第四章对电磁现象的早期认识.ppt

* §1.对电磁现象的早期认识 先秦:“阴阳相薄，感而为雷，激而为霆。霆，电也。” 古人将磁石称为慈石来形容磁石“以为母也，故能引其子”的功能。 西周(公元前1100-公元前771)青铜铭文就记载有“电”字和“雷”字。 对 电 磁 现 象 的 早 期 认 识 1.中国 2.英国人吉尔伯特（1544-1623）——论磁: 曾为英国伊丽莎白一世的御医，1600年发表《论磁石》，总结了前人的经验，记载了大量实验。 对 电 磁 现 象 的 早 期 认 识 3.1663年，盖里克发明摩擦起电机。 4.1720年，格雷研究了电的传导现象。 5.1733年，杜非分别了两种电：松脂电和玻璃电。 6.1745年，荷兰人马森布洛克发现了莱顿瓶，为贮存电荷找到了一个方法。 对 电 磁 现 象 的 早 期 认 识 对 电 磁 现 象 的 早 期 认 识 摩擦生电试验 §2.富兰克林对雷电现象的研究 1.富兰克林（1706-1790）: 美国人 在全家17个孩子中排行15，其父是小手工业者，家境贫困。他在10岁时缀学，12岁当印刷所学徒，阅读了许多书籍，后来成为科学家和政治家。自己写的墓志铭:“印刷工富兰克林”。 富 兰 克 林 对 雷 电 现 象 的 研 究 富兰克林像 富 兰 克 林 对 雷 电 现 象 的 研 究 富兰克林像 从苍天那里取得了雷电，从暴君那里取得了民权。 ——杜尔格（法） 2.费城实验 富兰克林40岁时，观看了电学实验，从而对电有了兴趣。其中有一个想法，天上的电和地电是统一的吗? 富 兰 克 林 对 雷 电 现 象 的 研 究 1752年7月，一个电闪雷鸣的上午，他将一个风筝放到空中，风筝下有一根铁丝，铁丝下栓一根麻绳，麻绳的下一端拴丝线，绳线接触处栓了一把钥匙。 风筝实验图 富 兰 克 林 对 雷 电 现 象 的 研 究 现象:麻绳上的纤维向四周自立，犹如“怒发冲冠” 铜钥匙可以给莱顿瓶充电，与摩擦电性质完全相同。 富兰克林的工作，揭开了雷电的奥秘，统一了“天电”和“地电”，震惊了科学界。 富 兰 克 林 对 雷 电 现 象 的 研 究 *小插曲：为了验证“地电”与“天电”的相同处，富兰克林想到雷可以击死动物，于是他就实验用“地电”去击杀火鸡，结果被电打昏了。苏醒后，却不介意地说：“我本想用电杀死一只火鸡，结果差点电死了一个傻瓜。” 然而，风险是的确存在的。1753年，俄国的里赫曼在做大气电实验时不幸中电身亡，为科学献身。 富 兰 克 林 对 雷 电 现 象 的 研 究 富兰克林并不满足，将他的发现转化为了新的发明。避雷针诞生了。 4.科学兴趣广泛 命名了正电，负电，发现了电荷守恒定律，研究了火炉的改良，植物的移植，传染病的防治。 写出了《电学的实验和研究》的著作。 富 兰 克 林 对 雷 电 现 象 的 研 究 3.发明避雷针 5.独立宣言和美国宪法的起草人之一，为祖国的独立和解放作出了贡献的政治活动家。 一.类比法的成功 二.库仑的引力实验 三.卡文迪许的工作 §3.从定性到定量——库仑定律的发现 1.普利斯特利（1733-1804）: 德国人，氧气的发现者，化学家。 用丝线将一小块软木悬挂在带电金属罐外的附近，软木受到吸引。但把它悬挂在罐内时，不论在罐内何处，它都不受电力。 从 定 性 到 定 量 ----- 库 仑 定 律 的 发 现 2.富兰克林的空罐实验 一.类比法的成功 当富兰克林写信将这一现象告之普利斯特利后，普氏想到:1687年牛顿曾证明:万有引力若服从平方反比定律，则均匀的物质球壳对壳内物体应无作用。 普利斯特利将空罐实验与牛顿推理类比，联想到电力也表现了这种特性，所以也应遵从平方反比定律。 从 定 性 到 定 量 ----- 库 仑 定 律 的 发 现 1.库仑（1736-1806）:法国人，当过法国部队的技术军官，后被选为法国科学院院士。 从 定 性