高考重要物理学史

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1、高考重要物理学史高考重要物理学史科学家科学家国籍国籍主要贡献主要贡献亚里士多德亚里士多德 古希腊古希腊在对待在对待“力与运动的关系力与运动的关系”问题上，错误的认为问题上，错误的认为“维持物体运动需要力维持物体运动需要力”。伽利略伽利略意大利意大利1638 年，论证重物体不会比轻物体下落得快；（必修年，论证重物体不会比轻物体下落得快；（必修 1 第第 48 页）页） 伽利略理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个伽利略理想实验法指出：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（速度一直运动下去（17 世纪）世纪） 伽利略在教堂做礼拜时发现摆的等时性，惠更斯根

2、据这个原理制成历史上伽利略在教堂做礼拜时发现摆的等时性，惠更斯根据这个原理制成历史上 第一座自摆钟。第一座自摆钟。 伽利略针和单摆实验：把摆球拉到某一高度，用一根针多次改变小球的悬伽利略针和单摆实验：把摆球拉到某一高度，用一根针多次改变小球的悬 点，摆球能上升到原来的高度，得到与亚里士多德不同的力和运动关系的点，摆球能上升到原来的高度，得到与亚里士多德不同的力和运动关系的 结论。结论。 伽利略在伽利略在 1683 年出版的年出版的两种新科学的对话两种新科学的对话一书中，运用观察一书中，运用观察假设假设 数学推理的方法，详细地研究了抛体运动。数学推理的方法，详细地研究了抛体运动。牛顿牛顿英国英国

3、1683 年，提出了三条运动定律，年，提出了三条运动定律，1687 年，发表万有引力定律；年，发表万有引力定律； 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自然哲学的数 学原理学原理 。开普勒开普勒德国德国17 世纪提出开普勒三定律；世纪提出开普勒三定律；卡文迪许卡文迪许英国英国1798 年利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量（必修年利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量（必修 2 第第 71 页）

4、页）库仑库仑法国法国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 相互作用规律相互作用规律库仑定律。库仑定律。 （选修（选修 31 第第 8 页）页）密立根密立根美国美国1913 年通过油滴实验测定了元电荷的数值。年通过油滴实验测定了元电荷的数值。e=1.61019C（选修（选修 31 第第 4 页）页） ；测量光电效应中重要的几个物理量（；测量光电效应中重要的几个物理量（35 第第 33 页）页）欧姆欧姆德国德国1826 年通过实验得出欧姆定律年通过实验得出欧姆定律焦耳焦耳英国英国与楞次先后各自独立发现电流通

5、过导体时产生热效应的规律，称为焦耳与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（楞次定律（3-2 第第 11）奥斯特奥斯特丹麦丹麦1820 年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（选年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（选 修修 31 第第 80 页）页）洛仑兹洛仑兹荷兰荷兰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 （选修（选修 31 第第 95 页）页）安培安培法国法国18201827 年对电磁作用的研究提出分子环形电流假说（原子内部有环年对电

6、磁作用的研究提出分子环形电流假说（原子内部有环 形电流）形电流） ；发现了安培定则；发现了电流相互作用规律；发明了电流计。；发现了安培定则；发现了电流相互作用规律；发明了电流计。法拉第法拉第英国英国1831 年发现的电磁感应现象使人类的文明跨进了电气化时代。年发现的电磁感应现象使人类的文明跨进了电气化时代。 （选修（选修 32 第第 4 页）在页）在 1821 年，法拉第在重复奥斯特年，法拉第在重复奥斯特“电生磁电生磁”实验时，制造出实验时，制造出人类历史上第一台最原始的人类历史上第一台最原始的电动机电动机。楞次楞次俄国俄国与焦耳先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳与焦耳先

7、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，楞次定律，1834 年确定感应电流方向的定律年确定感应电流方向的定律楞次定律楞次定律 （3-2 第第 11）亨利亨利美国美国最大的贡献是在最大的贡献是在 1832 年发现自感现象年发现自感现象麦克斯韦麦克斯韦英国英国1864 年总结了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，同时指出光就是一年总结了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，同时指出光就是一 种看得见的电磁波。种看得见的电磁波。赫兹赫兹德国德国1888 年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年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

8、速并率先发现速度等于光速并率先发现“光电效应现象光电效应现象”汤姆生汤姆生英国英国1897 年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，年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（葡萄干布丁模型）并提出原子的枣糕模型（葡萄干布丁模型） ，从而敲开了原子的大门，从而敲开了原子的大门普朗克普朗克德国德国量子论的奠基人。为了解释黑体辐射，量子论的奠基人。为了解释黑体辐射，1900 年提出了能量量子假说，年提出了能量量子假说， （选（选 修修 35 第第 28 页）解释物体热辐射规律提出电磁波的发射和吸收不是连续页）解释物体热辐射规律提出电磁波的发射

9、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的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界爱因斯坦爱因斯坦德国德国1905 年提出光子说（科学假说）年提出光子说（科学假说） ，成功地解释了光电效应规律，成功地解释了光电效应规律 提出的狭义相对论提出的狭义相对论(经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体) 总结出质能方程：总结出质能方程：Emc2 （2005 年被联合国定为年被联合国定为“世界物理年世界物理年”，以表彰他对科学的贡献），以表彰他对科学的贡献）卢瑟福卢瑟福英国英国1909 年进行了年进行了 粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。由实

10、验粒子散射实验，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结果估计原子核直径数量级为 10 -15 m ； 1909 年年-1911 年用年用 粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并 发现了质子（该实验表明了原子内质量和电量的分布，并没有揭示原子核发现了质子（该实验表明了原子内质量和电量的分布，并没有揭示原子核 的组成）的组成） ，并预言了中子的存在，并预言了中子的存在42He+147N178O+11H（实验用放射源放出（实验用放射源放出 射线）射线）玻尔玻尔丹麦丹麦量子力学的先驱。吸取普朗克、爱恩斯坦的量子概念，提出原

11、子结构的玻量子力学的先驱。吸取普朗克、爱恩斯坦的量子概念，提出原子结构的玻 尔理论，成功解释了尔理论，成功解释了氢原子光谱氢原子光谱。 （选修（选修 35 第第 54 页）最先得出氢原子页）最先得出氢原子 能级表达式能级表达式贝克勒尔贝克勒尔法国法国1896 年发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构年发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构查德威克查德威克英国英国1932 年在年在 粒子轰击铍核时发现中子（原子核人工转变的实验）粒子轰击铍核时发现中子（原子核人工转变的实验） ，由此人，由此人 们认识到原子核的组成们认识到原子核的组成42He+94Be126C+10n居里夫妇居里夫

12、妇法国法国发现了放射性更强的钋和镭。发现了放射性更强的钋和镭。约里奥约里奥居里居里 夫妇夫妇法国法国1934 年用粒子轰击铝箔时观察到正电子。正电子是由磷年用粒子轰击铝箔时观察到正电子。正电子是由磷 30 衰变发射出来衰变发射出来 的。像磷的。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、作为示踪原子等素的应用：机械探伤、消菌杀毒、作为示踪原子等42He+2713Al3015P+10n 3015P3014Si+ 0+1e伦琴伦琴德国德国1895 年发现比紫外线频率还要高的电磁波年发现比紫外线频率

13、还要高的电磁波X 射线（伦琴射线）射线（伦琴射线） 。具有。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。子流射到任何固体上都能产生这种射线。单位制单位制1971 年国际计量大会规定的年国际计量大会规定的 7 个基本单位：个基本单位： 力学（力学（3 个）长度：米（个）长度：米（m ） ，质量：千克（，质量：千克（Kg） ，时间：秒（，时间：秒（s） ， 电学（电学（1 个）电流：安个）电流：安培培（A） ， 热学（热学（1 个）热力学温度：开个）热力学温度：开尔文尔文

14、（K） ， 光学（光学（1 个）发光强度：坎个）发光强度：坎德拉德拉（cd） 原子（原子（1 个）物质的量：摩个）物质的量：摩尔尔（mol） ， 冷门知识冷门知识1自感和涡流：通过导体或线圈本身的电流改变，线圈本身就产生自感电动势，自感和涡流：通过导体或线圈本身的电流改变，线圈本身就产生自感电动势，其大小与其自身电流变化快慢有关。由于导体在圆周方向可以等效成一圈圈的其大小与其自身电流变化快慢有关。由于导体在圆周方向可以等效成一圈圈的闭合电路，由于自感产生的自感电流就像一圈圈的漩涡，所以称为涡流。该电闭合电路，由于自感产生的自感电流就像一圈圈的漩涡，所以称为涡流。该电流可以使导体发热。流可以使导

15、体发热。 21905 年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理： 相对性原理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；不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的； 光速不变原理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不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是 c 不变。不变。重要的发现重要的发现 过程过程1 伽利略对自由落体运动的研究（必修伽利略对自由落体运动的研究（必修 1 第第 48 页）页）2 经典力学的发展历程（必修经典力学的发展历程（必修 1 第第 72 页）页）3 追寻守恒量（必修追寻守恒量（必修 2 第第

16、 2 页）页）4 天体运动规律的发现过程（必修天体运动规律的发现过程（必修 2 第第 6271 页）页）5 19 和和 20 世纪之交，物理学三大发现：世纪之交，物理学三大发现：X 射线的发现（伦琴）射线的发现（伦琴） 、电子的发现（汤姆生）和放射性的发现（贝克勒尔）、电子的发现（汤姆生）和放射性的发现（贝克勒尔）6相对论的两个原理？（必修相对论的两个原理？（必修 2 第第 79 页）页）7相对论和量子力学成为现代物理学的两大基石。相对论和量子力学成为现代物理学的两大基石。 8人类对光的本质的认识过程：惠更斯人类对光的本质的认识过程：惠更斯光是一种波；牛顿光是一种波；牛顿光是一种微粒；光是一种微粒； 麦克斯韦预言光是一种电磁波。麦克斯韦预言光是一种电磁波。 （3-5 第第 41-45 页）页）伽利略：的理想斜面试验推翻了亚里