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1、学习必备欢迎下载物理学史一、力学1亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量 决定 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不会比轻物体下落得快;他研究自由落体运动程序如下:提出假说: 假设自由落体运动是一种对时间均匀变化的最简单的变速运动;数学推理: 由初速度为零、 末速度为v 的匀变速运动平均速度312222123sssttt和12vv得出12svt;再应用vat从上式中消去v,导出212sat即2st。实验验证: 由于自由落体下落的时间太短,直接验证有困难,伽利略用铜球在阻力很小的斜面上滚下, 上百次实验表明:312222123sssttt; 换用不同质
2、量的小球沿同一斜面运动,位移与时间平方的比值不变,说明不同质量的小球沿同一斜面做匀变速直线运动的情况相同;不断增大斜面倾角,重复上述实验,得出该比值随斜面倾角的增大而增大,说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。合理外推: 把结论外推到斜面倾角为90 的情况,小球的运动成为自由落体,伽利略认为这时小球仍保持匀变速运动的性质。(用外推法得出的结论不一定都正确,还需经过实验验证)伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法。2、胡克:胡克定律31683 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。4亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。17 世纪,伽利
3、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(即物体的运动不需力来维持);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。最后牛顿总结出牛顿第一定律。520 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。6 17 世纪,德国天文学家开普勒 提出开普勒三定律;为万有引力定律的发现奠定了基础 胡克 等人认为行星绕太阳运动是因为受到了太阳的引力,甚至证明了如果行星的轨道是圆形的它所受引力的大小跟行星到太阳的距离的二次方成正比牛顿于1
4、687 年正式发表万有引力定律; (推导中用到了开普勒行星运动定律,牛顿第二第三定律)月地检验证明了天体之间的引力与物体受地球的引力是同一种力 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。6能量守恒定律的建立中:迈尔、焦耳 、亥姆霍兹的工作最有成效。717 世纪荷兰物理学家惠更斯 确定了单摆的周期公式。周期是2s 的单摆叫秒摆。8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
5、;相互远离,f 减少)二、电磁学11785 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。21752 年, 富兰克林 在费城通过风筝实验验证闪电是电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。3、密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量(元电荷)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页学习必备欢迎下载41826 年德国物理学家欧姆 (1787-1854)通过实验得出欧姆定律。51911 年荷兰科学家 昂尼斯 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。61841184
6、2 年焦耳 和楞次 先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,称为焦耳 楞次定律。(教材上就叫焦耳定律)71820 年,丹麦物理学家奥斯特 发现电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应。8、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;在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献(安培力);同时提出了安培分子电流假说(用来解释磁铁的磁性) 。9、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。10 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。 1932 年美国物理学家劳伦兹 发明了回旋加速
7、器能在实验室中产生大量的高能粒子。最大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。11法拉弟提出了电荷的周围存在电场并用电场线描述电场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;1834 年楞次 发表确定感应电流方向的定律。12 1832 年亨利 发现自感现象,即在研究感应电流的同时,发现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
8、之一。13 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,提出了电磁场的基本方程组,后称为麦克斯韦方程组,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。 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。三、光学1公元前468-前 376,我国的 墨翟 及其弟子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。21849 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。31621 年荷兰数学家
9、 斯涅耳 找到了入射角与折射角之间的规律 折射定律 (又叫 斯涅耳定律) 。4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(不是提出) 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。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。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 年由赫兹证实。1895 年,德国物理学家伦琴 发现 X
10、 射线(伦琴射线) ,并为他夫人的手拍下世界上第一张X 射线的人体照片。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。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)光具有波粒二象性,光是电磁波、概率波、横波(光的偏振说明光是一种横波)。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共
11、 4 页学习必备欢迎下载光的电磁说中要注意电磁波谱,还要注意原子光谱。51913 年,丹麦物理学家玻尔 提出了自己的原子结构假说,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。6 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;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,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。四、原子物理学11897 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。21909 年-1911 年,英国物理
12、学家卢瑟福 和助手们进行了粒子散射实验,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 -15 m 。31896 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。天然放射现象有两种衰变( 、 ) ,三种射线( 、 、 ) ,其中 射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变的快慢(半衰期)与原子所处的物理和化学状态无关。41917 年密立根 测定电子的电量。51919 年, 卢瑟福 用 粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。并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 粒子轰击铍核时发现,由此人们
13、认识到原子核由质子和中子组成。61939 年 12 月德国物理学家哈恩 和助手 斯特拉斯曼 用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。1942 年在 费米 、西拉德 等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。物理学史专项训练1下列叙述中符合物理学史的是A麦克斯韦提出了光的电磁说B爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说C汤姆生发现了电子,并提出一种原子结构模型D贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了放射性元素钋(Pa)和镭( Ra)2卢瑟福在研究粒子轰击金箔的实验中,根据实验现象提出原子的核式结构。以下说法正确的是A绝大多数粒子穿过金箔运动方向不变,说明原子所带
14、正电是均匀分布的B极少数粒子发生大角度的偏转,说明这些粒子受到了较大的库仑斥力作用C粒子轰击金箔的实验现象说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D粒子轰击金箔的实验现象说明带负电的电子在核外空间里绕着核旋转3下列各种叙述中,符合物理学史事实的是A托马斯 杨通过对光的干涉的研究证实了光具有波动性B普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说C赫兹首先通过实验证明了电磁波的存在D光电效应现象是爱因斯坦首先发现的4下列叙述中符合物理学史实的是A伽利略通过理想斜面实验,得出力不是维持物体运动原因的结论B贝克勒耳通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的C卢瑟福预言了中子的存在,查
15、德威克通过原子核人工转变的实验发现了中子D牛顿通过实验测出了万有引力恒量,验证了万有引力定律5以下几个说法中符合事实的是A爱因斯坦提出光是一种电磁波B麦克斯韦提出光子说,成功地解释了光电效应C托马斯 杨利用双缝干涉实验有力地说明光是一种波D大量光子产生的效果往往显示出波动性,个别光子产生的效果往往显示粒子性6关于原子核衰变的说法正确的是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页学习必备欢迎下载A衰变时放出的射线和射线都是电磁波B衰变时放出的射线为原子的核外电子被电离后形成的C原子的天然衰变都是自发形成的D天然衰变说明了原子核
16、具有复杂结构7能证明光的波粒二象性的实验分别是A光的干涉现象和光电效应B光的衍射现象和光电效应C光的反射和色散现象D光的反射现象和小孔成像8下列说法正确的是A康普顿发现了电子B卢瑟福提出了原子的核式结构模型C贝史勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象D伦琴发现了X 射线9下列说法中错误的是A电阻率是表征材料导电性能的物理量,电阻率越小,导电的性能越好B利用半导体的导电特点可以制成有特殊用途的光敏、热敏电阻C超导体是指某些金属的温度升高到某一数值时,它的电阻突然降为零而所处的状态D有些合金的电阻率几乎不受温度的影响,通常用它们制成标准电阻10下列物理学史实,叙述正确的是A麦克斯韦从理论研究中发现真
17、空中电磁波的速度跟真空中的光速相等B卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子C查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D奥斯特首先发现了电磁感应定律11人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是A牛顿的 “ 微粒说 ” 与爱因斯坦的“ 光子说 ” 本质上是一样的B光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C麦克斯韦预言了光是一种电磁波D光具有波粒两象性性12 气象卫星发射回地面的红外云图是由卫星上装配的具有接收云层辐射的红外线感应器完成的 .云图上的黑白程度由辐射红外线的云层温度高低决定,这是利用红外线的A不可见性B穿透性C热效应D化学效应13、物理是建立在实验基
18、础上的一门学科,物理学中的很多定律可以通过实验进行验证,下列定律中可以通过实验直接得以验证的是:A牛顿第一定律B牛顿第二定律C牛顿第三定律D玻意耳定律14下列说法中正确的是A射线与 射线都是电磁波B射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射线元素原子核衰变的半衰期D原子核经过衰变生成新核,则新核的质量总等于原核的质量15发现电磁感应现象的物理学家是A韦伯B安培C奥斯特D法拉第参考答案1.AC 2.BC 3.AC 4.AC 5.CD 6.CD 7.AB 8.CD 9.C 10.AC 11.BCD 12.C 13.BCD 14.C 15.D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页