2016届物理学史复习专题概要1讲解.doc

《2016届物理学史复习专题概要1讲解.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016届物理学史复习专题概要1讲解.doc（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、1 必修部分: 、力学: 1、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和 轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是 正确的，推翻了古希腊学者 亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）； 2、1687 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（即 牛顿三大运动定律）。 3、17 世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：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；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点： 力是维持物体运动的原因。 同时代的法国物理学家笛卡儿

2、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。 4、 20 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。 5、 人们根据日常的观察和经验，提出 “地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文 学家哥白尼提出了 “日心说”，大胆反驳地心说。 & 17 世纪，德国天文学家 开普勒提出开普勒三大定律： 7、牛顿于 1687 年正式发表万有引力定律；1798 年英国物理学家 卡文迪许利用扭秤实验装 置比较准确地测出了引力常量； 二、相对论： 8（a）、1905 年，爱因斯坦提出了狭义相对论，

3、有两条基本原理： 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； 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 c 不变 （b b 卜爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论一一 质能方程式：E二me2。 9、 狭义相对论时空观和经典（牛顿）时空观的区别 经典（牛顿）时空观： （1） 空间是绝对静止不动的（即绝对空间），时间是绝对不变的（即绝对时间）。 （2） 空间和时间跟任何外界物质的存在及其运动情况无关。 （3） 空间是三维空间，时间是一维的，空间和时间彼此独立。 狭义相对论时空观： “同时”的相对性 运动的时钟变慢 运动的尺子缩短 物体质量随速度的增大而增大。 10、 1

4、900 年，德国物理学家 普朗克解释物体热辐射规律提出 能量子假说：物质发射或吸收能 量时，能量不是连续的，而是一份一份的，每一份就是一个最小的能量单位，即能量子 hv ；2 、电磁学: （选修 3-1 ）: 11、 1785 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, 并测出了静电力常量 k k 的值。 12、 1837 年，英国物理学家 法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。 13、 1913 年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷 e e 电荷量，获得诺贝尔奖。 14、 1826 年德国物理学家 欧姆（1787-1854）通过实验得出

5、欧姆定律。 15、 1911 年， 荷兰科学家昂纳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 为零的现象一一超导现象。 16、 19 世纪，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， 即焦耳定律 17、1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为 电流磁效 应。 18、法国物理学家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， 并总结出安培定则（右手螺旋定则）判断电流与磁场的相互关系和|左手定则 I 判断通电导线在 磁场中受到磁场力的方向。 19、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

6、力（洛仑兹力） 的观点。 20、英国物理学家汤姆生发现电子，并指出:阴极射线是高速运动的电子流 21、 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。 22、 1932 年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速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） （选修 3-2 至 3-5）: 23、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 电磁感应定律 24、 1834 年，俄国物理学家 楞次发表确定感应电流方向的定律 - 楞次定律。 25、 1835 年，美国科学家亨利发现自感现象（

7、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。 四、热学（选做）： 26、 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一一 布朗运动。 27、 热力学第二定律的定性表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。 开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热，使之完全变为有用的功而不产生其他影响, 称为开尔文表述。 28、 1848 年 开尔文提出热力学温标，指出 绝对零度是温度的下限。 选修部分: 电磁3 七、波粒二向性： 29、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

8、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,因此获得诺贝尔物理奖。 30、1913 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。 八、原子物理学： 31、1858 年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线 阴极射线（高速运动的电子流）。 32、1906 年，英国物理学家 汤姆生发现匝子，获得诺贝尔物理学奖。 33、 1913 年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷 e e 电荷量，获得诺贝尔奖。 34、 1897 年，汤姆生利用阴极射线管发现

9、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。 35、1909- 1911 年，英国物理学家卢瑟福和助手们进行了 a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 原子核直径数量级约为 10 10 - -1414或 10 10 - -1515 m m。 36、1885 年，瑞士的中学数学教师 巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律一一 巴耳末系。 37、1913 年，丹麦物理学家 波尔最先得出氢原子能级表达式; 38、1896 年，法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构。 天然放射现象：有两种衰变（a、B），三种射线（a、B、丫），其中丫射线是

10、衰变 后新核处于激发态，向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。 39、 1896 年， 在贝克勒尔的建议下， 玛丽- -居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素 钋 （PoPo）镭（RaRa）。 40、1919 年，卢瑟福用a粒子轰击氮核，第一次实现了 原子核的人工转变，发现了质子, 并预言原子核内还有另一种粒子 中子。 41、1932 年，卢瑟福学生查德威克于在a粒子轰击铍核时发现获得诺贝尔物理奖。 42、1934 年，约里奥居里夫妇用 a粒子轰击铝箔 时，发现了正电子和人工放射性同位素 “四大核变”及应用 1 .放射性元素的衰变（包括a衰变和B衰变）； a 衰变：例如

11、：29；UT Th+He B 衰变：例如： ThT Pale 4 2.原子核的人工转变（包括、中子的发现和放射性同位素的发现）；5 4.轻核的聚变（以21H 和31H 的热核反应为代表，存在于太阳内部，可用于氢弹） 2H 3H 鳥H ；n 补充：【考试说明中要求而平日里少考的内容】 1 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，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。该电流可以使导体发热。 2 2、 核力：一种区别于电场力和万有引力之外的只作用在核子之间的力。在约 0

12、.5 0.5 x 1010-15m2m2X 1010-15m m 的距 离内主要表现为引力。大于 2 2x 1010-15m m 就迅速减小到零；在小于 0.50.5X 1010-15m m 又迅速转变为强大的斥力使 核子不能融合在一起。 3 3、 半衰期：原子核数目减少到原来一半所经过的时间，其衰变速率由核本身的因素决定。跟外界因素无 关。 4 4、 平均结合能：核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量 核子的平均结合能越大，原子核就越 稳定。而最轻和最重的一些核（元素周期表上两端的原子核）平均给合能较小。 5 5、光电效应： 1 1、内容：在光（包括不可见光）的照射下从物体表面发射出光电子

13、的现象叫 体表面的电子吸收光子能量产生的，光电效应是光具有粒子性的有力例证。 2 2、光电效应的规律： （1 1 ）任何一种金属材料都有一个极限频率，人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。 （2 2） 光电子最大初动能与入射光的强度无关；只随着入射光的频率的增大而增大。 -9 （3 3） 入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过 10 10 s s。 （4 4） 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。 3 3、爱因斯坦光电方程：E Ek=h =h 丫一 w w ;其中丫为入射光子的频率， W W 为逸

14、出功，E Ek表示光电子所具 有的最大初动能. 注意：加“”表示为重要考点如：t4HeT ；0+泊（质子） 42He+4Be12 6C+o n （中 3.重核的裂变 （以 23592U 的链式反应为代表，可用于核能发电和原子弹）； 235 92 141 56 Ba 3eKr - 30n 2392u + 光电效应，光电子是物 136 1 54 Xe+10 o n 6 、力学 1. 1638年，意大利伽利略他研究自由落体运动，开创了研究自然规 律的一种科学方法。 2 . 1683年，英国科学家牛顿提出了三条运动定律。 3.17世纪，伽利略通过 理想实验 法指出：力不是维持物体运动的原 因，法国物理

15、学家 笛卡儿进一步提出观点 4. 20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。 5. 17世纪，德国天文学家开普勒 提出开普勒三定律；牛顿于1687年 正式发表 万有引力定律；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。 8 .奥地利物理学家 多普勒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一一 多普勒效应。 二、 热学 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

16、无 规则运动的现象一一布朗运动。 3. 1850年，克劳修斯提出 热力学第二定律 的定性 4. 1848年开尔文提出热力学温标，指出绝对零度(-273.15 C)是温 度的下限。热力学第三定律：热力学零度不可达到。 三、 电磁学 1 . 1785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 用规律一一库仑定律。 7 3.1826年德国物理学家欧姆(1787-1854 )通过实验得出 欧姆定律 4. 1911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一一超导现象。 5. 18411842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

17、规律，称为焦耳 - 楞次定律。 6. 1820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。 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；同时提出了 安培分子电流假说。 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。 7. 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器。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，还 提出了狭义相对论， 8 . 1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生

18、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。 10 . 1864年英国物理学家 麦克斯韦 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.电磁波是一种 横波。 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。 四、 光学 8 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射线（伦琴射线） 1900年，德国物理学家 普朗克受其启发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

19、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） 5.1913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 五、 原子物理学 1 . 1897年，汤姆生利用阴极射线管发现了电子，并提出原子的 枣糕 模型。 2 . 1909年-1911年，英国物理学家 卢瑟福和助手们进行了 a粒子散 射实验，并提出了原子的核式结构模型 3. 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。 天然放射现象有两种衰变（a、3 ）,三种射线（a、B、Y ）

20、,其 中Y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。 5 . 1919年，卢瑟福用a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a粒子轰击铍核时发现，由此人们认识到原子核 由质子和中9 子组成。 6.1939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。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）。 7. 1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹（ 聚变反应、热核反应）。10 力学部分

21、伽利略 1 、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 2、发现摆的等时性 牛顿 1 、提出了三条运动定律 适用范围： （1）只适用于低速运动的物体（与光速比速度较低）。 （ 2）只适用于宏观物体， 牛顿第二定律不适用于微观原子。 （3）参照系应为惯性系。 （ 1）惯性定律 又称惯性定律，它科学地阐明了力和惯性 这两个物理概念，正确地解释了力和运动状态的关系，并提出了一切 物体都具有保持其运动状态不变的属性惯性。 （2） F=ma 物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟 物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 （3） 两个物体之间的作用力

22、和反作用力，在同一直线上，大小 相等，方向相反。 2 、发表万有引力定律 开普勒 1、 开普勒三定律： （1）开普勒第一定律，也称椭圆定律：每一个行星都沿各自的椭圆 轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。 2）开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动 中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的 （3）开普勒第三定律，11 也称调和定律：各个行星绕太阳公转周期的 平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。 卡文迪许 利用卡文迪许扭秤装置比较准确地测出了引力常量 电学部分 库仑 发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律 密立根 通过油滴实验测定了元电荷的数值。 富兰克林 1

23、、解释了摩擦起电的原因 2、通过风筝实验验证闪电是电的一种形式 3、把天电与地电统一起来 4、发明避雷针 奥斯特 发现了电流的磁效应 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），提出洛伦兹力公式 F=qvB 安培 1 、安培定则（右手定则），用于判断安培力的方向12 2 、分子环形电流假说 3 、安培力： F=BIL 法拉第 发现了法拉第电磁感应定律：因磁通量变化产生感应电动势的现 象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中 就会产生电流，这种现象叫电磁感应。闭合电路的一部分导体在磁场 中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。这种现象叫电磁感应现 象

24、。产生的电流称为感应电流。 常用公式：E=BLv E= n / t 亨利 发现自感现象 原子物理 麦克斯韦 1 、总结了电磁场理论，并预言了电磁波的存 2 、观点：光就是一种看得见的电磁波 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，敲开了原子的大门 普朗克 提出了能量量子假说，解释了黑体辐射 爱因斯坦 1、提出光子说， 成功地解释了光电效应规律 3、质能方程E= mc 康普顿 借助爱因斯坦的光子说，解释了散射光的波长改变的现象 德布罗意 提出了实物粒子的波动性物质波 普里克 发现了阴极射线 2、提出的狭义相对论 13 卢瑟福 1、根据了 a粒子散射实验现象，提出了原子的核式结构模型 2、 用a粒子轰击氮核，并发现了质子，并预言了中子的存在 玻尔 提出原子结构的玻尔理论 贝克勒尔 发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构 查德威克 （卢瑟福的学生） 发现了中子 居里夫妇 发现了放射性镭 伦琴 发现 X 射线（伦琴射线） 约里奥居里、伊丽芙居里 用 a 粒子轰击铝箔，探测到中子和正电子，发现了放射性同位素