规律，在深入研究这些科学成 位重要的人物，一位是来自英国爱丁堡大学的罗宾 果之后，牛顿不断探究着天体运动的相关问题。在 逊，他对电学开始进行精确的研究，得出电力服从 之后的二十年间，牛顿通过看到苹果落地而引发的 平方成反比的结论，而且指数精确到N=2．06，但是 万有引力的思考最终于1687年正式表发万有引力 这个结果在1801年才被公之于众。还有一位是英国 的定律：在自然界中，任何两个物体都是相互吸引 卡文迪许，他通过双层同心球的实验，更加精确的 的，引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比， 测出了电作用力和距离的精密关系，带电导体的电 与两个物体之间的距离的平方成反比。 荷也全布都浮动在表面，并且内部并不带电，指数 万有引力