高中物理學(xué)史和物理思想方法

1、高中物理學(xué)史和物理思想方法高中物理學(xué)史和物理思想方法一、高中物理的重要物理學(xué)史一、高中物理的重要物理學(xué)史1力學(xué)部分力學(xué)部分(1)1638年，意大利物理學(xué)家伽利略用科學(xué)推理論證重物體和輕物體下落一樣年，意大利物理學(xué)家伽利略用科學(xué)推理論證重物體和輕物體下落一樣快，推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的觀點(diǎn)快，推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的觀點(diǎn)(即：質(zhì)量大的小球下落快即：質(zhì)量大的小球下落快)(2)1687年，英國科學(xué)家牛頓提出了三條運(yùn)動定律年，英國科學(xué)家牛頓提出了三條運(yùn)動定律(即牛頓三大運(yùn)動定律即牛頓三大運(yùn)動定律)(3)17世紀(jì)，伽利略通過構(gòu)思的理想實(shí)驗(yàn)指出，在水平面上運(yùn)動的物體若沒有摩世紀(jì)，伽利略通過構(gòu)思的理

2、想實(shí)驗(yàn)指出，在水平面上運(yùn)動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運(yùn)動下去，得出結(jié)論：力是改變物體運(yùn)動的原因推翻了擦，將保持這個速度一直運(yùn)動下去，得出結(jié)論：力是改變物體運(yùn)動的原因推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動的原因同時代的法國物理學(xué)家笛卡兒進(jìn)一亞里士多德的觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動的原因同時代的法國物理學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步指出，如果沒有其他原因，運(yùn)動物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動，既不步指出，如果沒有其他原因，運(yùn)動物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向會停下來，也不會偏離原來的方向(4)20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學(xué)不適用世

3、紀(jì)初建立的量子力學(xué)和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運(yùn)動物體于微觀粒子和高速運(yùn)動物體(5)人們根據(jù)日常的觀察和經(jīng)驗(yàn)，提出人們根據(jù)日常的觀察和經(jīng)驗(yàn)，提出“地心說地心說”，古希臘科學(xué)家托勒密是代，古希臘科學(xué)家托勒密是代表；而波蘭天文學(xué)家哥白尼提出了表；而波蘭天文學(xué)家哥白尼提出了“日心說日心說”，大膽反駁地心說，大膽反駁地心說(6)17世紀(jì)，德國天文學(xué)家開普勒提出開普勒三大定律世紀(jì)，德國天文學(xué)家開普勒提出開普勒三大定律(7)牛頓于牛頓于1687年正式發(fā)表萬有引力定律；年正式發(fā)表萬有引力定律；1798年英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭年英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地

4、測出了引力常量秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量(8)1846年，英國劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯和法國天文學(xué)家勒維烈應(yīng)用萬有引力定年，英國劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯和法國天文學(xué)家勒維烈應(yīng)用萬有引力定律，計(jì)算并觀測到海王星，律，計(jì)算并觀測到海王星，1930年，美國天文學(xué)家湯苞用同樣的計(jì)算方法發(fā)現(xiàn)冥王年，美國天文學(xué)家湯苞用同樣的計(jì)算方法發(fā)現(xiàn)冥王星星2電磁學(xué)部分電磁學(xué)部分(1)1785年法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律年法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律庫侖定律庫侖定律(2)1837年，英國物理學(xué)家法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電年，英國物理學(xué)家法拉第最早

5、引入了電場概念，并提出用電場線表示電場場(3)1913年，美國物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測定了元電荷年，美國物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測定了元電荷e的電荷量，的電荷量，獲得諾貝爾獎獲得諾貝爾獎(4)1826年德國物理學(xué)家歐姆年德國物理學(xué)家歐姆(17871854)通過實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律通過實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律(5)19世紀(jì)，焦耳和楞次先后各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，世紀(jì)，焦耳和楞次先后各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，即焦耳定律即焦耳定律(6)1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

6、，稱為電流磁效應(yīng)電流磁效應(yīng)(7)法國物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相吸，反向電流的平行法國物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相吸，反向電流的平行導(dǎo)線則相斥，并總結(jié)出安培定則導(dǎo)線則相斥，并總結(jié)出安培定則(右手螺旋定則右手螺旋定則)判斷電流與磁場的相互關(guān)系和左手判斷電流與磁場的相互關(guān)系和左手定則判斷通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的方向定則判斷通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的方向(8)荷蘭物理學(xué)家洛倫茲提出運(yùn)動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運(yùn)動電荷有作用力荷蘭物理學(xué)家洛倫茲提出運(yùn)動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運(yùn)動電荷有作用力(洛倫茲力洛倫茲力)的觀點(diǎn)的觀點(diǎn)(9)湯姆孫的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)的質(zhì)譜儀可用來測量

7、帶電粒子的質(zhì)量和分析同位湯姆孫的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)的質(zhì)譜儀可用來測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素素(10)1932年，美國物理學(xué)家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生大量的年，美國物理學(xué)家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生大量的高能粒子高能粒子(最大動能僅取決于磁場和最大動能僅取決于磁場和D形盒直徑，帶電粒子圓周運(yùn)動周期與高頻電形盒直徑，帶電粒子圓周運(yùn)動周期與高頻電源的周期相同源的周期相同)(11)英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律電磁感應(yīng)定電磁感應(yīng)定律律(12)俄國物理學(xué)家楞次發(fā)表確定感應(yīng)電流方向的定律俄國物理學(xué)家楞次發(fā)表確定

8、感應(yīng)電流方向的定律楞次定律楞次定律3原子物理學(xué)部分原子物理學(xué)部分(1)英國物理學(xué)家湯姆孫利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)電子，并指出陰極射線是高速運(yùn)動英國物理學(xué)家湯姆孫利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)電子，并指出陰極射線是高速運(yùn)動的電子流湯姆孫還提出原子的棗糕模型的電子流湯姆孫還提出原子的棗糕模型(2)英國物理學(xué)家盧瑟福和助手們進(jìn)行了英國物理學(xué)家盧瑟福和助手們進(jìn)行了粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，并用構(gòu)模型，并用粒子轟擊氮核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并粒子轟擊氮核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預(yù)言原子核內(nèi)還有另一種粒子預(yù)言原子核內(nèi)還有另一種粒子中子

9、中子(3)丹麥物理學(xué)家玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說，成功地解釋和預(yù)言了氫原子丹麥物理學(xué)家玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說，成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜，并得出氫原子能級表達(dá)式的輻射電磁波譜，并得出氫原子能級表達(dá)式(4)查德威克用查德威克用粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)中子粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)中子(5)法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(6)愛因斯坦提出了質(zhì)能方程式，并提出光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律愛因斯坦提出了質(zhì)能方程式，并提出光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律(7)1900年，德國物理學(xué)家普朗克解釋物體

10、熱輻射規(guī)律提出能量子假說年，德國物理學(xué)家普朗克解釋物體熱輻射規(guī)律提出能量子假說(8)1922年，美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨中的電子對年，美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時射線的散射時發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性(9)1924年，法國物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會表現(xiàn)出年，法國物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會表現(xiàn)出波動性波動性4選考部分選考部分(1)熱學(xué)熱學(xué)英國植物學(xué)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(yùn)動的現(xiàn)象英國植物學(xué)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(yùn)動的現(xiàn)象布布朗運(yùn)動朗運(yùn)動(2)機(jī)

11、械振動機(jī)械波機(jī)械振動機(jī)械波奧地利物理學(xué)家多普勒奧地利物理學(xué)家多普勒(18031853)首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)(3)光現(xiàn)象電磁波光現(xiàn)象電磁波英國物理學(xué)家托馬斯英國物理學(xué)家托馬斯楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象英國物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)表英國物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)表電磁場的動力學(xué)理論電磁場的動力學(xué)理論的論文，提出了電磁場的論文，提出了電磁場理論，預(yù)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(chǔ)理論，預(yù)言了電磁波的存在，指出光是一種

12、電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎(chǔ)德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，并測定了電磁波的傳播速度德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，并測定了電磁波的傳播速度等于光速等于光速1895年，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)年，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線射線(倫琴射線倫琴射線)，獲得，獲得1901年諾貝爾物理年諾貝爾物理學(xué)獎學(xué)獎(4)相對論相對論1905年，愛因斯坦提出了狹義相對論，有兩條基本原理：年，愛因斯坦提出了狹義相對論，有兩條基本原理：相對性原理相對性原理不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的光速不變原理光速不變原理不同的慣性參考系中，光在真空中的速度

13、一定是不同的慣性參考系中，光在真空中的速度一定是c不變不變6放大法：在物理現(xiàn)象或待測物理量十分微小的情況下，把物理現(xiàn)象或待測放大法：在物理現(xiàn)象或待測物理量十分微小的情況下，把物理現(xiàn)象或待測物理量按照一定規(guī)律放大后再進(jìn)行觀察和測量，這種方法稱為放大法，常見的方式物理量按照一定規(guī)律放大后再進(jìn)行觀察和測量，這種方法稱為放大法，常見的方式有機(jī)械放大、電放大、光放大有機(jī)械放大、電放大、光放大7控制變量法：決定某一個現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素很多，為了弄清事物變控制變量法：決定某一個現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素很多，為了弄清事物變化的原因和規(guī)律，必須設(shè)法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來，使它化的原因和規(guī)律

14、，必須設(shè)法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來，使它保持不變，研究其他兩個變量之間的關(guān)系，這種方法就是控制變量法比如探究加保持不變，研究其他兩個變量之間的關(guān)系，這種方法就是控制變量法比如探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，就用了控制變量法速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，就用了控制變量法8等效替代法：在研究物理問題時，有時為了使問題簡化，常用一個物理量等效替代法：在研究物理問題時，有時為了使問題簡化，常用一個物理量來代替其他所有物理量，但不會改變物理效果如用合力替代各個分力，用總電阻來代替其他所有物理量，但不會改變物理效果如用合力替代各個分力，用總電阻替代各部分電阻等替代各部分電阻等9類比法：也叫類比法：也叫“比較類推法比較類推法”，是指由一類事物所具有的某種屬性，可以，是指由一類事物所具