庫侖的扭秤實驗

2021-02-23 高中物理知識

點擊上面藍字,敬請關注。

庫侖扭秤實驗,是庫侖做的探究靜電力常量的一種科學實驗。通過實驗,庫侖發現兩點電荷之間靜電力與距離平方成反比的規律。

庫侖扭秤由懸絲、橫杆、兩個帶電金屬小球(庫侖最初的實驗是用帶電木髓小球進行的),一個平衡小球,一個遞電小球、旋鈕和電磁阻尼部分等組成。兩個帶電金屬小球中,一個固定在絕緣豎直支杆上,另一個固定在水平絕緣橫杆的一端,橫杆的另一端固定一個平衡小球。橫杆的中心用懸絲吊起,和頂部的旋鈕相連,轉動旋鈕,可以扭轉懸絲帶動絕緣橫杆轉動,停在某一適當的位置。橫杆上的金屬小球(稱為動球)和豎直支杆上的固定小球都在以O為圓心,半杆長L為半徑的圓周上,動球相對於固定小球的位置,可通過扭秤外殼上的刻線標出的圓心角來讀出。當兩個金屬小球帶電時,橫杆在動球受到的庫侖力力矩作用下旋轉,懸絲發生扭轉形變,懸絲的扭轉力矩和庫侖力力矩相平衡時,橫杆處於靜止狀態。

實際的庫侖扭秤實驗實際上比較複雜,這裡把它簡化了,便於理解:

庫侖所做的發現電力與磁力的平方反比定律的實驗。1773-1777年間,庫侖發明可精確測定微小力的扭秤。1785年用經改進的電扭秤發現,兩電荷間的電力與它們各自電量的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比。1787年又發現兩磁鐵之間的磁力與距離平方成反比的規律:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,作用力的方向沿著這兩個點電荷的聯線,。公式。與萬有引力定律有神秘關聯。

如果你覺得不錯,請左下角點

如果你喜歡這篇文章,就把它分享給朋友們吧。

相關焦點

  • 庫侖與庫侖定律
    在這篇論文裡,庫侖提出了計算物體上應力和應變的分布的方法,這種方法成了結構工程的理論基礎,一直沿用到現在。 1777年法國科學院懸賞,徵求改良航海指南針中的磁針的方法。庫侖認為磁針支架在軸上,必然會帶來摩擦,要改良磁針,必須從這根本問題著手。他提出用細頭髮絲或絲線懸掛磁針。同時他對磁力進行深入細緻的研究,特別注意了溫度對磁體性質的影響。
  • 庫侖:給電「定量」的人
    儘管這種方法後來成為結構工程的理論基礎,沿用至今,但當時並沒引起科學界的重視,庫侖依舊默默無聞。當許多科學家醉心於持續電流的研究時,庫侖則做著一個個關於磁學的實驗。對磁力學研究頗深的他自然對這則懸賞通知格外重視。
  • 庫侖和庫侖定律的發現及驗證過程
    (5)1784年,庫侖設計製作了用於測量電荷之間相互作用力的扭秤,用實驗成功地證明:電荷之間的相互主作用力與兩個帶電小球中心之間的距離成反比,與兩個小球所帶的電量的乘積成正比,這就是稱作庫侖定律的電力作用定律。(6)1781年他還提出過關於摩擦及滑動定律。他在多種實驗基礎上研究了許多實際靜摩擦現象及其相關因素,並提出了滑動摩擦力的著名公式。
  • 庫倫與庫侖定律
    1775年美國人富蘭克林作的金屬桶實驗,觀察到金屬導體內表面不帶電的事實,但是沒有把觀察到的現象和電力的平方反比定律聯繫起來。      1776年英國人普利斯特裡重複了富蘭克林的實驗,發表了「電學的歷史現狀以及初始的實驗」這一篇論文結尾部分提到了這個實驗, 解釋說電的引力跟萬有引力一樣, 也應服從平方反比定律。
  • 電的定量研究——庫侖定律
    首先在電學研究上得出定量關係的是庫侖。他發現了著名的庫侖定律。1736年庫侖出生於法國昂古萊姆城一個富裕家庭,1761年從美西耶爾工程學校畢業,進入皇家軍事工程部隊任工程師。工作8年後,他又在埃克斯島瑟堡等地服役。這時庫侖就已開始從事科學研究工作,他把主要精力放在研究工程力學和靜力學問題上。
  • 用扭秤稱量出了地球的重量,卡文迪許究竟是怎麼做到的?
    但當時的牛頓認為山對擺的影響是小到無法測量的,最終沒有進行實驗。這也導致他無法通過測定引力的辦法來計算地球的質量。在牛頓之後,英國一位怪咖科學家卡文迪許,成功計算出了引力常數,成為了「第一個稱出地球的人」。
  • 電磁學系列三:庫侖定律
    公元前的人類已經掌握了摩擦生電,並且知道電荷分兩種類型,到後來物理學家查理·庫侖使用扭秤裝置實驗得電磁學最最基礎的「庫侖定律」 真空的電容率: k=1/4πε0=9×109[N㎡/C2]
  • 知識點總結 | 靜電場電荷守恆及庫侖定律
    - 點擊上方藍字關注我們,獲取海量資料 -第1節 電荷及其守恆定律一、起電方法的實驗探究1.物體有了吸引輕小物體的性質,就說物體帶了電或有了電荷在國際單位制中,它的單位是庫侖,符號是C.2、元電荷:電子和質子所帶電荷的絕對值1.6×10-19C,所有帶電體的電荷量等於e或e的整數倍。(元電荷就是帶電荷量足夠小的帶電體嗎?提示:不是,元電荷是一個抽象的概念,不是指的某一個帶電體,它是指電荷的電荷量.另外任何帶電體所帶電荷量是1.6×10-19C的整數倍.)
  • 靜電力常量是不是實驗測得的?
    。人民教育出版社2007年《普通高中課程標準實驗教科書·物理》選修3-1:……k的數值就要由實驗來測定,結果是。趙凱華、張維善《新概念高中物理讀本》:……kₑ的數值要由實驗來測定,結果是。儘管我找到的幾本教材都說k是由實驗測得的,但書上並沒有說k值最早是由庫侖通過扭秤實驗測出。
  • 庫侖力成因的微觀解釋
    庫侖力成因的微觀解釋庫倫定律是1758年法國科學家C,-A.de庫倫由實驗得出的一個實驗定律。該定律是這樣描述的:真空中兩個靜止的點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積q1q2成正比,與它們的距離的二次方r2成反比,作用力的方向在它們的連線上,同名電荷相斥,異名電荷相吸。
  • 「電力革命」08庫侖定律的建立(庫倫、卡文迪許)
    扭秤實驗一開始,庫侖研究兩個同類電荷之間的排斥力,他在扭力絲下端懸掛一根水平杆,杆的一端有一個帶電小球,另一端的小球讓裝置保持平衡。然後用另一個帶電小球靠近杆上帶電小球,當水平杆在靜電力和絲線扭轉力作用下達到平衡後,記錄下兩個小球的距離和扭力絲的旋轉角度。
  • 「電力革命」08庫侖定律的建立(庫倫、卡文迪許)
    扭秤實驗一開始,庫侖研究兩個同類電荷之間的排斥力,他在扭力絲下端懸掛一根水平杆,杆的一端有一個帶電小球,另一端的小球讓裝置保持平衡。改變兩個帶電小球的距離,重複實驗。庫侖很容易就發現,扭轉絲的扭轉力和兩個帶電小球距離的平方成反比。而實驗過程中的誤差,庫侖將其歸因於帶點小球在逐漸向空氣中放電。
  • 庫侖定律
    庫侖定律(Coulomb’s law)是電磁學中的第一個基本定律,是一個實驗定律。它的誕生標誌著電學研究進入了科學行列。
  • 1.2庫侖定律
    (二)過程與方法通過認識科學家在了解自然的過程中常用的科學方法,培養學生善用類比方法、理想化方法、實驗方法等物理學習方法。網][來源:學*科*網Z*X*X*K]  3.通過對實驗現象的定性分析得到:電荷之間的作用力隨電荷量的增大而增大,隨距離的增大而減小。
  • 沉睡七十年手稿的重見天日,讓有史以來最偉大的實驗物理學家問世
    因為,物理學上著名的:歐姆定律、庫侖定律,都和這個人有關。卡文迪許是個學霸,他曾就讀於劍橋大學彼得學院。畢業後,他開始在他父親的實驗室做助手,因此積累了大量的實驗經驗,也積累了更多的電學、化學研究的知識,也因此開始了他長達五十年的實驗之旅。1760年卡文迪許被選為倫敦皇家學會成員,1803年又被選為法國研究院的18名外籍會員之一。