高三物理学史《电磁学的发展历史》课件

▪ 公元前7世纪，古希腊哲学家泰勒斯已经发现用毛织物 摩擦过的琥珀能吸引某些轻小物体。Electricity（电） 这个字的起源就来自希腊文的“琥珀”(elec tron)。
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1600年吉尔伯特与<<磁石论>>
❖ 首先对电和磁现象进行系统实验研究的是
威廉·吉尔伯特 （William Gilbert， 1544—1603）
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3.1.2 电线与流动的电荷
❖ 1、莱顿瓶的发明 马森布罗克 ▪ 1746年，荷兰莱顿大学的物理学教授马森布罗克（Pieter von Musschenbrock, 1692～1761） 发明了能保存电的莱 顿瓶。
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有趣的实验
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富兰克林与费城实验
▪ 在 1752 年 7 月的一个雷雨天富兰克林 做了著名的费城实验：
正负电的命名
❖ 1747年，富兰克林首先以正电荷、负电荷的名称
来区分两种电荷。 ▪ 他把摩擦时物体获得的电的多余部分叫做带正
电，物体失去电而不足的部分叫做带负电。这 种命名方法一直延续至今。
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电荷守恒定律
❖ 1747年他根据实验提出：在正常条件下电是以一定 的量存在于所有物质中的一种元素；电跟流体一样， 摩擦的作用可以使它从一个物体转移到另一个物体， 但不能创造；
• 风筝上安上一根尖细的铁丝，用来捕捉 电，并用麻绳与这铁丝相连，麻绳的末 端拴一把铜钥匙，钥匙塞在莱顿瓶中间
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富兰克林（Benjamin Franklin，1706—1790年） • 是18世纪美国的实业家、科学家、社会活动 家、思想家和外交家， •美国《独立宣言》和美国宪法的起草人之一。
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化学电源发明
❖ 1800年卡莱尔和尼科尔森用低压电流分解水； ❖ 同年里特成功地从水的电解中搜集了两种气体，并从
硫酸铜溶液中电解出金属铜； ❖ 1807年，戴维利用庞大的电池组先后电解得到钾、钠
、钙、镁等金属；
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❖ 1811年他用2000个电池组成的电池成为灯塔、剧院等场所使用的强 烈光电源，
▪ 记载了电学方面的研究。
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盖利克和起电机
❖ 盖利克 起电机
▪ 最早的静电起电机出现在17世纪，O.von.盖利克 利用摇柄使一个硫磺球（后改用玻璃球）迅速旋转 ，用人手（或皮革）与之摩擦起电。
▪ 到19世纪，这种摩擦起电机为感应起电机所取代。
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18世纪电的研究——电流趣闻
斯蒂芬·格雷 （Stephen Gray）
英国的威廉·吉尔伯特 。
▪ 英国伊丽莎白女王的御医、英国皇家科学 院物理学家。
▪ 主要在电学和磁力学方面有很大贡献。
▪ 吉尔伯特的工作是实验和学术知识结合的 典范。
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▪ 他认识到电力和磁力是性质不同的两种力。 ▪ 他第一个将琥珀和毛皮摩擦后吸引轻小物体的性质叫
做“电”。
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❖ 1600年，吉尔伯特发表了《论磁、磁体和地球作为 一个巨大的磁体》。
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正负电荷的发现
❖ 1734年法国人迪费（Charles-Francois du Fay，1696 ～1739）
迪费根据大量的实验事实断定电有两种： ▪ 一种是与琥珀带的电性质相同，叫做“琥珀电”； ▪ 一种是与玻璃带的电性质相同，叫做“玻璃电”。
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▪ 带相同电的物体互相排斥；带不同电的物体彼此吸引
闪电可以使罗盘的磁针旋转
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奥斯特实验
❖ 在1820年4月发现电流的磁效应：当电流 通过导线时，引起导线近旁的磁针偏转。
丹麦物理学家奥斯特 (Hans Christian Oersted，
1777—1851)
通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场。 25
❖ 同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》 为题发表了他的发现。
❖ 第一个让电荷奔跑的人斯蒂芬·格雷
▪ 1729年，斯蒂芬.格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给 其他物体时发现导体和绝缘体的区别：
金属可导电，丝绸不导电。
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▪ 最重要的贡献时发现了电的传导现象
• 格雷还做过一个有趣的实验：把一个小孩用几根粗丝绳 水平吊起来，用摩擦过的带电玻璃管接触小孩的胳臂， 孩子的手和身体便能吸引羽毛和铜屑。这表明，人也是 导体。
❖ 直到70年代才逐渐被爱迪生发明的白炽灯所代替。此 外伏打电池也促进了电镀的发展，电镀是1839年由西 门子等人发明的。
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3.2 电磁学的建立
❖ 电磁感应现象的发现，对科学技术的发展意义重大。
▪ 它揭示了电与磁相互联系和转变的又一重要性质，推 动了电磁学理论的的发展。
▪ 在应用方面，为大规模地利用电能开辟了广阔的道路
▪ 这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导 致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学的新领 域──电磁学。
❖ 为了纪念他，国际上从1934年起命名磁场强度的 单位为奥斯特，简称“奥”。
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▪ 1820年，毕奥（J. B.Biot， 1774—1862）和萨伐（Felix Savart，1791—1841）关于长直载流导线对磁极作用力 的实验。
第三章 电磁学的发展历史
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目录
❖3.1 电磁现象的早期研究 ❖3.2 电磁学的建立 ❖3.3 电磁感应现象的发现与研究 ❖3.4 电磁场理论的建立
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3.1 电磁现象的早期研究
❖ 3.1.1 静电学的发展
▪ 我国东汉时期，王充在《论衡》一书中提到"顿牟掇芥 "等问题，也是说摩擦过的琥珀能吸引轻小物体。
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2、伏打电堆
▪ 1800年3月20日，他制造了第一个能产生持续 电流的化学电池。
其装置为一系列按同样顺序叠起来的银片、锌片和 用盐水浸泡过的硬纸板组成的柱体，叫做伏打电堆。
这是第一个能人为产生稳定、持续电流的 装置，为电流现象的研究提供了物质基础
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▪ 伏打的成就受到各界普遍赞赏，科学界用他的姓氏命 名电势，电势差（电压）的单位，为“伏特”（就是 伏打，音译演变的），简称“伏”。
❖ 任何孤立物体的电总量是不变的，这就是通常所说的 电荷守恒定律。
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意义
❖ 正、负电的提出，为定量研究电现象提供了基 础，使人们第一次可以用数学来表示带电现象 ，其重要性是显而易见的。
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3.1.3 伏打与伏打电堆
❖ 1、伽伐尼电流的发现
▪ 1780年，意大利的解剖学家伽伐尼 偶然观察到与金属相接触的蛙腿发 生抽动。