高中物理学史选择题
选d
物理学史高中 物理学史高中总结2022
物理学史高中 物理学史高中总结2022
A:伽利略没有建立这些概念,他主要发现了惯性,即物体如果不受力,将保持直线匀速运动或静止。
B:力的概念因该很早就有了,牛顿建立了完整的力学体系。动力学是他创造的。
C:安陪研究了电流磁效应,发现了安培定律,创造了电流概念。
高中物理学史有哪些史
【物理学史】史上最全高中物理学史,值得珍藏!
物理学史在高考中是占有一席之地的,大家不妨在期的时候多看看这篇《物理学史汇总》,赶紧收藏吧!
1.力学
1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的);
2、1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验;
3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。
4、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
5、英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对)
6、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。 17世纪,伽利略通过理想实验法指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
7、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
8、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;
9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量;
10、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈(勒维耶)应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
11、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同;但现代火箭结构复杂,其所能达到的速度主要取决于喷气速度和质量比(火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比);俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。多级火箭一般都是火箭,我国已成为掌握载人航天技术的第三个。
12、1957年10月,发射颗人造地球卫星; 1961年4月,世界艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林次踏入太空。
13、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
14、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律;牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量(体现放大和转换的思想);1846年,科学家应用万有引力定律,计算并观测到海王星。
2.电磁学
13、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值。
14、1752年,在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
15、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
16、13年,美国物理学家密立根通过油滴实验测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
17、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。
18、11年,荷兰科学家昂尼斯(或昂纳斯)发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
19、19世纪,焦耳和楞次先后各自发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳——楞次定律。
20、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。
21、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,同时提出了安培分子电流说;并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
22、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。
23、英国物理学家汤姆生发现电子,并指出:阴极射线是高速运动的电子流。
24、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
25、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。(动能仅取决于磁场和D形盒直径。带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同;但当粒子动能很大,速率接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速率显著增大,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,进一步提高粒子的速率很困难。
26、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
27、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
28、1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一,双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。
3.热学
29、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
30、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹确定能量守恒定律。
31、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。
32、1848年 开尔文提出热力学温标,指出零度是温度的下限。指出零度(-273.15℃)是温度的下限。T=t+273.15K
热力学第三定律:热力学零度不可达到。
4.波动学
33、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
34、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
35、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。【相互接近,f增大;相互远离,f减少】
36、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。电磁波是一种横波
37、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。
38、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了电报,揭开电通信的新篇章。
39、1800年,英国物理学家赫歇耳发现线; 1801年,德国物理学家里特发现紫外线; 1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上张X射线的人体照片。
5.光学
40、1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。
41、1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
42、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射—泊松亮斑。
43、1864年,英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波; 1887年,赫兹证实了电磁波的存在,光是一种电磁波
44、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理: ①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; ②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
45、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式。
46.公元前468-前376,我国的墨翟及其在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。
47.1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速,以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速,如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意其测量方法)
48.关于光的本质:17世纪明确地形成了两种学说:一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒;另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。
6.相对论
49、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界), ②热辐射实验——量子论(微观世界);
50、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。
51、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理: ①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; ②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
52、1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子;
53、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;
54、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出:电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界;受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。
55、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性。(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)
56、13年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
57、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;
58、1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
7.原子物理
59、1858年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。
60、1906年,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖。
61、13年,美国物理学家密立根通过油滴实验测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
62、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
63、1909-11年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m。
19年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。预言原子核内还有另一种粒子,被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现,由此人们认识到原子核由质子和中子组成。
64、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
65、13年,丹麦物理学家波尔得出氢原子能级表达式;
66、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
67、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。 68、19年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,次实现了原子核的人工转变,发现了质子,并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
69、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
70、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现正电子和人工放射性同位素。
71、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击核时,核发生裂变。1942年,在费米、西拉德等人下,美国建成个裂变反应堆(由浓缩棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。
72、1952年美国爆炸了世界上颗(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
73、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子,强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷.
如何搞好高中物理教学中的物理学史教育
物理学史是研究物理学发生、发展的历史,是介绍物理学概念、定理、定律等发展与变革,以及人类对自然界各种物理现象的认识史。它不仅记述了物理实验与理论的发展过程,而且记述了物理学家的活动。
根据《课标》编写的各种版本的高中物理课本,都不同程度地在内容上增加了很多历史知识,主要呈现在“科学足迹”、“科学漫步”、“STS”等栏目中。
一、掌握物理学史的教学方法
(一)渗透法:所谓渗透法就是把与物理课程相关的物理学史知识恰当地穿插在物理课堂中来逐步开展物理学史教育的方法。
渗透法可以缓解学习者的学习疲劳,激发物理学习的热情,可以使学生在心理上和情感上接近科学,增加物理学对学生的亲和力,开拓学生的视野,使学生更具有洞察力;还可以使他们以一种移情的方式设身处地体验以往科学家的探究过程,促使他们主动学习和建构知识,并形成严谨的科学态度。
例如在探究产生感应电流的条件时,先提出问题“电流能产生磁场,那么磁场能否产生电流呢?若能产生,条件是什么?”接着介绍历史上安培、科拉顿、法拉第等科学家相继提出的利用磁生电的方法。在历史材料基础上,让学生讨论、提出几种产生感应电流的猜想:①将导线放在磁场中就能在导线中产生电流;②导体在磁场中运动能在导线中产生电流;③磁体运动,导体不动能在导线中产生电流;④导体和磁体都不动让穿过闭合电路磁场发生变化能在导线中产生电流。然后全班学生进行分组进行实验,根据事实得出结论:穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电生。还可以插入科拉顿在这方面的研究轶事:“科拉顿在法拉第发现之前,曾做过这样的实验,他把一个螺线管与电流计相连接,为了避免实验时磁铁对电流计指针的影响,他将电流计放在另一个房间。实验时,他将磁铁插入或抽出线圈以后,再跑到另一个房间去观察电流计指针的变化,结果当然什么也看不到了。”再让学生思考科拉顿没有成功的原因在什么地方,“科拉顿的方法暴露出他实验设计的不够严密,如果当时他能安排一名助手在另一房间观察电流计,那么他将在这一领域取得突破。这一事例从反面告诉我们思考问题和设计实验必修要科学周密,不能有任何疏忽。”适时、适当、适度地的进行课堂渗透是一种有效的进行物理学史教育的主要途径。
(二)准历史法:所谓“准历史法”,就是在忠于历史事实的情况下,按照历史发展的顺序将与教学内容相关的物理学史料进行组织后贯穿在教学过程中来达到一定教学目的教学方法。
1. 将物理学理论(教学内容)的历史发展过程按问题起源—提出的工作设—思辨以得出推论—实验或思想实验对推论进行检验—设的修正及结论的推广进行整理,以形成教学内容的“准历史”过程。
2. 将学生对物理知识(教学内容)的一般认知过程,即对物理现象的观察-提出问题-设或猜测-实验探索-结论及对认知过程的反思,整合到已组织形成的教学内容的“准历史”过程中,形成具体的教学过程。例如,在学习牛顿定律时,先向学生提出问题:“根据生活中经验,有力作用在物体上,物体才运动,没有力的作用,物体就静止,这种说确吗?”然后让学生讨论形成自己的观点(设),再向学生阐述历史人物对这个问题的思考,即亚里士多德及同时代的人也都有“物体受力而运动,不受力则停止”的认识。接下来,向学生阐明三百年前的物理学家伽利略认为这种认识是错误的,再向学生展现伽利略为推翻这一论断而如何质疑、如何进行实验验证的?慢慢让全班的立场都站到正确的或更具优势的认识上,使学生经历从错误到如何突破、再到正确认识的过程。再例如,在学习万有引力定律时,可以按照教材展现的人类对行星运动规律的认识的过程,先提出是什么原因使行星围绕太阳运动的问题,然后学生追寻牛顿的足迹,重演历史过程,动手和动脑,经历“发现”万有引力定律的过程,让他们在万有引力的简洁公式中看到了宇宙的统一与和谐。
二、重视物理学史课程资源的开发和利用
让学生真搜集整理物理科学发展资料,自主地了解物理发展的历史,
可以定期举办物理学史讲座,以灵活自主的选择在自习课的时间,在教室里或者以开主题班会的形式进行。在讲座过程中可以采用多媒体设施,播放一些科教系列片
三、提高教师物理学史教育的素养
教师只有对物理学史的内容有全面、深入的了解,才能对其作出合理取舍,设计出符合中学生思维和认识水平的教学方案,
教师还要特别关注物理学研究进程中出现的各种概念、学说、规律是怎样建立的、怎样形成的。
兴趣吧。
物理学史的教育关乎学生对物理学本身以及大学工科专业的选择方向都颇有启发和意义。
建议可以从生活兴趣下手,让学生提出生活中的各种问题,这些问题在当年的这些伟人面前,他们又是怎么去思考和发现,然后一步步走到今天物理学的工业高度。
具体:拿起一个鸡蛋和石头做一个同时下落的实验(伽利略)。或者拿一个苹果下抛(牛顿),拿一个钟摆(惠更斯),拿一个收音机或者手机,在教室关灯点一支蜡烛,工地上的工程机型工具,火箭发射科技实例,有这些最贴近生活的 东西去提出问题,去引出杰出的物理学家,当然老是要有预设的吧物理学史的伟人用一些巧妙的实验连接起来。准备的工作也是靠老师,如果还有条件的话,可以下载一些物理学的APP,现场用手机上的物理游戏给学生介绍物理学史,总之兴趣贴近生活,走进现实的物理学,大家更喜欢,更有兴趣,这样学习物理学就会有意想不到的效果。
分类:经典力学,电磁学,热学,光,原子核,量子力学
浅谈高中物理为何把力学与电学列为重点内容
提到力学和电学,我们并不陌生。早在初中时,就蜻蜓点水般接触了力学中的惯性定律和电学中的欧姆定律。而升到高中时,又较为系统地学习了经典力学与电磁学。
那么为什么要把物理学中经典力学和电磁学这两个分支放在重中之重呢?难道物理学中只有这两个分支?显然不是,光是从纯物理学的方向就有五个分支,分别是经典力学;热力学和统计力学;电磁学;相对论;量子力学。
那难道是因为经典力学与电磁学是在物理学分支中比较简单?又或者说这两个分支是学习物理这门学科的基础?
是,但也不全是。“是”是因为与晦涩的相对论和深奥的量子力学相比,经典力学与电磁学相对来说确实比较简单。而且物理这门学科本身是一个“盖楼”的过程,想要建起空中楼阁也是不现实的。所以要理解相对论与量子力学也需要经典力学与电磁学的基础。
而“不是”呢,是因为热力学和统计力学这个物理学分支理解起来也不是特别困难。且不管是从物理学史还是物理学意义的角度来看,热力学和统计力学在物理学中的地位也是举足轻重的。
从时间轴来看,热力学最早可以追溯到17世纪。而到了1860年左右,因为能量守恒定律揭示热、电、机械和化学等各种运动形式之间统一性的原因,不但实现了物理学第二次理论大综合,还成为了全部自然科学和技术科学的基石。
那为什么即使热力学如此至关重要也没有脱颖而出呢?是经典力学和电磁学给人类带来了更大的影响。
我们来逐一分析一下,首先是经典力学。既然说到经典力学,那么我们肯定绕不开这本书,叫《自然哲学的数学原理》(Mathematical Principles of Nature Philosophy)。
这本书总共分为三卷,分别详细阐述了牛顿三定律、万有引力定律以及阻力下物体的运动等问题。它影响且遍布了经典自然科学的所有领域,是人类在历史长河中捡到的本“宇宙说明书”。
牛爵爷在1687年首次出版这本书。直到1733年时,机械师凯伊发明了“飞梭”,机器开始取代人力,人类逐渐掌握并利用机械能。到了18世纪中叶,瓦特又改良了蒸汽机,次工业革命开始爆发,人类也正式进入了“蒸汽时代”。
不但如此,《自然哲学的数学原理》还为法国的启蒙运动奠定了坚实的基础,而启蒙运动又为后来的法国大革命和美国提供了框架。
而蝴蝶效应并没有停下疯狂的脚步,因为次工业革命推动英国变革所引发的、经济、军事和文化的影响,英国对发动了次,这也是历史上次打破两千年以来都未曾撼动的封建主义牢笼。
而这一切的起因都源于经典力学,从最开始的物理学渐渐蔓延到哲学、经济和等多个领域,从最初的英国逐渐遍及全世界。
那电磁学呢,又是怎样重塑这个世界的呢?说到这里时,我们不得不提到一个人,也是一位英国的物理学家,叫麦克斯韦。
他也如牛顿幸运般站在了奥斯特、安培、法拉第等巨人们的肩膀上,在1864年发表了自己所写的第三篇关于电磁学的论文《电磁场的动力学理论》(ADynamicalTheoryoftheElectromagneticField)。这篇论文将电学、磁学和光学联结成统一理论,完成了物理学史上第三次理论大综合。
两年后,德国物理学家西门子发明世界上台直流发电机,人类从此点亮了电能这颗科技树。第二次工业革命也就此开始爆发,层出不穷的电器吞噬般取代昙花一现的机械,人类进入“电气时代”。
到19世纪70年代时,贝尔又发明了电话。人类之间因此传递信息方便了许多,世界各国的、经济和文化交流也得到了质的飞跃。
物理学就这样润物细无声地再一次改变了这个世界。直到今天,电依然是人类现代中不可或缺的一部分。
不难看出,经典力学成就了次工业革命,电磁学造就了第二次工业革命。
而工业革命的意义除了提高人类生产力和革新结构等最直观的改变之外,最深远的影响是启迪了人类的思想。
让人类认识到原来人类自己可以通过控制并加以利用资源的方式进而改变世界,使人类有一种人定胜天的感觉,上帝也随之退出了历史舞台。这就是经典力学和电磁学如此重要的原因。
高中课本中常见的物理学史有哪些
高考考物理学史,基本不会直接问你哪个人有什么贡献,一般会结合有些物理学史来考你相关应用。高中物理学史主要就是那些大科学家的贡献问题,比如法拉第发现电磁感应,提出电场线磁感线,奥斯特发现电流磁效应,你看看书,书上都有。高考考察物理学史,一般以物理学史为背景来考察,一般不直接考。
谁能总结一下完整的高中物理学史实。
一.力学中的物理学史
1、前384年—前322年,古希腊杰出思想家亚里士多德:在对待“力与运动的关系”问题上,错误的认为“维持物体运动需要力”。
2、1638年意大利物理学家伽利略:最早研究“匀加速直线运动”;论证“重物体不会比轻物体下落得快”的物理学家;利用的“斜面理想实验”得出“在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去即维持物体运动不需要力”的结论;发明了空气温度计;理论上验证了落体运动、抛体运动的规律;还制成了架观察天体的望远镜;次把“实验”引入对物理的研究,开阔了人们的眼界,打开了人们的新思路;发现了“摆的等时性”等。
3、1683年,英国科学家牛顿:总结三大运动定律、发现万有引力定律。另外牛顿还发现了光的色散原理;创立了微积分、发明了二项式定理;研究光的本性并发明了反射式望远镜。其最有影响的著作是《自然哲学的数学原理》。
4、1798年英国物理学家卡文迪许:利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G=6.67×11-11N·m2/kg2(微小形变放大思想)。
5、1905年爱因斯坦:提出狭义相对论,经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。即“宏观”、“低速”是牛顿运动定律的适用范围。
二.热学中的物理学史
1、1827年英国植物学家布朗:发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
2、1661年英国物理学家玻意耳发现:一定质量的气体在温度不变时,它的压强与体积成反比( ,即为玻意耳定律。
3、1787年法国物理学家查理发现:一定质量的气体在体积不变时,它的压强与热力学温度成正比( )即为查理定律。
4、1802年法国物理学家盖·吕萨克发现:一定质量的气体在压强不变时,它的体积与热力学温度成正比( )即为盖·吕萨克定律。
三.电、磁学中的物理学史
1、1785年法国物理学家库仑:借助卡文迪许扭秤装置并类比万有引力定律,通过实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
2、1826年德国物理学家欧姆:通过实验得出导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比即欧姆定律。
3、1820年,丹麦物理学家奥斯特:电流可以使周围的磁针发生偏转,称为电流的磁效应。
4、1831年英国物理学家法拉第:发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象。
5、1834年,俄国物理学家楞次:确定感应电流方向的定律——楞次定律。
6、1864年英国物理学家麦克斯韦:预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,并从理论上得出光速等于电磁波的速度,为光的电磁理论奠定了基础。
7、1888年德国物理学家赫兹:用莱顿瓶所做的实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速并率先发现“光电效应现象”。
四.光学、原子物理中的物理学史
1、历史上关于光的本质有两种学说:一种是牛顿主张的微粒说——认为光是光源发出的一种物质微粒;一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说——认为光是在空间传播的某种波。
2、1800年,英国物理学家赫谢尔发现线。线具有明显的热效应。应用:遥感和高空摄影。
3、1801年,英国物理学家托马斯·杨:通过“杨氏双缝干涉实验”观察到了光的干涉现象,证实了光的波动性。
4、1801年,德国物理学家里特发现紫外线。紫外线具有明显的化学作用、荧光效应。应用:杀菌、消毒、黑光灯灭害虫。
5、1818年,法国科学家泊松:观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
图1光电效应实验
6、1895年,德国物理学家伦琴:发现比紫外线频率还要高的电磁波——X射线(伦琴射线)。具有很强的穿透本领,能使荧光物质发出荧光,还能使照相底片感光。高速电子流射到任何固体上都能产生这种射线。
7、1896年,法国物理学家贝克勒尔:发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构即原子核也是可分的。之后居里夫人于1898年7月发现放射性元素钋(Po)同年12月又发现了镭(Ra)。
8、1900年,德国物理学家普朗克:解释物体热辐射规律时提出电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界。
图2 α粒子散射实验装置
9、1905年爱因斯坦:在德国物理学家赫兹首先发现“光电效应”实验(如图1)的基础上提出了“光子说”,成功地解释了光电效应规律。
10、1897年,英国物理学家汤姆生:利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分、有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
图3 α粒子散射实验结果演示图
11、1909年,英国物理学家卢瑟福为了验证汤姆生提出的原子结构模型做了的“α粒子散射实验”。(如图2)
实验结果:(如图3)①绝大多数α粒子穿过金箔后,跟原来的运动方向偏离不多(平均2°一3°)②少数α粒子产生较大的偏转③极少数α粒子产生超过90°的大角度偏转,个别α粒子被弹回。据此卢瑟福提出了原子的核式结构模型,由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。
显微镜
银箔
源氮气
氮气
图4 粒子轰击氮核装置
12、1909年-11年,英国物理学家卢瑟福:用α粒子轰击氮核,(如图4)次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。 。
13、13年,美国物理学家密立根:测出元电荷的电量 ,即的“密立根油滴实验”。
14、1924年,法国物理学家德布罗意:预言了一切微观粒子包括电子、质子、和中子都具有波粒二象性。
15、1932年查德威克:在α粒子轰击铍核时发现中子,由此人们认识到原子核的组成。 。其用中子轰击石蜡打出了质子(如图5)。
Po
粒子
铍石蜡
质子
图5 粒子轰击铍实验
中子
16、1934年,约里奥·居里夫妇:用 粒子轰击铝箔时观察到正电子。反映方程 。可见,正电子是由磷30衰变发的。像磷30这种具有放射性的同位素称之为放射性同位素。放射性同位素的应用:机械探伤、消菌杀毒、作为示踪原子等。
17、1971年计量大会规定的7个基本单位:长度:米(m ),质量:千克(Kg),时间:秒(s),电流:安[培](A),热力学温度:开[尔文](K),物质的量:摩[尔](mol),发光强度:坎[德拉](cd)。