高中物理學史總結一、力學1．1638年,意大利物理學家伽利略在《兩種新科學對話》中用科學推理論證重物體不會比輕物體下落得快;她研究自由落體運動程序以下:提出假說:自由落體運動是一個對時間均勻改變最簡單變速運動;數學推理:由初速度為零、末速度為v勻變速運動平均速度和得出;再應用從上式中消去v,導出即。試驗驗證:因為自由落體下落時間太短,直接驗證有困難,伽利略用銅球在阻力很小斜面上滾下,上百次試驗表明:;換用不一樣質量小球沿同一斜面運動,位移與時間平方比值不變,說明不一樣質量小球沿同一斜面做勻變速直線運動情況相同;不停增大斜面傾角,反復上述試驗,得出該比值隨斜面傾角增大而增大,說明小球做勻變速運動加速度隨斜面傾角增大而變大。合理外推:把結論外推到斜面傾角為90°情況,小球運動成為自由落體,伽利略認為這時小球仍保持勻變速運動性質。（用外推法得出結論不一定都正確,還需經過試驗驗證）伽利略對自由落體研究,開創了研究自然規律一個科學方法。2．1683年,英國科學家牛頓在《自然哲學數學原理》著作中提出了三條運動定律。3．17世紀,伽利略經過理想試驗法指出:在水平面上運動物體若沒有摩擦,將保持這個速度一直運動下去;同時代法國物理學家笛卡兒深入指出:假如沒有其它原因,運動物體將繼續以同速度沿著一條直線運動,既不會停下來,也不會偏離原來方向。4．20世紀初建立量子力學和愛因斯坦提出狹義相對論表明經典力學不適適用于微觀粒子和高速運動物體。5．17世紀,德國天文學家開普勒提出開普勒三定律;牛頓于1687年正式發表萬有引力定律;1798年英國物理學家卡文迪許利用扭秤裝置比較正確地測出了引力常量（表現放大和轉換思想）;1846年,科學家應用萬有引力定律,計算并觀察到海王星。6．中國宋朝發明火箭與現代火箭原理相同,但現代火箭結構復雜,其所能達成最大速度關鍵取決于噴氣速度和質量比（火箭開始飛行質量與燃料燃盡時質量比）;多級火箭通常都是三級火箭,中國已成為掌握載人航天技術第三個國家。7．17世紀荷蘭物理學家惠更斯確定了單擺周期公式。周期是2s單擺叫秒擺。8．奧地利物理學家多普勒（1803-1853）首先發覺因為波源和觀察者之間有相對運動,使觀察者感到頻率發生改變現象——多普勒效應。（相互靠近,f增大;相互遠離,f降低）二、熱學（3－3）1．1827年英國植物學家布朗發覺懸浮在水中花粉微粒不停地做無規則運動現象——布朗運動。2．19世紀中葉,由德國醫生邁爾、英國物理學家焦爾、德國學者亥姆霍茲最終確定能量守恒定律。3．1850年,克勞修斯提出熱力學第二定律定性表述:不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其她影響,稱為克勞修斯表述。第二年開爾文提出另一個表述:不可能從單一熱源取熱,使之完全變為有用功而不產生其她影響,稱為開爾文表述。4．1848年開爾文提出熱力學溫標,指出絕對零度（-273.15℃）是溫度下限。熱力學第三定律:熱力學零度不可達成。5．瓦特在1782年研制成功了含有連桿、飛輪和離心調速器雙向蒸汽機。三、電磁學1．1785年法國物理學家庫侖利用扭秤試驗發覺了電荷之間相互作用規律——庫侖定律。2．1752年,富蘭克林在費城經過風箏試驗驗證閃電是電一個形式,把天電與地電統一起來,并發明避雷針。3．1826年德國物理學家歐姆（1787-1854）經過試驗得出歐姆定律。4．19荷蘭科學家昂尼斯發覺大多數金屬在溫度降到某一值時,都會出現電阻忽然降為零現象——超導現象。5．1841～1842年焦耳和楞次前后各自獨立發覺電流經過導體時產生熱效應規律,稱為焦耳——楞次定律。6．18,丹麥物理學家奧斯特發覺電流能夠使周圍磁針偏轉效應,稱為電流磁效應。安培發覺兩根通有同向電流平行導線相吸,反向電流平行導線則相斥;同時提出了安培分子電流假說。荷蘭物理學家洛侖茲提出運動電荷產生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛侖茲力）見解。7．湯姆生學生阿斯頓設計質譜儀可用來測量帶電粒子質量和分析同位素。1932年美國物理學家勞倫茲發明了回旋加速器能在試驗室中產生大量高能粒子。最大動能僅取決于磁場和D形盒直徑。帶電粒子圓周運動周期與高頻電源周期相同;但當粒子動能很大,速率靠近光速時,依據狹義相對論,粒子質量隨速率顯著增大,粒子在磁場中回旋周期發生改變,深入提升粒子速率很困難。8．1831年英國物理學家法拉第發覺了由磁場產生電流條件和規律——電磁感應現象;1834年楞次發表確定感應電流方向定律。9．1832年亨利發覺自感現象,即在研究感應電流同時,發覺因電流改變而在電路本身引發感應電動勢現象。日光燈工作原理即為其應用之一。雙繞線法制精密電阻為消除其影響應用之一。10．1864年英國物理學家麥克斯韋發表《電磁場動力學理論》論文,提出了電磁場基礎方程組,后稱為麥克斯韋方程組,預言了電磁波存在,指出光是一個電磁波,為光電磁理論奠定了基礎。電磁波是一個橫波。1887年德國物理學家赫茲用試驗證實了電磁波存在并測定了電磁波傳輸速度等于光速。四、光學1．公元前468-前376,中國墨翟及其弟子在《墨經》中記載了光直線傳輸、影形成、光反射、平面鏡和球面鏡成像等現象,為世界上最早光學著作。2．1849年法國物理學家斐索首先在地面上測出了光速,以后又有很多科學家采取了更精密方法測定光速,如美國物理學家邁克爾遜旋轉棱鏡法。3．1621年荷蘭數學家斯涅耳找到了入射角與折射角之間規律——折射定律。4．相關光本質:17世紀明確地形成了兩種學說:一個是牛頓主張微粒說,認為光是光源發出一個物質微粒;另一個是荷蘭物理學家惠更斯提出波動說,認為光是在空間傳輸某種波。這兩種學說都不能解釋當初觀察到全部光現象。18,英國物理學家托馬斯·楊成功地觀察到了光干涉現象18,法國科學家菲涅爾和泊松計算并試驗觀察到光圓板衍射——泊松亮斑。1864年英國物理學家麥克斯韋預言了電磁波存在,指出光是一個電磁波,1887年由赫茲證實。1895年,德國物理學家倫琴發覺X射線（倫琴射線）,并為她夫人手拍下世界上第一張X射線人體照片。19,德國物理學家普朗克為解釋物體熱輻射規律提出電磁波發射和吸收不是連續,而是一份一份,把物理學帶進了量子世界;受其啟發19愛因斯坦提出光子說,成功地解釋了光電效應規律。1922年,美國物理學家康普頓在研究石墨中電子對X射線散射時——康普頓效應,證實了光粒子性。（說明動量守恒定律和能量守恒定律同時適適用于微觀粒子）光含有波粒二象性,光是電磁波、概率波、橫波（光偏振說明光是一個橫波）。光電磁說中要注意電磁波譜,還要注意原子光譜。5．19,丹麥物理學家玻爾提出了自己原子結構假說,成功地解釋和預言了氫原子輻射電磁波譜,為量子力學發展奠定了基礎。6．1924年,法國物理學家德布羅意大膽預言了實物粒子在一定條件下會表現出波動性;1927年美英兩國物理學家得到了電子束在金屬晶體上衍射圖案。電子顯微鏡與光學顯微鏡相比,衍射現象影響小很多,大大地提升了分辨能力,質子顯微鏡分辨本能更高。五、（3－5）原子物理學1．1897年,湯姆生利用陰極射線管發覺了電子,說明原子可分,有復雜內部結構,并提出原子棗糕模型。2．19-19,英國物理學家盧瑟福和助手們進行了α粒子散射試驗,并提出了原子核式結構模型。由試驗結果估量原子核直徑數量級為10-15m3．1896年,法國物理學家貝克勒爾發覺天然放射現象,說明原子核也有復雜內部結構。天然放射現象有兩種衰變（α、β）,三種射線（α、β、γ）,其中γ射線是衰變后新核處于激發態,向低能級躍遷時輻射出。衰變快慢（半衰期）與原子所處物理和化學狀態無關。4．19密立根測定電子電量。5．19,盧瑟福用α粒子轟擊氮核,第一次實現了原子核人工轉變,并發覺了質子。并預言原子核內還有另一個粒子,被其學生查德威克于1932年在α粒子轟擊鈹核時發覺,由此大家認識到原子核由質子和中子組成。6．1939年12月德國物理學家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轟擊鈾核時,鈾核發生裂變。1942年在費米、西拉德等人領導下,美國建成第一個裂變反應堆（由濃縮鈾棒、控制棒、減速劑、水泥防護層等組成）。7．1952年美國爆炸了世界上第一顆氫彈（聚變反應、熱核反應）。人工控制核聚變一個可能路徑是利用強激光產生高壓照射小顆粒核燃料。8．現代粒子物理1932年發覺了正電子,1964年提出夸克模型;粒子分為三大類:媒介子,傳輸多種相互作用粒子如光子;輕子,不參與強相互作用粒子如電子、中微子;強子,參與強相互作用粒子如質子、中子;強子由更基礎粒子夸克組成,夸克帶電量可能為元電荷或。物理學史專題訓練1．下列敘述中符合物理學史是A．麥克斯韋提出了光電磁說B．愛因斯坦為解釋光干涉現象提出了光子說C．湯姆生發覺了電子,并提出一個原子結構模型D．貝克勒爾經過對天然放射性研究,發覺了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）2．盧瑟福在研究粒子轟擊金箔試驗中,依據試驗現象提出原子核式結構。以下說法正確是A．絕大多數粒子穿過金箔運動方向不變,說明原子所帶正電是均勻分布B．極少數粒子發生大角度偏轉,說明這些粒子受到了較大庫侖斥力作用C．粒子轟擊金箔試驗現象說明原子全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里D．粒子轟擊金箔試驗現象說明帶負電電子在核外空間里繞著核旋轉3．下列多種敘述中,符合物理學史事實是A．托馬斯·楊經過對光干涉研究證實了光含有波動性B．普朗克為了解釋光電效應規律,提出了光子說C．赫茲首先經過試驗證實了電磁波存在D．光電效應現象是愛因斯坦首先發覺4．下列敘述中符合物理學史實是 A．伽利略經過理想斜面試驗,得出力不是維持物體運動原因結論B．貝克勒耳經過對天然放射性研究,發覺原子核是由質子和中子組成C．盧瑟福預言了中子存在,查德威克經過原子核人工轉變試驗發覺了中子D．牛頓經過試驗測出了萬有引力恒量,驗證了萬有引力定律5．以下多個說法中符合事實是A．愛因斯坦提出光是一個電磁波B．麥克斯韋提出光子說,成功地解釋了光電效應C．托馬斯·楊利用雙縫干涉試驗有力地說明光是一個波D．大量光子產生效果往往顯示出波動性,部分光子產生效果往往顯示粒子性6．相關原子核衰變說法正確是A．衰變時放出射線和射線都是電磁波B．衰變時放出射線為原子核外電子被電離后形成C．原子天然衰變都是自發形成D．天然衰變說明了原子核含有復雜結構7．能證實光波粒二象性試驗分別是A．光干涉現象和光電效應B．光衍射現象和光電效應C．光反射和色散現象D．光反射現象和小孔成像8．（3－3）相關熱現象和熱學規律,下列說法中正確是A．伴隨低溫技術發展,我們能夠使溫度逐步降低,并最終達成絕對零度B．熱量是不可能從低溫物體傳輸給高溫物體C．第二類水動機不能制成是因為它違反了能量守恒定律D．用活塞壓縮氣缸里空氣,對空氣做功2.0×105J,同時空氣向外界放出熱量1.5×105J,則空氣內能增加了0.5×105J9．（3－3）下列說法中正確是A．對于理想熱機,若無摩擦、漏氣等能量損失,就能使熱機效率達成100%B．熱量不能從常溫物體傳到高溫物體C．一切物理過程都含有方向性D．由熱力學定律可推斷出某個物理過程是否能自發進行10．下列說法正確是A．康普頓發覺了電子B．盧瑟福提出了原子核式結構模型C．貝史勒爾發覺了鈾和含鈾礦物天然放射現象D．倫琴發覺了X射線11．下列說法中錯誤是A．電阻率是表征材料導電性能物理量,電阻率越小,導電性能越好B．利用半導體導電特點能夠制成有特殊用途光敏、熱敏電阻C．超導體是指一些金屬溫度升高到某一數值時,它電阻忽然降為零而所處狀態D．有些合金電阻率幾乎不受溫度影響,通常見它們制成標準電阻12．科學方法在物理問題研究中十分關鍵,歷史上有一位物理學家受到牛頓萬有引力定律啟發,利用______方法（選填“建立模型方法”、“類比方法”、“控制變量方法”、“假設方法”）,在電磁學領域中建立了一個物理學定律,該定律名稱為__。13．物理學在長久發展過程中,形成了一整套思想方法。比如“等效替換”思想方法,是指在效果等同前提下,以部分簡單原因替換原來復雜原因,從而揭示事物本質和規律一個思想方法,請再寫出兩種你所知道物理思想方法和。14．下列物理學史實,敘述正確是A．麥克斯韋從理論研究中發覺真空中電磁波速度跟真空中光速相等B．盧瑟福在粒子散射試驗中發覺了電子C．查德威克在原子核人工轉變試驗中發覺了中子D．奧斯特首先發覺了電磁感應定律15．人類對光本性認識經歷了曲折過程。下列相關光本性陳說符合科學規律或歷史事實是A．牛頓“微粒說”與愛因斯坦“光子說”本質上是一樣B．光雙縫干涉試驗顯示了光含有波動性C．麥克斯韋預言了光是一個電磁波D．光含有波粒兩象性性16．氣象衛星發射回地面紅外云圖是由衛星上裝配含有接收云層輻射紅外線感應器完成.云圖上黑白程度由輻射紅外線云層溫度高低決定,這是利用紅外線A．不可見性B．穿透性C．熱效應D．化學效應17．如圖所表示,由天然放射性元素釙(Po)放出射線χ1,轟擊鈹（）時會產生粒子流χ2,用粒子流χ2轟擊石蠟時會打出粒子流χ3,經研究知道A．χ1為α粒子,χ2為中子B．χ1為α粒子,χ3為質子C．χ2為質子,χ3為中子D．χ2為質子,χ3為光子18、物理是建立在試驗基礎上一門學科,物理學中很多定律能夠經過試驗進行驗證,下列定律中能夠經過試驗直接得以驗證是:A．牛頓第一定律