英國(guó)物理學(xué)家
________于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,奠定了現(xiàn)代電工學(xué)的基礎(chǔ).年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
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科目:初中物理 來(lái)源:設(shè)計(jì)九年級(jí)上物理滬科版 滬科版 題型:048
閱讀短文,回答文章后面的問(wèn)題:
熱的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)程人們?cè)缫言趯?shí)踐中熟悉了摩擦生熱,但是為什么會(huì)產(chǎn)生熱?熱是什么?人們很久也沒(méi)有弄清楚.在古代就對(duì)熱有兩種不同的看法,一種把熱看成是一種特殊物質(zhì);一種認(rèn)為熱是物質(zhì)的某種運(yùn)動(dòng)形式.
17世紀(jì)以后,多數(shù)人根據(jù)摩擦生熱的現(xiàn)象,認(rèn)為熱是一種特殊的運(yùn)動(dòng)形式,不少物理學(xué)家都相信這一點(diǎn).但是這種看法由于缺乏精確的實(shí)驗(yàn)根據(jù),還不能形成科學(xué)的理論.
到了18世紀(jì),對(duì)熱的研究走上了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的道路.把熱看成是一種特殊物質(zhì)的熱質(zhì)說(shuō),由于能夠解釋某些實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因而在當(dāng)時(shí)獲得了承認(rèn).熱質(zhì)說(shuō)將熱看成一種沒(méi)有質(zhì)量或不可稱(chēng)量的流質(zhì)——熱質(zhì),它不生不滅,存在于一切物體之中.物體的冷熱程度,決定于其中所含熱質(zhì)的多少.
1798年,英國(guó)學(xué)者倫福德(1753-1814)在從事槍炮制造時(shí),他懷疑金屬屑具有極高溫度是不是由于比熱容降低造成的.于是他設(shè)計(jì)并做了一系列實(shí)驗(yàn),斷言熱質(zhì)說(shuō)不足為信,應(yīng)當(dāng)把熱看成是一種運(yùn)動(dòng)形式,熱質(zhì)說(shuō)的統(tǒng)治地位開(kāi)始動(dòng)搖了.
1799年,英國(guó)的戴維做了更加嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn),有力地打擊了熱質(zhì)說(shuō).
此后,科學(xué)家們進(jìn)一步研究了熱和做功的關(guān)系,特別是英國(guó)科學(xué)家焦耳做了大量實(shí)驗(yàn),表明熱不是一種特殊的物質(zhì),同時(shí)為能量守恒定律奠定了基礎(chǔ).
能量守恒定律的建立,徹底否定了熱質(zhì)說(shuō),同時(shí)為分子動(dòng)理論的發(fā)展開(kāi)辟了道路.
[想一想]
(1)早先人們對(duì)熱的認(rèn)識(shí)存在幾種看法?
(2)正確認(rèn)識(shí)熱的過(guò)程,經(jīng)歷了多位科學(xué)家漫長(zhǎng)的研究過(guò)程,從這些科學(xué)家身上你學(xué)到了什么?
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科目:初中物理 來(lái)源:物理教研室 題型:067
閱讀下面關(guān)于“永動(dòng)機(jī)”的資料,談?wù)勀銓?duì)“永動(dòng)機(jī)”的看法.
在歐洲,早期最著名的一個(gè)永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案是13世紀(jì)一個(gè)叫亨內(nèi)考的法國(guó)人提出來(lái)的.從哥特時(shí)代起,永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案越來(lái)越多.17世紀(jì)和18世紀(jì),人們又提出過(guò)各種永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案,有采用“螺旋涉水器”的,有利用輪子慣性的、水的浮力或毛細(xì)作用的,也有提出利用同性磁極間排斥作用的,但是這些方案都無(wú)一例外地以失敗而告終.他們長(zhǎng)年累月地在原地打轉(zhuǎn),創(chuàng)造不出任何成果.通過(guò)不斷的實(shí)踐和嘗試,人們逐漸認(rèn)識(shí)到:任何機(jī)器對(duì)外界做功,都要消耗能量,不消耗能量,機(jī)器是無(wú)法做功的.同時(shí)一些著名的科學(xué)家像斯臺(tái)文、惠更斯等都開(kāi)始認(rèn)識(shí)到用力學(xué)方法不可能制造出永動(dòng)機(jī).
在制造第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)的一切嘗試失敗之后,一些人又夢(mèng)想著制造第二種永動(dòng)機(jī),希望它不違反熱力學(xué)第一定律,而且既經(jīng)濟(jì)又方便.如永動(dòng)機(jī)可直接從海洋和大氣中吸取熱量使之完全變?yōu)闄C(jī)械功.由于海洋和大氣的能量取之不盡,因而這種熱機(jī)可以永不停息地運(yùn)轉(zhuǎn)做功.然而在大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文于1851年提出一條新的普遍原理:物質(zhì)不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響,這樣第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)的想法也破產(chǎn)了.
永動(dòng)機(jī)的想法在人類(lèi)歷史上持續(xù)了幾百年,這個(gè)神話被駁倒,不僅有利于人們正確地認(rèn)識(shí)科學(xué),也有利于我們正確地認(rèn)識(shí)世界.
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科目:初中物理 來(lái)源:素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級(jí)·全一冊(cè) 題型:064
閱讀文章,回答文后的問(wèn)題:
永 動(dòng) 機(jī)人們?cè)陂L(zhǎng)期的生活和生產(chǎn)中認(rèn)識(shí)到,人類(lèi)的生存和發(fā)展離不開(kāi)能源.人們是多么渴望生產(chǎn)一種不需要耗用任何能量而能永遠(yuǎn)不停工作的機(jī)器--永動(dòng)機(jī).下圖所示的是一個(gè)永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案:輪子中有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸,輪子邊緣安裝著12個(gè)可活動(dòng)的短桿,每個(gè)短桿的一端裝有一個(gè)鐵球.方案的設(shè)計(jì)者認(rèn)為右邊的球與左邊的球離軸遠(yuǎn)些,因此,右邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩要比左邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大.這樣輪子就會(huì)永無(wú)休止地沿著箭頭所指的方向轉(zhuǎn)動(dòng)下去,并且?guī)?dòng)機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng).但事實(shí)上并未實(shí)現(xiàn)不停息的轉(zhuǎn)動(dòng).仔細(xì)分析一下就會(huì)發(fā)現(xiàn),雖然右邊每個(gè)球產(chǎn)生的力矩大,但是球的個(gè)數(shù)少,左邊每個(gè)球產(chǎn)生的力矩小,但是球的個(gè)數(shù)多.于是,輪子不會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去而對(duì)外做功,只會(huì)擺動(dòng)幾下,便停在圖中所畫(huà)的位置上.
17~18世紀(jì),永動(dòng)機(jī)最為流行,人們?cè)岢龈鞣N永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案,有采用“螺旋汲水”,有利用輪子的慣性、水的浮力或毛細(xì)作用的,也有利用同性磁極之間排斥作用的.18世紀(jì)末,不少科學(xué)家開(kāi)始懷疑制造永動(dòng)機(jī)的可能性.1775年,法國(guó)科學(xué)院決議不再受理永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案.這些事實(shí),使人們逐步悟出一個(gè)道理:永動(dòng)機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)是由于某一普遍定律的限制,而這條定律至今還沒(méi)發(fā)現(xiàn).因此,它啟示人們不再為設(shè)計(jì)永動(dòng)機(jī)而煞費(fèi)苦心,轉(zhuǎn)而致力于這一未發(fā)規(guī)定律的挖掘工作.
17~18世紀(jì),經(jīng)典力學(xué)中已蘊(yùn)涵著機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒的初步思想.倫福德等人對(duì)摩擦生熱的研究,否定了熱質(zhì)說(shuō),提示了機(jī)械能與物體內(nèi)能變化的關(guān)系.1800年發(fā)明了電池,不久又發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)及電磁感應(yīng),科學(xué)家們進(jìn)一步展示出了自然界不同現(xiàn)象的相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的圖景.在其他方面,如生物學(xué)發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物的體溫和進(jìn)行機(jī)械活動(dòng)的能量跟它攝取的食物的化學(xué)能有關(guān).這一切,都為能量守恒發(fā)現(xiàn)做了必要的準(zhǔn)備.19世紀(jì)40年代,不同國(guó)家的十幾位科學(xué)家以不同的方式,各自獨(dú)立地提出了能量守恒定律.人們認(rèn)識(shí)到:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,能量有各種不同的形式,可從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中能量的總量保持不變.能量守恒定律使永動(dòng)機(jī)幻夢(mèng)被徹底地打破.
在制造上面所說(shuō)的第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)的這一嘗試失敗之后,一些人又夢(mèng)想著制造另一種永動(dòng)機(jī),希望它不違反能量守恒定律,而且既經(jīng)濟(jì)又方便.例如,這種可直接從海洋或大氣中吸取熱量使之轉(zhuǎn)化為機(jī)械功.由于海洋和大氣的能量是取之不盡的,因而這種熱可永不停息地運(yùn)轉(zhuǎn)做功,也是一種永動(dòng)機(jī).然而,在大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文于1851年提出一條新的普遍原理:物質(zhì)不可能從單一的熱源吸取熱量,使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響.看來(lái)永動(dòng)機(jī)只是人們的美好愿望,永遠(yuǎn)也不可能實(shí)現(xiàn).
(1)人類(lèi)夢(mèng)想制造的永動(dòng)機(jī)有哪幾類(lèi)?為什么都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)?
(2)下圖是兩位發(fā)明家自制的永動(dòng)機(jī)模型.你能否和其他同學(xué)討論一下,它們能“永動(dòng)”嗎?
(3)人們?yōu)槭裁礋嶂杂诎l(fā)明與制造永動(dòng)機(jī)?
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:064
閱讀下面關(guān)于“永動(dòng)機(jī)”的資料,談?wù)勀銓?duì)“永動(dòng)機(jī)”的看法.
在歐洲,早期最著名的一個(gè)永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案是
13世紀(jì)一個(gè)叫亨內(nèi)考的法國(guó)人提出來(lái)的.從哥特時(shí)代起,永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案越來(lái)越多.17世紀(jì)和18世紀(jì),人們又提出過(guò)各種永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案,有采用“螺旋涉水器”的,有利用輪子慣性的、水的浮力或毛細(xì)作用的,也有提出利用同性磁極間排斥作用的,但是這些方案都無(wú)一例外地以失敗而告終.他們長(zhǎng)年累月地在原地打轉(zhuǎn),創(chuàng)造不出任何成果.通過(guò)不斷的實(shí)踐和嘗試,人們逐漸認(rèn)識(shí)到:任何機(jī)器對(duì)外界做功,都要消耗能量,不消耗能量,機(jī)器是無(wú)法做功的.同時(shí)一些著名的科學(xué)家像斯臺(tái)文、惠更斯等都開(kāi)始認(rèn)識(shí)到用力學(xué)方法不可能制造出永動(dòng)機(jī).在制造第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)的一切嘗試失敗之后,一些人又夢(mèng)想著制造第二種永動(dòng)機(jī),希望它不違反熱力學(xué)第一定律,而且既經(jīng)濟(jì)又方便.如永動(dòng)機(jī)可直接從海洋和大氣中吸取熱量使之完全變?yōu)闄C(jī)械功.由于海洋和大氣的能量取之不盡,因而這種熱機(jī)可以永不停息地運(yùn)轉(zhuǎn)做功.然而在大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文于
1851年提出一條新的普遍原理:物質(zhì)不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響,這樣第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)的想法也破產(chǎn)了.永動(dòng)機(jī)的想法在人類(lèi)歷史上持續(xù)了幾百年,這個(gè)神話被駁倒,不僅有利于人們正確地認(rèn)識(shí)科學(xué),也有利于我們正確地認(rèn)識(shí)世界.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解
法拉第 |
邁克爾·法拉第(MichaelFaraday,1791—1867)是19世紀(jì)電磁學(xué)領(lǐng)域中最偉大的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。他于1791年9月22日生于倫敦附近的紐因格頓,父親是鐵匠。由于家境貧苦,他只在7歲到9歲讀過(guò)兩年小學(xué)。12歲當(dāng)報(bào)童,13歲在一家書(shū)店當(dāng)了裝訂書(shū)的學(xué)徒。他喜歡讀書(shū),利用在書(shū)店的條件,讀了許多科學(xué)書(shū)籍,并動(dòng)手做了一些簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。 1812年秋,法拉第有機(jī)會(huì)聽(tīng)了著名化學(xué)家戴維的四次講演,激起對(duì)科學(xué)研究的極大興趣。他把戴維的講演精心整理并附上插圖后寄給戴維,希望戴維幫助他實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究的愿望。1813年3月,戴維推薦法拉第到皇家研究院實(shí)驗(yàn)室作了自己的助理實(shí)驗(yàn)員。1813年10月,法拉第跟隨戴維到歐洲大陸進(jìn)行學(xué)術(shù)考察18個(gè)月。在這期間他有機(jī)會(huì)參觀了各國(guó)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室,結(jié)交了安培、蓋·呂薩克等著名科學(xué)家,了解了他們的科學(xué)研究方法;氐接(guó)后,法拉第就開(kāi)始了獨(dú)立的研究工作,并于1816年發(fā)表了第一篇化學(xué)論文,以后又接連發(fā)表了幾篇。 1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),受到科學(xué)界的關(guān)注,促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。1821年英國(guó)《哲學(xué)年鑒》的主編約請(qǐng)戴維撰寫(xiě)一篇文章,評(píng)述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來(lái)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過(guò)程中,對(duì)電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情,并開(kāi)始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。他仔細(xì)地分析了電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象,認(rèn)為既然電流能產(chǎn)生磁,磁能否產(chǎn)生電呢?1822年他在日記中寫(xiě)下了自己的思想:“磁能轉(zhuǎn)化成電”。他在這方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強(qiáng)磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強(qiáng)電流使另一閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生電流,做了大量的實(shí)驗(yàn),都失敗了。經(jīng)過(guò)歷時(shí)十年的失敗、再試驗(yàn),直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個(gè)這類(lèi)實(shí)驗(yàn)。1831年11月24日的論文中,他把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況概括成五類(lèi):變化著的電流;變化著的磁場(chǎng);運(yùn)動(dòng)的恒定電流;運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng);在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。他指出:感應(yīng)電流與原電流的變化有關(guān),而不是與原電流本身有關(guān)。他將這一現(xiàn)象與導(dǎo)體上的靜電感應(yīng)類(lèi)比,把它取名為“電磁感應(yīng)”。為了解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第曾提出過(guò)“電張力”的概念。后來(lái)在考慮了電磁感應(yīng)的各種情況后,認(rèn)為可以把感應(yīng)電流的產(chǎn)生歸因于導(dǎo)體“切割磁力線”。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)二十年后,直到1851年才得出了電磁感應(yīng)定律。 1833年到1834年,法拉第從實(shí)驗(yàn)得出了電解定律,這是電荷不連續(xù)性的最早的有力證據(jù)。 法拉第的另一貢獻(xiàn)是提出了場(chǎng)的概念。他反對(duì)超距作用的說(shuō)法,設(shè)想帶電體、磁體周?chē)臻g存在一種物質(zhì),起到傳遞電、磁力的作用,他把這種物質(zhì)稱(chēng)為電場(chǎng)、磁場(chǎng)。1852年,他引入了電力線(即電場(chǎng)線)、磁力線(即磁感線)的概念,并用鐵粉顯示了磁棒周?chē)拇帕形狀。場(chǎng)的概念和力線的模型,對(duì)當(dāng)時(shí)的傳統(tǒng)觀念是一個(gè)重大的突破。 法拉第從近距作用的物理圖景出發(fā),還預(yù)見(jiàn)了電、磁作用傳播的波動(dòng)性和它們傳播的非瞬時(shí)性。他在1832年3月12日寫(xiě)給英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的一封密封信中,信封上寫(xiě)著“現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會(huì)檔案館里的一些新觀點(diǎn)”,這封信直到1938年才啟封公布,信中法拉第說(shuō)明了他的上述新觀點(diǎn)。表現(xiàn)了法拉第深邃的物理洞察力和深刻的物理思想。 法拉第把他做過(guò)的實(shí)驗(yàn)整理成《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》一書(shū),書(shū)中收集了三千多個(gè)條目,詳細(xì)記述了他做過(guò)的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論,是一本珍貴的科學(xué)文獻(xiàn)。 法拉第是靠自學(xué)成才的科學(xué)家,在科學(xué)的征途上辛勤奮斗半個(gè)多世紀(jì),不求名利。1825年,他參與冶煉不銹鋼材和折光性能良好的重冕玻璃工作,不少公司和廠家出重金聘請(qǐng)法拉第為他們的技術(shù)顧問(wèn)。面對(duì)15萬(wàn)鎊的財(cái)富和沒(méi)有報(bào)酬的學(xué)問(wèn),法拉第選擇了后者。1851年,法拉第被一致推選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng),他也堅(jiān)決推辭掉了這個(gè)職務(wù)。把全身心獻(xiàn)給了科學(xué)研究事業(yè),終生過(guò)著清貧的日子。 1855年他從皇家學(xué)院退休。1867年8月25日在倫敦去世。遵照他“一輩子當(dāng)一個(gè)平凡的邁克爾·法拉第”的意愿,遺體被安葬在海格特公墓。為了紀(jì)念他,用他的名字命名電容的單位──法拉。 選自:《物理教師手冊(cè)》 |
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