2018高考高中物理學(xué)史

1、高中階段主要物理學(xué)家及其成就1 .伽利略-意大利1638年，在兩種新科學(xué)的對話中用科學(xué)推理論證重物體和輕物體下落一樣快；并在 比薩斜塔做了兩個(gè)不同質(zhì)量的小球下落的實(shí)驗(yàn)，證明了他的觀點(diǎn)是正確的， 推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的觀點(diǎn)“質(zhì)量大的小球下落快”是錯(cuò)誤的。1638年，在兩種新科學(xué)的對話一書中，運(yùn)用觀察-假設(shè)-數(shù)學(xué)推理的方法（邏輯推理和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合），詳細(xì)研究了拋體運(yùn)動(dòng)。17世紀(jì)，通過理想實(shí)驗(yàn)法（理想斜面實(shí)驗(yàn)）指出：在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體若沒有摩擦， 將保持這個(gè)速度一直運(yùn)動(dòng)下去；得出結(jié)論：力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。附：采用了斜

2、面實(shí)驗(yàn)，“沖淡” 了重力的作用，便于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測量，但其核心是吧實(shí)驗(yàn) 和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法。通過對傾角較小的斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合理外推出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2 .笛卡爾-法國針對伽利略理想實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步指出：如果沒有其它原因，運(yùn)動(dòng)物體將繼續(xù)以同速度沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來，也不會(huì)偏離原來的方向。3 .牛頓-英國1687年，在自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 著作中提出了三條運(yùn)動(dòng)定律 （即牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律） 牛頓時(shí)空觀（經(jīng)典力學(xué)）認(rèn)為：時(shí)間和空間都是獨(dú)立于物體及其運(yùn)動(dòng)而存在；而愛因斯坦認(rèn) 為：當(dāng)物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)， 時(shí)間、空間、長度甚

3、至是生命的持續(xù)時(shí)間都與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。1687年正式發(fā)表萬有引力定律，巧妙地利用了 “月-地”檢驗(yàn)，證明了天、地引力的統(tǒng)一。4 .胡克-英國胡克定律；胡克認(rèn)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。5 .卡文迪許-英國1798年利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測出來引力常量G （體現(xiàn)放大和轉(zhuǎn)換的思想）；被稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”。注意：牛頓先提出萬有引力定律，卡文迪許后測出引力常量G6 .托勒密-古希臘“本輪” “均輪” “地心說”（人們根據(jù)日常的觀察和經(jīng)驗(yàn)提出“地心說” ，托勒密是代表）7 .哥白尼-波蘭提出了 “日心說”，反對“地心說”。8 .第谷布拉赫-丹麥進(jìn)行行星位置測量

4、9 .開普勒-德國分別于1609年（第一、二定律）和 1619年（第三定律），通過總結(jié)第谷的觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了 行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即“開普勒三大定律”。三大定律又分別稱為橢圓定律、面積定律和調(diào)和定律。10 .亞當(dāng)斯-英國、勒維耶-法國1846年應(yīng)用萬有引力定律，計(jì)算出海王星軌道（唯一利用數(shù)學(xué)預(yù)測而非有計(jì)劃的觀測發(fā)現(xiàn) 的行星）；1930年，美國天文學(xué)家湯苞用同樣的計(jì)算方法發(fā)現(xiàn)冥王星。11 .伽勒-德國發(fā)現(xiàn)海王星12 .哈雷-英國計(jì)算出第一顆彗星軌道（哈雷彗星），并正確預(yù)言了它的回歸。13 .齊奧爾科夫斯基-俄國被稱為近代火箭之父，他首先提出利用噴氣推進(jìn)的多級(jí)火箭是實(shí)現(xiàn)太空飛行最有效的工具， 以及慣性導(dǎo)

5、航的概念。附：1957年10月，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星；1961年4月，世界第一艘載人宇宙飛船“東方1號(hào)”帶著尤里加加林第一次踏入太空。14 .愛因斯坦1905年，建立了狹義相對論，有兩條基本原理：相對性原理一一不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的；光速不變原理一一不同的慣性參考系中，光在真空中的速度一定是c不變。表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運(yùn)動(dòng)物體。20世紀(jì)初，通過對光電效應(yīng)現(xiàn)象的分析提出光子說（光是一份一份的，每一份叫一個(gè)光子，且光的能量與光的傳播速度無關(guān)），認(rèn)為光具有粒子性，解釋了光電效應(yīng)（注意：說明光具有粒子性，而不是波粒二象性），提出光電效應(yīng)方程。提出相對論中的一個(gè)重

6、要結(jié)論一一愛因斯坦質(zhì)能方程 E=m2 （只是說明物體具有的能量 與它的質(zhì)量之間存在著簡單的正比關(guān)系，E并不是物體以光速 c運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能）15 .庫侖-法國利用庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律一一庫侖定律（運(yùn)用類比萬有引力定律的思想），并利用庫倫扭枉實(shí)驗(yàn)測出工靜電力賞量k_的值存疑應(yīng)一由高斯聽得16 .密立根-美國通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測定了元電荷（電子）e的電荷量驗(yàn)證愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性 17 .法拉第-英國1837年，最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場。不僅提出了場的概念，而且引入了電場線和磁場線的概念。_1831年，發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律一一電磁感應(yīng)定律；領(lǐng)悟到“

7、磁生電”是 一種在變化，運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)；并制作了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。18 .富蘭克林-美國1752年，通過風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證閃電是放電的一種形式，把天電與地電統(tǒng)一起來，并發(fā)明避雷針。提出正、負(fù)電荷和正負(fù)電荷可互相抵消的概念。認(rèn)為摩擦是使電從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)上，電不會(huì)因摩擦而創(chuàng)生，即“電荷守恒定律”。19 .歐姆-德國1826年，通過實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律。20 .昂內(nèi)斯-荷蘭1911年，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)電阻突然降為零的現(xiàn)象，即“超 導(dǎo)現(xiàn)象”。21 .焦耳、楞次-俄國19世紀(jì)，焦耳和楞次先后各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，即焦耳一楞次定律?！靖剑?834

8、年，楞次發(fā)表確定感應(yīng)電流方向的定律一一楞次定律（感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化）。22 .奧斯特-丹麥1820年，最先發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)（即首先發(fā)現(xiàn)電與磁存在聯(lián)系），稱為電流磁效應(yīng)。通電導(dǎo)線南北水平放置時(shí)， 產(chǎn)生的磁場與地磁場的矢量和與地磁場的方向有夾 角導(dǎo)致小磁針偏轉(zhuǎn)，奧斯特從而發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)，23 .安培-法國發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相吸，反向電流的平行導(dǎo)線則相斥，同時(shí)提出了安培分子電流假說；分子電流假說認(rèn)為在原子或分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流，它使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。總結(jié)出安培定

9、則（右手螺旋定則）判斷電流與磁場的相互關(guān)系和左手定則判斷通電導(dǎo)線在 磁場中受到磁場力的方向；安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。24 .洛侖茲-荷蘭提出運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運(yùn)動(dòng)電荷有作用力（洛侖茲力）的觀點(diǎn)和洛倫茲力公式。25 .霍爾-美國提出霍爾效應(yīng)（電磁效應(yīng)的一種），這一現(xiàn)象于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時(shí)，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場，從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)，這個(gè)電勢差也被稱為霍爾電勢差?；魻栃?yīng)使用左手定則判斷。26 .亨利-美國.18

10、35年，發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象（因電流變化而在電路本身引起感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象），日光燈的工作原理即為其應(yīng)用之一，雙繞線法制精密電阻為消除其影響應(yīng)用之一。27 .勞倫茲-美國1932年發(fā)明了回旋加速器，能在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生大量的高能粒子（最大動(dòng)能僅取決于磁場和D形盒直徑）。帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期與高頻電源的周期相同；但當(dāng)粒子動(dòng)能很大，速率接近 光速時(shí)，根據(jù)狹義相對論，粒子質(zhì)量隨速率顯著增大，粒子在磁場中的回旋周期發(fā)生變化， 進(jìn)一步提高粒子的速率很困難。28 .惠更斯-荷蘭T =.17世紀(jì)，確定了單擺周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。1690年，提出了機(jī)械波的波動(dòng)現(xiàn)象規(guī)律一一惠更斯原理。提出波動(dòng)說。（關(guān)于光的本質(zhì)1

11、7世紀(jì)明確地形成了兩種學(xué)說：一種是牛頓主張的微粒說，認(rèn)為光是光源發(fā)出的一種物質(zhì)微粒；另一種是荷蘭物理學(xué)家惠更斯提出的波動(dòng)說，認(rèn)為光是在空間傳播的某種波。這兩種學(xué)說都不能解釋當(dāng)時(shí)觀察到的全部光現(xiàn)象。）29 .多普勒-奧地利首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象一一多普勒效應(yīng)：相互接近，f增大；相互遠(yuǎn)離，f減少。一30 .麥克斯韋-英國1864年，發(fā)表電磁場的動(dòng)力學(xué)理論的論文，提出了電磁場理論，預(yù)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(chǔ)，電磁波是一種橫波。 他認(rèn)為磁場變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)一種電場，這種電場與靜電場不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，叫感生電

12、場。31 .赫茲-德國1887年，用實(shí)驗(yàn)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。光是一種電磁波。32 .赫歇耳-英國1800年,發(fā)現(xiàn)紅外線。33 .里特-德國1801年，發(fā)現(xiàn)紫外線。34 .倫琴-德國1895年，發(fā)現(xiàn)X射線（倫琴射線），并為他夫人的手拍下世界上第一張X射線的人體照片。附：19世紀(jì)與20世紀(jì)之交，物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)：X射線的發(fā)現(xiàn)（1895倫琴），電子的發(fā)現(xiàn)（ 1897湯姆孫），放射性的發(fā)現(xiàn)（1896貝克勒爾）。35 .斯涅耳-荷蘭1621年，找到了入射角與折射角之間的規(guī)律一一折射定律。36 .托馬斯楊-英國1801年，成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象。37 .菲涅爾、泊松-

13、法國1818年，計(jì)算并實(shí)驗(yàn)觀察到光的圓板衍射一泊松亮斑。38 .墨翟及其弟子-中國公元前468-前376,在墨經(jīng)中記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平面鏡和球 面鏡成像等現(xiàn)象，為世界上最早的光學(xué)著作。39 .斐索-法國1849年首先在地面上測出了光速，以后又有許多科學(xué)家采用了更精密的方法測定光速，如美國物理學(xué)家邁克爾遜的旋轉(zhuǎn)棱鏡法（注意其測量方法）。40 .普朗克-德國1900年，為解釋物體熱輻射規(guī)律提出能量子假說：物質(zhì)發(fā)射或吸收能量時(shí)，能量不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份就是一個(gè)最小的能量單位，即能量子。把物理學(xué)帶進(jìn)了量子世界；受其啟發(fā)1905年愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效

14、應(yīng)規(guī)律，因此獲得諾貝爾 物理獎(jiǎng)。41 .康普頓-美國1922年，在研究石墨中的電子對 X射線的散射時(shí)得出康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性。（說明動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律同時(shí)適用于微觀粒子）。42 .玻爾-丹麥1913年，為了解釋原子光譜的分立特征，在原子核式結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合普朗克的量子概念，提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說， 成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜，為量子力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。最先得出氫原子能級(jí)表達(dá)式。將量子觀念進(jìn)入原子領(lǐng)域，其理論能 夠解釋氫光譜的特征及實(shí)驗(yàn)規(guī)律。43 .德布羅意-法國1924年，大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會(huì)表現(xiàn)出波動(dòng)性；認(rèn)為一切微觀粒子包括電子、 質(zhì)子和中子

15、都具有波粒二象性。 44 .普里克-德國1858年，發(fā)現(xiàn)了一種奇妙的射線一一陰極射線。45 .湯姆生-英國利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子 （根據(jù)氣體放電管實(shí)驗(yàn)斷定陰極射線是帶負(fù)電的粒子流，并求出了這種粒子的比荷），指出“陰極射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流”。說明原子可分，有復(fù)雜內(nèi)部結(jié) 構(gòu)，并提出原子的棗糕模型。附：湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)的質(zhì)譜儀可用來測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素。46 .密立根-美國1913年，通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測定了元電荷e電荷量。47 .盧瑟福（和助手們）-英國1909 1911年，進(jìn)行了 “粒子散射實(shí)驗(yàn)（表明原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占 有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng)），并

16、提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果估計(jì)原子直徑的數(shù)量級(jí)為 10-10 m,而原子核直徑數(shù)量級(jí)為 10-15m>1919年，用a粒子轟擊氮核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。預(yù)言原子核內(nèi)還有另一種粒子一一中子（被其學(xué)生查德威克于1932年在a粒子轟擊破核時(shí)發(fā)現(xiàn)，由此人們認(rèn)識(shí)到原子核由質(zhì)子和中子組成）。48 .巴耳末-瑞士1885年，瑞士的中學(xué)數(shù)學(xué)教師巴耳末總結(jié)了氫原子光譜的波長規(guī)律一一巴耳末系。49 .貝克勒爾-法國1896年，發(fā)現(xiàn)鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象，從而揭示出原子核具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。天然放射現(xiàn)象有兩種衰變（a、3） a三種射線（a、3、丫）,其中丫射線是衰變后新核

17、處于激發(fā)態(tài)，向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的。衰變快慢與原子所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。50 .瑪麗-居里夫婦-法國1896年，在貝克勒爾的建議下，發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強(qiáng)的新元素一一針（Po）鐳（Ra）。51 .約里奧一居里夫婦-法國用a粒子轟擊鋁箔時(shí)，發(fā)現(xiàn)正電子和人工放射性同位素。附錄：1.激光一一被譽(yù)為 20世紀(jì)的“世紀(jì)之光”。2.1927年美、英兩國物理學(xué)家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。電子顯微鏡與光學(xué) 顯微鏡相比，衍射現(xiàn)象影響小很多，大大地提高分辨能力，質(zhì)子顯微鏡的分辨能力更高。（由p=mv=h/入 可得，當(dāng)v質(zhì)子=v電子時(shí)，: m質(zhì)子m電子，入 質(zhì)子入 電子，故質(zhì)子 衍射能力弱，既顯微鏡分辨能力為：質(zhì)子電子光學(xué)。 ）3 . 1932年發(fā)現(xiàn)了正電子，1964年提出夸克模型；粒子分三大類：媒介子傳遞各種相互作 用的粒子