2018届高三复习——物理学史汇总

一、高中物理学史汇总

力学：

1、伽利略：意大利物理学家；伽利略提出了加速度、平均速度、瞬时速度等描述运动的基本概念；1638年，伽利略在《两种新科学的对话》一书中，运用观察—假设—数学推理的方法，伽利略巧妙地运用科学的推理，给出了匀变速运动的定义，导出位移S正比于时间的平方t2，并给以实验检验；通过斜面实验外推研究自由落体运动，推断并检验得出，自由落体是匀加速运动，且加速度都一样，即无论物体轻重如何，其自由下落的快慢是相同的；通过理想斜面实验，推断出在水平面上运动的物体如不受摩擦作用将维持匀速直线运动的结论，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。并据此提出惯性的概念。伽利略的科学思想方法是人类思想史上最伟大的成就之一，其核心是把实验和逻辑推理结合起来。

2、牛顿：英国物理学家；动力学的奠基人，他总结和发展了前人的发现，在《自然哲学的数学原理》著作中提出了牛顿三大运动定律及万有引力定律，奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。

3、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。对牛顿第一定律的建立做出了贡献。

4、英国物理学家胡克对物理学的贡献：发现了胡克定律（F弹=kx），提出了关于“太阳对行星的吸引力与行星到太阳的距离的平方成反比”的猜想。

5、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。

6、17世纪，德国天文学家开普勒:根据丹麦天文学家第谷的行星观测记录，发现了行星运动规律的开普勒三定律，为牛顿发现万有引力定律的奠定了基础。

7、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实验装置比较准确地测出了引力常量；

8、1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈（勒维耶）应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。

9、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。

11．我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖，与现代火箭原理相同；俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父，他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念．

12、1957年10月，苏联发射第一颗人造地球卫星；1961年4月，世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空．

电磁学：

1． 1785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．

2． 1752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，并发明了避雷针．

3． 1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，获得诺贝尔奖．4．1826年德国物理学家欧姆在实验研究的基础上，欧姆把电流与水流等比较，从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念，并发现了欧姆定律。

5． 1911年，荷兰科学家昂纳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．

6、19世纪，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，即焦耳--楞次定律。

7、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应。

8、物理学家安培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，同时提出了安培分子电流假说；并总结出安培定则（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。

9、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。并提出了著名的洛伦兹力公式。

10、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。

11、1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器。（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。

12、英国物理学家法拉第英国科学家，最早提出了电场、磁场概念，并提出用电力线、磁力线来描述电磁场；发现了电磁感应现象，亲手制成了世界上第一台发电机。

13、纽曼、韦伯：在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律。

14、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。

15、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。

16、麦克斯韦：英国科学家；总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁场理论和光的电磁理论，预言了电磁波的存在。在电磁场理论中，他指出变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场。

17、赫兹：德国科学家；在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年，第一次用实验证实了电磁波的存在，测得电磁波传播速度等于光速，证实了光是一种电磁波。1887年发现光电效应现象。

18、特斯拉：美国电气工程师，他一生致力于交变电流的研究，是交变电流进入实用领域的主要推动者。

19、霍尔：美国物理学家，发现霍尔效应。

20、昂尼斯：荷兰科学家，1911年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。

二．选修3-5 动量、波粒二象性、原子物理

1、普朗克：德国物理学家；为解释物体热辐射规律提出能量子假说：物质发射或吸收能量时，能量不是连续的（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E =hν，把物理学带进了量子世界。

2、爱因斯坦：德籍犹太人，后加入美国籍，20世纪最伟大的科学家，他提出了“光子”理论及光电效应方程，成功地解释了光电效应规律；提出了“质能方程”。 发现了核反应中的质量与能量的联系：质能方程E ＝mc 2。提出的狭义相对论——经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体；建立了狭义相对论及广义相对论，

3、卢瑟福英国物理学家；通过α粒子的散射现象，提出原子的核式结构；第一次实现了人工核反应，发现了质子，并预言原子核内还有另一种粒子中子。被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现，由此人们认识到原子核由质子和中子组成。

4、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--康普顿效应，证实了光的粒子性。证实了光的粒子性——光子不仅具有能量，而且具有动量。（说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子）

5、丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱，为量子力学的发展奠定了基础。

6、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；提出物质波概念。

7、1927年美、英两国物理学家戴维孙和G.P.汤姆孙：得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比，衍射现象影响小很多，大大地提高了分辨能力，质子显微镜的分辨本能更高。证实了物质波的猜想。

8、德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线--阴极射线（高速运动的电子流）。

9、英国物理学家汤姆生发现电子并指出：阴极射线是高速运动的电子流，获得诺贝尔物理学奖。说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型。

10、英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。由实验

42He ＋14 7N →17 8O ＋11H(实验用放射源放出α射线)． 42He ＋94Be →12 6C ＋10n.

结果估计原子核直径数量级为10 -15m 。

11、法国物理学家贝克勒尔首次发现了铀的天然放射现象，开始认识原子核结构是复杂的。 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的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。

12、在贝克勒尔的建议下，玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素---钋（Po ）镭（Ra ）及其衰变规律；

13、约里奥·居里和伊丽芙·居里(小居里)用α粒子轰击铝箔，探测到中子和正电子，发现了放

射性同位素： 14、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。 15、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）。

16、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹（聚变反应、热核反应）。人工控制核聚变的一个可能途径是：利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。

17、粒子分三大类：媒介子－传递各种相互作用的粒子，如：光子；

轻子－不参与强相互作用的粒子，如：电子、中微子；

强子－参与强相互作用的粒子，如：重子（质子、中子、超子）和介子。

18、1964年盖尔曼提出了夸克模型，认为介子是由夸克和反夸克所组成，重子是由三个夸克组成。 19、1885年，瑞士的中学数学教师，巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。

20、威尔逊：英国物理学家；发明了威尔逊云室以观察α、β、γ射线的径迹。

21、H.盖革-P .米勒：德国物理学家，发明盖革-米勒计数器

三、选考热学（选修3-3）：

1、1827年，英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象--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后确定能量守恒定律。

3、1850年，克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用的功而不产生其他影响，称为开尔文表述。

4、1848年 开尔文提出热力学温标，指出绝对零度是温度的下限。指出绝对零度（-273.15℃）是温度的下限。T=t+273.15K ，

5、热力学第三定律：热力学零度不可达到。

6、1642年，科学家托里拆利提出大气会产生压强，并测定了大气压强的值。四年后，帕斯卡的研究表明，大气压随高度增加而减小。1654年，为了证实大气压的存在，德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验。

7、能量守恒：1644年笛卡尔讨论碰撞问题时引进了动量p =mv 的概念，用以度量运动。1687年牛顿用动量的改变来度量力p F t

?=?。同时代的莱布尼兹则主张用质量乘速度的平方mv 2来度量运动，莱布尼兹称之为活力，这与1669年惠更斯关于碰撞问题研究的结论一致，该结论说“两个物体相互碰撞时，它们的质量与速度平方乘积之和在碰撞前后保持不变。”1743年法国学者达朗贝尔在他的《论动力学》中说：“对于量度一个力来说，用它给予一个受它作用而通过一定距离的物体的活力，或者用它给予受它作用一定时间的物体的动量同样都是合理的。”1807年英国学者托马斯·杨引进了能量的概念，1831年法国学者科里奥利又引进了力做功的概念，并且在活力前加了1/2系数称为动能，通过积分给出了功与动能的联系（动能定理），也就是说自然界的机械能是守恒的。

19世纪，能量守恒定律最终是在5个国家、由各种不同职业的10余位科学家从不同侧面各自独立发现的。其中迈尔、焦耳、亥姆霍兹是主要贡献者。迈尔是德国医生，从新陈代谢的研究中得出能量守恒的结论，1842年，迈尔发表了题为《论无机界的力》的论文，进一步表达了物理化学过程中能量守恒的思想。焦耳是英国物理学家，1843年，他钻研并测定了热能和机械功之间的当量关系。1847年，他做了迄今认为确定热功当量的最好实验。此后不断改进实验方法，直到1878年还有测量结果的

42He ＋2713Al →3015P ＋10n ，3015P →3014Si ＋01e.

报告，精确的实验结果为能量守恒定律的确立，提供了无可置疑的实验证据。亥姆霍兹是德国物理学家、生理学家，他在不了解迈尔和焦耳的研究情况下，从永动机不可能出发，思考自然界不同的力(即能)间的相互关系，他于1847年出版了《论力的守恒》一书，给出了对不同形式的能的数学表示式，并研究了它们之间相互转化的情况，系统地完整地综合了能量守恒理论，从而这部著作成了能量守恒定律论证方面影响较大的一篇历史性文献。该定律发现的过程中，除了上述3位外，还有法国卡诺、德国莫尔、法国塞甘、瑞士赫斯、德国霍耳兹曼、英国格罗夫、丹麦柯耳丁以及法国伊伦，都曾独立地发表过有关能量守恒方面的论文，对能量守恒定律的发现作出了贡献。

20世纪，根据爱因斯坦的狭义相对论，能量又有了新的涵义，它是和时间平移对称性相关联的，并和三个方向上的动量，组成了四维空间的守恒关系。爱因斯坦还指出了能量和质量的关系，他指出物体输出能量的同时，它自身的质量减少了，于是它的动能也减少了，他根据狭义相对论导出了精确计算能量损失导致的质量损失量的公式，这就是质能方程2

E mc ?=?。

二 重要物理思想、方法

(1)理想模型法：为了便于进行物理研究或物理教学而建立的一种抽象的理想客体或理想物理过程，突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素．理想模型可分为对象模型(如质点、点电荷、理想变压器等)、条件模型(如光滑表面、轻杆、轻绳、匀强电场、匀强磁场等)和过程模型(在空气中自由下落的物体、抛体运动、匀速直线运动、匀速圆周运动、恒定电流等)．

(2)极限思维法：就是人们把所研究的问题外推到极端情况(或理想状态)，通过推理而得出结论的过程，在用极限思维法处理物理问题时，通常是将参量的一般变化，推到极限值，即无限大、零值、

临界值和特定值的条件下进行分析和讨论．如公式v ＝Δt Δx 中，当Δt →0时，v 是瞬时速度．

(3)理想实验法：也叫做实验推理法，就是在物理实验的基础上，加上合理的科学的推理得出结论的方法就叫做理想实验法，这也是一种常用的科学方法．如伽利略斜面实验、推导出牛顿第一定律等．

(4)微元法：微元法是指在处理问题时，从对事物的极小部分(微元)分析入手，达到解决事物整体目的的方法．它在解决物理学问题时很常用，思想就是“化整为零”，先分析“微元”，再通过“微元”分析整体．

(5)比值定义法：就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法，特点是：A ＝C B ，

但A 与B 、C 均无关．如a ＝Δt Δv 、E ＝q F 、C ＝U Q 、I ＝t q 、R ＝I U 、B ＝IL F 、ρ＝V m 等．

(6)放大法：在物理现象或待测物理量十分微小的情况下，把物理现象或待测物理量按照一定规律放大后再进行观察和测量，这种方法称为放大法，常见的方式有机械放大、电放大、光放大．

(7)控制变量法：决定某一个现象的产生和变化的因素很多，为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，研究其他两个变量之间的关系，这种方法就是控制变量法．比如探究加速度与力、质量的关系，就用了控制变量法．

(8)等效替代法：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果．如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻等．

(9)类比法：也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法．其结论必须由实验来检验，类比对象间共有的属性越多，则类比结论的可靠性越大．如研究电场力做功时，与重力做功进行类比；认识电流时，用水流进行类比；识电压时，用水压进行类比．