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1、学生会的老师就像这个大家庭里的家长，他(她)们慈爱而又严厉，老师们教会我们做人，教会我们学习，教会我们工作。老师对我们的关心与疼爱我们始终看在眼里，记在心里高考物理学史知识点及真题整理鉴于每年高考中都会考到物理学史的相关知识，为便于同学们更好地复习备战201x年高考，本资料从教科书及历次模拟考试试卷中把有关物理学史的内容按“力学”、“热学”、“电、磁学”、“光学、原子物理”、“量子力学”总结成文，供同学们复习参考。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
2、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；利用著名的“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；伽利略还发明了空气温度计；理论上验证了落体运动、抛体运动的规律；还制成了第一架观察天体的望远镜；第一次把“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
3、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=11Nm/kg。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三、电、磁学中
4、的物理学史1、1785年法国物理学家库仑：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。并测量出了静电力常量k=109 Nm/C2、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。 22-11225、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
5、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红外线。红外线具有明显的热效应。应用：红外遥感和红外高空摄影。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
6、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。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。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同年12月又发现了镭。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。9
7、、1905年爱因斯坦：在德国物理学家赫兹首先发现“光电效应”实验的基础上提出了“光子说”，成功地解释了光电效应规律。“光电效应”实验 研究光电效应的电路图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。阴极射线 汤姆孙气体放电管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著名的“粒子散射实验”。粒子散射实验装置 粒子散射实验结果图像实验结果：绝大多数粒子穿过金箔后，跟原来的运动方向偏离不多(平均2一3)少数粒子产生较大的偏转极少数粒子产生超过90的大角度偏转，个别粒子被弹回。据此卢瑟福提出了原子的核
8、式结构模型，由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。12、1909年-1911年，英国物理学家卢瑟福：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。13、1913年，美国物理学家密立根：测出元电荷的电量 ，即著名的“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衰变发射出来的。像磷30这种具有放射性
9、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、普朗克常量h=10(-34)Js1eV=10(-19)J 1MeV=10(-10)J五、量子力学的发展简史量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系
10、，成功地解释了光电效应。其后，他又提出固体的振动能量也是量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。1913年，玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处，但对于进一步解释实验现象还有许多困难。在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后，为了解释一些经典理论无法解释的现象，法国物理学家德布罗意于1923年提出微观粒子具有波粒二象性的假说。德布罗意认为：正如光具有波粒二象性一样，实体的微粒(如电子、原子等)也具有
11、这种性质，即既具有粒子性也具有波动性。这一假说不久就为实验所证实。由于微观粒子具有波粒二象性，微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律，描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。当粒子的大小由微观过渡到宏观时，它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学。六、1971年国际计量大会规定的7个基本单位：1、力学单位：长度：米 质量：千克 时间：秒2、其它物理学：电流：安 热力学温度：开物质的量：摩 发光强度：坎一、物理学史1牛顿(英)：牛顿三定律和万有引力定律，光的色散，光的微粒说卡文迪许(英)：利用卡文迪许扭秤首测万有引力恒量库仑(法)：库仑定律，利用库仑扭
12、秤测定静电力常量奥斯特(丹麦)：发现电流周围存在磁场安培(法)：磁体的分子电流假说，电流间的相互作用法拉第(英)：研究电磁感应(磁生电)现象，法拉第电磁感应定律,首先提出电场的概念，而且提出了用电场线来表示电场的方法。楞次(俄)：楞次定律麦克斯韦(英)：电磁场理论，光的电磁说,预言电磁波的存在赫兹(德)：发现电磁波惠更斯(荷兰)：光的波动说托马斯扬(英)：光的双缝干涉实验爱因斯坦(德、美)：用光子说解释光电效应现象，质能方程汤姆生(英)：发现电子卢瑟福(英)：粒子散射实验，原子的核式结构模型，发现质子玻尔(丹麦)：关于原子模型的三个假设，氢光谱理论贝克勒尔(法)：发现天然放射现象皮埃尔居里(法
13、)和玛丽居里(法):发现放射性元素钋、镭查德威克(英)：发现中子约里奥居里(法)和伊丽英居里(法)：发现人工放射性同位素1. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，牛顿认为力是改变物体运动状态的原因，伽利略对落体运动进行系统的研究，爱因斯坦曾高度赞扬了伽利略的成就以及获得成就的方法，并指出“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，它标志着物理学的真正开端”。伽利略第一次用科学的实验方法即理想实验改变了人类对物体运动的认识。2. 牛顿发现了万有引力定律。牛顿认为光是一种粒子；惠更斯认为光是一种波，托马斯.杨用实验方法证实了光的波动性；爱因斯坦认为光是一份一份的，提
14、出光量子概念，成功地解释了光电效应；麦克斯韦认为光是一种电磁波。3. 古希腊学者托勒密提出地心宇宙体系，波兰哥白尼提出日心说，哥白尼天文学是古代科学走向了近代的牛顿力学，丹麦天文学家第谷坚持20余年对天体的系统观测，获得了大量的精确资料，为他的弟子德国天文学家开普勒提出三大定律做好了准备。开普勒的重要发现为人们解决行星运动学问题提供了依据，也为牛顿创立天体力学理论奠定了观测基础，开普勒是用数学公式表达物理定律并最早获得成功的人之一。牛顿发现了万有引力定律，英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量。4. 经典力学是整个现代物理学和天文学的基础，也是现代许多门类工程技术的理论基础，只适用
15、于宏观，低速(远小于光速)，弱引力场，超过这个范围要由相对论，量子论来取代。5. 爱因斯坦创立了相对论，是关于物质运动与时间空间关系的理论，它建立了物理学中新的时空观和给出了物体做高速运动时的运动规律。相对论已经成为现代科学技术的重要理论基础之一。6. 量子论向人们提供了一种新的认识微观世界物质运动规律的强大武器，量子假设最早由德国物理学家普朗克提出来，他是第一个看到微观世界的物理过程不连续的人。量子力学和相对论是20世纪物理学发展的两个最伟大的成就。7. 奥斯特实验发现了电流的磁效应，揭示了电与磁相互联系，安培进一步研究扩大了对电与磁的认识，提出了“分子电流假说”，把磁的本原归结为电流的作用。美国物理学家劳伦斯巧妙地利用了带电粒子在磁场中的运动特点，发明了回旋加速器，解决了粒子的加速问题。8. 法拉第发现了电磁感应现象，实现了磁生电的理想，电磁感应现象的发现使人们对电与磁内在联系的认
