浅谈静电学发展历程及思维方法的演变1

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1、浅谈静电学的发展及其探究思维的演变课程名称：中国马克思与当代浅谈静电学的发展及其探究思维的演变摘要：本文初步探讨了静电学发展过程中的思维方法演变，按照时间顺序和静电学发展的过程，对思维方法演变过程进行了阶段划分，按照天然的物理实验方法阶段、简单模拟物理实验阶段、定性物理实验和假说思维方法阶段、定量实验与归纳推理阶段、归纳推理和类比方法指导定量实验阶段、静电学理论应用六个阶段对静电学发展历程和思维方式演变进行了探讨。从静电学发展过程来看，其思维方法演变符合物理思维方法的一般演变过程，也表现出了与力学体系发展有着差异的演变过程。关键词：静电学发展史

2、，静电学思维方法演变史0序言“电”是现代社会的基石，以能源、信息载体的形式支撑着现代社会的运行。“电”一词在西方文化中是从希腊文“琥珀”转意而来的，在中国则是从雷闪现象中引出来的。从18世纪中叶以来，对电的研究逐渐深入，它的每项重大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学技术的飞速发展。现今，无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。静电学是电学中最古老的学科，现在静电应用技术和静电防护技术已越来越受到人们的重视，因而对经典静电学作一较为详细的回顾也是很有意义的。作者从事静电探测相关的研究，因此本文尝试对静电学的发展及发展过程中的思

3、维方法进行初步的探讨，以期对静电研究领域有更深入的认识。1天然的物理实验方法阶段大约在公元前16世纪（殷商时代），甲骨文中出现“雷”字，在公元前11世纪（西周时代），青铜器的铭文中出现“电”字，公元前600年前后，西方哲学史上第一位有名字留下来的哲学家--希腊人泰勒斯（Thales）记载了摩擦后的琥珀吸引羽毛的现象。但在当时认为“琥珀吸引微物是它们内在的能力”，并不能给出正确的结论。在中国，西汉末年已有“碡瑁吸偌”（玳瑁吸引细小物体）的记载；晋朝时进一步记载了“今人梳头，解著衣时，有随梳解结有光者，亦有咤声”，是有关于摩擦起电引起放电现象的记载

4、。同时，人们记载了各种雷电现象，但是并没有把雷电现象和琥珀等摩擦后吸引轻小物体的现象联系到一起。[1]在这一时期，人们开展静电学研究的思维方式是历史最悠久也最原始的方法--天然的物理实验方法,是人们通过对各种天然的物理现象的观察、思考与记载，逐步认识物理运动的规律和特征，这一过程最主要的成果是对物理现象的意识、认识与思考。2简单模拟物理实验阶段在1600年，英国物理学家吉伯（Gilbert）发现，除了琥珀摩擦后能吸引轻小物体，还有相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质，他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指识南北的性质。为了表明与磁

5、性的不同，他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电的”。吉伯在实验过程中制作了第一只验电器，这是一根中心固定可转动的金属细棒，当与摩擦过的琥珀靠近时，金属细棒可转动指向琥珀。大约在1660年，马德堡市长盖利克（Guericke）发明了第一台摩擦起电机。他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体，用干燥的手掌摩擦转动球体，使之获得电。盖利克的摩擦起电机经过不断改进，1705年英国科学家F.豪克斯比(F.Hauksbee)将硫磺球改成了空心玻璃球，在英国皇家学会制成第一台大功率静电起电机，并进行辉光放电实验，在静电实验研究中起着重要的作用，直到19世纪W

6、.霍耳茨（W.Holtztr）和A.推普勒(A.Topler)分别发明感应起电机后才被取代。图1：Gilbert的验电器在这一时期，人们的思维方式在天然物理实验的基础上开始向模拟物理实验转化，实验对象是人为的或人工控制的,因此就更有目的性,人们可根据需要突出重点,抓住关键,集中研究,另外实验的地点、周期、时间人们是可以掌握的,即实验具有重复性.这对实验工作意义重大,人们可以根据需要进行多次重复,反复对物理现象进行研究,从而使实验更富有成果和高效率。因此这类实验在静电学的发展中占有极其重要的地位。3定性物理实验和假说思维方法阶段18世纪对静电的研

7、究蓬勃发展，在18世纪前期的研究中，人们基本采用定性物理实验的方式开展研究。1729年，英国的格雷(Gray)发现导体和绝缘体的区别，他在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现金属可导电，丝绸不导电，并且他第一次有目的的使人体带电。格雷的实验引起了法国电学家迪费(CharlesDuFay)的注意，1733年迪费发表了重要论文《论电》，提出电的二元流体的假设(区分正、负电荷)，主张存在两种电,他把玻璃上产生的电命名为“玻璃的”，树脂或琥珀上产生的电命名为“树脂的”，并总结出静电学第一个基本原理──“同性相斥，异性相吸”，还总结出物体带电的3种

8、方式：摩擦带电，传导带电，感应带电。[2]1745年，荷兰莱顿大学教授穆申布鲁克（PietervonMusschenbroek）发明了能保存电的莱顿瓶