卡文迪许和库仑,谁动用了谁的智慧

熟悉物理学史的人看到这个标题也许不会感到惊奇,因为卡文迪许的扭秤实验和库仑的扭秤实验太过相似(更不用说万有引力定律与库仑定律那惊人的相似)。卡文迪许是在1789年完成了测量万有引力常量的扭秤实验,而库仑是在1785年,通过扭秤实验建立了静电学中著名的库仑定律。从时间上看,库仑的实验在先,那能不能说是卡文迪许借鉴了库仑的思想呢?一、历史记载1.库仑发明扭秤的背景1777年法国科学院悬赏,征求改良航海指南针中磁针的方法。库仑认为磁针支架在轴上,必然会带来摩擦,要改良     

"库仑扭秤"与"卡文迪许扭秤"

库仑扭秤与卡文迪许扭秤实验都实现了微小力的测定,并且论证了引力和电力的平方反比规律。本文分别对两位科学家的实验作了较详细的介绍,通过比较使大家对微小力的测定和库仑定律的得来有更进一步的认识。     

"库仑扭秤"与"卡文迪许扭秤"

库仑扭秤与卡文迪许扭秤实验都实现了微小力的测定,并且论证了引力和电力的平方反比规律.本文分别对两位科学家的实验作了较详细的介绍.通过比较使大家对微小力的测定和库仑定律的得来有更进一步的认识.     

“精确验证库仑定律”的设计与制作

静电力相互作用的平方反比关系,首先是由法国军事工程师库仑(C·A·Coulomb,1736～1806)在实验中测定的。1785年,库仑利用扭转力方面的知识,设计制作了1台精密的扭秤,进行了测定电力作用的实验。从实验结果库仑得出了"带同类电的两球之间的排斥力,与两球中心之间距离的平方成反比"的结论。但该实验不仅精度不高,而且用扭秤无法验证带异种电荷间的引力与距离之间的关系。这是因为当小木     

跨越百年经典史上最美实验——记物理学史上三次扭秤实验

2010年在美国《物理学世界》杂志评选的十大最美丽物理实验中,卡文迪许扭秤实验名列其中,其实在物理学史上还有另外两个著名的扭秤实验,分别是库仑电扭秤实验和厄缶扭秤实验.三个扭秤实验前后相隔一百年,都具有极其重要的历史意义.     

关于库仑定律的发现

0引言在不少电磁学教材中[1][2],都只是说,通过扭秤实验发现了库仑定律。其实,这种说法是不完全的,它只说出问题的一半。在历史上,法国物理学家库仑（C．A．CZxllornb,1736－18肠）于1785年,只是通过扭秤实验证明静电斥力跟距离的反平方规律。而对于静电引力的情况则是利用电摆实验做出结论的。1对扭秤实验的力学分析库仑把两个点电行之间相互作用的静电力跟两个质点间的万有引力相类比,认为静电力也跟二点电行之间的距离平方成反比。他进行扭秤实验,正是为了验证这一点。在实验中,他期望看到电力矩跟扭秤悬丝的扭力矩相平衡,…     

巧用天平演示库仑定律

库仑定律演示实验常用库仑扭秤来完成．但扭秤装置一般学校配置非常有限,因此巧妙利用常见实验设备和材料设计制作演示仪来突破教学难点显得很有意义。下面具体介绍用天平和有机玻璃制作演示仪来演示库仑定律。     

巧用天平演示库仑定律

库仑定律演示实验常用库仑扭秤来完成．但扭秤装置一般学校配置非常有限,因此巧妙利用常见实验设备和材料设计制作演示仪来突破教学难点显得很有意义。下面具体介绍用天平和有机玻璃制作演示仪来演示库仑定律。     

两个带电导体球相接触时的电荷分配规律

在库仑定律的教学中 ,我们不可避免地要提到库仑扭秤实验 .关于这个实验 ,高中《物理》第三册 (选修 )教材中第 1 73面讲到 :“在库仑做扭秤实验的时候 ,还不知道怎么来测量电量 ,电量的单位也还没有确定 .库仑用一个简单的办法巧妙地解决了这个困难 .他为了改变带电小球的电量 ,就将这个带电小球跟与它同样的但不带电的金属小球相碰 ,由于两个小球完全相同 ,它们带的电量也一定相等 ,从而使带电小球的电量减小到原来的 12 .再用同样的办法 ,可以使带电小球的电量减小到原来的14 、18等等 .”对于库仑的这个做法 ,学生们很容易接受 .然而 ,…     

由一条选择题谈静电力常量

物理学史是考察学生的一个基本知识模块,如果不研究不够深入,会出现描述不严谨使学生知识出现混淆,库仑利用扭秤实验发现了库仑定律,公式中的静电力常量k的值,许多教师认为是库仑测出了静电力常量k的值,而事实真的是如此吗?     

自制库仑定律定量演示器

本文介绍了在高中物理教学中,如何采用实验装置定量研究库仑力与电荷量、电荷间距的关系。本文介绍的实验装置,仍然采用库仑设计库仑扭秤的放大思想,利用了电流表指针转动的灵敏性。也采用了相同带电体接触平分电量的思想,通过对实验室中常用的电流表的改造,利用泡沫板,水槽、硬纸片等常见器材,制造了能测量微小的库仑力,定量研究库仑力与带电体间距、电量的实验装置。该实验装置实验原理简单,实验效果直接、明显,数据较准确。     

基于LabVIEW的扭秤的控制设计与实现

针对精密测量实验中应用广泛的扭秤,以LabVIEW为软件开发平台,设计了一个利用PID控制对扭秤实时反馈控制和数据采集系统。将该设计应用到扭秤实验中,实验测试表明,该系统成功的实现了对扭秤的实时控制,并且具有界面简洁、易于调试等特点。     

物理科学方法在卡文迪许扭秤设计及实验中的妙用

本文通过卡文迪许扭秤制作过程和卡文迪许扭秤实验过程的剖析,分析了扭秤制作和利用扭秤进行实验过程中的科学方法,希望通过该分析了解科学家发明实验仪器,进行科学研究过程中物理科学方法的巨大作用.     

物理学史上的扭秤实验

在物理学发展的前期 ,人们对微弱作用的测量感到困难 ,因为这些微弱的作用人们通常都感觉不到 .后来 ,物理学家们想到了悬丝 ,要把一根丝拉断需要较大的力 ,而要使一根悬丝扭转 ,有一个很小的力就可以做到了 .根据这个设想 ,法国物理学家库仑和英国的科学怪杰卡文迪许于 1785年和 1789年分别独立地发明了扭秤 .扭秤实验可以测量微弱的作用 ,关键在于它把微弱的作用经过了两次放大 :一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩 ,使悬丝产生一定角度的扭转 ;另一方面在悬丝上固定一平面镜 ,它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺…     

为何是平方反比律

为什么万有引力F=Gm1r2m2和静电力F=kq1rq22的数学形式如出一辙?自然界中这两种基本相互作用力强度都精确地遵从与距离平方成反比的规律.在库仑的扭秤和电摆实验之前,哲学家康德(I.Kant)就注意到这一问题,在他早期讨论“活力”(动能)的一篇文章里写道:“空间的三度性似乎是来自     

“阅读材料”，不可小看

目前现行的高中物理教材（人教版）共有45个“阅读材料”（第一册11个,第二册21个,第三册13个）,其中既有对相关理论的补充和拓宽（如：流体的阻力．怎样理解瞬时速度,位移公式的另一种推导,伽利略对自由落体运动的研究．用动力学方法测质量,平衡的种类、稳度,向心加速度的推导,变力的功,气体分子的速率和规律统计,库仑扭秤实验,自由电子定向移动的速率,等等）,     

库仑滴定法实验教学绿色化的改进与实践

仪器分析实验教学中,库仑滴定法测定微量砷是经典的电化学分析实验项目之一。为了倡导绿色化学实验,论文对库仑滴定法测定维生素C含量的方法进行了改进。通过对酸度、KI用量等实验条件的优化,确立了最佳的实验方案,成功应用于实际样品药片和果蔬中维生素C含量的测定。与传统的碘量法实验结果相比较,该方法精密度和准确度达到了分析化学的要求。将该实验项目应用于本科实践教学中,教学效果令师生满意。     

关于库仑定律几个问题的讨论

关于库仑定律几个问题的讨论山东泰安二中王冲１７８５年，法国物理学家库仑利用自己设计的特殊扭秤研究了静电荷间相互作用力所遵从的规律，并总结出以自己名字命名的库仑定律，库仑定律是电磁现象中第一个定量规律，是静电学的基础，电磁理论的基石。关于它的成立条件，...     

介绍一种定性验证库仑定律的自制仪器

库仑定律演示实验是教师在课堂教学时,验证该定律而在课堂上所做的实验。该实验由于环境空气湿度的影响,很难成功。为了克服此困难,笔者创作了实验箱,巧妙地演示了静电学中的库仑定律实验,教学效果良好。1技术背景库仑定律演示实验是要验证:真空中的两个点电荷,其相互作用力的大小跟它们所带电量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比。完成这个实验的设备通常是用库仑扭秤来完成的,由于实验条件的限制,一般学校没有配置。有些教材用两根绝缘线分别挂一个小球,用改变小球的电量和位置来改变悬挂小球细线的角度,通过在空气中实验探究后而定…     

再谈卡文迪许扭秤实验——原貌与发展

本文通过查找原始文献，更正教材中关于卡文迪许扭秤实验的一些不当表述.该实验的目的并不是测量万有引力常数G,卡文迪许本人从没有得到过该常数，原始实验目的是测量地球密度.实验中没有使用光学放大而是使用了游标装置，并没有使用石英丝而是使用了金属丝.最后本文简单阐述地球密度测量的物理学史，向读者展现扭秤整体设计才是该实验的更精妙之处，而不是常说的光学放大和力矩放大.