高中物理學(xué)史與物理學(xué)思想方法全集
2016-11-02 17:40:11搜狐教育
一、力學(xué)：
1．1638年，意大利物理學(xué)家伽利略在《兩種新科學(xué)的對話(huà)》中用科學(xué)推理論證重物體不會(huì )比輕物體下落得快；他研究自由落體運動(dòng)程序如下：
提出假說(shuō)：自由落體運動(dòng)是一種對時(shí)間均勻變化的最簡(jiǎn)單的變速運動(dòng)；
數學(xué)推理：由初速度為零、末速度為v的勻變速運動(dòng)平均速度和得出；再應用從上式中消去v，導出即。
實(shí)驗驗證：由于自由落體下落的時(shí)間太短，直接驗證有困難，伽利略用銅球在阻力很小的斜面上滾下，上百次實(shí)驗表明：；換用不同質(zhì)量的小球沿同一斜面運動(dòng)，位移與時(shí)間平方的比值不變，說(shuō)明不同質(zhì)量的小球沿同一斜面做勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的情況相同；不斷增大斜面傾角，重復上述實(shí)驗，得出該比值隨斜面傾角的增大而增大，說(shuō)明小球做勻變速運動(dòng)的加速度隨斜面傾角的增大而變大。
合理外推：把結論外推到斜面傾角為90°的情況，小球的運動(dòng)成為自由落體，伽利略認為這時(shí)小球仍保持勻變速運動(dòng)的性質(zhì)。（用外推法得出的結論不一定都正確，還需經(jīng)過(guò)實(shí)驗驗證）
伽利略對自由落體的研究，開(kāi)創(chuàng )了研究自然規律的一種科學(xué)方法。
2、1654年，德國的馬德堡市做了一個(gè)轟動(dòng)一時(shí)的實(shí)驗——馬德堡半球實(shí)驗；
3、1687年，英國科學(xué)家牛頓在《自然哲學(xué)的數學(xué)原理》著(zhù)作中提出了三條運動(dòng)定律（即牛頓三大運動(dòng)定律）。
4、17世紀，伽利略通過(guò)構思的理想實(shí)驗指出：在水平面上運動(dòng)的物體若沒(méi)有摩擦，將保持這個(gè)速度一直運動(dòng)下去；得出結論：力是改變物體運動(dòng)的原因，推翻了亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)：力是維持物體運動(dòng)的原因。
同時(shí)代的法國物理學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步指出：如果沒(méi)有其它原因，運動(dòng)物體將繼續以同速度沿著(zhù)一條直線(xiàn)運動(dòng)，既不會(huì )停下來(lái)，也不會(huì )偏離原來(lái)的方向。
5、英國物理學(xué)家胡克對物理學(xué)的貢獻：胡克定律；經(jīng)典題目：胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比（對）
6、1638年，伽利略在《兩種新科學(xué)的對話(huà)》一書(shū)中，運用觀(guān)察－假設－數學(xué)推理的方法，詳細研究了拋體運動(dòng)。
17世紀，伽利略通過(guò)理想實(shí)驗法指出：在水平面上運動(dòng)的物體若沒(méi)有摩擦，將保持這個(gè)速度一直運動(dòng)下去；同時(shí)代的法國物理學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步指出：如果沒(méi)有其它
原因，運動(dòng)物體將繼續以同速度沿著(zhù)一條直線(xiàn)運動(dòng)，既不會(huì )停下來(lái)，也不會(huì )偏離原來(lái)的方向。
7、人們根據日常的觀(guān)察和經(jīng)驗，提出“地心說(shuō)”，古希臘科學(xué)家托勒密是代表；而波蘭天文學(xué)家哥白尼提出了“日心說(shuō)”，大膽反駁地心說(shuō)。
8、17世紀，德國天文學(xué)家開(kāi)普勒提出開(kāi)普勒三定律；牛頓于1687年正式發(fā)表萬(wàn)有引力定律；1798年英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置比較準確地測出了引力常量（體現放大和轉換的思想）；
9、1846年，英國劍橋大學(xué)學(xué)生亞當斯和法國天文學(xué)家勒維烈（勒維耶）應用萬(wàn)有引力定律，計算并觀(guān)測到海王星，1930年，美國天文學(xué)家湯苞用同樣的計算方法發(fā)現冥王星。
10、我國宋朝發(fā)明的火箭是現代火箭的鼻祖，與現代火箭原理相同；但現代火箭結構復雜，其所能達到的最大速度主要取決于噴氣速度和質(zhì)量比（火箭開(kāi)始飛行的質(zhì)量與燃料燃盡時(shí)的質(zhì)量比）；俄國科學(xué)家齊奧爾科夫斯基被稱(chēng)為近代火箭之父，他首先提出了多級火箭和慣性導航的概念。多級火箭一般都是三級火箭，我國已成為掌握載人航天技術(shù)的第三個(gè)國家。
11、1957年10月，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛星；
1961年4月，世界第一艘載人宇宙飛船“東方1號”帶著(zhù)尤里加加林第一次踏入太空。
12、20世紀初建立的量子力學(xué)和愛(ài)因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀(guān)粒子和高速運動(dòng)物體。
13．17世紀荷蘭物理學(xué)家惠更斯確定了單擺的周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。
14．奧地利物理學(xué)家多普勒（1803-1853）首先發(fā)現由于波源和觀(guān)察者之間有相對運動(dòng)，使觀(guān)察者感到頻率發(fā)生變化的現象——多普勒效應。（相互接近，f增大；相互遠離，f減少）
選修部分：（選修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5）
二、電磁學(xué)：（選修3-1、3-2）
1、1785年法國物理學(xué)家庫侖利用扭秤實(shí)驗發(fā)現了電荷之間的相互作用規律——庫侖定律，并測出了靜電力常量k的值。
2、1752年，富蘭克林在費城通過(guò)風(fēng)箏實(shí)驗驗證閃電是放電的一種形式，把天電與地電統一起來(lái)，并發(fā)明避雷針。
3、1837年，英國物理學(xué)家法拉第最早引入了電場(chǎng)概念，并提出用電場(chǎng)線(xiàn)表示電場(chǎng)。
4、1913年，美國物理學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗精確測定了元電荷e電荷量，獲得諾貝爾獎。
5、1826年德國物理學(xué)家歐姆（1787-1854）通過(guò)實(shí)驗得出歐姆定律。
6、1911年，荷蘭科學(xué)家昂尼斯（或昂納斯）發(fā)現大多數金屬在溫度降到某一值時(shí)，都會(huì )出現電阻突然降為零的現象——超導現象。
7、19世紀，焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現電流通過(guò)導體時(shí)產(chǎn)生熱效應的規律，即焦耳——楞次定律。
8、1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現電流可以使周?chē)男〈裴槹l(fā)生偏轉，稱(chēng)為電流磁效應。
9、法國物理學(xué)家安培發(fā)現兩根通有同向電流的平行導線(xiàn)相吸，反向電流的平行導線(xiàn)則相斥，同時(shí)提出了安培分子電流假說(shuō)；并總結出安培定則（右手螺旋定則）判斷電流與磁場(chǎng)的相互關(guān)系和左手定則判斷通電導線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的方向。
10、荷蘭物理學(xué)家洛侖茲提出運動(dòng)電荷產(chǎn)生了磁場(chǎng)和磁場(chǎng)對運動(dòng)電荷有作用力（洛侖茲力）的觀(guān)點(diǎn)。
11、英國物理學(xué)家湯姆生發(fā)現電子，并指出：陰極射線(xiàn)是高速運動(dòng)的電子流。
12、湯姆生的學(xué)生阿斯頓設計的質(zhì)譜儀可用來(lái)測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素。
13、1932年，美國物理學(xué)家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實(shí)驗室中產(chǎn)生大量的高能粒子。（最大動(dòng)能僅取決于磁場(chǎng)和D形盒直徑。帶電粒子圓周運動(dòng)周期與高頻電源的周期相同；但當粒子動(dòng)能很大，速率接近光速時(shí)，根據狹義相對論，粒子質(zhì)量隨速率顯著(zhù)增大，粒子在磁場(chǎng)中的回旋周期發(fā)生變化，進(jìn)一步提高粒子的速率很困難。
14、1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現了由磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規律——電磁感應定律。
15、1834年，俄國物理學(xué)家楞次發(fā)表確定感應電流方向的定律——楞次定律。
16、1835年，美國科學(xué)家亨利發(fā)現自感現象（因電流變化而在電路本身引起感應電動(dòng)勢的現象），日光燈的工作原理即為其應用之一，雙繞線(xiàn)法制精密電阻為消除其影響應用之一。
17．1864年英國物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)表《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》的論文，提出了電磁場(chǎng)的基本方程組，后稱(chēng)為麥克斯韋方程組，預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎。電磁波是一種橫波。
1887年德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗證實(shí)了電磁波的存在并測定了電磁波的傳播速度等于光速。
三、熱學(xué)（3-3選做）：
1、1827年，英國植物學(xué)家布朗發(fā)現懸浮在水中的花粉微粒不停地做無(wú)規則運動(dòng)的現象——布朗運動(dòng)。
2、19世紀中葉，由德國醫生邁爾、英國物理學(xué)家焦爾、德國學(xué)者亥姆霍茲最后確定能量守恒定律。
3、1850年，克勞修斯提出熱力學(xué)第二定律的定性表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，稱(chēng)為克勞修斯表述。次年開(kāi)爾文提出另一種表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響，稱(chēng)為開(kāi)爾文表述。
4、1848年 開(kāi)爾文提出熱力學(xué)溫標，指出絕對零度是溫度的下限。指出絕對零度（-273.15℃）是溫度的下限。T=t+273.15K熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可達到。
5．瓦特在1782年研制成功了具有連桿、飛輪和離心調速器的雙向蒸汽機。
四、波動(dòng)學(xué)（3-4選做）：
1、17世紀，荷蘭物理學(xué)家惠更斯確定了單擺周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。
2、1690年，荷蘭物理學(xué)家惠更斯提出了機械波的波動(dòng)現象規律——惠更斯原理。
3、奧地利物理學(xué)家多普勒（1803-1853）首先發(fā)現由于波源和觀(guān)察者之間有相對運動(dòng)，使觀(guān)察者感到頻率發(fā)生變化的現象——多普勒效應�！鞠嗷ソ咏�，f增大；相互遠離，f減少】
4、1864年，英國物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)表《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》的論文，提出了電磁場(chǎng)理論，預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎。電磁波是一種橫波
5、1887年，德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗證實(shí)了電磁波的存在，并測定了電磁波的傳播速度等于光速。
6、1894年，意大利馬可尼和俄國波波夫分別發(fā)明了無(wú)線(xiàn)電報，揭開(kāi)無(wú)線(xiàn)電通信的新篇章。
7、1800年，英國物理學(xué)家赫歇耳發(fā)現紅外線(xiàn)；
1801年，德國物理學(xué)家里特發(fā)現紫外線(xiàn)；
1895年，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現X射線(xiàn)（倫琴射線(xiàn)），并為他夫人的手拍下世界上第一張X射線(xiàn)的人體照片。
