1.罗兰实验
正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2.安培分子电流假说
法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。安培是最早揭示磁现象的电本质的。
一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同,两端对外显示较强的磁性,形成磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。
3.磁现象的电本质
运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用,所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。
(1)常见的两种表述
①克劳修斯表述(按热传递的方向性来表述):热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
②开尔文表述(按机械能与内能转化过程的方向性来表述):不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
a.“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量的帮助。
b.“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等。
(2)热力学第二定律的实质
热力学第二定律的每一种表述,都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性,进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
(3)热力学过程方向性实例
特别提醒:热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,但在有外界影响的条件下,热量可以从低温物体传到高温物体,如电冰箱;在引起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能,如气体的等温膨胀过程。
2、能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一物体,在转化和转移的过程中其总量不变。
第一类永动机:不可制成是因为其违背了热力学第一定律;
第二类永动机:违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机.这类永动机不违背能量守恒定律,不可制成是因为其违背了热力学第二定律(一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行)。
熵是分子热运动无序程度的定量量度,在绝热过程或孤立系统中,熵是增加的。
1、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用;
2、磁铁、电流都能能产生磁场;
3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用;
4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;
二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向;
1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线;
2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;
3、磁感线是封闭曲线;
三、安培定则:
1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;
2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向;
3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向;
四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极);
五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。
1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值,叫磁感应强度。B=F/IL
2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向)
3、磁感应强度的国际单位:特斯拉T,1T=1N/A.m
1、电场:电荷的周围存在着电场,带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的。
2、电场基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
3、电场力:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力叫电场力
电荷间的静电力就是一个电荷受到另一个电荷激发电场的作用力。
二、电场的描述
1、电场强度:
(1)定义:把电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,定义为该点的电场强度,简称场强,用E表示。
(2)定义式:
F——电场力国际单位:牛(N)
q——电荷量国际单位:库(C)
E——电场强度国际单位:牛/库(N/C)
(3)方向:规定为正电荷在该点受电场力的方向。
(4)点电荷的电场强度:
(5)物理意义:某点的场强为1N/C,它表示1C的点电荷在此处会受到1N的电场力。
(6)匀强电场:各点场强的大小和方向都相同。
2、电场线:
(1)意义:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向,都跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。
(2)特点:
电场线不是电场里实际存在的线,而是为形象地描述电场而假想的线,因此电场线是一种理想化模型。
电场线始于正电荷,止于负电荷,在正电荷形成的电场中,电场线起于正电荷,延伸到无穷远处;在负电荷形成的电场中,电场线起于无穷远处,止于负电荷。电场线不闭合,不相交,也不是带电粒子的运动轨迹。
在同一电场里,电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小。
电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增大,正电荷在电场中受力方向与场强方向一致,所以正电荷沿场强方向,电势能减小,负电荷在电场中受力方向与场强相反,所以负电荷沿场强方向,电势能增大,但电势都是沿场强方向减小。
1、原因
电势能,电场力,功的关系与重力势能,重力,功的关系很相似。
E=mgh,重力做正功,重力势能减小。
电势能的原因就是电场力有做功的能力,凡是势能规律几乎都是如此,电场力正做功,电势能减小,电场力负做功,电势能增大,在做正功的过程中,电势能通过做功的形式把能量转化为其他形式的能,因而电势能减小。
静电力做的正功功=电势能的减小量,静电力做的负功=电势能的增加量
2、判断电场力做功的方法
(1)看电场力与带电粒子的位移方向夹角,小于90度为正功,大于90度为负功;
(2)看电场力与带电粒子的速度方向夹角,小于90度为正功,大于90度为负功;
(3)看电势能的变化,电势能增加,电场力做负功,电势能减小,电场力做正功。
1、参考系的定义:
描述物体的运动时,用来做参考的另外的物体。
2、对参考系的理解:
(1)物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的,例如,肩并肩一起走的两个人,彼此就是相对静止的,而相对于路边的建筑物,他们却是运动的。
(2)同一运动选择不同的参考系,观察结果可能不同。例如司机开着车行驶在高速公路上以车为参考系,司机是静止的,以路面为参考系,司机是运动的。
(3)比较物体的运动,应该选择同一参考系。
(4)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体。
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