焦耳的生平简介
物理学家生平简介
物理学家生平简介焦耳生平简介焦耳(J.P.Joule,1818.12─1889.10)──英国曼彻斯特一位酿酒世家的儿子,业余科学家。
致力于热功当量的精确测定达40年之久,他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系,为热力学第一定律(first law of thermodynamics)的建立确定了牢固的实验基础。
安培(Andre-Marie Ampere, 1775-1836)法国物理学家,电动力学的创始人。
少年时期主要跟随父亲学习技艺,没有受过正规系统的教育。
安培自幼聪慧过人,对事务有敏锐的观察力。
他兴趣广泛,爱好多方面的科学知识。
1799年安培开始系统研究数学,1805年定居巴黎,担任法兰西学院的物理教授,1814年参加了法国科学会,1818年担任巴黎大学总督学,1827年被选为英国皇家学会会员。
他还是柏林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。
安培是近代物理学史上功绩显赫的科学家。
特别在电磁学方面的贡献尤为卓著。
从1814年参加科学会开始,在以后的二十多年中,他发现了一系列的重要定律、定理,推动了电磁学的迅速发展。
1827年他首先推导出了电动力学的基本公式,建立了电动力学的基本理论,成为电动力学的创始人。
安培善于深入研究他所发现的各种规律,并且善于应用数学进行定量分析。
1822年在科学学会上,他正式公布了他发现的安培环路定理。
在电动力学中,这是一个重要的基本定律之一。
安培的研究工作结束了磁是一种特殊物质的观点,使电磁学开始走上了全面发展的道路。
为了纪念他的贡献,以他的名字命名了电流的单位。
法拉第(Michael Faraday 1791-1867)法拉第是英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家。
1791年9月22日萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。
因家庭贫困仅上过几年小学,13岁时便在一家书店里当学徒。
书店的工作使他有机会读到许多科学书籍。
在送报、装订等工作之余,自学化学和电学,并动手做简单的实验,验证书上的内容。
焦耳简介
焦耳简介
●焦耳:英国自学成才的物理学家,是能量、功、热量的单位。
●焦耳从小体弱多病不能上学,没有受过正规的教育。
青年时期,焦耳认识了著名的化学家道尔顿。
焦耳向他虚心学习了数学、哲学和化学,道尔顿教诲了焦耳理论与实践相结合的科研方法,激发了焦耳对化学和物理的兴趣。
●焦耳最早的工作是电学和磁学的研究:
△为了将父亲酿酒厂中的蒸汽机替换成电磁机来提高工作效率,焦耳研究成功电磁机,也就是我们学过的电动机。
△1840年,焦耳发现:导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。
这就是我们初二的焦耳定律。
●焦耳的另一个研究方向是机械功和热的转化。
△1843年设计了一个又一个实验否定了热质说,对热的本质有了新的认识;经过反复的实验、测量,又测出了将来高中要学习的“热功当量”
△1844年,焦耳研究了空气在膨胀和压缩时的温度变化,从理论上奠定了高中物理教材中的“玻意耳—马略特”定律的基础。
焦耳的成就远不只这些。
1850年,焦耳凭借他在物理学上的贡献成为英国皇家学会会员,当时他三十二岁。
1889年10月11日英国物理学家焦耳逝世
1889 年 10 月 11 日英国物理学家焦耳去世焦耳生于 1818 年 12 月 24 日,是 19 世纪英国的物理学家。
他从小没有上过学,年青时就努力自学化学和物理,把时间全都花在学习和实验上。
以后,焦耳有时机结纳了当时的化学家道尔顿,于是他就拜道尔顿为师,虚心讨教,利润很大。
在焦耳年青的时候,电动机刚发明不久,焦耳想用实验测定这新机器有多大功效,在经济上能否合算,这一思想致使了他以后的伟大发现。
焦耳一世的大多数时间是在实验室中度过的。
1840 年,焦耳多次做过通电导体发热的实验。
他把通电的电阻丝放入水中,确立了电流产生的热量跟电流强度的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比的关系,这个规律就叫焦耳定律。
在这一发现的基础上,焦耳持续商讨各样运动形式之间的能的数目和变换的关系。
1843 年,焦耳宣告:自然界的能是不可以毁坏的,那边耗费了机械能,总能获取相当的热,热不过能的一种形式。
这一宣告在当时马上惹起惊动。
由于它打破了统治多年的所谓热质说的机械唯物论观点。
1847 年,焦耳做了迄今仍被以为是最好的实验:他在量热器里装了水,中间安上带有叶片的转轴,而后让降落的重物带动叶片旋转,由于叶片和水的摩擦,水和量热器都变热了。
依据重物着落的高度,以及量热器内水的高升的温度,就能够计算出热功当量的值来。
焦耳还用鲸鱼油取代水来作实验,测得了热功当量的均匀值为428.9千克重米 /千卡。
接着又用水银来取代水,精益求精实验方法,直到1878 年,这时距他开始进行这一工作快要40 年了,他已前后用各样方法进行了 400 多次的实验。
他在1849 年用摩擦使水变热的方法所得的结果跟 1878 年的是同样的,即为423.9 千克重米 /千卡。
一个重要的物理常数的测定,能保持30 年而不作较大的改正,这在物理学史上也是极为稀有的事。
这个值当时被大家公以为热功当量J 的值,它比此刻的 J 的公认值: 427 千克重米 /千卡约小 0.7%。
焦耳小时候的故事
焦耳小时候的故事导读:詹姆斯·普雷斯科特·焦耳,英国物理学家,出生于曼彻斯特近郊的沙弗特。
由于他在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章。
他小时候就已经很喜欢物理!英国著名科学家焦耳从小就很喜爱物理学,他常常自己动手做一些关于电、热之类的实验。
有一年放假,焦耳和哥哥一起到郊外旅游。
聪明好学的焦耳就是在玩耍的时候,也没有忘记做他的物理实验。
他找了一匹瘸腿的马,由他哥哥牵着,自己悄悄躲在后面,用伏达电池将电流通到马身上,想试一试动物在受到电流刺激后的反应。
结果,他想看到的反应出现了,马收到电击后狂跳起来,差一点把哥哥踢伤。
小时候的焦耳尽管已经出现了危险,但这丝毫没有影响到爱做实验的小焦耳的情绪。
他和哥哥又划着船来到群山环绕的湖上,焦耳想在这里试一试回声有多大。
他们在火枪里塞满了火药,然后扣动扳机。
谁知“砰”的一声,从枪口里喷出一条长长的火苗,烧光了焦耳的眉毛,还险些把哥哥吓得掉进湖里。
这时,天空浓云密布,电闪雷鸣,刚想上岸躲雨的焦耳发现,每次闪电过后好一会儿才能听见轰隆的雷声,这是怎么回事?焦耳顾不得躲雨,拉着哥哥爬上一个山头,用怀表认真记录下去每次闪电到雷鸣之间相隔的时间。
开学后焦耳几乎是迫不及待地把自己做的实验都告诉了老师,并向老师请教。
老师望着勤学好问的焦耳笑了,耐心地为他讲解:“光和声的传播速度是不一样的,光速快而声速慢,所以人们总是想见闪电再听到雷声,而实际上闪电雷鸣是同时发生的。
”焦耳听了恍然大悟。
从此,他对学习科学知识更加入迷。
通过不断地学习和认真地观察计算,他终于发现了热功当量和能量守恒定律,成为一名出色的科学家。
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
焦耳的故事
焦耳的故事一、焦耳和焦耳定律詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(JamesPrescottJoule;1818年12月24日-1889年10月11日)英国物理学家。
1818年12月24日生于索尔福。
他父亲是酿酒厂的厂主。
焦耳从小体弱不能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空闲时间自学化学、物理。
他很喜欢电学和磁学,对实验特别感兴趣。
青年时期,在别人的介绍下,焦耳认识了着名的化学家道尔顿。
道尔顿给予了焦耳热情的教导。
焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学,这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础。
而且道尔顿教诲了焦耳理论与实践相结合的科研方法,激发了焦耳对化学和物理的兴趣,并在他的鼓励下决心从事科学研究工作。
后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。
焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。
焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。
1840年,焦耳把环形线圈放入装水的试管内,测量不同电流强度和电阻时的水温。
12月焦耳在英国皇家学会上宣读了关于电流生热的论文,提出电流通过导体产生热量,通电导体所发出的热量与电流强度、导体电阻和通电时间的关系,此即焦耳定律。
由于不久之后,俄国物理学家楞次也独立发现了同样的定律,该定律也称为焦耳-楞次定律。
1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
由于他在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章(CopleyMedal)。
后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量。
二、焦耳的趣闻轶事1.精确的测量值在几十年里不作大修正焦耳是一位主要靠自学成才的科学家,他对物理学做出重要贡献的过程不是一帆风顺的。
1843年8月,在考尔克的一次学术报告会上,焦耳作了题为《论磁电的热效应和热的机械值》的报告。
他在报告中提出热量与机械功之间存在着恒定的比例关系,并测得热功当量值为1千卡热量相当于460千克米的机械功。
焦耳对热力学的贡献
焦耳在热力学领域的贡献詹姆斯·普雷斯科特·焦耳是英国杰出的物理学家,焦耳出生于曼彻斯特近郊的索尔福德,在研究热的本质时,发现了热和功之间的转换关系,并由此得到了能量守恒定律,最终发展出热力学第一定律。
国际单位制导出单位中,能量的单位——焦耳,就是以他的名字命名。
他和开尔文合作发展了温度的绝对尺度。
他还观测过磁致伸缩效应,发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系,也就是常称的焦耳定律。
他的一生为社会做出了非常重大的贡献,他在热力学、电学等方面都有着不俗的成绩。
焦耳的贡献主要有以下四个方面。
焦耳的贡献第一方面,他为了提高自己父亲酒厂的工作效率,成功的研究出了怎样用电动机代替蒸汽机。
最终因为支持电动机工作的能源——锌价格昂贵,不如蒸汽划算而放弃了。
但他的这一研究却为蒸汽机的发展提供了重要的参考价值。
第二方面,焦耳在研究电动机的过程中,注意到了热量的问题,于是开始研究电流。
他不断实验,最终发现了规律,并进行总结和整理,得出了焦耳定律。
这个定律提出电流通过导体,热量高低与电阻和通电时间成正比。
这一定律使电学有了很大的发展。
第三方面,他测定了热和机械功之间的当量关系,这也是他最大的贡献。
他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。
此后,他用不同材料进行实验,并不断改进实验设计,结果发现尽管所用的方法、设备、材料各不相同,结果都相差不远;并且随着实验精度的提高,趋近于一定的数值。
最后他将多年的实验结果写成论文发表在英国皇家学会《哲学学报》1850年第140卷上,其中阐明:第一,不论固体或液体,摩擦所产生的热量,总是与所耗的力的大小成比例。
第二,要产生使1磅水(在真空中称量,其温度在50~60华氏度之间)增加1华氏度的热量,需要耗用772磅重物下降1英尺的机械功。
他精益求精,直到1878年还有测量结果的报告。
他近40年的研究工作,为热运动与其他运动的相互转换,运动守恒等问题,提供了无可置疑的证据,焦耳因此成为能量守恒定律的发现者之一。
能量的发现者——英国物理学家焦耳简介
义世界观和自然辩证法的发展。所以.思格斯把以焦耳为代表所发现
的能量守恒与转化定律,列为19世纪下半叶自然科学“三大发现”之
首。
焦耳的成就使他极负盛名。1850年他被选为英国皇家学会会员,
后成为法国科学院院士。1866年,他获得英国皇家学会最高奖——科
焦耳对热力学的研究所取得的成就是多方面的。1845年.他在研
究气体内能时,发现“气体的内能仅仅是温度的函数,与体积无关”。
1848年,他在对气体分子的运动研究中,发现热运动是平动,从而找到
了气体分子热运动的主要形式。1852年.他与英国物理学家W.汤姆
孙(即开尔文,1824。1N7)合作,发现当自由扩散气体从高压容器进
理学家楞次也独立发现了这一定律,所以该定律被称为“焦耳一楞次
定律”。
其次,他研究测定了热和机械功之间的当量关系。I酗3年,他通
过实验泅得热功当量为424.9千克·拟千卡。1847年,他利用桨轮
在水中旋转搅动的方法,直接进行机械能转变为热的实验,测得热功
当量为428.9千克·米/千卡(现在测得的热功当量的公认值是427
转化的现象,他是世界上阐述能量守恒和转化思想的第一人。1847
年,德国物理学家亥姆霍兹分析了化学能、机械能、电磁能、光能等不
同形式能量的守恒和转化,清晰、全面、概括地论述了能量守恒和转化
定律。但焦耳是被公认的能量守恒和转化定律的代表人物,为什么
呢?因为,迈尔和亥姆霍兹缺少实验证据,而焦耳关于热的机械当量
普利金质奖章。1872年、1887年他两次任英国促进协会主席。他被
誉为“能量的发现者”、“现代热力学的始祖”。
焦耳的生平简介
伟大的科学家—焦耳一、生平简介焦耳,J.P.(James Prescott Joule 1818~1889)焦耳是英国物理学家。
1818年12月24日生于索尔福。
他父亲是酿酒厂的厂主。
焦耳从小体弱不能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空闲时间自学化学、物理。
他很喜欢电学和磁学,对实验特别感兴趣。
后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。
焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。
焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。
1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
1872年—1887年焦耳任英国科学促进协会主席。
1889年10月11日焦耳在塞拉逝世。
二、科学成就1.焦耳定律的发现电磁力的研究计划虽然屡遭失败,但凭着三年间学到的电磁知识,焦耳发现了焦耳定律。
这就是:“通电线圈的发热量与电流强度的平方和导线电阻的乘积成正比。
”他是把缠着的导线的线圈放到水中,同上电测量水温的上升,用电流计看电流的强度,才发现了这个定律。
2.热功当量的测定1843年在英国《哲学杂志》第23卷第3辑上发表自己的文章后,他用不同材料进行实验,并不断改进实验设计,结果发现尽管所用的方法、设备、材料各不相同,结果都相差不远;并且随着实验精度的提高,趋近于一定的数值,焦耳花了毕生精力,进一步研究了这一工作,对功和热之间的关系进行了精密的测定,给出了物理学上一个著名的常数----热功当量。
其中阐明:第一,不论固体或液体,摩擦所产生的热量,总是与所耗的力的大小成比例。
第二,要产生使1磅水(在真空中称量,其温度在50~60华氏度之间)增加1华氏度的热量,需要耗用772磅重物下降1英尺的机械功。
他精益求精,直到1878年还有测量结果的报告。
他近40年的研究工作,为热运动与其他运动的相互转换,运动守恒等问题,提供了无可置疑的证据,焦耳因此成为能量守恒定律的发现者之一。
3.在热力学方面的成就年轻时,焦耳最初的研究方向是电磁机,他想将父亲的酿酒厂里应用的蒸汽机替换成电磁机以提高工作效率。
焦耳的生平事迹
隹耳
焦耳(1818〜1889)是英国物理学家,英国皇
家学会会员。
1818年12月24日生于曼彻斯特附
近的索尔福德的一个啤酒厂厂主家庭,1889年10
月11日在塞尔逝世。
焦耳是一位靠自学成才的科学家。
早期研究
电学和磁学,1837年发表了关于这方面的论文而
引起人们的注意。
1840年他发表文章介绍四种测
定热功当量的方法。
其中之一就是用通电金属丝放
在水中加热,根据电流做的功和水获得的热量来计算当量,提出电流通过导体产生热量的定律,而被称为焦耳定律。
焦耳的主要贡献是他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。
1843年他
发表了《关于电磁的热效应和热的功值》论文。
他采用各种测量方法对多种媒质(如水、水银、鲸脑油、铸铁等)进行测量,测得热功当量的数值J= 4. 157
焦耳/卡。
这一工作为能量守恒和转化定律的建立作出了重要贡献。
他在文章中
明确指出:自然的能量是不能消灭的,哪里消耗了机械能,总能得到相当的热量。
1852年焦耳和W•汤姆孙(即开尔文)合作发现气体自由膨胀时温度下降的现象,被称为焦耳一汤姆孙效应。
这效应在低温和气体液化方面有广泛的应用。
由于焦耳在热学、电学和热力学方面的贡献,在1866年他被授予皇家学会
柯普莱金质奖章。
1872年〜1887年焦耳任英国科学促进协会主席。
焦耳的最大贡献就是电热的机械当量的研究,他因此成为能量守恒定律的发现者之一。
人们为了纪念他对科学发展的功绩,将能量或功的单位命名为“焦耳”。
焦耳的故事
焦耳的故事焦耳(1818~1889)是英国人,1818年12月24日出生在曼彻斯特市一家啤酒厂主的家庭里,从小就跟着爸爸酿酒,没有进过学校。
然而焦耳天资聪明,喜欢读书,常常一边劳动一边认字,自学到不少知识。
后来,他幸运地认识了著名化学家道尔顿教授,便常常到他那里请教。
从此,焦耳对自然科学,特别是实验科学产生了浓厚的兴趣。
有一次,焦耳与哥哥一块找来一匹跛马,把电流通到马身上,马受到刺激便狂跳起来。
焦耳记下电流的大小和马的狂跳程度,说这是用马来观察电击实验。
还有一次,焦耳用火药枪发出的巨响做回声实验。
为使响声更大些,他向枪膛中装了三倍的火药,结果枪口喷出的火焰把焦耳的眉毛都烧光了。
24岁时,焦耳开始对通电导体放热的问题进行深入的研究。
他把父亲的一间房子改成实验室,一有空便钻到实验室里忙个不停。
焦耳首先把电阻丝盘绕在玻璃管上,做成一个电热器。
然后把电热器放入一个玻璃瓶中,瓶中装有已知质量的水。
给电热器通电并开始计时,用鸟羽毛轻轻搅动水,使水温度均匀。
从插在水中的温度计,可随时观察到水温的变化。
同时用电流计测出电流的大小。
焦耳把这种实验做了一次又一次,大量数据使焦耳发现:电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
焦耳把这一实验规律写成论文《关于金属导体和电池在电解时放出的热》,并于1841年发表在英国《哲学杂志》上。
然而,论文并没有引起学术界的重视。
因为在一些学者们看来,电与热的关系不能那么简单,况且焦耳只是一个酿酒师,又没有大学文凭。
一年后,俄国彼德堡科学院院士楞次也做了电与热的实验,并得到与焦耳完全一致的结果。
焦耳的论文才得到重视,后来人们把这个定律叫做焦耳定律。
外界的冷落与赞美都没有影响焦耳对真理的追求,他仍继续着自己的实验工作。
在完成电流热效应的研究之后,焦耳又进行了功与热量的转化实验。
焦耳认为,自然界的能量是不能消灭的,消耗了机械能,总能得到相应的热能。
2020人教版九年级物理焦耳的故事
焦耳的故事焦耳(1818~1889)是英国人,1818年12月24日出生在曼彻斯特市一家啤酒厂主的家庭里,从小就跟着爸爸酿酒,没有进过学校。
焦耳天资聪明,喜欢读书,常常一边劳动一边认字,自学到不少知识。
后来,他幸运地认识了著名化学家道尔顿教授,便常常到他那里请教。
从此,焦耳对自然科学,特别是实验科学产生了浓厚的兴趣。
有一次,焦耳与哥哥一块找来一匹跛马,把电流通到马身上,马受到刺激便狂跳起来。
焦耳记下电流的大小和马的狂跳程度,说这是用马来观察电击实验。
还有一次,焦耳用火药枪发出的巨响做回声实验。
为使响声更大些,他向枪膛中装了三倍的火药,结果枪口喷出的火焰把焦耳的眉毛都烧光了。
24岁时,焦耳开始对通电导体放热的问题进行深入的研究。
他把父亲的一间房子改成实验室,一有空便钻到实验室里忙个不停。
焦耳首先把电阻丝盘绕在玻璃管上,做成一个电热器。
然后把电热器放入一个玻璃瓶中,瓶中装有已知质量的水。
给电热器通电并开始计时,用鸟羽毛轻轻搅动水,使水温度均匀。
从插在水中的温度计,可随时观察到水温的变化。
同时用电流计测出电流的大小。
焦耳把这种实验做了一次又一次,大量数据使焦耳发现:电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
焦耳把这一实验规律写成论文《关于金属导体和电池在电解时放出的热》,并于1841年发表在英国《哲学杂志》上。
然而,论文并没有引起学术界的重视。
因为在一些学者们看来,电与热的关系不能那么简单,况且焦耳只是一个酿酒师,又没有大学文凭。
一年后,俄国彼德堡科学院院士楞次也做了电与热的实验,并得到与焦耳完全一致的结果。
焦耳的论文才得到重视,后来人们把这个定律叫做焦耳定律。
外界的冷落与赞美都没有影响焦耳对真理的追求,他仍继续着自己的实验工作。
在完成电流热效应的研究之后,焦耳又进行了功与热量的转化实验。
焦耳认为,自然界的能量是不能消灭的,消耗了机械能,总能得到相应的热能。
因此,做功和传递热量之间一定存在着确定的数量关系。
物理学家焦耳简介
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳詹姆斯·普雷斯科特·焦耳詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(JamesPrescottJoule;1818年12月24日-1889年10月11日),英国物理学家,出生于曼彻斯特近郊的沙弗特(Salford)。
由于他在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章(CopleyMedal)。
后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量。
焦耳简介:詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(JamesPrescottJoule;1818年12月24日-1889年10月11日),英国物理学家,出生于曼彻斯特近郊的沙弗特(Salford)。
焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动,没有受过正规的教育。
青年时期,在别人的介绍下,焦耳认识了著名的化学家道尔顿。
道尔顿给予了焦耳热情的教导。
焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学,这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础。
而且道尔顿教诲了焦耳理论与实践相结合的科研方法,激发了焦耳对化学和物理的兴趣,并在他的鼓励下决心从事科学研究工作。
他的第一篇重要的论文于1840年被送到英国皇家学会,当中指出电导体所发出的热量与电流强度、导体电阻和通电时间的关系,此即焦耳定律。
焦耳提出能量守恒与转化定律:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只能从一种形式转化成另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变,奠定了热力学第一定律(能量不灭原理)之基础。
当选为英国皇家学会会员。
由于他在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章(CopleyMedal)。
焦耳的生涯焦耳1818年12月24日生于英国曼彻斯特,他的父亲是一个酿酒厂主。
1837年,焦耳装成了用电池驱动的电磁机,并发表了关于这方面的论文而引起人们的注意。
1840年,焦耳把环形线圈放入装水的试管内,测量不同电流强度和电阻时的水温。
焦耳的故事
焦耳的故事
在科学史上,焦耳是一个不容忽视的名字。
他的名字源于热力学中的单位——“焦耳”。
而他的成就更让人印象深刻。
焦耳出生于英国曼彻斯特的一个家庭,他从小就表现出对化学的浓厚兴趣。
年仅15岁时,他发明了一种叫做“格氏药水”的重铬酸铵滴定液,用于确定化合物中铵离子的含量。
这项发明不仅让他受到了化学界的赞誉,而且也让他意识到自己在研究化学方面的天赋。
随着时间的推移,焦耳不断地探索和研究,最终开创了热力学这一全新的领域。
他反复试验和测量,最终建立了热功当量定律,即将机械功与热量视为等价的关系。
这项成果开创了热力学的先河,不仅为热力学的研究提供了方向,而且对工业革命的发展也起到了极为重要的推动作用。
除了热力学以外,在化学方面,焦耳也是杰出的研究者。
他将法拉第的电解概念引入化学反应中,并在这一基础上发展出了电化学,开创了现代化学的新纪元。
他还深入研究了化合物的热分解反应,并发现了许多新化合物。
他的研究成果丰硕,影响深远。
焦耳的故事告诉我们,科学研究需要的是持之以恒的精神和顽强的毅力。
只要充分挖掘自己的潜力,勇于尝试,便能创造属于自己的世界。
告诉我们:不经历风雨怎么见彩虹,不经过磨炼怎么会坚强。
只有不断学习、探索,才能让自己在未来不断创造价值。
人教版九年级下册物理 焦耳定律焦耳的故事 (精品)
焦耳的故事焦耳(1818~1889)是英国人,1818年12月24日出生在曼彻斯特市一家啤酒厂主的家庭里,从小就跟着爸爸酿酒,没有进过学校。
然而焦耳天资聪明,喜欢读书,常常一边劳动一边认字,自学到不少知识。
后来,他幸运地认识了著名化学家道尔顿教授,便常常到他那里请教。
从此,焦耳对自然科学,特别是实验科学产生了浓厚的兴趣。
有一次,焦耳与哥哥一块找来一匹跛马,把电流通到马身上,马受到刺激便狂跳起来。
焦耳记下电流的大小和马的狂跳程度,说这是用马来观察电击实验。
还有一次,焦耳用火药枪发出的巨响做回声实验。
为使响声更大些,他向枪膛中装了三倍的火药,结果枪口喷出的火焰把焦耳的眉毛都烧光了。
24岁时,焦耳开始对通电导体放热的问题进行深入的研究。
他把父亲的一间房子改成实验室,一有空便钻到实验室里忙个不停。
焦耳首先把电阻丝盘绕在玻璃管上,做成一个电热器。
然后把电热器放入一个玻璃瓶中,瓶中装有已知质量的水。
给电热器通电并开始计时,用鸟羽毛轻轻搅动水,使水温度均匀。
从插在水中的温度计,可随时观察到水温的变化。
同时用电流计测出电流的大小。
焦耳把这种实验做了一次又一次,大量数据使焦耳发现:电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
焦耳把这一实验规律写成论文《关于金属导体和电池在电解时放出的热》,并于1841年发表在英国《哲学杂志》上。
然而,论文并没有引起学术界的重视。
因为在一些学者们看来,电与热的关系不能那么简单,况且焦耳只是一个酿酒师,又没有大学文凭。
一年后,俄国彼德堡科学院院士楞次也做了电与热的实验,并得到与焦耳完全一致的结果。
焦耳的论文才得到重视,后来人们把这个定律叫做焦耳定律。
外界的冷落与赞美都没有影响焦耳对真理的追求,他仍继续着自己的实验工作。
在完成电流热效应的研究之后,焦耳又进行了功与热量的转化实验。
焦耳认为,自然界的能量是不能消灭的,消耗了机械能,总能得到相应的热能。
物理学家--焦耳
1847-1852
焦耳通过实验测得热功当量的平均值为423.9千克米/千卡。 研究能量守恒及转化定律。 圣安德得烈大学(St. Andrews University)自然哲学系 主任出缺,学校接受各方推荐,焦耳成为最佳候选人。 1850焦耳入选为英国“皇家协会”的研究员。 1852焦耳与汤姆生共同发表“气体(二氧化碳)体积膨 胀时,会产生温度降低的效应”,后来这又称为“焦耳- 汤姆生效应”(Joule-Thomson Effect),这是冷冻工 业发展的基石。
1856-1859
1856焦耳发表“以摄影技术研究流体在河底边界层的摩擦研究”。 1857焦耳发表“从摄氏0 度到摄氏4 度时水的体积缩小,摄氏4 度 以上,水的体积又膨胀。水在摄氏4 度时,密度最大。” 1859焦耳发表〈物体在空气中高速运动时表面的散热作用〉。
都市污水最好的处理方法, 不是直接倒入河川,而是排入土壤表 面,成为土地所需的肥料。”
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1843-1844
焦耳以蒸汽引擎为研究对象,他发现当时最佳的 “可尼斯蒸汽引擎”(Cornish Stream Engines )所产生的热量换算成作功的机械能量,竟然是引 擎实际作功的十倍。 焦耳研究空气在膨胀和压缩时 的温度变化。通过对气体分子 运动速度与温度的关系的研究, 焦耳计算出了气体分子的热运 动速度值,从理论上奠定பைடு நூலகம்波 义耳-马略特和盖-吕萨克定律 的基础,并解释了气体对器壁 压力的实质。
道尔顿
1837-1838
1837年,焦耳装成了用电池驱动的电磁机,并发表了关于 这方面的论文而引起人们的注意。1838年他拿出一间住房 开始了自己的实验研究。他经常利用酿酒后的业余时间,亲 手设计制作实验仪器,进行实验。
焦耳对热力学的贡献
焦耳对热力学的贡献焦耳在热力学领域的贡献詹姆斯·普雷斯科特·焦耳是英国杰出的物理学家,焦耳出生于曼彻斯特近郊的索尔福德,在研究热的本质时,发现了热和功之间的转换关系,并由此得到了能量守恒定律,最终发展出热力学第一定律。
国际单位制导出单位中,能量的单位——焦耳,就是以他的名字命名。
他和开尔文合作发展了温度的绝对尺度。
他还观测过磁致伸缩效应,发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系,也就是常称的焦耳定律。
他的一生为社会做出了非常重大的贡献,他在热力学、电学等方面都有着不俗的成绩。
焦耳的贡献主要有以下四个方面。
焦耳的贡献第一方面,他为了提高自己父亲酒厂的工作效率,成功的研究出了怎样用电动机代替蒸汽机。
最终因为支持电动机工作的能源——锌价格昂贵,不如蒸汽划算而放弃了。
但他的这一研究却为蒸汽机的发展提供了重要的参考价值。
第二方面,焦耳在研究电动机的过程中,注意到了热量的问题,于是开始研究电流。
他不断实验,最终发现了规律,并进行总结和整理,得出了焦耳定律。
这个定律提出电流通过导体,热量高低与电阻和通电时间成正比。
这一定律使电学有了很大的发展。
第三方面,他测定了热和机械功之间的当量关系,这也是他最大的贡献。
他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。
此后,他用不同材料进行实验,并不断改进实验设计,结果发现尽管所用的方法、设备、材料各不相同,结果都相差不远;并且随着实验精度的提高,趋近于一定的数值。
最后他将多年的实验结果写成论文发表在英国皇家学会《哲学学报》1850年第140卷上,其中阐明:第一,不论固体或液体,摩擦所产生的热量,总是与所耗的力的大小成比例。
第二,要产生使1磅水(在真空中称量,其温度在50~60华氏度之间)增加1华氏度的热量,需要耗用772磅重物下降1英尺的机械功。
他精益求精,直到1878年还有测量结果的报告。
他近40年的研究工作,为热运动与其他运动的相互转换,运动守恒等问题,提供了无可置疑的证据,焦耳因此成为能量守恒定律的发现者之一。
焦耳的名言名句
焦耳的名言名句1. 用两句话概括焦耳这个人詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(James Prescott Joule,1818年12月24日-1889年10月11日),出生于曼彻斯特近郊的沙弗特,英国皇家学会会员,英国物理学家。
由于他在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章(Copley Medal)。
后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。
焦耳在研究热的本质时,发现了热和功之间的转换关系,并由此得到了能量守恒定律,最终发展出热力学第一定律。
国际单位制导出单位中,能量的单位——焦耳,就是以他的名字命名。
他和开尔文合作发展了温度的绝对尺度。
他还观测过磁致伸缩效应,发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系,也就是常称的焦耳定律。
2. 说几个名人名言,要说出名言的来历,关于这个名言的故事,对我们有焦耳求知——好学英国著名科学家焦耳从小就很喜爱物理学,他常常自己动手做一些关于电、热之类的实验。
有一年放假,焦耳和哥哥一起到郊外旅游。
聪明好学的焦耳就是在玩耍的时候,也没有忘记做他的物理实验。
他找了一匹瘸腿的马,由他哥哥牵着,自己悄悄躲在后面,用伏达电池将电流通到马身上,想试一试动物在受到电流刺激后的反应。
结果,他想看到的反应出现了,马收到电击后狂跳起来,差一点把哥哥踢伤。
尽管已经出现了危险,但这丝毫没有影响到爱做实验的小焦耳的情绪。
他和咯咯又划着船来到群山环绕的湖上,焦耳想在这里试一试回声有多大。
他们在火枪里塞满了火药,然后扣动扳机。
谁知“砰”的一声,从枪口里喷出一条长长的火苗,烧光了焦耳的眉毛,还险些把哥哥吓得掉进湖里。
这时,天空浓云密布,电闪雷鸣,刚想上岸躲雨的焦耳发现,每次闪电过后好一会儿才能听见轰隆的雷声,这是怎么回事?焦耳顾不得躲雨,拉着哥哥爬上一个山头,用怀表认真记录下去每次闪电到雷鸣之间相隔的时间。
焦耳(作业)
认
识
科
学
家
焦
耳詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(James Prescott Joule;1818年
12月24日-1889年10月11日),英国物理学家,出生于曼彻斯特近郊的沙弗特(Salford)。
由于他在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章(Copley Medal)。
后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。
1840年12月,他在英国皇家学会上宣读了关于电流生热
的论文,提出电流通过导体产生热量的定律;由于不久э . х . 楞次
也独立地发现了同样的定律,而被称为焦耳-楞次定律。
焦耳是英国曼彻期特的一个啤酒制造厂主,他于1818年12月...
焦耳是英国曼彻期特的一个啤酒制造厂主,他于1818年12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德(Solford)。
他曾是道尔顿(John Dalton,1766-1844)的学生,但对化学的兴趣不大。
他的实验研究是受法拉第发现电磁感应和电化学当量的启发,利用业余时间进行的。
法拉第于183l年发现电磁感应现象和制成发电机模型,导致19世纪30年代英、法等国掀起研制发电机的热潮。
焦耳早在1837年左右就研制过永磁电机。
1838年1月和12月在给《电学年鉴》编辑部的两封信中描述了自己实验的电-磁发动机。
次年,又在给此编辑部的两封信中论述了自己对磁和电-磁的研究。
他对能量转化和守恒关系的实验研究,就是从电-磁和热与机械运动之间的关系开始的。
而且早于热功当量的测定,这一点是值得注意。
1840年8月21日他写的《论电-磁力》一文中,曾明确提到他相信法拉第确定电与原子或物体的化学当量之间关系的准则。
1848年8月他在大英科学促进会上提交的《论热的机械当量和电流体的组成》论文中,提到法拉第博士证明化学力和电力的一致性,并说:“我自己对这课题的实验是在1840年,那一年我通知皇家学会我发现了伏打电产生热的定律”。
他写道:“从导出的这个定律得出:第一,任何伏打电对(Pair)产生的热量与它的强度或电力成比例。
第二,物体燃烧热与其亲和力强度成比例,于是我继而建立了热和亲和力的关系”。
他在1840年8月的上述论文中,描述了他用伏打电堆产生的电流,可使水上升3l℉,可支持300磅力的磁力。
1840年12月17日在《皇家学会议事录》中发表的《论用伏打电产生的热》论文中,宣布发现了热量与导体电阻和电流强度的平方成比例,并发现了电转化为热的定量关系,即著名的焦耳定律。
还发现在这个系统中产生的总热量等于伽伐尼电池中化学过程中产生的热量。
这就是说,焦耳在实验中还发现了化学亲和力、电力和热之间转化的定量关系,这点由焦耳的论文、开尔文勋爵在1853~1855年间的几篇论文和马赫的《热学原理》得到证实。
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伟大的科学家—焦耳
一、生平简介
焦耳,J.P.(James Prescott Joule 1818~1889)
焦耳是英国物理学家。
1818年12月24日生于索尔福。
他父亲是酿酒厂的厂主。
焦耳从小体弱不能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空闲时间自学化学、物理。
他很喜欢电学和磁学,对实验特别感兴趣。
后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。
焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。
焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。
1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
1872年—1887年焦耳任英国科学促进协会主席。
1889年10月11日焦耳在塞拉逝世。
二、科学成就
1.焦耳定律的发现
电磁力的研究计划虽然屡遭失败,但凭着三年间学到的电磁知识,焦耳发现了焦耳定律。
这就是:“通电线圈的发热量与电流强度的平方和导线电阻的乘积成正比。
”他是把缠着的导线的线圈放到水
中,同上电测量水温的上升,用电流计看电流的强度,才发现了这个定律。
2.热功当量的测定
1843年在英国《哲学杂志》第23卷第3辑上发表自己的文章后,他用不同材料进行实验,并不断改进实验设计,结果发现尽管所用的方法、设备、材料各不相同,结果都相差不远;并且随着实验精度的提高,趋近于一定的数值,焦耳花了毕生精力,进一步研究了这一工作,对功和热之间的关系进行了精密的测定,给出了物理学上一个著名的常数----热功当量。
其中阐明:第一,不论固体或液体,摩擦所产生的热量,总是与所耗的力的大小成比例。
第二,要产生使1磅水(在真空中称量,其温度在50~60华氏度之间)增加1华氏度的热量,需要耗用772磅重物下降1英尺的机械功。
他精益求精,直到1878年还有测量结果的报告。
他近40年的研究工作,为热运动与其他运动的相互转换,运动守恒等问题,提供了无可置疑的证据,焦耳因此成为能量守恒定律的发现者之一。
3.在热力学方面的成就
年轻时,焦耳最初的研究方向是电磁机,他想将父亲的酿酒厂里应用的蒸汽机替换成电磁机以提高工作效率。
1837年,焦耳改装了用电池驱动的电磁机,它从实验中发现电流可以做功,这刺激了他深入研究的欲望。
这一年他发表的有关论文就引起了人们的注意。
1840年12月,他在英国皇家学会上宣读了关于电流生热的论文,提出电流通过导体产生热量的定律。
1852年焦耳和W.汤姆孙(即开尔文)
发现气体自由膨胀时温度下降的现象,被称为焦耳-汤姆孙效应。
这效应在低温和气体液化方面有广泛应用。
他对蒸汽机的发展作了不少有价值的工作,还第一次计算了有关气体分子的速度。
三、轶闻趣事
1.焦耳求知--好学
英国著名科学家焦耳从小就很喜欢物理学,他常常自己动手做一些关于电、热之类的实验。
有一年放假,焦耳和哥哥一起到郊外旅游。
聪明好学的焦耳就是在玩耍的时候,也没有忘记做他的物理实验。
他找了一匹瘸腿的马,由他的哥哥牵着,自己躲在后面,用伏达电池将电流通到马身上,想试一试动物在受到电流刺激后的反应。
结果,他想看到的反应出现了,马受到电击后狂跳起来,差一点把哥哥踢伤。
尽管已经出现了危险,但这丝毫没有影响做实验的小焦耳的情绪。
他和哥哥又划船来到群上环绕的湖上,焦耳想在这里试一试回声有多大。
他们在火墙里塞满火药,然后扣动扳机。
谁知“砰”的一声,从枪口里喷出一条长长的火苗,烧光了娇儿的眉毛,还险些把哥哥吓得掉进湖里。
这时,天空浓云密布,电闪雷鸣,刚想上岸躲雨的焦耳发现,每次闪电过后好一会儿才能听见轰隆的雷声,这事怎么回事?
焦耳顾不得躲雨,拉在哥哥爬上一个山头,用怀表认真记下每次闪电到雷鸣之间相隔的时间。
开学后焦耳几乎是迫不及待地把自己做的实验都告诉了老师,并向老师请教。
老师王卓勤学好问的焦耳笑了,耐心地为他讲解:“光和声的传播速度是不一样的,光速快而声速慢,所以人们总是先看见闪电再听到雷声,而实际上闪电雷鸣是同时发生的。
”
焦耳听了恍然大悟。
从此,他对学习科学知识更加入迷。
通过不断的学习和认真地观察计算,他终于发现了热功当量和能量守恒定律,成为一名出色的科学家。
2.精确的测量值在几十年里不作大修正
1843年8月,在考尔克的一次学术报告会上,焦耳作了题为《论磁电的热效应和热的机械值》的报告。
他在报告中提出热量与机械功之间存在着恒定的比例关系,并测得热功当量值为1千卡热量相当于460千克米的机械功。
这一结论遭到当时许多物理学家的反对。
为了证明这个发现是成功的,焦耳以极大的毅力,采用不同的方法,长时间地反复进行实验。
1843年末,焦耳通过摩擦作用测得热功当量是424.9千克米/千卡1千克米=9.8焦耳。
1844年通过对压缩空气做功和空气温度升高的关系的实验,测得热功当量是443.8千克米/千卡。
尤其在1847年,焦耳精心地设计了一个著名的热功当量测定装置,也就是用下降重物带动叶桨旋转的方法,搅拌水或其他液体产生热量。
焦耳用水和鲸油作搅拌液,分别测量,然后取平均值,得到热功当量平均值是428.9千克米/千卡。
1849年6月21日,焦耳给英国伦敦皇家学会报告了这个结果。
3.要科学,不要永动机
焦耳在探索科学真理的道路上,也走过弯路。
他年轻的时候,正是“永动机热”席卷欧洲的时代,许多人钻进了永动机的迷宫,妄想制造出一种不消耗能量永远做功的机器。
焦耳也是个“永动机迷”,曾经狂热地追求过永动机,几乎消磨了他全部的业余时间。
他通宵达旦地冥思苦索、设计方案、制作机件,但是没有一个是成功的。
失败引起了焦耳的深思,他吸取教训,迷途知返,毅然退出了幻想的迷宫,转向脚踏实地的科学研究,探求隐藏在失败背后的科学真谛。
参考文献
【1】《分子物理化学基础》主编:李法和 1983年1月第一版【2】《物理群星》主编:马德录 1985年6月第一版【3】《物理史札记.普物小史》主编:庄崇光 1985年12月第一版
【4】《21世纪能源与动力系列教材.工程热力学》主编:徐生荣2004年4月第一版
【5】《大学物理.上》主编:王秀敏 2008年1月第一版【6】《成功从这里开始》主编:一横 2008年8月
【7】《外国一百位科技精英》主编:潘海军 2008年9月第一版
【8】《世界名人的青少年时代》主编:许德林 2009年6月第一版。