Vlo1．31 No．9 (2010) 物理教师 PHYSICS TEACHER 第31卷第9期 2010年 发明大王的“遗憾" 董法胜 (山东省巨野县实验中学，山东巨野274900) 在人类社会历史发展的长河中，许多科学家为社会的 发展和进步做出了卓越的贡献．在他们研究和探索的一生 中，由于某种原因，给他们自己、也给人类社会留下一些“遗 憾”．爱迪生被誉为发明大王，他没有获得诺贝尔奖也不为 此感到遗憾．但是他在最重大的成就面前，却有一件终身遗 憾的事． 那是1883年，当时爱迪生发明的白炽灯灯丝是用碳丝 制成的．由于碳丝的蒸发，这种灯泡的寿命很短．为了延长 灯泡的寿命，爱迪生试验用别的耐燃耐热的材料来做灯丝， 但都不成功．爱迪生把注意力转向设法阻止或减缓碳的蒸 发上．一天，他想若在碳丝灯泡内另外再装入一根铜丝，或 许可以阻止碳丝的蒸发．从而延长灯泡的寿命．他立即试 验，但实验结果却是碳丝的蒸发仍然如旧，延长灯泡寿命的 实验又一次失败． 这次实验在延长灯泡的寿命上确实是失败了，但是爱 迪生却从这次实验中，发现了一个对后来电子技术有重大 应用的现象．这个现象就是：当灯泡内碳丝通电发热后，未 与电源接通的铜丝里出现了微弱的电流．爱迪生抓住这一 新发现，继续研究下去，终于发现了热电子发射现象，后来 称为“爱迪生效应”，这是发明大王一生中最重大的成就之 爱迪生所试验的装有铜丝的碳丝灯泡，实际上是世界 上第一只电子二极管．可惜爱迪生没有觉察到这一点，他只 停留在发现的热电子发射现象上，而没有预感到这种现象 可能带来的科学技术上的重大意义，这或许是他太急于改 进灯泡，而影响了他科学思维的发挥． 爱迪生发现的热电子发射现象，引起了科学界的极大 重视．英国科学家弗来明立刻看出“爱迪生效应”将有重大 的技术意义．他在“爱迪生效应”发现后的第2年，专门到美 国找爱迪生共同研讨有关热电子发射的问题，并推测“爱迪 生效应”的背景可能就是由阴极射向阳极的单向电子流． 弗来明根据自己对“爱迪生效应”的理解，设计制造了 世界上第一只电子二极管．弗来明的这只电子二极管与爱 迪生那只封人铜丝的碳丝灯泡相比，几乎同出一辙，相差无 几．然而弗来明的电子二极管在技术上的意义却远远超过 爱迪生的那只电灯泡．敏感的弗来明成功了，而发明大王却 在取得自己最重大的成就面前留下了终身的遗憾． (收稿日期：2009—09—15) 此时A的受力如图9所示，则 F—magsinO—T mAa． 所以 一F一(mA+rnB)gsin0 口=一 mA r m8g m砖 图8 图9 “两个状态，一个过程”，是分析这类题目的 关键，把握住这一点，一切都会迎刃而解，利用 下面的练习题练习一下，你就会发现牛顿运动 定律中的弹簧问题不是问题了． 练习1．如图10所示，一弹簧的下端固定 在地面上，木块B固定在弹簧的上端，一质量 为0．05 l【g的木块A置于木块B上，A、B两木 块静止时，弹簧的压缩量为2 a1l；再在木块A 上施一向下的力F，当木块A下移4 ctn时，木 块A和B静止，弹簧仍在弹性限度内，g取 图10 10 m／s2，撤去力F的瞬间，关于B对A的作用力的大小， 一22一 下列说法正确的是 (A)2．5 N． (B)0．5 N。
(C)1．5 N． 练习2．如图1l所示，将质量为m： 0．1 kg的物体用两个完全一样的竖直弹簧 固定在升降机内，当升降机以4 m／s2的加 速度加速向上运动时，上面弹簧对物体的 拉力为0．4 N；当升降机和物体都以8 (D)1 N 圈 图1l m／s2的加速度向上运动时，上面弹簧的拉力为 (A)0．6 N． (B)0．8 N． (C)1．0 N． (D)1．2 N． 练习3．如图12所示，竖直光滑杆上套有一 r 小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连， 蠹 另一端分别用销钉M、N固定于杆上，小球处于 静止状态．设拔去销钉M的瞬间，小球加速度大 小为l2 m／s2，则不拔去销钉M而拔去销钉N的莹JⅣ 瞬间，小球的加速度可能是(g取10 m／sz) (A)22m／s2，竖直向上． 图 (B)22 m／s2，竖直向下． (C)2 m／s2，竖直向上． (D)2 m／s2，竖直向下． 练习题答案：1．(C)．2．(A)．3．(B)． (go稿日期：2010—05—25) 。