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1、库伦实验定律的分析介绍库伦早于库伦的学者们的研究库伦扭力实验的早期线索卡文迪许扭力实验库伦扭秤实验宏观量微观化的应用类比法的应用夏尔·奥古斯丁·德·库仑（CharlesAugustindeCoulomb，1736年－1806年），法国物理学家、军事工程师、土力学奠基人。16世纪，吉尔伯特比较系统地研究了静电现象，第一个提出了比较系统原始理论，并引人了“电吸引”这个概念。1759年，德国柏林科学院院士爱皮努斯对电力作了研究。他在书中假设电荷之间的斥力和吸力随带电物体的距离的减少而增大，于是对静电感应现象作出了更完善的解释。1760年，D．伯努利

2、首先猜测电力会不会也跟万有引力一样，服从平方反比定律。1755年，富兰克林在给兰宁的信中，提到他的空罐实验，他把一只品脱银罐放在电支架上，使它带电，用丝线吊着一个直径约为1英寸的木椭球，放进银罐中，直到触及罐的底部，但是，当取出时，却没有发现接触使它带电，像从外部接触的那样。1767年，化学家普利斯特里重复了这个实验，并在《电学历史和现状及其原始实验》一书中得出结论：电的吸引与万有引力服从同一定律，即距离的平方。1769年，罗宾逊第一次定量地做出了电力平方反比实验，比库仑早16年，但一直到1801年才发表。罗宾逊认为正如爱皮努斯的推测，电力服

3、从平方反比定律。1772到1773年间，卡文迪许用两个同心金属球壳做实验，并将这个实验重复了多次，第一次精确测量出电作用力与距离的关系，发现带电导体的电荷全部分布在表面而内部不带电。他的这个同心球实验结果在当时的条件下是相当精确的。但可惜的是他一直没有公开发表这一结果。早于库伦的学者们的研究库仑扭力实验的发现过程1777年法国科学院悬赏，征求改良航海指南针中的磁针的方法。库仑认为磁针支架在轴上，必然会带来摩擦，要改良磁针，必须从这根本问题着手。他提出用细头发丝或丝线悬挂磁针。同时他对磁力进行深入细致的研究，特别注意了温度对磁体性质的影响。他又

4、发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置算出静电力或磁力的大小。这导致他发明了扭秤，扭秤能以极高的精度测出非常小的力。由于成功地设计了新的指南针结构以及在研究普通机械理论方面作出的贡献，1782年，他当选为法国科学院院士。为了保持较好的科学实验条件，他仍在军队中服务，但他的名字在科学界已为人所共知。卡文迪许在英国地质学家米歇尔制作的扭转天平进一步完善了的基础上，又对这一装置做了重要改进，从而完成了历史上第一个测得万有引力常数的“卡文迪许实验”。这一实验从1797年夏开始，于1798年完成，测得的结果与今天通过实验测出的g

5、很接近。在万有引力常数确定以后，就可以得知1公斤重的物体在地球上所受的引力。因此，卡文迪许第一个算出了地球的质量约为6×1021吨，与今天测得的地球质量5．983×1021吨十分吻合。当时有一位科学家曾称誉卡文迪许是第一个给地球“过磅”的人。卡文迪许对电学的发展也做出了巨大的贡献。他提出静电电容、电容率、电势等概念，揭示了静电荷聚集在导体表面上的事实，这是他在研究电荷间作用力时得到的重要结论。卡文迪许对电磁理论的重要基础之一--库仑定律的建立也做出了贡献，他独自做了许多实验，用数学方法证明了电荷之间的作用力与距离的关系。卡文迪许—称出地球质量

6、的人扭秤的基本构造为：一根水平悬于细金属丝的轻导线两端分别置有一个带电小球A和一个与之平衡的物体P，而在实验中在小球A的附近放置同样大小的带电小球B，两者的静电力会在轻导线上产生扭矩，从而使轻杆转动。通过校正悬丝上的旋钮可以将小球调回原先位置，则此时悬丝上的扭矩等于静电力产生的力矩。如此，两者之间的静电力可以通过测量这个扭矩、偏转角度和导线长度来求得。库仑的结论为：“……对同样材料的金属导线而言，扭矩的大小正比于偏转角度，导线横截面直径的四次方，且反比于导线的长度……”——夏尔·奥古斯丁·库仑，《金属导线扭矩和弹性的理论和实验研究》库伦扭秤实

7、验系统科学的研究中，对于对象系统宏观层次和微观层次的研究是辩证统一的。系统宏观层次的表现来源于微观层次的集体行为，系统微观层次的行为又受到宏观状态的影响微观量宏观化的例子油膜实验测定磁通量子，验证BCS理论假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字假字姓名职务类比法的应用“类比”是逻辑学中的一种推理形式，是通过比较两个或两个对象之间某些方面的相似或相同，将某特定对象已掌握的知识推移到新的对象上去；这样便于新知识的理解和掌握。其在物理学科学认知、理论建立过程中起着重要的作用。库仑通过引力

8、和电力或磁力的相似性，利用类比的方法，得出了库仑定律，并通过实验得到验证原子结构的研究声波与水波的类比类比法应用于各个领域