高中物理物理学史.

2016.年2月编辑物理学史专题亚里士多德（古希腊,公元前384322）观点：重的物理下落得比轻的物体快力是维持物体运动的原因经典题目亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动（对）伽利略（意大利物理学家，1564-1642）发现摆的等时性物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关伽利略的理想斜面实验：将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页（发现了物体具有惯性，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是使物体运动的原因）经典题目伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因（错）伽利略认为力是维持物体运动的原因（错）伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来（对）伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去（对） 理想斜面实验胡克（英国物理学家，1635年-1703年）贡献：胡克定律F = KX（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）经典题目胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）牛顿（英国物理学家，1643年1727年）贡献牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出一套普遍适用的力学运动规律牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学（也称牛顿力学或古典力学）体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生经典题目牛顿发现了万有引力，并总结得出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常数（对）牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动（对）牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础（对）卡文迪许（英国物理学家，1731年1810年）利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量典型题目牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量（错）卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值（对）第谷（丹麦天文学家） 贡献：测量天体的运动开普勒（德国天文学家，1571年1630年）贡献：发表了开普勒三定律（椭圆轨道定律，面积定律，周期定律）经典题目开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律（错）泰勒斯（古希腊）贡献：发现毛皮摩擦过的琥珀能吸引羽毛、头发等轻小物体库仑（法国物理学家，1736年1806年）通过扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律，并测出了静电力常量k的值。典型题目库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用（对）库仑发现了电流的磁效应（错）富兰克林（美国物理学家，1706年1790年）对当时的电学知识（如电的产生、转移、感应、存储等）作了比较系统的整理统一了天电和地电命名了正电荷和负电荷 密立根 通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量昂纳斯（荷兰物理学家） 发现超导欧姆： 贡献：欧姆定律（部分电路、闭合电路）奥斯特（丹麦物理学家，1777年1851年）发现电流可以使周围的小磁针发生偏转电流的磁效应经典题目奥斯特最早发现电流周围存在磁场（对）法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应（错） 纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律法拉第（英国物理学家，1791年1867年）用电场线的方法表示电场 发现了电磁感应现象经典题目奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象（对）法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律（对）奥斯特对电磁感应现象的研究，将人类带入了电气化时代（错）法拉第发现了磁生电的方法和规律（对）安培（法国物理学家，1775年1836年）磁场对电流可以产生作用力（安培力），并且总结出了这一作用力遵循的规律安培分子电流假说总结出安培定则（右手螺旋定则）判断电流与磁场的相互关系总结出左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。经典题目安培最早发现了磁场能对电流产生作用（对）安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式（错）洛伦兹（荷兰物理学家，1853年1928年）贡献：1895年发表了磁场对运动电荷的作用力公式（洛伦兹力）劳伦斯（美国） 发明了回旋加速器 楞次 发现了楞次定律（判断感应电流的方向）汤姆生（英国物理学家）发现了电子（揭示了原子具有复杂的结构）建立了原子的模型枣糕模型经典题目汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子（对）卢瑟福（英国物理学家）指导助手进行了粒子散射实验（记住实验现象）提出了原子的核式结构（记住内容）第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。经典题目汤姆生提出原子的核式结构学说，后来卢瑟福用 粒子散射实验给予了验证（错）卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子的发光现象（错）卢瑟福的a粒子散射实验可以估算原子核的大小（对）卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成（对）查德威克 发现了中子波尔（丹麦物理学家）贡献：波尔原子模型（很好的解释了氢原子光谱）经典题目玻尔把普朗克的量子理论运用于原子系统上，成功解释了氢原子光谱规律（对）玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的（错）玻尔氢原子能级理论的局限性是保留了过多的经典物理理论（对）贝克勒尔（法国物理学家）发现天然放射现象（揭示了原子核具有复杂结构）经典题目天然放射性是贝克勒尔最先发现的（对）贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构（错）伦琴 贡献：发现了伦琴射线（X射线）约里奥居里和伊丽芙居里夫妇发现了放射性同位素发现了正电子经典题目居里夫妇用粒子轰击铝箔时发现电子（错）约里奥?居里夫妇用粒子轰击铝箔时发现正电子（对）普朗克 贡献：量子论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爱因斯坦用光子说解释了光电效应相对论经典题目爱因斯坦提出了量子理论，普朗克提出了光子说（错）爱因斯坦用光子说很好地解释了光电效应（对）是爱因斯坦发现了光电效应现象，普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说（错）爱因斯坦创立了举世瞩目的相对论，为人类利用核能奠定了理论基础；普朗克提出了光子说，深刻地揭示了微观世界的不连续现象（错）麦克斯韦建立了完整的电磁理论预言了电磁波的存在，并且认为光是一种电磁波（赫兹通过实验证实电磁波的存在）经典题目普朗克在前人研究电磁感应的基础上建立了完整的电磁理论（对）麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验方法给予了证实（对）麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在（错）物理选修3-5知识点一、量子理论的建立 黑体和黑体辐射1、量子理论的建立：1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的能量值叫做能量子= h。h为普朗克常数（6.63×10-34J.S）2、黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。3、黑体辐射：黑体辐射的规律为：温度越高各种波长的辐射强度都增加，同时，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。（普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象）二、光电效应 光子说 光电效应方程 1、光电效应（表明光子具有能量）（1）光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步，但是它并不能解释光电效应的现象。在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子。（2）光电效应的研究结果：存在饱和电流，这表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多；存在遏止电压： ；截止频率：光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应；效应具有瞬时性：光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应；光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大；当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。2、光子说：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量子为h。这些能量子被成为光子。3、光电效应方程：EK = h- WO （掌握Ek/Uc图象的物理意义）同时，h截止 = WO（Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。）三、康普顿效应（表明光子具有动量）1、1918-1922年康普顿（美）在研究石墨对X射线的散射时发现：光子在介质中和物质微粒相互作用，可以使光的传播方向发生改变，这种现象叫光的散射，表明了光的粒子性。2、在光的散射过程中，有些散射光的波长比入射光的波长略大，这种现象叫康普顿效应。3、光子的动量： p=h/四、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系1、光的波粒二象性：干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有波粒二象性。但不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观观念中的粒子。少量的光子表现出粒子性，大量光子运动表现为波动性；光在传播时显示波动性，与物质发生作用时，往往显示粒子性；频率小波长大的波动性显著，频率大波长小的粒子性显著。（电子干涉条纹对概率波的验证）2、光子的能量E=h，光子的动量p=h/表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量频率和波长。由以上两式和波速公式c=还可以得出：E = p c。3、物质波：1924年德布罗意（法）提出，实物粒子和光子一样具有波动性，任何一个运动着的物体都有一种与之对应的波，波长=h / p，这种波叫物质波，也叫德布罗意波。（电子的衍射图样；电子显微镜的分辨率为何远远高于光学显微镜）4、概率波：从光子的概念上看，光波是一种概率波。5、不确定关系： ，x表示粒子位置的不确定量，p表示粒子在x方向上的动量的不确定量。 （为何粒子位置的不确定量x越小，粒子动量的不确定量p越大，用单缝衍射进行解释？ 五、原子核式模型机构1、1897年汤姆生（英）发现了电子，提出原子的枣糕模型，揭开了研究原子结构的序幕。（谁发现了阴极射线？）2、1909年起英国物理学家卢瑟福做了粒子轰击金箔的实验，即粒