新课程下的高中物理学史总结

物理学史中最重要的人物:(力学)牛顿,伽利略,亚里斯多德;(电磁学)库仑,安培,法拉第;(光学)牛顿,惠更斯,爱因斯坦

一、力学主要部分。

1.意大利物理学家伽利略:

(1)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。)

(2)16xx年伽利略在《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)。

注:伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法。(回忆理想斜面实验)

(3)在研究自由落体运动的过程中,给出了匀变速直线运动的定义,导出并用实验验证位移和时间平方成正比,从而得出了速度与时间成正比。

2.丹麦物理学家开普勒发现了揭示行星运动的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础。

3.英国科学家牛顿:(1)16xx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),其中牛顿第一定律利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验验证;(2)16xx年发表万有引力定律,指出了行星为什么这样运动,理论推导用到了开普勒第三定律和牛顿第三定律。(3)提出了地月检验,证明了地面物体所受地球的引力与天体间的引力遵循相同的规律

4.17xx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

5.18xx年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律,计算并观测到海王星,称之为“毛尖下发现的行星”,19xx年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。

6.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。

7.20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。

8.英国物理学家胡克发现了胡克定律。

二、电磁学主要部分)

1.17xx年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。

2.18xx年,丹麦物理学家奥斯特发现电流也能产生磁场,称为电流的磁效应。

3.17xx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的值。

4. 德国物理学家欧姆(1787-1854):在实验的基础上,把电流与水流比较,从而引入电流强度、电动势、电阻等概念;并于18xx年通过实验得出欧姆定律。

5.英国物理学家法拉第:(1)18xx年法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线、磁感线表示电场、磁场;(2)18xx年法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;(3)亲手制出世界上第一台发电机。

6.英国物理学家焦耳: 1841~18xx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规律称为焦耳(楞次)定律。

7.法国物理学家安培:(1)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;(2)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判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向;(3)提出了安培分子电流假说。

8.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。

9.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。

10.19xx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;但当粒子动能很大,速率接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速率显著增大,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,进一步提高粒子的速率很困难。

11.18xx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。

12.18xx年,美国科学家亨利发现自感现象(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。双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。 13.19xx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——超导现象。

14.19xx年,美国物理学家密立根通过带电油滴在竖直电场中的平衡实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。

三、振动学与波动学(含电磁场与电磁波,选修3-4)

1.荷兰物理学家惠更斯17世纪确定了单摆的周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。

2.奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波源频率发生变化的现象——多普勒效应。(相互接近,f增大;相互远离,f减少)。

3.16xx年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。

4.18xx年英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,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,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。电磁波是一种横波。

5.18xx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、相对论(选修3-4)

1.物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界); ②热辐射实验——量子论(微观世界)。

2.19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。

3.19xx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(即提出量子概念);受其启发19xx年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律。

4.19xx年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:

①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;

②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。

5.激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;

6.德籍犹太人爱因斯坦(美国国籍):20世纪最伟大的物理学家,提出光子理论、光电效应方程、质能方程,建立狭义相对论及广义相对论。”还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式:。

7.19xx年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——发现了康普顿效应,证实了光的粒子性(同时说明了动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)。

8.光具有波粒二象性,光是电磁波、概率波、横波(光的偏振说明光是一种横波)。

光的电磁说中要注意电磁波谱,还要注意原子光谱。

五、光学(选学3-4)

1.公元前468-前376,我国的墨翟在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。

2.16xx年荷兰数学家斯涅耳发现了入射角与折射角之间的规律——折射定律。

3.关于光的本质:17世纪明确地形成了两种学说:一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒;另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。

4. 英国物理学家托马斯?杨:首先解决了相干光源的问题,18xx年,成功观察到了光的干涉现象——杨氏双缝干涉实验。

5.18xx年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。

6.18xx年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速,以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速,如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意其测量方法)

7.电磁波谱:(1)18xx年,英国物理学家赫歇耳发现红外线;(2)18xx年,德国物理学家里特发现紫外线;(3)18xx年,德国物理学家伦琴发现了当高速电子打在管壁上能产生X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。

8.18xx年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章。

9.荷兰物理学家惠更斯:提出了光的波动说;发明了摆钟。

 

第二篇:高中物理学史总结

高中物理学史

必修1:

1、古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的重量(重力)决定的。

2、伽利略对亚里士多德的观点表示了怀疑,并通过推理,使亚里士多德的理论陷入了困境,并提出,重物与轻物应该下落得同样快。他建立了平均速度、瞬时速度、以及加速度等概念,他通过理想斜面实验加上合理的外推得出了正确的结论。(阅读必修146页全文)

3、自然界中有四种基本相互作用:万有引力作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。(阅读必修1,52页四种基本相互作用)

4、亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因;而伽利略否定了他的观点,他认为:力不是维持物体运动的原因,而力是改变物体运动状态的原因。牛顿在前人研究基础上总结了第一定律,也叫惯性定律。 必修2:

1、德国天文学家开普勒研究了丹麦天文学家第谷的观测记录,发现了并普勒行星运动三大定律。

2、牛顿总结出了万有引力定律。

3、100多年后,英国物理学家卡文迪许在实验室测出了万有引力常量G的数值。

4、卡文迪许测出了万有引力常量G的数值后,就可以算出地球的质量,他把自己的实验说成是“称量地球的质量”,是第一个能“称量”地球质量的人。

5、第七颗行星-----天王星的发现是由英国剑桥大学的学生亚当其和法国年轻的天文学家勒维耶分别计算出的,后来被德国的伽勒在勒维耶预言的位置发现了它,因此,人们称天王星为“笔尖下发现的行星”。

6、经典力学的基础是牛顿运动定律,经典力学具有局限性,只适用于低速、宏观物体,不适用高速、微观粒子。(阅读必修2,48页至51页内容)

7、阅读课必修2,81页到82页,知道能量耗散的含义。

3-1部分

1、美国科学家富兰克林把自然界中的两种电荷命名为正电荷和负电荷。

2、美国物理学家密立根通过油滴实验最早测定了元电荷e的数值

3、法国物理学家库仑总结出了库仑定律。

4、法拉第第一次提出了场和电场线(磁感线)的观点。

5、焦耳定律最初是由焦耳用实验直接得到的。

6、安培提出了分子电流假说,用以解释电流的磁场和磁铁的磁场在本质上是相同的。

7、美国物理学家霍尔首先观察到“霍尔效应”。

3-2部分

1、18xx年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场,即:电流的磁效应------电生磁。 2、18xx年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即:磁生电。

3、18xx年,物理学家楞次总结出了判断感应电流方向的定律-------楞次定律。

4、纽曼和韦伯先后总结出了判断感应电动势大小的定律---------法拉第电磁感应定律。(不是法拉第)

5、英国物理学家麦克斯韦认为:“变化的磁场产生电场”,“变化的电场产生磁场”。

巩固练习:

1、以下说法符合物理史实的是 奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象

B.牛顿发现了万有引力定律,并用扭秤装置测出了引力常量

D.库仑认为在电荷的周围存在着由它产生的电场,并提出用电场线简洁地描述电场

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