高考物理學史

1、新課標高考物理學史高中物理學史一、力學11638 年，意大利物理學家伽利略 在兩種新科學的對話中用科學推理論 證重物體不會比輕物體下落得快；伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的一種科學方法。2 1683 年，英國科學家牛頓在自然哲學的數(shù)學原理著作中提出了三條運動 定律。3 17 世紀，伽利略通過理想實驗法指出：在水平面上運動的物體若沒有摩擦， 將保持這個速度一直運動下去；同時代的法國物理學家笛卡兒 進一步指出：如 果沒有其它原因，運動物體將繼續(xù)以同速度沿著一條直線運動，既不會停下來， 也不會偏離原來的方向。4 20 世紀初建立的量子力學和愛因斯坦 提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學不適用 于

2、微觀粒子和高速運動物體。5 17 世紀，德國天文學家開普勒提出開普勒三定律；牛頓于 1687 年正式發(fā)表 萬有引力定律；1798 年英國物理學家卡文迪許 利用扭秤裝置比較準確地測出 了引力常量（體現(xiàn)放大和轉換的思想）；1846 年，科學家應用萬有引力定律， 計算并觀測到海王星。6 17 世紀荷蘭物理學家惠更斯確定了單擺的周期公式。周期是 2s 的單擺叫秒 擺。7 奧地利物理學家 多普勒 （1803-1853）首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀察者之間有相 對運動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象多普勒效應。（相互接近， f 增大；相互遠離，f 減少）二、電磁學1 1785 年法國物理學家?guī)靵?利用扭秤實驗發(fā)現(xiàn)

3、了電荷之間的相互作用規(guī)律 庫侖定律。2 1752 年，富蘭克林在費城通過風箏實驗驗證閃電是電的一種形式，把天電與 地電統(tǒng)一起來，并發(fā)明避雷針。3 1826 年德國物理學家歐姆 （1787-1854）通過實驗得出歐姆定律。4 1911 年荷蘭科學家昂尼斯 發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時，都會出現(xiàn)電 阻突然降為零的現(xiàn)象超導現(xiàn)象。5 18411842 年 焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導體時產(chǎn)生熱效應的 規(guī)律，稱為焦耳楞次定律。6 1820 年，丹麥物理學家奧斯特 發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的磁針偏轉的效應，稱為 電流的磁效應。安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導線相吸，反向電流的平行導線則相斥；同 時提

4、出了安培分子電流假說。荷蘭物理學家洛侖茲 提出運動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛1侖茲力）的觀點。7 湯姆生的學生 阿斯頓 設計的質(zhì)譜儀可用來測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位 素。1932 年美國物理學家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實驗室中產(chǎn)生大量的高能 粒子。最大動能僅取決于磁場和 d 形盒直徑。帶電粒子圓周運動周期與高頻電 源的周期相同；但當粒子動能很大，速率接近光速時，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，進一步提高粒子的 速率很困難。81831 年英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律電磁感 應現(xiàn)象；1834 年楞次 發(fā)表確定感應電

5、流方向的定律。9 1832 年亨利 發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象，即在研究感應電流的同時，發(fā)現(xiàn)因電流變化而在 電路本身引起感應電動勢的現(xiàn)象。日光燈的工作原理即為其應用之一。雙繞線 法制精密電阻為消除其影響應用之一。10 1864 年英國物理學家麥克斯韋 發(fā)表電磁場的動力學理論的論文，提出 了電磁場的基本方程組，后稱為麥克斯韋方程組，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 年德國物理學家赫茲 用實驗證實了電磁波的存在并測定了電磁波的傳播速度等于光速。三、光學1公元前 468-前 376，我國的墨翟及其弟子在墨經(jīng)中記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平

6、面鏡和球面鏡成像等現(xiàn)象，為世界上最早的光學著作。 21849 年法國物理學家斐索 首先在地面上測出了光速，以后又有許多科學家采用了更精密的方法測定光速，如美國物理學家邁克爾遜的旋轉棱鏡法。 31621 年荷蘭數(shù)學家斯涅耳 找到了入射角與折射角之間的規(guī)律折射定律。 4關于光的本質(zhì)：17 世紀明確地形成了兩種學說：一種是牛頓 主張的微粒說 ，認為光是光源發(fā)出的一種物質(zhì)微粒；另一種是荷蘭物理學家惠更斯提出的波動 說，認為光是在空間傳播的某種波。這兩種學說都不能解釋當時觀察到的全部 光現(xiàn)象。1801 年，英國物理學家托馬斯楊 成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象1818 年，法國科學家菲涅爾和泊松計算并實驗觀察

7、到光的圓板衍射泊松 亮斑。1864 年英國物理學家麥克斯韋預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波， 1887 年由赫茲證實。1895 年，德國物理學家倫琴 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。1900 年，德國物理學家 普朗克 為解釋物體熱輻射規(guī)律提出電磁波的發(fā)射和吸 收不是連續(xù)的，而是一份一份的，把物理學帶進了量子世界 ；受其啟發(fā) 19052年愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效應規(guī)律。1922 年，美國物理學家康普頓 在研究石墨中的電子對 x 射線的散射時康 普頓效應，證實了光的粒子性。（說明動量守恒定律和能量守恒定律同時適用 于微觀粒子）光

8、具有波粒二象性，光是電磁波、概率波、橫波（光的偏振說明光是一種橫波）。 光的電磁說中要注意電磁波譜，還要注意原子光譜。5 1913 年，丹麥物理學家玻爾提出了自己的原子結構假說，成功地解釋和預言 了氫原子的輻射電磁波譜，為量子力學的發(fā)展奠定了基礎。6 1924 年，法國物理學家德布羅意 大膽預言了實物粒子在一定條件下會表現(xiàn)出 波動性；1927 年美英兩國物理學家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。 電子顯微鏡與光學顯微鏡相比，衍射現(xiàn)象影響小很多，大大地提高了分辨能力， 質(zhì)子顯微鏡的分辨本能更高。四、原子物理學1 1897 年，湯姆生 利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，說明原子可分，有復雜內(nèi)部結 構，并

9、提出原子的棗糕模型。2 1909 年-1911 年，英國物理學家盧瑟福和助手們進行了 粒子散射實驗， 并提出了原子的核式結構模型。由實驗結果估計原子核直徑數(shù)量級為 10 -15m 。3 1896 年，法國物理學家貝克勒爾 發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核也有復雜的 內(nèi)部結構。天然放射現(xiàn)象有兩種衰變（、），三種射線（、），其中 射線 是衰變后新核處于激發(fā)態(tài)，向低能級躍遷時輻射出的。衰變的快慢（半衰期） 與原子所處的物理和化學狀態(tài)無關。4 1917 年密立根 測定電子的電量。5 1919 年，盧瑟福用 粒子轟擊氮核，第一次實現(xiàn)了原子核的人工轉變，并 發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。并預言原子核內(nèi)還有另一種粒子，被其學生查

10、德威克于 1932 年在 粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)，由此人們認識到原子核由質(zhì)子和中子組成。6 1939 年 12 月德國物理學家哈恩 和助手斯特拉斯曼用中子轟擊鈾核時，鈾核 發(fā)生裂變。1942 年在費米 、西拉德等人領導下，美國建成第一個裂變反應堆 （由濃縮鈾棒、控制棒、減速劑、水泥防護層等組成）。7 1952 年美國爆炸了世界上第一顆氫彈（聚變反應、熱核反應）。人工控制核 聚變的一個可能途徑是利用強激光產(chǎn)生的高壓照射小顆粒核燃料。8 現(xiàn)代粒子物理1932 年發(fā)現(xiàn)了正電子，1964 年提出夸克模型；粒子分為三大類：媒介子，傳遞各種相互作用的粒子如光子；輕子，不參與強相互作用的粒子如電子、中微子；強子

11、，參與強相互作用的粒子如質(zhì)子、中子；強子由更基本1 2的粒子夸克組成，夸克帶電量可能為元電荷的 或 。3 33物理學史專項訓練1、在力學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻。關于科學家 和他們的貢獻，下列說法正確的是（ ）a. 伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律b. 卡文迪許通過實驗測出了引力常量a 牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因b 笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻2、在電磁學發(fā)展過程中，許多科學家做出了貢獻，下列說法正確的是（ ） a.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象b. 麥克斯韋語言了電磁波；楞次用實驗證實了電磁波的存在c. 庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；密立

12、根通過油滴實驗測定了元電荷 的數(shù)值d. 安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律；洛侖茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作 用規(guī)律3、物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學技術的創(chuàng)新和革 命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步。下列表述正確的是（ ）a牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 b.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律c光電效應證實了光的波動性 d. 相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學已不再 適用4、發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場的科學家是（ ）a洛倫茲 b庫侖 c法拉第 d奧斯特5、物理學中的許多規(guī)律是通過實驗發(fā)現(xiàn)的，以下說法符合史實的是（ ） a法拉第通過實驗發(fā)現(xiàn)了光電效應b 奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場c 波意耳首先通

13、過實驗發(fā)現(xiàn)了能量守恒定律d 牛頓通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)了物體的運動不需要力來維持6、下面說法正確的是，（ ）a 卡文迪詩通過扭秤實驗，測出了萬有引力常量b. 牛頓根據(jù)理想斜面實驗，提出力不是維持物體運動的原因c. 在國際單位制中，力學的基本單位有牛頓、米和秒d. 愛因斯坦的相對論指出在任何慣性參照系中光速不變7、許多科學家在物理學發(fā)展過程中做出了重要貢獻。下列表述正確的是（ ） a開普勒測出了萬有引力常數(shù)b 法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象c 安培提出了磁場對運動電荷的作用力公式d 庫侖總結并確認真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律48、許多科學家在物理學發(fā)展過程中做出了重要貢獻，下列說法正確的是（

14、） a.卡文迪許測出了引力常量b. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應c. 亞里士多德通過理想實驗提出力并不是維持物體運動的原因d. 庫侖總結出了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律9、物理學中引入了“質(zhì)點”、“點電荷”、“電場線”等概念，從科學方法上來 說屬于（ ）a控制變量 b類比 c理想模型 d等效替代10、通過粒子散射實驗（ ）a發(fā)現(xiàn)了電子 b建立了原子的核式結構模型c愛因斯坦建立了質(zhì)能方程 d發(fā)現(xiàn)某些元素具有天然放射現(xiàn)象11、物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學技術的創(chuàng)新和革 命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步，下列表述正確的是( ) a牛頓通過實驗測出了引力常量. b牛

15、頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 c伽利略發(fā) 現(xiàn)了行星運動的規(guī)律 d洛倫 茲發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律12、物理學是建立在實驗基礎上的一門學科，很多定律是可以通過實驗進行驗 證的，下列定律中不可以通過實驗直接得以驗證的是（ ）a. 牛頓第一定律 b. 牛頓第二定律 c牛頓第三定律 d動量守恒定 律13、下列說法正確的是a 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力并測出了萬有引力常量b 愛因斯坦通過油滴實驗測量了電子所帶的電荷量c 安培提出了磁場對運動電荷的作用力公式d 庫侖總結并確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律14 、在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進 步對以下幾位物理學家所作科學貢獻的表述中，

16、正確的說法是a 法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應b 愛因斯坦成功地解釋了光電效應現(xiàn)象c 庫侖發(fā)現(xiàn)了磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律d 牛頓在實驗室測出了萬有引力常量15、在物理學發(fā)展史上，提出電磁波理論的科學家和提出相對論的科學家分別 是a、法拉第 愛因斯坦 b、麥克斯韋 赫茲c、惠更斯 牛頓 d、麥克斯韋 愛因斯坦16、關于物理學研究方法，下列敘述中正確的是a、 伽利略在研究自由落體運動時采用了微量放大的方法b、 用點電荷來代替實際帶電體是采用了理想模型的方法5c、探究求合力方法的實驗中使用了控制了變量的方法 d、法拉第在研究電磁感應現(xiàn)象時利用了理想實驗的方法高考高中物理學史及研究方法試題參考答案1、【答案

17、】bd?！窘馕觥啃行沁\動定律是開普勒發(fā)現(xiàn)的 a 錯誤；b 正確；伽利略最早指出力不是 維持物體運動的原因，c 錯誤；d 正確。2、【答案】ac【解析】選項 b 錯誤，赫茲用實驗證實了電磁波的存在。選項 d 錯誤，洛侖茲 發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律。 3、【答案】a?！窘馕觥侩姶鸥袘墒欠ɡ诎l(fā)現(xiàn)的，b 錯誤；光電效應證實了光的粒子性， c 錯誤；小隊論和經(jīng)典力學研究的領域不同，不能說相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學 已不再適用，d 錯誤。正確答案選 a。4、【答案】d【解析】發(fā)現(xiàn)電流的磁效應的科學家是丹麥的奧斯特.而法拉第是發(fā)現(xiàn)了電磁感 應現(xiàn)象5、【答案】b【解析】愛因斯坦提出光子說（科學假說），成功地解釋了光電效應規(guī)律，伽利 略通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)了物體的運動不需要力來維持。6、【答案】ad【解析】在國際單位制中，力學