物理学史电磁学的建立优秀课件
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“我想告诉你一个新奇但是可怕的实验事实，但我警告你无 论如何也不要再重复这个实验突然，我的手受到了一下力量 很大的打击，使我的全身都震动了手臂和身体产生了一种无 法形容的恐怖感觉。一句话，我以为我命休矣！”
虽然马森布罗克不愿再做这个实验，但他由此得出结论：把 带电体放在玻璃瓶内可以把电保存下来。只是当时搞不清楚起 保存电作用的究竟是瓶子还是瓶子里的水，后来人们就把这个 蓄电的瓶子称作“莱顿瓶”，这个实验称为“莱顿瓶实验”。 这种“电震”现象的发现，轰动一时，极大的增加了人们对莱 顿瓶的关注。
物理学史电磁学的 建立
一 电磁现象的早期认识
➢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)。
➢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)。
富兰克林所做的另一项重大贡献是统一了天电和地电。当 时的欧洲和美国的大多数人认为雷电是“上帝之火”，是天神 发怒的结果。为破除这种迷信 ，富兰克林通过亲自进行大量的 实验，证明了雷电的电与摩擦电本质上是一样的。彻底破除了 人们对雷电的恐惧、迷信心理。富兰克林据此提出了制造避雷 针的设想，使建筑物免遭雷击。
富兰克林的理论足以解释当时人们已知的绝大部分静电现象。 现在我们知道，所谓的电液是不存在的，比较容易迁移的是带 负电的载体——电子，用电液迁移来解释电现象并不科学。 尽 管这样，正、负电的概念和电荷守恒的观念是至今仍然有效的 科学观念，是富兰克林对电学的一大贡献。
（四）富兰克林及其电荷守恒定律
富兰克林还认为摩擦只能使电液从一个物体转移到另一个 物体上，即“电不是摩擦玻璃管而 产生的，而只是从摩擦者转 移到了玻璃管，摩擦者失去的电与玻璃管获得的电严格相同”。 这就告诉人们，在任一绝缘体系中电的总量是不变的，这就是 通常所说的电荷守恒原理。
• 第六卷试图用物体的磁力来解释行星运动， 当然，他没有成功。
（二） 莱顿瓶的发明
1720年，格雷(S.Gray，1675—1736)研究了电的传导现象， 发现导体与绝缘体的区别。随后，他又发现导体的静电感应现 象。
1734 年 法 国 人 杜 菲 （ Charles-Francois du Fay，1696～1739）在实验中发现带电的玻璃和 带电的琥珀是相互吸引的，但是两块带电的琥 珀或者两块带电的玻璃则是相互排斥的。杜菲 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”。
马森布罗克看到好不容易取得的电很容易地在空气中消失， 所以想寻找一种保存电的方法。有一天，他用一支枪管悬在空 中，用起电机与枪管连着，另用一根铜线从枪管中引出，浸入 一个盛有水的玻璃瓶中，他让一个助手一只手握着玻璃瓶，马 森布罗克在一旁使劲摇动起电机。这时他的助手不小心将另一 只手碰到枪管上，他猛然感到一次强烈的电击，喊了起来。马 森布罗克于是与助手互换了一下，让助手摇起电机，他自己一 手拿水瓶子，另一只手去碰枪管。
1747年，富兰克林提出了单元电液理论。认为带电的两物 体是通过电液的迁移，其一具有比正常情况少一些的电液，另 一个物体具有了比正常情况多一些的电液。相互接触后，又恢 复到都具有正常数量的电液，则两个物体都不显电性。他提出 了正电和负电的概念，他认为缺少电液，就是带负电，可以用 “—”号表示；带超过正常情况的电液就带正电，用“ + ”号表 示。正、负电可互相抵消。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。
《磁石论》共分六卷。
• 第一卷介绍了他的磁性“小地球”实验， 得出结论：地球本身就是一个巨大的磁体， 其两极位于地理的南极和北极附近；
• 第二卷详细地论述了电现象的实验研究与 结论，还把电与磁的性质进行了比较；
• 第三卷记载了天然磁石的定向性；
• 第四卷说明了磁偏角与不同地点和高度的 关系；
• 第五卷介绍了测定磁倾角的仪器及各地磁 倾角的大小；
(一) 吉尔伯特与<<磁石Βιβλιοθήκη Baidu>>
首先对电和磁现象进行系统实验研究的是英国的威廉·吉尔 伯特（William Gilbert，1544—1603） 。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”。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 》 （ De magnete ， magneticisque corporibus et de magnomag nete tellure， 简称《磁石论》）。他总结了前人对磁的研究，周密地讨论了 地磁的性质，记载了大量实验，使磁学从经验转变为科学。书 中他也记载了电学方面的研究。
1745年普鲁士（德国的前身）的一位副主教克莱斯特(Ewald Georg von Kleist，1700-1748)在实验中利用导线将摩擦所起 的电引向装有铁钉的玻璃瓶。当他用手触及铁钉时，受到猛烈 的一击，他由此发现了放电现象。
1746年，荷兰莱顿大学的物理学教授马森布罗克（Pieter von Musschenbrock, 1692～1761）在克莱斯特发现的启发下 发明了收集电荷的“莱顿瓶”。
莱顿瓶的发明，使物理学家们第 一次有办法存储大量电荷，并对 其性质进行研究。
法国人诺莱特在巴黎进行的莱顿瓶表演（法国国王路易十五 及皇室成员临场观看）
（三） 两种电流质假说的提出与争论
为了解释摩擦起电及电的吸引和排斥现象，法国人杜菲 （Charles-Francois du Fay，1696～1739）认为存在两种流 质，可以通过摩擦的形式把它们分开，使两个物体带异种电荷 而相互吸引，当它们结合时，又彼此中和。这个假设后来被称 为杜菲的“双流说”。
虽然马森布罗克不愿再做这个实验，但他由此得出结论：把 带电体放在玻璃瓶内可以把电保存下来。只是当时搞不清楚起 保存电作用的究竟是瓶子还是瓶子里的水，后来人们就把这个 蓄电的瓶子称作“莱顿瓶”，这个实验称为“莱顿瓶实验”。 这种“电震”现象的发现，轰动一时，极大的增加了人们对莱 顿瓶的关注。
物理学史电磁学的 建立
一 电磁现象的早期认识
➢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)。
➢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)。
富兰克林所做的另一项重大贡献是统一了天电和地电。当 时的欧洲和美国的大多数人认为雷电是“上帝之火”，是天神 发怒的结果。为破除这种迷信 ，富兰克林通过亲自进行大量的 实验，证明了雷电的电与摩擦电本质上是一样的。彻底破除了 人们对雷电的恐惧、迷信心理。富兰克林据此提出了制造避雷 针的设想，使建筑物免遭雷击。
富兰克林的理论足以解释当时人们已知的绝大部分静电现象。 现在我们知道，所谓的电液是不存在的，比较容易迁移的是带 负电的载体——电子，用电液迁移来解释电现象并不科学。 尽 管这样，正、负电的概念和电荷守恒的观念是至今仍然有效的 科学观念，是富兰克林对电学的一大贡献。
（四）富兰克林及其电荷守恒定律
富兰克林还认为摩擦只能使电液从一个物体转移到另一个 物体上，即“电不是摩擦玻璃管而 产生的，而只是从摩擦者转 移到了玻璃管，摩擦者失去的电与玻璃管获得的电严格相同”。 这就告诉人们，在任一绝缘体系中电的总量是不变的，这就是 通常所说的电荷守恒原理。
• 第六卷试图用物体的磁力来解释行星运动， 当然，他没有成功。
（二） 莱顿瓶的发明
1720年，格雷(S.Gray，1675—1736)研究了电的传导现象， 发现导体与绝缘体的区别。随后，他又发现导体的静电感应现 象。
1734 年 法 国 人 杜 菲 （ Charles-Francois du Fay，1696～1739）在实验中发现带电的玻璃和 带电的琥珀是相互吸引的，但是两块带电的琥 珀或者两块带电的玻璃则是相互排斥的。杜菲 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”。
马森布罗克看到好不容易取得的电很容易地在空气中消失， 所以想寻找一种保存电的方法。有一天，他用一支枪管悬在空 中，用起电机与枪管连着，另用一根铜线从枪管中引出，浸入 一个盛有水的玻璃瓶中，他让一个助手一只手握着玻璃瓶，马 森布罗克在一旁使劲摇动起电机。这时他的助手不小心将另一 只手碰到枪管上，他猛然感到一次强烈的电击，喊了起来。马 森布罗克于是与助手互换了一下，让助手摇起电机，他自己一 手拿水瓶子，另一只手去碰枪管。
1747年，富兰克林提出了单元电液理论。认为带电的两物 体是通过电液的迁移，其一具有比正常情况少一些的电液，另 一个物体具有了比正常情况多一些的电液。相互接触后，又恢 复到都具有正常数量的电液，则两个物体都不显电性。他提出 了正电和负电的概念，他认为缺少电液，就是带负电，可以用 “—”号表示；带超过正常情况的电液就带正电，用“ + ”号表 示。正、负电可互相抵消。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。
《磁石论》共分六卷。
• 第一卷介绍了他的磁性“小地球”实验， 得出结论：地球本身就是一个巨大的磁体， 其两极位于地理的南极和北极附近；
• 第二卷详细地论述了电现象的实验研究与 结论，还把电与磁的性质进行了比较；
• 第三卷记载了天然磁石的定向性；
• 第四卷说明了磁偏角与不同地点和高度的 关系；
• 第五卷介绍了测定磁倾角的仪器及各地磁 倾角的大小；
(一) 吉尔伯特与<<磁石Βιβλιοθήκη Baidu>>
首先对电和磁现象进行系统实验研究的是英国的威廉·吉尔 伯特（William Gilbert，1544—1603） 。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”。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 》 （ De magnete ， magneticisque corporibus et de magnomag nete tellure， 简称《磁石论》）。他总结了前人对磁的研究，周密地讨论了 地磁的性质，记载了大量实验，使磁学从经验转变为科学。书 中他也记载了电学方面的研究。
1745年普鲁士（德国的前身）的一位副主教克莱斯特(Ewald Georg von Kleist，1700-1748)在实验中利用导线将摩擦所起 的电引向装有铁钉的玻璃瓶。当他用手触及铁钉时，受到猛烈 的一击，他由此发现了放电现象。
1746年，荷兰莱顿大学的物理学教授马森布罗克（Pieter von Musschenbrock, 1692～1761）在克莱斯特发现的启发下 发明了收集电荷的“莱顿瓶”。
莱顿瓶的发明，使物理学家们第 一次有办法存储大量电荷，并对 其性质进行研究。
法国人诺莱特在巴黎进行的莱顿瓶表演（法国国王路易十五 及皇室成员临场观看）
（三） 两种电流质假说的提出与争论
为了解释摩擦起电及电的吸引和排斥现象，法国人杜菲 （Charles-Francois du Fay，1696～1739）认为存在两种流 质，可以通过摩擦的形式把它们分开，使两个物体带异种电荷 而相互吸引，当它们结合时，又彼此中和。这个假设后来被称 为杜菲的“双流说”。