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奥斯特实验应用

奥斯特实验应用(奥斯特实验说明了什么)

fwxlw fwxlw 发表于2024-11-17 15:09:25 浏览4 评论0

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奥斯特实验说明了什么

通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场。

拓展:

奥斯特(Hans Christian Oersted,1777年8月14日-1851年3月9日),出生于丹麦朗厄兰岛,毕业于哥本哈根大学,丹麦物理学家、化学家、文学家。

1824年,倡议成立丹麦科学促进协会,创建了丹麦第一个物理实验室,同年,发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应,以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。

1.磁场

磁场是一种物理现象,它是由电流、磁体和变化的电场产生的。磁场可以通过磁力线来表示,磁力线是一种用于描述磁场的虚拟线条,它们从磁北极流向磁南极。

2.电流和磁场

电流和磁场之间存在着相互作用,即电流会产生磁场,而磁场也会影响电流。当电流通过导线时,会在导线周围产生磁场,这个磁场的方向和大小与电流的方向和大小有关。

3.永磁体

永磁体是一种可以产生磁场的物质,它们通常由铁、镍、钴等金属制成。永磁体可以通过磁化来产生磁场,一旦磁化,它们就可以保持磁场,直到受到外部磁场或热量的影响。

4.应用

磁场在生活中有着广泛的应用,例如电动机、发电机、磁共振成像等。在电动机和发电机中,电流和磁场之间的相互作用被用来转换能量。在磁共振成像中,磁场被用来产生图像,以便医生进行诊断。

九年级上册物理期末考到哪里

考到电能与电功率,一、磁现象:  1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)  2、磁体:定义:具有磁性的物质  分类:永磁体分为天然磁体、人造磁体  3、磁极:定义:磁体上磁性的部分叫磁极。(磁体两端中间最弱)  种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)  作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。  4、磁化:①定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。  ②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。  二、磁场:  1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。  2、基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。  3、方向规定:在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向。  4、磁感应线:  ①定义:在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。  ②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。  5、磁极受力:在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。  6、分类:  7、地磁场:  ①定义:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。  ②磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。  ③磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现。  8、电流的磁场:  ①奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。  ②通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。  ③应用:电磁铁  三、电磁感应:  1、学史:英国物理学家法拉第发现。  2、感应电流:  导体中感应电流的方向,跟运动方向和磁场方向有关。  4、应用交流发电机  5、交流电和直流电:  四、磁场对电流的作用:  1、通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁场方向有关。  2、应用直流电动机  2.初三物理期末上册考点  一、电功:  1、定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。  2、实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程。  3、规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。  4、计算公式:W=UIt=Pt(适用于所有电路)  对于纯电阻电路可推导出:W=I2Rt=U2t/R  5、单位:国际单位是焦耳(J)常用单位:度(kwh)1度=1千瓦时=1kwh=3。6106J  6、测量电功:  ⑴电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。  ⑵电能表上220V5A3000R/kwh等字样,分别表示:电电能表额定电压220V;允许通过的电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。  ⑶读数:电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。  二、电功率:  1、定义:电流在单位时间内所做的功。  2、物理意义:表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。  3、电功率计算公式:P=UI=W/t(适用于所有电路)  对于纯电阻电路可推导出:P=I2R=U2/R  4、单位:国际单位瓦特(W)常用单位:千瓦(kw)  5、额定功率和实际功率:  ⑴额定电压:用电器正常工作时的电压。  额定功率:用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R  ⑵1度的规定:1kw的用电器工作1h消耗的.电能。  P=W/t可使用两套单位:W、J、s、kw、kwh、h  6、测量:伏安法测灯泡的额定功率:  ①原理:P=UI  ②电路图:  三电热  1、实验:目的:研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关。  2、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。  3、计算公式:Q=I2Rt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:Q=UIt=U2t/R=W=Pt  4、应用电热器  四生活用电  (一)家庭电路:  1、家庭电路的组成部分:低压供电线(火线零线)电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。  2、家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。  3、家庭电路的各部分:  ⑴低压供电线:  ⑵电能表:  ⑶闸刀(空气开关):  ⑷保险盒:  ⑸插座:  ⑹用电器(电灯)开关:  (二)家庭电路电流过大的原因:  原因:发生短路、用电器总功率过大。  (三)安全用电:  安全用电原则:不接触低压带电体不靠近高压带电体  3.初三物理期末上册考点  一、电流  1、形成:电荷的定向移动形成电流  2、方向的规定:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。  3、获得持续电流的条件:  电路中有电源电路为通路  4、电流的三种效应。  (1)、电流的热效应。  (2)电流的磁效应。  (3)电流的化学效应。  5、单位:  (1)国际单位:A  (2)常用单位:mA、A  (3)换算关系:1A=1000mA1mA=1000A  6、测量:  (1)仪器:电流表,  (2)方法:  ①电流表要串联在电路中;  ②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。  ③被测电流不要超过电流表的测量值。  ④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。  二、导体和绝缘体:  1、导体:定义:容易导电的物体。  常见材料:金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液  导电原因:导体中有大量的可自由移动的电荷  2、绝缘体:定义:不容易导电的物体。  常见材料:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。  不易导电的原因:几乎没有自由移动的电荷。  3、导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。一定条件下,绝缘体也可变为导体。  三、电路  1、组成:  ①电源  ②用电器  ③开关  ④导线  2、三种电路:  ①通路:接通的电路。  ②开路:断开的电路。  ③短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。  3、电路图:用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。  4、连接方式:  串联并联  定义把元件逐个顺次连接起来的电路把元件并列的连接起来的电路  特征电路中只有一条电流路径,一处段开所有用电器都停止工作。电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。  开关  作用控制整个电路干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。  电路图  实例装饰小彩灯、开关和用电器家庭中各用电器、各路灯  4.初三物理期末上册考点  一、温度  1、定义:温度表示物体的冷热程度。  2、单位:  ①国际单位制中采用热力学温度。  ②常用单位是摄氏度(℃)规定:在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度,沸水的温度为100度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度某地气温—3℃读做:零下3摄氏度或负3摄氏度  ③换算关系T=t+273K  3、测量温度计(常用液体温度计)  温度计的原理:利用液体的热胀冷缩进行工作。  分类及比较:  分类实验用温度计寒暑表体温计  用途测物体温度测室温测体温  量程—20℃~110℃—30℃~50℃35℃~42℃  分度值1℃1℃0。1℃  所用液体水银煤油(红)酒精(红)水银  特殊构造玻璃泡上方有缩口  使用方法使用时不能甩,测物体时不能离开物体读数使用前甩可离开人体读数  常用温度计的使用方法:  使用前:观察它的量程,判断是否适合待测物体的温度;并认清温度计的分度值,以便准确读数。使用时:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。  二、物态变化  填物态变化的名称及吸热放热情况:  1、熔化和凝固  ①熔化:  定义:物体从固态变成液态叫熔化。  晶体物质:海波、冰、石英水晶、非晶体物质:松香、石蜡玻璃、沥青、蜂蜡  食盐、明矾、奈、各种金属  熔化图象:  ②凝固:  定义:物质从液态变成固态叫凝固。  凝固图象:  2、汽化和液化:  ①汽化:  定义:物质从液态变为气态叫汽化。  定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象叫蒸发。  影响因素:  ⑴液体的温度;  ⑵液体的表面积  ⑶液体表面空气的流动。  作用:蒸发吸热(吸外界或自身的热量),具有制冷作用。  定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。  沸点:液体沸腾时的温度。  沸腾条件:  ⑴达到沸点。  ⑵继续吸热  沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高  ②液化:定义:物质从气态变为液态叫液化。  方法:  ⑴降低温度;  ⑵压缩体积。  3、升华和凝华:  ①升华定义:物质从固态直接变成气态的过程,吸热,易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑、钨。  ②凝华定义:物质从气态直接变成固态的过程,放热  5.初三物理期末上册考点  能量与做功  1、做功  物理学中规定:作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了机械功。  2、做功的两个必要的因素  (1)作用在物体上的力;  (2)物体在力的方向上通过的距离。  3、功的计算方法  定义:力对物体做的功,等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。  公式:功=力×距离,即W=F·s  杠杆  1、杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。  2、杠杆要素:  (1)支点:杠杆绕着转动的点  (2)动力:使杠杆转动的力  (3)阻力:阻碍杠杆转动的力  (4)动力臂:从支点到动力的作用线的距离  (5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离  3、杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或写作:F1L1=F2L2  4、三种杠杆:  (1)省力杠杆:L1》L2  (2)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平、定滑轮)  5、定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。(实质是个等臂杠杆)  电流  1、两种电荷:用绸子摩擦的玻璃棒带的电荷叫正电荷;把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;  2、基本性质:同中电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;  3、物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说带了电荷;  4、验电器:用途:用来检验物体是否带电;原理:同种电荷相互排斥;  5、摩擦起电  (1)原因:不同物体的原子核束缚电子的本领不同;  (2)摩擦起电的实质:摩擦起电并不是创生了电,而是电子从一个物体转移到了另一个物体,失去电子的带正电。

奥斯特实验用到的探究方法

奥斯特实验是一种经典的电磁学实验,主要用于探究电磁感应现象。它的探究方法包括以下几个方面:1. 磁通量的测量:通过测量磁通量的变化,可以确定电磁感应现象的发生。在奥斯特实验中,使用了一个环形磁铁和一个可旋转的线圈,通过测量线圈中感应电动势的大小,可以确定磁通量的变化。2. 实验参数的控制:为了保证实验的准确性和可重复性,需要控制实验中的各种参数,例如磁铁和线圈的距离、线圈的转速等。3. 数据的记录和分析:通过记录和分析实验数据,可以得到电磁感应现象的定量特征,例如感应电动势的大小和方向等。4. 结果的解释和应用:通过对实验结果的解释和应用,可以深入理解电磁感应现象的本质和应用,例如发电机、变压器等电磁设备的原理和工作方式。综上所述,奥斯特实验的探究方法包括磁通量的测量、实验参数的控制、数据的记录和分析,以及结果的解释和应用等方面。

法拉第发现了什么

1820年4月,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导线能够引起附近小磁针的摆动。奥斯特关于电和磁相互作用—也就是电流的磁效应的发现,立即震动欧洲,很多人都展开实验,实验的目的是寻找奥斯特实验的逆现象------磁产生电。1825年,瑞士的物理学家科拉顿做了这样一个实验,他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈,来观察在线圈中是否有电流产生。但是在实验时,科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响,他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里。他想,反正产生的电流应该是“稳定”的(当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是“稳定”的),插入磁铁后,如果有电流,跑到另一间房里观察也来得及。就这样,科拉顿开始了实验。然而,无论他跑得多快,他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置。科拉顿失败了。科拉顿的这个失败,是一个什么样的失败呢?后人有各种各样的议论。有人说这是一次“成功的失败”。因为科拉顿的实验装置设计得完全正确,如果磁铁磁性足够强,导线电阻不大,电流计十分灵敏,那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时,电流计的指针确实是摆动了的。也就是说,电磁感应的实验是成功了,只不过科拉顿没有看见,他跑得还是“太慢”,连电流计指针往回摆也没看见,有人说,这是一次“遗憾的失败”。因为科拉顿如果有个助手在另外那间房里,或者科拉顿就把电流计放在同一间房里看得见的地方,那么电磁感应的发现的桂冠肯定是属于科拉顿的。真正第一个发现电磁感应的是法国的D.F.J.阿喇果。奥斯特发现了电流影响小磁针的实验,法国物理学家阿喇果非常兴奋的把这个事情报告给法国科学院,法国科学界立即展开了电磁实验,其中安培、毕奥—萨阀尔等人做出了重大成绩。阿喇果本人也积极的展开了电磁实验。1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在测量地磁强度时,偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。1824年,阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验,发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转,但磁针的旋转与铜盘不同步,稍滞后。电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象,但由于没有直接表现为感应电流,当时未能予以说明,也没有引起足够的重视。法拉第强烈认识到:自然界是对称的,既然有变化电能够变成磁,磁应该就可以变成电。阿喇戈不但没有这种深刻的认识,也没有认识到磁变电实验一旦成功,可以对人类造成剧烈的影响,而法拉第很清楚这一点。法拉第在别人嘲笑他研究磁生电有什么狗屁用处时候,毫不客气的反驳:你生儿子有什么用处?美国的奥尔贝尼学院物理学教授亨利(HenryJoseph)在1829年改进了电磁铁,他用绝缘导线密绕在铁芯上,制成了能提起近一吨重物的强电磁铁。同年,亨利在用实验证明不同长度的导线对电磁铁的提举力的影响时,发现了电流的自感现象:断开通有电流的长导线可以产生明亮的火花。1832年,他在发表的论文中宣布发现了自感现象。1835年1月,亨利向美国哲学会介绍了他的研究结果,他用14个实验定性地确定了各种形状导体的电感的相对大小。他还发现了变压器工作的基本定律。1830年8月,亨利在实验中已经观察到了电磁感应现象,这比法拉第发现电磁感应现象早一年。但是当时亨利正在集中精力制作更大的电磁铁,没有及时发表这一实验成果,失去了发现权。有人说他当时忙于旅行结婚,也有人说他因为教授职务,不能过多时间用于研究。亨利的电磁铁为电报机的发明作出了贡献,实用电报的发明者莫尔斯和惠斯通都采用了亨利发明的继电器。亨利一生有许多创造发明,但他从不拿去申请专利,总是无偿地向社会公布。1878年5月13日亨利在华盛顿去世。世界公认英国的法拉第是电磁感应的发现者,主要原因是,他认识到电磁感应关键是线圈和磁场之间的相对运动。法拉第提出电磁感应的五个现象,既发生电磁感应的五种情景:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。后来韦伯和纽曼把这5中情形总结为磁通量变化,统称为法拉第电磁感应定律。1831年8月,法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈,其一为闭合回路,在导线下端附近平行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路。实验发现,合上开关,磁针偏转;切断开关,磁针反向偏转,这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到,这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验,把产生感应电流的情形概括为5 类:变化的电流,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应。法拉第还发现,在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比,他由此认识到,感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依然存在。后来,给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律。(其公式并非法拉第亲自给出)并按产生原因的不同,把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种,前者起源于洛伦兹力,后者起源于变化磁场产生的有旋电场。法拉第始终认为,各种自然力都存在密切的关系,能够相互转化。经过近10年的时间,直到1831年,他终于发现:一个通电线圈产生的磁力尽管无法在另一个线圈中引起通电电流,但是在通电线圈的电流接通或中断的时候,另一个线圈中的电流计指针却有微小的偏转。法拉第抓住这个发现反复进行实验,实验结果都验证了这个现象。他又设计各种其他的实验,磁作用力的变化同样也能产生电流。这就是有名的电磁感应原理。法拉第的这个发现终于开通了在电池之外大量产生电流的新道路。法拉第发现的电磁感应原理使人类获得了打开电能宝库的金钥匙,在征服和利用自然的道路上迈进了一大步,是一个划时代的伟大科学成就。利用这个原理,法拉第制出了世界上第一台感应发电机的雏形。后来,人们在此基础上制成了实用的电动机、发电机、变压器等电力设备,建立了火力和水力发电站,使电力普遍应用于社会的各个方面。这一切都与法拉第的伟大贡献密不可分

奥斯特实验对物理发展的影响,对现代发展的影响

众所周知,20世纪以来物理学取得了突飞猛进的发展和极其辉煌的成就,物理学一直是整个科学技术领域中的带头学科并成为整个自然科学的基础,成为推动整个科学技术发展的最主要的动力和源泉,并对人类社会文明进步产生了极其深刻的影响。正如杨振宁教授所说:“在20世纪,物理学产生了奥妙的观念革命,从而改变了人类对空间、时间、运动和力这几种基本概念的认识;深入探索了物质内部结构的奥秘,通过技术进步为人类生产力带来了空前增长。” 在21世纪,物理学将进一步获得迅速发展,物理学仍将是整个自然科学的基础,物理学的进展仍是推动整个自然科学发展的一个最重要的动力,物理学将继续是整个科学技术领域中的带头学科,这应是毋庸置疑的。1 、物理学的发展将进一步推动整个自然科学的发展 当今物理学已经发展成为研究宇宙间物质的基本组元及其基本相互作用和基本运动规律的学科。物理学的学科性质决定了它是整个自然科学的基础。物理学的基本概念、基本理论、基本实验手段和研究、测试方法,已经成为并将继续成为自然科学的各个学科(诸如宇宙学、天文学、地学、化学、生物学、医学等)的重要概念、理论的基础和实验、研究方法,从而推动各个学科深入而迅速地发展。物理学向自然科学各个学科的广泛渗透和移植,促使一系列交叉学科、边缘学科不断涌现。而正是这些交叉学科、边缘学科,有可能成为未来学科中最有希望、取得成果最多的领域。 宇宙学就是在物理学一系列研究成果的基础上而获得了迅速发展。作为宇宙学理论基础的热大爆炸理论,就是依赖于广义相对论以及粒子物理学的飞速发展和射电望远镜等天文观察手段的提高而诞生的。热大爆炸宇宙论被称为20世纪后半叶自然科学的四大成就之一。然而,该理论还存在着很多不完备性和局限性,尤其关于宇宙的起源问题仍然没有得到最终的回答。对此朱洪元教授曾指出:“高能物理的研究成果将对甚早期宇宙的演化的理解起推进作用”。可以相信,随着物理学尤其是高能物理研究的不断深入发展,宇宙的起源和演化过程将逐步被认识、理解,宇宙学将被推进到一个崭新的阶段。 物理学对地球科学的影响是深远的。地球物理学就是地学受物理学的影响而产生的一门交叉学科,正是由于对电磁波传播机制的研究而发现了大气电离层,对宇宙线的研究而发现了地球内辐射带并从而导致太阳风的发现;而对洋底岩石磁性的研究,则是确定板块构造学说——这一地球科学的革命性进展——的关键因素。地球科学所需要的实验测量技术也在很大程度上依赖于现代物理学。近年来,电子自旋共振、质子激发荧光分析技术和氡测量技术等核分析技术的研究对地质学正在产生越来越重要的影响。高压物理研究则对解决深部地质问题具有重要意义。随着地质学研究范围的扩大和核探测技术的不断提高,地质学的发展与核物理学的关系将日益密切。地质科学的前沿与尖端技术融为一体,它们所开辟的科研领域和所达到的知识深度已超过了以往任何时代。现代地质学将沿纵向和横向交叉的方向发展,核物理与地质学的衔接日益紧密,它们的交叉点将可能成为学科或新方向的生长点。 物理学与化学之间的关系也愈来愈密切。物理学发展中出现的理论工具和实验方法,使化学科学得以如虎添翼般的飞速发展。传统的物理化学就是着重应用物理理论和实验方法去处理化学问题而形成的一门化学分支学科,并已成为化学科学的理论核心之一。化学物理是由物理学与化学之间的密切结合而产生的一门正在蓬勃发展中的交叉学科,它以化学和物理学的新成就及近代实验方法来研究原子、分子及其聚集态的结构、性质和变化规律。物理分析方法(如光谱、色谱和快速流动等)的发展,使得对化学反应过程的跟踪成为可能,从而使化学动力学发展到基元反应研究的重要阶段。基元反应研究的进一步深入,产生了非平衡化学反应过程的新领域,并进而使化学动力学深入到态—态反应的程度。而态—态反应的研究,无论在理论上和实验方法上,都使化学动力学与物理学中的碰撞动力学融为一体。表面科学包含在一些最重要和令人迷惑的化学过程之中,多相催化包含着表面和发生在其上的化学反应之间的深奥的相互作用。为此人们调动了几乎所有的现代物理学的理论方案和实验手段来进行研究,诸如表面电子能谱、扫描电镜、原子力电镜、X射线衍射、同步辐射、傅里叶变换光谱和分子束——表面散射等最现代化的实验装置、仪器和技术。1985至1994年的10项诺贝尔化学奖,其中就有4项与物理学密切交叉。可以相信,与物理学的进一步密切结合,将会更加促进化学的迅速发展。 物理学对生物学、生命科学发展的影响更是重大而深远的。20世纪50年代以来,随着物理学的发展及取得的辉煌成就,使生物学的研究从现象的描述进入了现代生命科学的新阶段,物理学参与和渗入生命科学的研究已成大势所趋。物理学对生命科学的巨大贡献,首先是为生命科学提供了现代化的实验手段。例如,正是利用X射线衍射技术而促成了人们对DNA双螺旋结构主体模型的认识,开创了分子生物学的新时代。其次,物理学为生命科学提供了概念、理论和方法。物理学和信息科学处理宏观体系的理论(如热力学、统计力学、耗散结构理论、信息论、控制论等),使人们可以从系统的宏观角度研究生物体系的物质、能量和信息转换的关系;物理学的微观理论(如分子和原子物理、量子力学、粒子物理等)及有关结构分析技术,使人们可以从微观角度研究生物大分子和分子聚集体(膜、细胞、组织等)的结构、运动与功能。非线性理论、混沌理论则为脑科学的研究提供了理论指导,并预示了新的更伟大的科学革命——智能革命的到来。而生物物理学的创立,则是人类用物理学知识去揭示生命之谜的一个极其重要的里程碑,它为生命科学,为生物工程展现出一个无限美好的前景。一些有远见的科学家预言,21世纪将是生命科学的世纪。物理学家将与生物学家等携手并进、一起共同开创和迎接新的生命科学的世纪。 2 、物理学是现代高技术发展的先导和基础 科技发展史表明,物理学与技术的关系变得愈来愈密切。如果说发生于18世纪60年代的以蒸汽机的应用为主要标志的第一次技术革命,开始了物理学(主要是力学、热学)与技术的互相影响的话,那么,开始于19世纪70年代的以电力技术的广泛应用为重要标志的第二次技术革命,则是以物理学的发展(主要是电磁理论)为重要基础的。而发生于20世纪50年代的第三次技术革命(或称第三次浪潮),则是以20世纪初的物理学革命为先导,物理学开始全方位渗透到技术领域,成为推动技术进步的主导力量、主要源泉。物理学的研究成果直接导致了一系列新技术的产生,物理学的研究方法和手段也越来越普遍地转变为技术的方法和手段,而且转变的时间间隔愈来愈短。物理学革命导致现代科学的分化和综合的同时,也引起了技术领域的分化和综合,从而形成了目前正蓬勃发展的新高技术群:材料技术、信息技术、能源技术、生物技术、空间技术和海洋技术等。新高技术群是科学理论与技术的高度密集和综合应用,在其今后的发展中,物理学的先导和基础作用将更加显著和重要。未来技术的进步,将更极大地依赖于物理学以及与物理学有关的边缘学科和交叉学科的进展。 材料、能源和信息技术是人类社会现代文明的三大支柱。科技发展史表明,每一项重大的技术新发明、新发现,往往都有赖于新材料的发展。因此,新材料被称为“发明之母”和“产品粮食”。而被称为近代材料科学技术的三大支柱的电子显微学、电子理论和晶体缺陷理论,对了解材料的微观结构及变化规律发挥了重要作用,为一系列新材料的研制提供了启示和指导。而电子显微学的发展正是建立在物理学的理论基础之上的。电子理论和晶体缺陷理论,实际就是凝聚态物理学的一部分。凝聚态物理的主要任务就是研究凝聚态物质的宏观性质和微观结构以及宏、微观间的联系,从而为按指定性能创制新材料的“分子设计”或“分子工程”提供科学途径和理论指导。例如,对无损耗输电、大型强磁体、高速计算机和高灵敏度、高精度测电压、磁场的高Tc超导材料的研究,以及对被誉为“21世纪最有前途的材料”—纳米固体材料的研究和对可能带来一场电子工业革命的微结构器件的研究等,都是当前凝聚态物理学中最活跃的前沿课题。因此材料科学技术将随着物理学的发展而获得迅速发展,从而为未来21世纪的科学技术的发展乃至整个人类社会文明进步奠定基础。 能源是人类社会活动的物质基础。当前,在人们正在开发的各种能源中,最理想、最有前途的新能源当属裂变核能和聚变核能。尤其是聚变能,是一种取之不尽,用之不竭(燃料从海水中提取)的最干净、最完整、最经济的理想能源,它没有如裂变堆那样产生大量放射性废物,故其发展远景很好,预计在21世纪中叶可得到广泛应用。而原子核物理和高能物理、等离子体物理,为核能的开发、利用提供了最直接、最基本的理论基础和方法。 21世纪被称为信息时代,人类社会已开始进入信息社会。信息资源已成为现代社会最主要的战略资源。第三次技术革命就是以信息技术为核心内容的。现代信息技术是以微电子学、光电子学为基础,以计算机、通信、控制技术为核心的综合化技术。微电子学、光电子学都是当代物理学中最活跃的前沿分支学科。兴起于本世纪90年代的纳米电子学和纳米科学技术,是光电子学的重要组成部分。纳米电子学将立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段,按照全新的概念来构造电子系统;将超越传统的极限,实现信息采集和处理能力的革命性突破;将进一步开发物质内潜在的信息和结构潜力,使单位体积物质储存和处理信息的能力提高百万倍以上。作为纳米科技重要组成部分的分子组装技术,单原子、分子测控科学与技术,就是面向21世纪高科技发展的技术基础之一,将是21世纪信息科学发展的关键技术。 空间技术是探索、开发和利用太空以及地球以外天体的高度综合性的现代科学技术。它以基础科学和技术科学为基础,集中应用了力学、热学、材料学、医学、电子技术、自动控制、喷气推进、计算机、真空技术、制造工艺等多项现代科学技术新成就。而力学、热学、电子技术等就是物理学的分支学科,自动控制、计算机、喷气推进,真空技术等也都与物理学直接密切相关。 海洋开发技术是以大海及其资源为开发、利用对象的综合性现代科学技术群。在对海洋资源的开发、利用中所形成的诸如海水淡化技术、海水提取稀有化学元素技术、海洋能发电技术、深海底锰结核开采技术等,也都与物理学的知识如力学、热学、电学、声学、电子技术等密切相关。例如,海洋中的底质、地层、地貌、测探、定位、目标探测、识别、通信、导航、遥控、内波、寻找油气、开发矿产、海洋内部及海底的遥感等一系列问题,都广泛地应用到声学技术。 另外,战争对人类社会的影响极大。海湾战争的事实表明,现代战场已经成为高科技武器的竞技场。展望未来,将会有更多的高科技武器投入战场。除核武器外,目前世界各国正在研制、试验并进展较快、有希望投入实用的高科技未来武器有激光武器、微波波束武器、粒子束武器、电磁炮和次声武器等,还有军用隐形技术、夜视技术等等。这些都是以基本的物理学理论为依托的。所以物理学对未来战争将产生极其重要的影响。 总之,物理学是当今高新技术的水之源、木之本。物理学在未来高新技术发展中将继续发挥基础、主导作用,并对整个人类社会产生重要影响。 3 、 物理学是各种高科技人才科学素质的基本要素 由物理学的基础性、带动性以及它和人类文化的深刻联系决定了它应是各类高科技人才的科学素质中的极其重要的基本要素。 (1)物理学是形成高科技人才的优化知识结构的重要基础 物理学是一门重要的基础科学,是整个自然科学的基础,是推动整个自然科学发展的最重要的动力,是当代及未来技术发展的最主要的源泉。因此,物理学的知识对于一切高科技人才都是不可缺少的,是形成他们的知识结构的重要基础。缺乏物理学的知识,就无法形成高科技人才的优化的知识结构,培养跨世纪的高科技人才就只能是一句空话。 (2)学习物理学,有助于研究正确的物质观、时空观、宇宙观 物理学是研究宇宙物质的基本组元及其基本相互作用、基本运动规律的学科,具有深沉博大的哲学气度,它的发展,对人类物质观、时空观、宇宙观的形成产生了极其深刻的影响。从一定意义上说,当今人类的物质观、时空观、宇宙观,就是在物理学的基础上,随着物理学的发展而逐步形成的。因此,物理学对人们树立正确的物质观、时空观、宇宙观具有极其重要的作用。而正确的哲学观点,对一切科学研究都具有重要的指导作用。正如爱因斯坦所说:“如果把哲学理解为在最普遍和最广泛的形式中对知识的追求,那么,显然,哲学就可被认为是全部科学研究之母”。〔(9)〕 (3)物理学可为科学研究提供思维方式和研究方法 物理学作为一门发展最早、基础性最强、影响最大的学科,在发展过程中形成了一系列思维方式及研究方法,诸如求同性、简单性的思维方式,观察实验方法、理想化方法、类比方法、假说方法、数学方法等等。它们对其他学科的发展起到了重要作用,并逐步成为自然科学研究中普遍应用的方法。例如,物理学家的求同性、简单性思维方式和理想化方法引入生物学,打破了生物学家固有的思维定势,使他们能够从纷繁无比的生命世界中,敏锐地挑出噬菌体——类似于物理学中的质点——作为研究对象,从而开辟了分子生物学这一崭新的研究领域。同时,物理学研究中的精密定量的实验方法和数学方法,对从根本上改变生物学研究中的流于空洞思辨的哲学味,克服在构造和测试概念模型时的模糊性,使生物学的研究从模糊的经验论转变为精确的科学,产生了重要影响。 另外,物理学本身所反映出来的崇尚理性、崇尚实践和不畏艰险、追求真理的精神,对任何一位科研人员都是必须的,是其科学素养的重要组成部分。 总之,物理学对各类高科技人才的优化知识结构的形成及良好科学素质的培养都具有重要作用。 综上所述,物理学在21世纪将仍是整个科学技术领域中的一个带头学科,物理学的进展仍将是推动整个自然科学发展的一个最重要的动力。确立这一观点,对我国的科技和教育事业的发展,对“科教兴国”战略的实施,都将具有重要的意义。

电磁感应原理奥斯特实验的应用

电磁感应:发电设备(其他能转化成电能)奥斯特试验:电流的磁效应(电能转化成磁能或进一步装化成其他能)

物理中有哪些采用转换法的例子

物理中采用转换法的例子:1、马德堡半球实验可证明大气压的存在;2、雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;3、影子的形成可以证明光沿直线传播;4、月食现象可证明月亮不是光源;5、奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场;6、指南针指南北可证明地磁场的存在;7、可以通过电磁铁吸引铁钉的多少来显示电磁铁的磁性强弱。扩展资料转换法的原理转换法在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。转换法中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量。参考资料来源:百度百科—转换法