英國物理學(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).科目:初中物理 來源:設(shè)計九年級上物理滬科版 滬科版 題型:048
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熱的本質(zhì)的認識過程人們早已在實踐中熟悉了摩擦生熱,但是為什么會產(chǎn)生熱?熱是什么?人們很久也沒有弄清楚.在古代就對熱有兩種不同的看法,一種把熱看成是一種特殊物質(zhì);一種認為熱是物質(zhì)的某種運動形式.
17世紀以后,多數(shù)人根據(jù)摩擦生熱的現(xiàn)象,認為熱是一種特殊的運動形式,不少物理學(xué)家都相信這一點.但是這種看法由于缺乏精確的實驗根據(jù),還不能形成科學(xué)的理論.
到了18世紀,對熱的研究走上了科學(xué)實驗的道路.把熱看成是一種特殊物質(zhì)的熱質(zhì)說,由于能夠解釋某些實驗結(jié)果,因而在當(dāng)時獲得了承認.熱質(zhì)說將熱看成一種沒有質(zhì)量或不可稱量的流質(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,英國學(xué)者倫福德(1753-1814)在從事槍炮制造時,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)計并做了一系列實驗,斷言熱質(zhì)說不足為信,應(yīng)當(dāng)把熱看成是一種運動形式,熱質(zhì)說的統(tǒng)治地位開始動搖了.
1799年,英國的戴維做了更加嚴格的實驗,有力地打擊了熱質(zhì)說.
此后,科學(xué)家們進一步研究了熱和做功的關(guān)系,特別是英國科學(xué)家焦耳做了大量實驗,表明熱不是一種特殊的物質(zhì),同時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,同時為分子動理論的發(fā)展開辟了道路.
[想一想]
(1)早先人們對熱的認識存在幾種看法?
(2)正確認識熱的過程,經(jīng)歷了多位科學(xué)家漫長的研究過程,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 來源:物理教研室 題型:067
閱讀下面關(guān)于“永動機”的資料,談?wù)勀銓Α坝绖訖C”的看法.
在歐洲,早期最著名的一個永動機的設(shè)計方案是13世紀一個叫亨內(nèi)考的法國人提出來的.從哥特時代起,永動機的設(shè)計方案越來越多.17世紀和18世紀,人們又提出過各種永動機的設(shè)計方案,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,但是這些方案都無一例外地以失敗而告終.他們長年累月地在原地打轉(zhuǎn),創(chuàng)造不出任何成果.通過不斷的實踐和嘗試,人們逐漸認識到:任何機器對外界做功,都要消耗能量,不消耗能量,機器是無法做功的.同時一些著名的科學(xué)家像斯臺文、惠更斯等都開始認識到用力學(xué)方法不可能制造出永動機.
在制造第一類永動機的一切嘗試失敗之后,一些人又夢想著制造第二種永動機,希望它不違反熱力學(xué)第一定律,而且既經(jīng)濟又方便.如永動機可直接從海洋和大氣中吸取熱量使之完全變?yōu)闄C械功.由于海洋和大氣的能量取之不盡,因而這種熱機可以永不停息地運轉(zhuǎn)做功.然而在大量的實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,英國物理學(xué)家開爾文于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,這樣第二類永動機的想法也破產(chǎn)了.
永動機的想法在人類歷史上持續(xù)了幾百年,這個神話被駁倒,不僅有利于人們正確地認識科學(xué),也有利于我們正確地認識世界.
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科目:初中物理 來源:素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級·全一冊 題型:064
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永 動 機人們在長期的生活和生產(chǎn)中認識到,人類的生存和發(fā)展離不開能源.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不停工作的機器--永動機.下圖所示的是一個永動機的設(shè)計方案:輪子中有一個轉(zhuǎn)動軸,輪子邊緣安裝著12個可活動的短桿,每個短桿的一端裝有一個鐵球.方案的設(shè)計者認為右邊的球與左邊的球離軸遠些,因此,右邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩要比左邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩大.這樣輪子就會永無休止地沿著箭頭所指的方向轉(zhuǎn)動下去,并且?guī)訖C器轉(zhuǎn)動.但事實上并未實現(xiàn)不停息的轉(zhuǎn)動.仔細分析一下就會發(fā)現(xiàn),雖然右邊每個球產(chǎn)生的力矩大,但是球的個數(shù)少,左邊每個球產(chǎn)生的力矩小,但是球的個數(shù)多.于是,輪子不會持續(xù)轉(zhuǎn)動下去而對外做功,只會擺動幾下,便停在圖中所畫的位置上.
17~18世紀,永動機最為流行,人們曾提出各種永動機設(shè)計方案,有采用“螺旋汲水”,有利用輪子的慣性、水的浮力或毛細作用的,也有利用同性磁極之間排斥作用的.18世紀末,不少科學(xué)家開始懷疑制造永動機的可能性.1775年,法國科學(xué)院決議不再受理永動機的設(shè)計方案.這些事實,使人們逐步悟出一個道理:永動機不可能實現(xiàn)是由于某一普遍定律的限制,而這條定律至今還沒發(fā)現(xiàn).因此,它啟示人們不再為設(shè)計永動機而煞費苦心,轉(zhuǎn)而致力于這一未發(fā)規(guī)定律的挖掘工作.
17~18世紀,經(jīng)典力學(xué)中已蘊涵著機械能的轉(zhuǎn)化和守恒的初步思想.倫福德等人對摩擦生熱的研究,否定了熱質(zhì)說,提示了機械能與物體內(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)了動物的體溫和進行機械活動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)做了必要的準備.19世紀40年代,不同國家的十幾位科學(xué)家以不同的方式,各自獨立地提出了能量守恒定律.人們認識到:能量既不會消滅,也不會憑空產(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,從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中能量的總量保持不變.能量守恒定律使永動機幻夢被徹底地打破.
在制造上面所說的第一類永動機的這一嘗試失敗之后,一些人又夢想著制造另一種永動機,希望它不違反能量守恒定律,而且既經(jīng)濟又方便.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轉(zhuǎn)做功,也是一種永動機.然而,在大量實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,英國物理學(xué)家開爾文于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.看來永動機只是人們的美好愿望,永遠也不可能實現(xiàn).
(1)人類夢想制造的永動機有哪幾類?為什么都沒有實現(xiàn)?
(2)下圖是兩位發(fā)明家自制的永動機模型.你能否和其他同學(xué)討論一下,它們能“永動”嗎?
(3)人們?yōu)槭裁礋嶂杂诎l(fā)明與制造永動機?
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科目:初中物理 來源: 題型:064
閱讀下面關(guān)于“永動機”的資料,談?wù)勀銓Α坝绖訖C”的看法.
在歐洲,早期最著名的一個永動機的設(shè)計方案是
13世紀一個叫亨內(nèi)考的法國人提出來的.從哥特時代起,永動機的設(shè)計方案越來越多.17世紀和18世紀,人們又提出過各種永動機的設(shè)計方案,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,但是這些方案都無一例外地以失敗而告終.他們長年累月地在原地打轉(zhuǎn),創(chuàng)造不出任何成果.通過不斷的實踐和嘗試,人們逐漸認識到:任何機器對外界做功,都要消耗能量,不消耗能量,機器是無法做功的.同時一些著名的科學(xué)家像斯臺文、惠更斯等都開始認識到用力學(xué)方法不可能制造出永動機.在制造第一類永動機的一切嘗試失敗之后,一些人又夢想著制造第二種永動機,希望它不違反熱力學(xué)第一定律,而且既經(jīng)濟又方便.如永動機可直接從海洋和大氣中吸取熱量使之完全變?yōu)闄C械功.由于海洋和大氣的能量取之不盡,因而這種熱機可以永不停息地運轉(zhuǎn)做功.然而在大量的實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,英國物理學(xué)家開爾文于
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,這樣第二類永動機的想法也破產(chǎn)了.永動機的想法在人類歷史上持續(xù)了幾百年,這個神話被駁倒,不僅有利于人們正確地認識科學(xué),也有利于我們正確地認識世界.
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
法拉第 |
邁克爾·法拉第(MichaelFaraday,1791—1867)是19世紀電磁學(xué)領(lǐng)域中最偉大的實驗物理學(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歲讀過兩年小學(xué)。12歲當(dāng)報童,13歲在一家書店當(dāng)了裝訂書的學(xué)徒。他喜歡讀書,利用在書店的條件,讀了許多科學(xué)書籍,并動手做了一些簡單的化學(xué)實驗。 1812年秋,法拉第有機會聽了著名化學(xué)家戴維的四次講演,激起對科學(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驗室作了自己的助理實驗員。1813年10月,法拉第跟隨戴維到歐洲大陸進行學(xué)術(shù)考察18個月。在這期間他有機會參觀了各國科學(xué)家的實驗室,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,法拉第就開始了獨立的研究工作,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,促進了科學(xué)的發(fā)展。1821年英國《哲學(xué)年鑒》的主編約請戴維撰寫一篇文章,評述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來電磁學(xué)實驗的理論發(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程中,對電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情,并開始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。他仔細地分析了電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象,認為既然電流能產(chǎn)生磁,磁能否產(chǎn)生電呢?1822年他在日記中寫下了自己的思想:“磁能轉(zhuǎn)化成電”。他在這方面進行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強電流使另一閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生電流,做了大量的實驗,都失敗了。經(jīng)過歷時十年的失敗、再試驗,直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個這類實驗。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:變化著的電流;變化著的磁場;運動的恒定電流;運動的磁場;在磁場中運動的導(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“電張力”的概念。后來在考慮了電磁感應(yīng)的各種情況后,認為可以把感應(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,法拉第從實驗得出了電解定律,這是電荷不連續(xù)性的最早的有力證據(jù)。 法拉第的另一貢獻是提出了場的概念。他反對超距作用的說法,設(shè)想帶電體、磁體周圍空間存在一種物質(zhì),起到傳遞電、磁力的作用,他把這種物質(zhì)稱為電場、磁場。1852年,他引入了電力線(即電場線)、磁力線(即磁感線)的概念,并用鐵粉顯示了磁棒周圍的磁力線形狀。場的概念和力線的模型,對當(dāng)時的傳統(tǒng)觀念是一個重大的突破。 法拉第從近距作用的物理圖景出發(fā),還預(yù)見了電、磁作用傳播的波動性和它們傳播的非瞬時性。他在1832年3月12日寫給英國皇家學(xué)會的一封密封信中,信封上寫著“現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會檔案館里的一些新觀點”,這封信直到1938年才啟封公布,信中法拉第說明了他的上述新觀點。表現(xiàn)了法拉第深邃的物理洞察力和深刻的物理思想。 法拉第把他做過的實驗整理成《電學(xué)實驗研究》一書,書中收集了三千多個條目,詳細記述了他做過的實驗和結(jié)論,是一本珍貴的科學(xué)文獻。 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多世紀,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法拉第為他們的技術(shù)顧問。面對15萬鎊的財富和沒有報酬的學(xué)問,法拉第選擇了后者。1851年,法拉第被一致推選為英國皇家學(xué)會會長,他也堅決推辭掉了這個職務(wù)。把全身心獻給了科學(xué)研究事業(yè),終生過著清貧的日子。 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。為了紀念他,用他的名字命名電容的單位──法拉。 選自:《物理教師手冊》 |
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