高考物理學史強化版版

1、讀書破萬卷下筆如有神物理學史高考強化版適用于全國一卷一、力學11638 年，意大利物理學家 伽利略 在兩種新科學的對話中用科學推理論證重物體不會比輕物體下落得快；他研究自由落體運動程序如下：提出假說： 自由落體運動是一種對時間均勻變化的最簡單的變速運動；數(shù)學推理： 由初速度為零、 末速度為 v 的勻變速運動平均速度s1s2s3和 v1 vt12t 22t322得出 s1 vt ；再應用 av 從上式中消去v，導出 s1 at 2 即 st 2 。2t2實驗驗證： 由于自由落體下落的時間太短，直接驗證有困難， 伽利略用銅球在阻力很小的斜面上滾下， 上百次實驗表明： s1s2s3；換用不同質量的小

2、球沿同一斜面運動，t12t22t32位移與時間平方的比值不變， 說明不同質量的小球沿同一斜面做勻變速直線運動的情況相同；不斷增大斜面傾角， 重復上述實驗， 得出該比值隨斜面傾角的增大而增大，說明小球做勻變速運動的加速度隨斜面傾角的增大而變大。合理外推： 把結論外推到斜面傾角為 90°的情況，小球的運動成為自由落體，伽利略認為這時小球仍保持勻變速運動的性質。 （用外推法得出的結論不一定都正確，還需經過實驗驗證）伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的一種科學方法。2 1683 年，英國科學家牛頓 在自然哲學的數(shù)學原理著作中提出了三條運動定律。3 17 世紀，伽利略通過理想實驗法指出

3、：在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去； 同時代的法國物理學家 笛卡兒 進一步指出： 如果沒有其它原因， 運動物體將繼續(xù)以同速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。420 世紀初建立的量子力學和愛因斯坦 提出的狹義相對論表明經典力學不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(fā)表萬有引力定律； 1798 年英國物理學家卡文迪許 利用扭秤裝置比較準確地測出了引力常量（體現(xiàn)放大和轉換的思想） ； 1846 年，科學家應用萬有引力定律，計算并觀測到海王星。6我國宋朝發(fā)明的火箭與現(xiàn)代火箭原理相同，但

4、現(xiàn)代火箭結構復雜，其所能達到的最大速度主要取決于噴氣速度和質量比（火箭開始飛行的質量與燃料燃盡時的質量比）；多級火箭一般都是三級火箭，我國已成為掌握載人航天技術的第三個國家。7 17 世紀荷蘭物理學家惠更斯 確定了單擺的周期公式。周期是2s 的單擺叫秒擺。8奧地利物理學家多普勒 （ 1803-1853）首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象 多普勒效應。（相互接近， f 增大；相互遠離，f 減少）二、熱學11827 年英國植物學家布朗 發(fā)現(xiàn)懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規(guī)則運動的現(xiàn)象 布朗運動。219 世紀中葉，由德國醫(yī)生恒定律。邁爾 、英國物理學家焦爾、德國學

5、者 亥姆霍茲 最后確定能量守31850 年， 克勞修斯 提出熱力學第二定律的定性表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而 不產生其他影響，稱為克勞修斯表述。次年 開爾文 提出另一種表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a生其他影響，稱為開爾文表述。41848 年開爾文 提出熱力學溫標， 指出絕對零度 （ -273.15） 是溫度的下限。 T=t+273.15K 熱力學第三定律：熱力學零度不可達到。5 瓦特 在 1782 年研制成功了具有連桿、飛輪和離心調速器的雙向蒸汽機。三、電磁學讀書破萬卷下筆如有神1 1785 年法國物理學家?guī)靵?利用扭秤實驗發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律 庫侖

6、定律。21752 年， 富蘭克林 在費城通過風箏實驗驗證閃電是電的一種形式，把天電與地電統(tǒng)一起來，并發(fā)明避雷針。3 1826 年德國物理學家歐姆 （1787-1854 ）通過實驗得出歐姆定律。41911 年荷蘭科學家 昂尼斯 發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時，都會出現(xiàn)電阻突然降為零的現(xiàn)象 超導現(xiàn)象。51841 1842 年 焦耳 和楞次 先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導體時產生熱效應的規(guī)律，稱為焦耳 楞次定律。61820 年，丹麥物理學家 奧斯特 發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的磁針偏轉的效應，稱為電流的磁效應。安培 發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導線相吸，反向電流的平行導線則相斥；培分子電流假說。荷蘭物理學家洛侖

7、茲 提出運動電荷產生了磁場和磁場對運動電荷有作用力同時提出了安（洛侖茲力） 的觀點。7 湯姆生 的學生 阿斯頓 設計的質譜儀可用來測量帶電粒子的質量和分析同位素。1932 年美國物理學家 勞倫茲 發(fā)明了回旋加速器能在實驗室中產生大量的高能粒子。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的周期相同；但當粒子動能很大， 速率接近光速時，根據(jù)狹義相對論，粒子質量隨速率顯著增大，粒子在磁場中的回旋周期發(fā)生變化，進一步提高粒子的速率很困難。8 1831 年英國物理學家法拉第 發(fā)現(xiàn)了由磁場產生電流的條件和規(guī)律 電磁感應現(xiàn)象；1834 年楞次 發(fā)表確定感應電流方向的定律。91832

8、 年亨利 發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象，即在研究感應電流的同時，發(fā)現(xiàn)因電流變化而在電路本身引起感應電動勢的現(xiàn)象。日光燈的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(fā)表電磁場的動力學理論的論文，提出了電磁場的基本方程組，后稱為麥克斯韋方程組，預言了電磁波的存在， 指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎。電磁波是一種橫波。1887 年德國物理學家 赫茲 用實驗證實了電磁波的存在并測定了電磁波的傳播速度等于光速。四、光學1公元前 468-前 376，我國的 墨翟 及其弟子在墨經中記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等現(xiàn)象，為世

9、界上最早的光學著作。21849 年法國物理學家斐索 首先在地面上測出了光速，以后又有許多科學家采用了更精密的方法測定光速，如美國物理學家邁克爾遜 的旋轉棱鏡法。3 1621 年荷蘭數(shù)學家 斯涅耳 找到了入射角與折射角之間的規(guī)律 折射定律。4關于光的本質：17 世紀明確地形成了兩種學說：一種是牛頓主張的 微粒說 ，認為光是光源發(fā)出的一種物質微粒；另一種是荷蘭物理學家惠更斯 提出的 波動說 ，認為光是在空間傳播的某種波。這兩種學說都不能解釋當時觀察到的全部光現(xiàn)象。1801年，英國物理學家 托馬斯 ·楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象1818年，法國科學家 菲涅爾 和泊松 計算并實驗觀察到光的圓

10、板衍射 泊松亮斑。1864年英國物理學家 麥克斯韋 預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，1887 年由赫茲證實。1895年，德國物理學家 倫琴 發(fā)現(xiàn) X 射線（倫琴射線） ，并為他夫人的手拍下世界上第一張X 射線的人體照片。1900 年，德國物理學家普朗克 為解釋物體熱輻射規(guī)律提出電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的， 把物理學帶進了量子世界 ；受其啟發(fā) 1905 年愛因斯坦 提出光子說，成功地解釋了光電效應規(guī)律。1922 年，美國物理學家康普頓 在研究石墨中的電子對X 射線的散射時 康普頓效應，證實了光的粒子性。 （說明動量守恒定律和能量守恒定律同時適用于微觀粒子）光具有波粒二象

11、性，光是電磁波、概率波、橫波（光的偏振說明光是一種橫波）。光的電磁說中要注意電磁波譜，還要注意原子光譜。讀書破萬卷下筆如有神51913 年，丹麥物理學家 玻爾 提出了自己的原子結構假說，成功地解釋和預言了氫原子的輻射電磁波譜，為量子力學的發(fā)展奠定了基礎。61924 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(xiàn)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的衍射圖案。電子顯微鏡與光學顯微鏡相比，衍射現(xiàn)象影響小很多，大大地提高了分辨能力，質子顯微鏡的分辨本能更高。五、原子物理學1 1897 年，湯姆生 利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，說明原子可分，有復雜內部結構，并提出原

12、子的棗糕模型。2 1909 年 -1911 年，英國物理學家 盧瑟福 和助手們進行了粒子散射實驗，并提出了原子的核式結構模型。由實驗結果估計原子核直徑數(shù)量級為10 -15 m 。3 1896 年，法國物理學家貝克勒爾 發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核也有復雜的內部結構。天然放射現(xiàn)象有兩種衰變（、 ），三種射線（、 、），其中射線是衰變后新核處于激發(fā)態(tài)，向低能級躍遷時輻射出的。衰變的快慢（半衰期）與原子所處的物理和化學狀態(tài)無關。4 1917 年密立根 測定電子的電量。5 1919 年，盧瑟福 用 粒子轟擊氮核，第一次實現(xiàn)了原子核的人工轉變，并發(fā)現(xiàn)了質子。并預言原子核內還有另一種粒子，被其學生查德威克 于 1932 年在 粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)，由此人們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(fā)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 19