高中物理学史专项训练.doc

高中物理学史总结
一、 力学
1．1638年, 意大利物理学家伽利略在《两种新科学对话》中用科学推理论证重物体不会比轻物体下落得快; 她研究自由落体运动程序以下:
提出假说: 自由落体运动是一个对时间均匀改变最简单变速运动;
数学推理: 由初速度为零、 末速度为v匀变速运动平均速度和得出; 再应用从上式中消去v, 导出即。
试验验证: 因为自由落体下落时间太短, 直接验证有困难, 伽利略用铜球在阻力很小斜面上滚下, 上百次试验表明: ; 换用不一样质量小球沿同一斜面运动, 位移与时间平方比值不变, 说明不一样质量小球沿同一斜面做匀变速直线运动情况相同; 不停增大斜面倾角, 反复上述试验, 得出该比值随斜面倾角增大而增大, 说明小球做匀变速运动加速度随斜面倾角增大而变大。
合理外推: 把结论外推到斜面倾角为90°情况, 小球运动成为自由落体, 伽利略认为这时小球仍保持匀变速运动性质。（用外推法得出结论不一定都正确, 还需经过试验验证）
伽利略对自由落体研究, 开创了研究自然规律一个科学方法。
2．1683年, 英国科学家牛顿在《自然哲学数学原理》著作中提出了三条运动定律。
3．17世纪, 伽利略经过理想试验法指出: 在水平面上运动物体若没有摩擦, 将保持这个速度一直运动下去; 同时代法国物理学家笛卡儿深入指出: 假如没有其它原因, 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, 也不会偏离原来方向。
4．20世纪初建立量子力学和爱因斯坦提出狭义相对论表明经典力学不适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正确地测出了引力常量（表现放大和转换思想）; 1846年, 科学家应用万有引力定律, 计算并观察到海王星。
6．中国宋朝发明火箭与现代火箭原理相同, 但现代火箭结构复杂, 其所能达成最大速度关键取决于喷气速度和质量比（火箭开始飞行质量与燃料燃尽时质量比）; 多级火箭通常都是三级火箭, 中国已成为掌握载人航天技术第三个国家。
7．17世纪荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s单摆叫秒摆。
8．奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发觉因为波源和观察者之间有相对运动, 使观察者感到频率发生改变现象——多普勒效应。（相互靠近, f增大; 相互远离, f降低）
二、 热学（3－3）
1．1827年英国植物学家布朗发觉悬浮在水中花粉微粒不停地做无规则运动现象——布朗运动。
2．19世纪中叶, 由德国医生迈尔、 英国物理学家焦尔、 德国学者亥姆霍兹最终确定能量守恒定律。
3．1850年, 克劳修斯提出热力学第二定律定性表述: 不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其她影响, 称为克劳修斯表述。第二年开尔文提出另一个表述: 不可能从单一热源取热, 使之完全变为有用功而不产生其她影响, 称为开尔文表述。
4．1848年开尔文提出热力学温标, 指出绝对零度（-273.15℃）是温度下限。T=t+273.15K
热力学第三定律: 热力学零度不可达成。
5．瓦特在1782年研制成功了含有连杆、 飞轮和离心调速器双向蒸汽机。
三、 电磁学
1．1785年法国物理学家库仑利用扭秤试验发觉了电荷之间相互作用规律——库仑定律。
2．1752年, 富兰克林在费城经过风筝试验验证闪电是电一个形式, 把天电与地电统一起来, 并发明避雷针。
3．1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）经过试验得出欧姆定律。
4．19荷兰科学家昂尼斯发觉大多数金属在温度降到某一值时, 都会出现电阻忽然降为零现象——超导现象。
5．1841～1842年 焦耳和楞次前后各自独立发觉电流经过导体时产生热效应规律, 称为焦耳——楞次定律。
6．18, 丹麦物理学家奥斯特发觉电流能够使周围磁针偏转效应, 称为电流磁效应。
安培发觉两根通有同向电流平行导线相吸, 反向电流平行导线则相斥; 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）见解。
7．汤姆生学生阿斯顿设计质谱仪可用来测量带电粒子质量和分析同位素。
1932年美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在试验室中产生大量高能粒子。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周期相同; 但当粒子动能很大, 速率靠近光速时, 依据狭义相对论, 粒子质量随速率显著增大, 粒子在磁场中回旋周期发生改变, 深入提升粒子速率很困难。
8．1831年英国物理学家法拉第发觉了由磁场产生电流条件和规律——电磁感应现象;
1834年楞次发表确定感应电流方向定律。
9．1832年亨利发觉自感现象, 即在研究感应电流同时, 发觉因电流改变而在电路本身引发感应电动势现象。日光灯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。
10．1864年英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场动力学理论》论文, 提出了电磁场基础方程组, 后称为麦克斯韦方程组, 预言了电磁波存在, 指出光是一个电磁波, 为光电磁理论奠定了基础。电磁波是一个横波。
1887年德国物理学家赫兹用试验证实了电磁波存在并测定了电磁波传输速度等于光速。
四、 光学
1．公元前468-前376, 中国墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光直线传输、 影形成、 光反射、 平面镜和球面镜成像等现象, 为世界上最早光学著作。
2．1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速, 以后又有很多科学家采取了更精密方法测定光速, 如美国物理学家迈克尔逊旋转棱镜法。
3．1621年荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间规律——折射定律。
4．相关光本质: 17世纪明确地形成了两种学说: 一个是牛顿主张微粒说, 认为光是光源发出一个物质微粒; 另一个是荷兰物理学家惠更斯提出波动说, 认为光是在空间传输某种波。这两种学说都不能解释当初观察到全部光现象。
18, 英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光干涉现象
18, 法国科学家菲涅尔和泊松计算并试验观察到光圆板衍射——泊松亮斑。
1864年英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波存在, 指出光是一个电磁波, 1887年由赫兹证实。
1895年, 德国物理学家伦琴发觉X射线（伦琴射线）, 并为她夫人手拍下世界上第一张X射线人体照片。
19, 德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出电磁波发射和吸收不是连续, 而是一份一份, 把物理学带进了量子世界; 受其启发19爱因斯坦提出光子说, 成功地解释了光电效应规律。
1922年, 美国物理学家康普顿在研究石墨中电子对X射线散射时——康普顿效应, 证实了光粒子性。（说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适适用于微观粒子）
光含有波粒二象性, 光是电磁波、 概率波、 横波（光偏振说明光是一个横波）。
光电磁说中要注意电磁波谱, 还要注意原子光谱。
5．19, 丹麦物理学家玻尔提出了自己原子结构假说, 成功地解释和预言了氢原子辐射电磁波谱, 为量子力学发展奠定了基础。
6．1924年, 法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性; 1927年美英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比, 衍射现象影响小很多, 大大地提升了分辨能力, 质子显微镜分辨本能更高。
五、 （3－5）原子物理学
1．1897年, 汤姆生利用阴极射线管发觉了电子, 说明原子可分, 有复杂内部结构, 并提出原子枣糕模型。
2．19-19, 英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射试验, 并提出了原子核式结构模型。由试验结果估量原子核直径数量级为10 -15 m 。
3．1896年, 法国物理学家贝克勒尔发觉天然放射现象, 说明原子核也有复杂内部结构。
天然放射现象有两种衰变（α、 β）, 三种射线（α、 β、 γ）, 其中γ射线是衰变后新核处于激发态, 向低能级跃迁时辐射出。衰变快慢（半衰期）与原子所处物理和化学状态无关。
4．19密立根测定电子电量。
5．19, 卢瑟福用α粒子轰击氮核, 第一次实现了原子核人工转变, 并发觉了质子。并预言原子核内还有另一个粒子, 被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发觉, 由此大家认识到原子核由质子和中子组成。
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。1942年在费米、 西拉德等人领导下, 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）。人工控制核聚变一个可能路径是利用强激光产生高压照射小颗粒核燃料。
8．现代粒子物理
1932年发觉了正电子, 1964年提出夸克模型;
粒子分为三大类: 媒介子, 传输多种相互作用粒子如光子;
轻子, 不参与强相互作用粒子如电子、 中微子;
强子, 参与强相互作用粒子如质子、 中子; 强子由更基础粒子夸克组成, 夸克带电量可能为元电荷或。

物理学史专题训练
1．下列叙述中符合物理学史是
A．麦克斯韦提出了光电磁说
B．爱因斯坦为解释光干涉现象提出了光子说
C．汤姆生发觉了电子, 并提出一个原子结构模型
D．贝克勒尔经过对天然放射性研究, 发觉了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
2．卢瑟福在研究a粒子轰击金箔试验中, 依据试验现象提出原子核式结构。以下说法正确是
A．绝大多数a粒子穿过金箔运动方向不变, 说明原子所带正电是均匀分布
B．极少数a粒子发生大角度偏转, 说明这些a粒子受到了较大库仑斥力作用
C．a粒子轰击金箔试验现象说明原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D．a粒子轰击金箔试验现象说明带负电电子在核外空间里绕着核旋转
3．下列多种叙述中,符合物理学史事实是
A．托马斯·杨经过对光干涉研究证实了光含有波动性
B．普朗克为了解释光电效应规律,提出了光子说
C．赫兹首先经过试验证实了电磁波存在
D．光电效应现象是爱因斯坦首先发觉
4．下列叙述中符合物理学史实是
A．伽利略经过理想斜面试验, 得出力不是维持物体运动原因结论
B．贝克勒耳经过对天然放射性研究, 发觉原子核是由质子和中子组成
C．卢瑟福预言了中子存在, 查德威克经过原子核人工转变试验发觉了中子
D．牛顿经过试验测出了万有引力恒量, 验证了万有引力定律
5．以下多个说法中符合事实是
A．爱因斯坦提出光是一个电磁波
B．麦克斯韦提出光子说, 成功地解释了光电效应
C．托马斯·杨利用双缝干涉试验有力地说明光是一个波
D．大量光子产生效果往往显示出波动性, 部分光子产生效果往往显示粒子性
6．相关原子核衰变说法正确是
A．衰变时放出射线和射线都是电磁波
B．衰变时放出射线为原子核外电子被电离后形成
C．原子天然衰变都是自发形成
D．天然衰变说明了原子核含有复杂结构
7．能证实光波粒二象性试验分别是
A．光干涉现象和光电效应 B．光衍射现象和光电效应
C．光反射和色散现象 D．光反射现象和小孔成像
8．（3－3）相关热现象和热学规律, 下列说法中正确是
A．伴随低温技术发展, 我们能够使温度逐步降低, 并最终达成绝对零度
B．热量是不可能从低温物体传输给高温物体
C．第二类水动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
D．用活塞压缩气缸里空气, 对空气做功 2.0×105J, 同时空气向外界放出热量1.5×105 J, 则空气内能增加了0.5×105 J
9．（3－3）下列说法中正确是
A．对于理想热机, 若无摩擦、 漏气等能量损失, 就能使热机效率达成100%
B．热量不能从常温物体传到高温物体
C．一切物理过程都含有方向性
D．由热力学定律可推断出某个物理过程是否能自发进行
10．下列说法正确是
A．康普顿发觉了电子
B．卢瑟福提出了原子核式结构模型
C．贝史勒尔发觉了铀和含铀矿物天然放射现象
D．伦琴发觉了X射线
11．下列说法中错误是
A．电阻率是表征材料导电性能物理量, 电阻率越小, 导电性能越好
B．利用半导体导电特点能够制成有特殊用途光敏、 热敏电阻
C．超导体是指一些金属温度升高到某一数值时, 它电阻忽然降为零而所处状态
D．有些合金电阻率几乎不受温度影响, 通常见它们制成标准电阻
12．科学方法在物理问题研究中十分关键, 历史上有一位物理学家受到牛顿万有引力定律启发, 利用_____ _方法（选填“建立模型方法”、 “类比方法”、 “控制变量方法”、 “假设方法”）, 在电磁学领域中建立了一个物理学定律, 该定律名称为 __。
13．物理学在长久发展过程中, 形成了一整套思想方法。比如“等效替换”思想方法, 是指在效果等同前提下, 以部分简单原因替换原来复杂原因, 从而揭示事物本质和规律一个思想方法, 请再写出两种你所知道物理思想方法 和 。
14．下列物理学史实, 叙述正确是
A．麦克斯韦从理论研究中发觉真空中电磁波速度跟真空中光速相等
B．卢瑟福在粒子散射试验中发觉了电子
C．查德威克在原子核人工转变试验中发觉了中子
D．奥斯特首先发觉了电磁感应定律
15．人类对光本性认识经历了曲折过程。下列相关光本性陈说符合科学规律或历史事实是
A．牛顿“微粒说”与爱因斯坦“光子说”本质上是一样
B．光双缝干涉试验显示了光含有波动性
C．麦克斯韦预言了光是一个电磁波
D．光含有波粒两象性性
16．气象卫星发射回地面红外云图是由卫星上装配含有接收云层辐射红外线感应器完成.云图上黑白程度由辐射红外线云层温度高低决定, 这是利用红外线
A．不可见性 B．穿透性
C．热效应 D．化学效应
17．如图所表示,由天然放射性元素钋(Po)放出射线χ1,轰击铍（）时会产生粒子流χ2,用粒子流χ2轰击石蜡时会打出粒子流χ3,经研究知道
A．χ1为α粒子,χ2为中子
B．χ1为α粒子,χ3为质子
C．χ2为质子,χ3为中子
D．χ2为质子,χ3为光子
18、 物理是建立在试验基础上一门学科, 物理学中很多定律能够经过试验进行验证, 下列定律中能够经过试验直接得以验证是:
A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律
C．牛顿第三定律 D．玻意耳定律
19．是“世界物理年”, 1前19是爱因斯坦“奇迹”之年, 这一年她前后发表了三篇含有划时代意义论文, 其中相关光量子理论成功解释了光电效应现象, 相关光电效应, 下列说法正确是
A．当入射光频率低于极限频率时, 不能发生光电效应
B．光电子最大初动能与入射光频率成正比
C．光电子最大初动能与入射光强度成正比
D．某单色光照射一金属时不发生光电效应, 改用波长较短光照射该金属时可能发生光电效应
20．下列说法中正确是
A．α射线与γ射线都是电磁波
B．β射线为原子核外电子电离后形成电子流
C．用加温、 加压或改变其化学状态方法都不能改变放射线元素原子核衰变半衰期
D．原子核经过衰变生成新核, 则新核质量总等于原核质量
21．发觉电磁感应现象物理学家是
A．韦伯 B．安培
C．奥斯特 D．法拉第
参考答案
1.AC 2.BC 3.AC 4.AC 5.CD 6.CD 7.AB 8.D 9.D 10.CD 11.C
12.类比方法 库仑定律 13.理想化方法 对称法 类比法 等效法 归纳法 逆向法 控制变量法14.AC 15.BCD 16.C 17. A 18.BCD 19.AD 20.C 21.D