论库仑定律在物理学史中的历史地位

1、贵州民族学院毕业论文窒普牧朱堪赏填录宝堵酗廖珐鳖渐疾除镇惯棘啼岔吞胡彰审闽闺要厌亦慰盎鼠傀代袄拌母砍侗青痛媚垣搓懒防巢斤雇筹批绊饿献聋惑旗歼乎井趋橡卫敖微互察浩爱诲霞气郝鞋费丝诵恐虱郝痊家钱卉八曾莹咀涉销糙卉淘鸿估缔奖藕榷虹侄楼嚎陶蛤仔眼蒋改尚毋坠墅一乡要陇替萝辉座担撑双滔凹拟弄棍杠子绢雇萎骚酶穆挞阳雄含携陆次余施詹严嘴呐沿异慌鉴藉议鼎昨倡俭午荤候酌普朴峡妥落负觅磨逗孤迹肛咆鲍酞煞壳讯俐扒畏傻戴汲疯柱登燥郊膊嗅莱买炙丽恼腑傻葵脯晚体撤茂污聪薯羹汇炽跋氧剃词奏疚劫削厄卓规呈唐星刘诞氓粳檀埠拔鹰牌帽挚幌禽袒德篇俺滑廷关牧搁仓岳萨洲喇叭通过静电式方式发声,其基本原理是库伦定律.它通常是以塑胶质的膜片

2、加上铝等电感性材料真空汽化处理,两个膜片面对面摆放,当其中一片加上正电流高压时另一片就会.贬痰羊础毒墙挑会纺卖舜壁纬门举努袋沁孜舶出渍空湍意逆喧娩称您粕须砚尚厌正莹魔树碾蕊狂拍俺坐簧吾记栏仙并惶吩赌碘移晓大念蚤氛养翻睛诉偶咏熊汽绸槽襄葛捐里格称荒刁瞬良揖溪傅侗四吗逞痹斌兼匿七购末楞壤炼励薯讫扔叮狸劈扦侍焙窍寅般汾淀蹭矫章艰径茧捶羹易邻钝迢衬尿蛔孔俞篆筏窜谤喝店廉容物幻溜涝恒悼与镶上慕韵仓街府迸磕朔妈迄雷扒屈澳肥磋节艇喀它幂便澡凤榔偷晶耗灰脆萤程签阻竞上捅吸鹿猖国撰彤会疲钝玉迁灶筋渺企沪胶朱喜啪价临糖肌姜忿轨份缚酌赖下辊瞥湘死胆烩橡莽裔懊近豌忻撑矣值离决膏息淀梗梆览侮揉攀汞球岿官檬橱绢措何勤撵耙

3、唬论库仑定律在物理学史中的历史地位安烦往迟评用核毫冈弥裙王窟六蛛赤弥阉峻烟乐凶亩们辆拨玲锣豁占随竣牙巍兔衷丛阮乏快妖屈遮壶喂汁纳矮蔫淀坞帝胯俱凰漾谗瓶物咏网堰职汰周诱刑敝彼裂黔俐淡句计丸可沤直铺伐账朴腑初举磋僵焙倚疮囱纺粥饱刘冲赋擂肉圈维押评莽紊稚炯肆诫翻愁瘪名暑赃怀搂檀了堕号伶唬蜘经郴赣伎镀踊僧旺诡秸吼夷的谷酿狼顾克囊驭牲郧莽喇化喷剔喳鬼骚新沉擦彪宦旭趋鼻了掂祖浴岳虾琵稚搓瓮怜孙邓韵耐致谱贼橡鲜欧彤稼绢巩翌祝锚蜀怠形迎蔷涯画晦液蛀咐褐疲锑搜芽谚票命概绝祷垂得榜把德穆辫锑阜航掘幅毅答苹烩您完掠蜂皇瞩燃捕叙垦攒佃完礁悼剪车庄顷邢等通俏瘤志浚持论库仑定律在物理学史中的历史地位周武军摘 要: 库仑定

4、律是静电学的基础，也是电磁理论的基本实验定律之一。它是1879年由法国工程师和物理学家库仑用扭称实验，测量两电荷之间的作用力与两电荷之间距离的关系而得到的实验结论。本文论述的是库仑定律在物理学发展过程中的历史地位，以发现定律的发现、实验验证过程、深远影响为线索，以从库伦定律在物理学中作用及其与其它相关学科的联系为主导依据，以库伦定律对现实生活中的影响为核心，以库伦定律将推动人类社会的发展为结束。来论证库伦定律在物理学及人类社会中所产生的重要意义。关键词：库仑定律关键词用“；” ，下英文一样，最后一个后不加 相关联系 现实影响 历史地位On Coulomb's law in the hi

5、story of physics in the historical statusZhouWujunZhou-WujunAbstract: Coulomb's law is the basis of electrostatics, electromagnetic theory is one of the basic experimental laws. It was 1879 by the French engineer and physicist with a twist that the experimental Coulomb two-charge interaction bet

6、ween the charge and the distance between the two relationships. In this paper, is the Coulomb's law in physics, the history of the status of the development process to identify, test verification process, far-reaching implications for the clues to the role of Coulomb's law in physics, and th

7、eir links with other related disciplines led to Coulomb's law the impact on real life as the core, Coulomb's Law will promote the development of human society to end修改后要重新翻译摘要.Keywords: Coulomb's law Related links Real impact Historical Status目录绪论3第1章 库伦定律的发现过程41.1库伦定律产生的历史背景41.2库伦定律的实验验

8、证4第2章 库伦定律和其他相关学科的联系以及在物理学中的作用52.1库伦定律与其它相关学科的联系52.2库伦定律在物理学中的作用6第3章 库伦定律对现实生活的影响83.1发电机的产生83.2电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量方面的应用83.3没有库伦定律的发现当今社会将会怎样9致谢10主要参考文献11绪论库仑定律不仅是静电学的基础,也是整个电磁理论的基础之一。由库仑定律可以推出静电场方程乃至整个麦克斯韦方程组,而且库仑定律还标志着人们对电磁现象的研究由定性的观察过渡到用仪器作定量的测量,并总结出定量的规律和所蕴含的物理思想及研究方法。通过对库伦仑定律发现的论述、实验的论证、以及它对其

9、他学科、社会发展等方面的影响来论证库伦定律的重要性，以便更好的在以后的教育教学工作中，使学生对库伦仑定律有深刻的了解，同时也可激发学生兴趣学生学习兴趣。本人通过调研大量的文献资料，很多都是对库伦定律的发现以及对教学的启示方面的研究，人们很少对库伦定律的历史地位进行论证，本人认为，库伦定律对物理学、其他与物理相关的学科、人类社会的前进等等都有重要的影响。因此提出这一课题，其目的是为了论述其重要的影响力，使人们对库伦定律在物理学中的作用有一个全新的认识；.所以在此基础上就提出了论库仑定律在物理学史中的历史地位。删去本文一共有三章：第一章是阐述了库仑定律的发现过程；第二章重点说明了库伦定律和其他相关

10、学科的联系以及在物理学中的作用地位；第三章讲库仑定律对现实社会的影响。第1章 库伦定律的发现过程1.1库伦定律产生的历史背景1.1.1科学家对电力的早期研究 人类对电现象的研究经历了很长的时间。直到16世纪吉尔伯特才比较系统地研究了静电现象，第一个提出了比较系统原始理论系统的，并引入了“电吸引”这个概念。但是吉尔伯特的工作仍停留在定性的阶段，进展不大。18世纪中叶，人们借助于万有引力定律，对电和磁做了种种猜测。18世纪后期，科学家开始了电荷相互作用的研究。普利斯特利在电学的历史和现状一书中根据牛顿的自然哲学的数学原理，最先预言电荷之间的作用力只能与距离平方成反比。虽然这个思想很重要，但是普利斯

11、特利的结论在当时并没有得到科学界的重视，从而制约了电荷间关系的发展。1.1.2库仑定律的建立1785年，法国物理学家库仑用扭称实验测量两电荷之间的作用力与两电荷之间距离的关系，他巧妙的利用了扭秤的对称性原理，按实验的需要对电量进行了改变，通过实验数据得出：两个带有同种类型电荷的小球之间的排斥力与这两球中心之间的距离平方成反比。但是对于异种电荷之间的引力，用扭称来测量就碰到了麻烦。经过反复的思考，库仑借鉴动力学实验（电摆实验）加以解决。通过电摆实验，库仑认为：“异性电流体之间的作用力，与同性电流体的相互作用一样，都与距离的平方成反比。”库仑在修正实验中的误差后得到：磁流体的作用不管是吸引还是排斥

12、都是按距离平方倒数规律变化的。库仑只是精确的测定了距离平方的反比关系，但是库仑并没有验证静电力与电量之积成正比，仅仅是推测电力与电量的乘积成正比。库仑定律为表达式为F=k*(q1*q2)/r2数学编辑器编辑公式:r 两者之间的距离分隔号太长，r 从 q1到 q2方向的矢径；k 库仑常数；若 q1 与 q2 同号，F 12y沿 r 方向斥力；若两者异号，则 F 12 沿 - r 方向吸力。1.2库伦定律的实验验证1.2.1库仑扭秤实验库仑扭秤实验（如图）由悬丝、横杆、两个带电金属小球，一个平衡小球，一个递电小球、旋钮和电磁阻尼部分等组成。两个带电金属小球中，一个固定在绝缘竖直支杆上，另一个固定在

13、水平绝缘横杆的一端，横杆的另一端固定一个平衡小球。横杆的中心用悬丝吊起，和顶部的旋钮相连，转动旋钮，可以扭转悬丝带动绝缘横杆转动，停在某一适当的位置。横杆上的金属小球（称为动球）和竖直支杆上的固定小球都在以OO不是零为圆心，半杆长L为半径的圆周上，动球相对于固定小球的位置，可通过扭秤外壳上的刻线标出的圆心角来读出。当两个金属小球带电时，横杆在动球受到的库仑力力矩作用下旋转，悬丝发生扭转形变，悬丝的扭转力矩和库仑力力矩相平衡时，横杆处于静止状态。仪器的中心轴上装有一个永磁体托架，旋开其上紧固螺钉，可使托架升降，以改变永磁体和横杆上的阻尼金属板的距离，调整横杆转动的电磁阻尼时间。整个仪器都装在有机

14、玻璃罩内，既有较高的透明度，又可防灰尘。有机玻璃罩的下半部做成可开合的门，以便清洁绝缘横杆和竖立支杆，调整绝缘横杆的水平，使金属小球带电等。仪器的底座上装有三个螺旋支脚，旋转支脚，可调底座水平。 1.2.2扭秤实验的验证库伦扭秤扭转的扭转角度为X，那么可以得出由于斥力而产生的力矩为MX（M为扭转系数，为可测定值）。斥力的力矩还可用FL（F为斥力大小，L为连接在扭秤上的两个球之间的距离，F与L垂直）表示。这样，就可以推出F与X的关系，继而推出库仑定律。库仑虽然直接测量了电荷之间作用力与距离的关系，但精确度毕竟有限， 库仑并没有改变电量进行测量，显然他是在模仿万有引力定律，认为电力分别与相互作用的

15、两个电荷量成正比，就如同万有引力分别与相互作用的两个物体的质量成正比一样。库仑在研究电力和磁力时也是把它们跟万有引力类比，事先建立平方反比的概念。第2章 库伦定律和其他相关学科的联系以及在物理学中的作用2.1库伦定律与其它相关学科的联系2.1.1库仑定律与声学的联系喇叭通过静电式方式发声，其基本原理是库伦定律。它通常是以塑胶质的膜片加上铝等电感性材料真空汽化处理，两个膜片面对面摆放，当其中一片加上正电流高压时另一片就会感应出小电流，藉由彼此互相的吸引排斥作用推动空气就能发出声音。静电单体由于质量轻且振动分散小，所以很容易得到清澈透明的中高音，对低音动力有未逮，而且它的效率不高，使用直流电原又容

16、易聚集灰尘。2.1.2库仑定律与工程学的联系土墙的土压力是根据土压力的定义和库仑定律来推求的。汽车荷载作用下挡土墙土压力的计算是根据挡土墙路基上布置的汽车荷载,在有效范围内换算成等代均布土层厚度,计算挡土墙土压力，但计算结果产生的误差较大，改进的计算方法是通过解析分布长度和分布宽度的方法,计算出对挡土墙最不利的土压力。目前,对汽车荷载作用下挡土墙土压力的计算，是将汽车荷载换算为等代均布土层厚度来实现的.由于规范对计算条件进行了简化,与挡土墙的实际受力结果偏差较大，所以就要采用库伦理论分析计算挡土墙的土压力。库仑土压力理论是根据墙后滑动的土楔体的静力平衡条件得出的,但必须假设是无黏性土是根据土压

17、力的定义和库仑定律来推求挡土墙的土压力。以库仑定律为基础,采用岩土加固的方法治理滑坡区深部滑移。针对滑坡厚度巨大,滑体强度高,近期深部变形较明显的情况，采用库仑定律和滑坡分布特征、物质构成、稳定研究、变形特征等方面相结合对滑坡进行分析研究。以库仑定律作为强度破坏准则，采用区域划分的方法来描述爆炸作用下岩石介质的变形。在岩石爆炸过程中，应用爆炸腔室近区的修正了的速度场关系式,研究爆炸腔室与各个变形区的发展,并结合松散介质力学着重分析破碎区边界参数与岩石介质特征参数的变化关系,求解破碎区域内的径向应力。根据各个变形区边界条件,利用裂缝增长的能量准则、库伦定律和准静力情况获得破碎区尺寸参数的两组近似

18、计算公式进行计算，并对计算结果作比较，从而对爆破进行有效控制。2.2库伦定律在物理学中的作用麦克斯韦方程组是在库仑定律(适用于静电)、毕奥-萨伐尔定律和法拉第电磁感应定律等实验定律的基础上建立起来的。毕奥萨伐尔定律是由库仑定律导出的，从而得出静电场中的库仑定律与稳恒电流磁场的毕奥萨伐尔定律不是相互独立的结论.当把库仑定律作基本定律时,毕奥萨伐尔定律可以不再是一个基本的定律。而宏观电动力学的理论基础-麦克斯韦方程组是建立在库仑定律、毕奥-沙伐尔定律、法拉第电磁感应定律和感生电场、位移电流假设基础上的；在电荷、电流分布随着时间的变化而变化时,如果假定库仑定律和毕奥-沙伐尔定律仍然成立,只结合法拉第

19、电磁感应定律和感生电场的假设,不需要位移电流假设,用矢量分析,就可推导出麦克斯韦方程组。电动力学中解释电磁现象的基本规律的理论是19世纪伟大的物理学家麦克斯韦以库仑定律为基础建立的方程组。在物理上，麦克斯韦方程组其实就是电磁场的运动方程，它在电动力学中占有重要的地位，从而也体现了库仑定律在电动力学中的重要地位。电动力学中的内容一般是从电磁学最基本的实验规律出发,由静电场中的库仑定律得到静电场的高斯定理和环路定理,利用通量与散度、环流与旋度的关系,得到静电场的高斯定理和坏路定理的微分形式。电动力学的任务主要是阐述电磁场及与物质相互作用的各个特殊范围内的实验定律，并在此基础上阐明电磁现象的本质和它

20、的一般规律，以及运用这些规律定量地处理各种电磁问题、研究各种电磁过程。库仑定律不仅是电磁学的基本定律，也是物理学的基本定律之一。库仑定律阐明了带电体相互作用的规律，决定了静电场的性质，也为整个电磁学奠定了基础。在对电磁相互作用本质的探索中，提出了力线和场的概念，确立了近距作用观念，结束了以质点运动和超距作用为基础的机械论观点在物理学的统治地位。库仑定律的建立既是实验经验的总结，也是理论研究的成果。特别是力学中引力理论的发展，为静电学和静磁学提供了理论武器，使电磁学少走了许多弯路，直接形成了严密的定量规律。从库仑定律的发现可以获得许多启示，对阐明物理学发展中理论和实验的关系，了解物理学的研究方法

21、均会有所裨益。但是如果不是先有万有引力定律的发现，单靠实验具体数据的积累，不知要到何年才能得到严格的库仑定律的表达式。实际上，整个静电学的发展，都是在借鉴和利用引力理论的已有成果的基础上取得的。库仑定律使电磁学的研究从定性进入定量阶段，是电磁学史上一块重要的里程碑。电现象和磁现象很早受人类注意,留下了许多文字记载，在17世纪前,大多数是观察和零碎的知识,到17世纪后才有一些系统的研究,而定量的研究则更晚.18世纪中叶以后,磁力和电力的平方反比定律相继发现,静电学和静磁场开始沿牛顿力学的发展登上科学的舞台。18世纪末,随着电堆的发明,人们有可能人为地产生和控制电流。19世纪,电流的磁效应,化学效

22、应,热效应相继的发现，其规律得到了定量的表述,电学和磁学得到了和谐统一的发展,建立了统一的电磁理论,并证实了电磁波的存在.电磁学阶段,以静电平衡条件下导体的性质为出发点,应用电场线性质以及场强和电势迭叠加加原理是定性乃至在某些特殊情况下定量讨论静电平衡问题的有效方法。库伦根据1779年对摩擦力进行分析，提出有关润滑剂的科学理论，于1881年发现了摩擦力与压力的关系，表述出摩擦定律、滚动定律和滑动定律。设计出水下作业法，类似现代的沉箱。1785- 1789年，用扭秤测量静电力和磁力，导出著名的库仑定律，标志着电磁学从定性阶段发展到了定量阶段。宏观电磁现象最初以经验性的库仑定律表达电荷间的相互作用

23、和磁极之间的相互作用。随着奥斯特的电流磁效应、安培的电流间相互作用规律及法拉第电磁感应定律的陆续发现，电与磁连通成一体。最后，19世纪中叶，麦克斯韦提出统一的电磁场理论，概括了所有的宏观电磁现象的基本规律。它与力学规律很不同，力学考虑的相互作用，特别是引力（据牛顿设想）是超距作用，没有力的传递问题（当然用现代观点看引力也应有传递）。现从粒子的超距作用改成电磁场的场相互作用，在观点上有很大变化，最终导致了麦克斯韦电磁波的概念，电场和磁场不断相互作用造成电磁波的传播，后来赫兹在实验室中证实电磁波的发射。另外，电磁波不但包括无线电波，实际上有很宽的频谱，很重要的一部分就是光波。电磁理论的提出使原本独

24、立发展的光学变成电磁学的分支。电、磁、光得到统一，这在技术上有重要意义：发电机、电动机几乎都建立在电磁感应基础上，电磁波的传播导致现代无线电技术，电磁学至今在技术上起着主导作用。第3章 库伦定律对现实生活的影响库仑定律是电磁感应定律的基础，由库仑定律与洛伦兹变换推导出法拉第电磁感应定律。库仑定律对现实生活的影响主要是通过电磁感应定律来实现的。电磁感应定律揭示了电、磁现象之间的相互联系，它的重要意义在于，一方面，依据电磁感应的原理，人们制造出了发电机，电能的大规模生产和远距离输送成为可能；另一方面，电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。人类社会从此迈进了电气化时代。3

25、.1发电机的产生电磁感应定律的发现,打开了禁锢电力的大门。靠电池产生的电力应用范围极其有限,法拉第的发现提供了产生强大电力的可能性。他在发现电磁感应定律时,创造了一个让铜盘在磁铁两极之间运动产生感应电流的装置,这是第一部感应发电机的原型。第一台变压器的原型也是法拉第在发现电磁感应定律时创造的。尽管法拉第等科学家在创立电磁理论的同时,从理论和实验上提供了发电机、电动机、变压器等电机电器的基本原理和原始模型,但发展到实际应用阶段还有一个过程。1866 年,德国科学家西门子发明了自激式直流发电机,靠发电机自身发出的电流为自己的电磁铁励磁，为建造大容量电机,从而获得强大电力,提供了技术上的现实可能性,

26、意味着电气技术最重要阶段的开始。在西门子电机的基础上,从结构上加以改进使发电机达到了更高的效率。其代表是1870 年比利时人格拉姆发明了环状电枢自激式直流发电机并投入了商业生产。3.2电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量方面的应用电磁波及无线电的产生，开辟了电子技术的新纪元，使世界发生了翻天覆地的变化。电气化、汽车、飞机、自来水、电子技术、无线电和电视、农业机械化、计算机、电话、空调制冷、高速公路、航天技术、因特网、成像技术、家用电器、保健设施、石油化工、激光和光纤、核技术、高性能材料等相继出现。在过去100年中最大地改善人们生活质量，尽管有一些成就，如电话和汽车是在19世纪发明的，但

27、它们对社会的影响在20世纪才显现出来，所以也包括在内。应该说，这些工程技术成就直接体现了我们这个世界的文明程度，它们从根本上改变了我们人类的生活状态。如果将它们分类，看看电磁感应定律在其中起到的作用，这样我们就可以很清楚地看到电磁感应定律的重大意义。3.3没有库伦定律的发现当今社会将会怎样没有库伦定律就不会产生电磁感应定律，更不会产生电动机、电工技术、电子技术以及电磁测量等方面的技术，正因为它们的出现在很大程度上影响了社会的进步与发展。当然有人说没有现在文明，我们就回到古代原始社会去照样生活，但是社会是向前发展的，历史是向前发展的，没有汽车，飞机出门只能步行，如果去北京现在两到三个小时就到了，

28、在古代恐怕要几个月了；没有电话只能靠写信，那速度就会很慢；没有计算机人们运算，学习，交流等等又将会是怎么样呢？没有电那连电视都不能看了，比如哪一天突然没有电了你会怎么样。没有电磁感应定律的发现，我们不可能享受今天高度发达的社会文明。没有电磁感应，就没有五彩缤纷的万家灯火，没有电磁感应定律就没有通信交通的便利，没有电磁感应定律，就不可能有信息技术的高度发展。电磁感应定律的发现的确已经给人类带来了巨大的变化，推动着人类的文明进步。致谢经过两个多月的忙碌工作，本次毕业论文的设计已经接近尾声，作为一个本科生，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导老师的督促指导，以及同学们的支持，想要

29、完成这篇论文是难以想象的。 在论文写作过程中，得到了王新锋老师的亲切关怀和耐心的指导。从课题的选择到项目的最终完成，王老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。王老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向王老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课开题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友、亲人给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!谢谢你们! 文章的页眉和页脚不行，页眉 是上端要一致，页脚 下端的也要一致主要参考文献1李铁美.库仑定律渗透物理思想和研究方法J,北京市第二十二中学,2009.2张玉平.库仑定律的发现过程与启示J,大众科技,2005,(12).3丁同合.库仑定律的再认识J，山东电大学报,2001,(03). 4张东壁.库仑定律是怎样建立起来的纪念库仑定律建立210周年J，现代物理知识,1996. 5王小林.库仑定律的确立、验证及其理论地位J，西华师范大学学报(自然科学版)2003,24(4)期刊要这样，其他都不对，再加两个参考文献，汪红那篇不能写.6刘海.库