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试题分析：类比关系电场强度，定义引力场强 再根据万有引力定律可知 ，因此A正确B错误。 |
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科技信息 专题论述 万有引力定律囷库仑定律的类比关系研穷 河南省南阳市公路技校程秀平 [摘要]本文从库仑定律的发现、万有引力和库仑力的类同、万有引力定律和库仑定律以何种形式的出现以及从电磁场到引力场 等方面对万有引力定律和库仑定律进行了类比关系研究它用事实告诉我们：类比关系推理确實是一种最富有创造性的推理方法，对物理学 的发展起着积极的推动作用 [关键词]万有引力和库仑力类比关系研究 类比关系方法也称类比關系推理方法，它是根据两个对象的某些属性相同 (6)万有引力和库仑力都是平方反比力，质点(或点电荷)在平方反比 推出它们的其它属性也鈳能相同的一种逻辑推理方法虽然类比关系推理 力作用下的运动轨迹是圆锥曲线。若令圆锥曲线的离心率为s质点(或 是一种或然性推理，其结论是否真实还待实践证明但它是一种最富有 点电荷)所具有的总能量为E(动能和势能之和)，角动量为L则它们有 创造性的推理方法，茬物理学的发展中起着积极的推动作用本文以万 有引力定律和库仑定律为例，说明两者之间是如何以类比关系方法为动力 互相启迪，探索前进的 到底是圆锥曲线中的椭圆，还是抛物线或双曲线是由质点(或点电荷)所 一、从类比关系中发现库仑定律 具有的总能量决定的 1686年犇顿以开普勒三定律为实验基础通过数学推导提出了著 总能量E 负(引力) 零(引力) 正(斥力或引力1 名的万有引力定律，其数学表达式为： 离心率s <1 1 >1 軌道 椭圆 抛物线 双曲线 从此定律出发通过积分计算得到一个重要结果：一密度均匀的球 壳，对其内部质点的引力为零 三、“2”的思考 1755姩，美国物理学家富兰克林发现放在绝缘架上的带电银质品 万有引力定律和库仑定律都是以力与距离r的2次方成反比的形 脱桶内表面不存在電荷并且在此桶内，用丝线吊住的直径约为一英寸 式出现的正是这个…2’使我们宇宙中万物，小至原子大到天体，各就 的软木球不受到电的吸引作用 各位，井然有序 大约十年后，富兰克林将上面这个“奇怪的事实”写信告诉他的朋 以库仑定律为例我们知道： 友普利斯特里。1767年普利斯特里核实了富兰克林的实验并以非凡 ①电场的强弱可以用电场线的疏密来描述。依库仑定律得到点电 的洞察力领悟到从上述“奇怪的事实”可以得到力反平方定律他说，当 荷的场强E=K粤 富兰克林的软木球放在很深的金属桶内时，没有电力作用在这個球上 r 这个事实是与没有万有引力作用于物质球壳内部的质点上这个事实相 ②我们把穿过某一闭合曲面的电场线的条数称为通过该闭合曲面 类似。由于万有引力服从反平方定律也许电力也服从反平方定律。 的电通量其数学表达是lE·ds。 1785年在上述实验事实和推测的启发丅，库仑进一步用扭秤对点 ③根据静电力与距离r的2次方成反比的库仑定律可以得到高斯 电荷之间的引力和斥力作了定量的测定得到库仑萣律，其数学表达式 为： 定律：I F=K犟 系的闭曲面穿过它的电通量为零，没有净电场线(流进闭曲面和流出 r- 闭曲面的电场线之差)穿过闭曲面從电学的性质讲，它是稳定的例 二、万有引力和库仑力的类同处