2025年高考物理靜電現(xiàn)象的早期研究

　　靜電現(xiàn)象的早期研究

　　人們對(duì)電現(xiàn)象的初步認(rèn)識(shí)很早就有記載，早在公元前585年，古希臘哲學(xué)家塞利斯，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了摩擦過的琥珀能吸引碎草等輕小物體.我國在東漢時(shí)期的王充在《論衡》一書中提到"頓牟掇芥"等問題，所謂頓牟就是琥珀，掇芥意即吸引籽菜，就是說摩擦琥珀能吸引輕小物體。西漢末年，有關(guān)于"玳瑁吸（細(xì)小物體之意）的記載，以及"元始中（公元三年）……矛端生火"，即金屬制的矛的尖端放電的記載。晉朝（公元三世紀(jì)）還有關(guān)于摩擦起電引起放電現(xiàn)象的記載："今人梳頭，解著衣，有隨梳解結(jié)，有光者，亦有聲。

　　在對(duì)電現(xiàn)象的早期研究中，最早進(jìn)行系統(tǒng)研究的首推英國醫(yī)生威廉．吉爾伯特，他在文章中說："隨便用一種金屬制成一個(gè)指示器……在這個(gè)指示器的另一端，移近一個(gè)輕輕摩擦過的琥珀或者是光滑的磨擦過的寶石這指示器就會(huì)立即轉(zhuǎn)動(dòng)"，他通過大量的實(shí)驗(yàn)駁斥了許多關(guān)于電的迷信說法，并且發(fā)現(xiàn)不僅摩擦過的琥珀有吸引輕小物體的性質(zhì)，而且其它物質(zhì)象金剛石、水晶、硫磺、硬樹脂、明礬等也有這種性質(zhì)，他把這種性質(zhì)稱為電性。1660年，馬德堡的蓋利克發(fā)明了第一臺(tái)摩擦起電機(jī)，他用硫磺制成形如地球儀的可轉(zhuǎn)動(dòng)物體，用干燥的手掌擦著干燥的球體使之停止可獲得電，蓋利克的摩擦起電機(jī)經(jīng)過不斷改進(jìn)，在靜電實(shí)驗(yàn)中起著非常重要的作用。

　�。保甘兰o(jì)中葉，電學(xué)實(shí)驗(yàn)逐漸普及，在法國和荷蘭有不少人公開表演認(rèn)為娛樂。1731年，英國牧師格雷從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由摩擦產(chǎn)生的電在玻璃和絲綢這類物體上可以保持下來而不流動(dòng)，而有的物體如金屬，它們不能由摩擦而產(chǎn)生電，但卻可以用金屬絲把房里摩擦產(chǎn)生的電引出來繞花園一周，在末端仍具有對(duì)輕小物體的吸引作用，他第一次分清了導(dǎo)體和絕緣體，并認(rèn)為電是一種流體。電既是一種流體，而流體比如水是可以用容器來蓄存的，1745年，德國牧師克茉斯脫，試用一根釘子把電引到瓶子里去，當(dāng)他一手握瓶，一手摸釘子時(shí)，受到了明顯的電擊。1746年，荷蘭萊頓城萊頓大學(xué)的教授彼得.馮.慕欣布羅克無意中發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象，用他自己的話說："手臂和身體產(chǎn)生了一種無形的恐怖感覺，總之，我認(rèn)為自己的命沒了"，。就這樣穆欣布羅克公布了自己意外的發(fā)現(xiàn)：把帶電的物體放進(jìn)玻璃瓶里，就可以把電保存起來。

　　穆欣布羅克的發(fā)現(xiàn)，使電學(xué)史上第一個(gè)保存電荷的容器誕生了。它是一個(gè)玻璃瓶，瓶里瓶外分別貼有錫箔，瓶里的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接，棒的上端是一個(gè)金屬球，由于它是在萊頓城發(fā)明的。所以叫做萊頓瓶，這就是最初的電容器萊頓瓶很快在歐洲引起了強(qiáng)烈的反響，電學(xué)家們不僅利用它們作了大量的實(shí)驗(yàn)，而且做了大量的示范表演，有人用它來點(diǎn)燃酒精和火藥。其中最壯觀的是法國人諾萊特在巴黎一座大教堂前所作的表演，諾萊特邀請(qǐng)了路易十五的皇室成員臨場觀看萊頓瓶的表演，他讓七百名修道士手拉手排成一行，隊(duì)伍全長達(dá)900英尺（約275米）。然后，諾萊特讓排頭的修道士用手握住萊頓瓶，讓排尾的握瓶的引線，一瞬間，七百名修道士，因受電擊幾乎同時(shí)跳起來，在場的人無不為之口瞪目呆，諾萊特以令人信服的證據(jù)向人們展示了電的巨大威力。

　　萊頓瓶的發(fā)明使物理學(xué)第一次有辦法得到很多電荷，并對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行研究。1746年，英國倫敦一名叫柯林森的物理學(xué)家，通過郵寄向美國費(fèi)城的本杰明.富蘭克林贈(zèng)送了一只萊頓瓶，并在信中向他介紹了使用方法，這直導(dǎo)致了1752年富蘭克林著名的費(fèi)城實(shí)驗(yàn)。他用風(fēng)箏將"天電"引了下來，把天電收集到萊頓瓶中，從而弄明白了"天電"和"地電"原來是一回事。

　　十八世紀(jì)后期，貝內(nèi)特發(fā)明驗(yàn)電器，這種儀器一直沿用到現(xiàn)在，它可以近似地測(cè)量一個(gè)物體上所帶的電量。另外，1785年，庫侖發(fā)明扭秤，用它來測(cè)量靜電力，推導(dǎo)出庫侖定律，并將這一定律推廣到磁力測(cè)量上�？茖W(xué)家使用了驗(yàn)電器和扭秤后，使靜電現(xiàn)象的研究工作從定性走上了定量的道路。

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