新课标高中物理课本中的物理史实(完整无遗漏)

新课标高中物理课本中的物理史实(完整无遗漏)高中物理课本中涉及到的物理学史
王新志益阳第一中学物理组
关于运动和力（《必修1》）
1.错误结论：“重物体比轻物体下落快”
―亚里士多德
古希腊学者亚里士多德是第一个研究体育问题的人。

他认为下落物体的速度取决于它们的重量。

他的结论符合人们的常识，因此被认为是未来两千年的经典。

2、建立描述运动的基本概念
自由落体伽利略的运动研究
意大利物理学家伽利略以“重物比轻物落得快”为前提，推断出了相互矛盾的结论。

为了研究自由落体运动的规律，他首先建立了许多描述运动的基本概念，如：平均速度、瞬时速度、加速度等。

伽利略研究自由落体运动的程序如下
提出假说：自由落体运动是一种对时间均匀变化的最简单的变速运动；数学推理：由初速度为零、末速度为v的匀变速运动平均速度
s1s2s3？2.2.2T3V呢？11v1v得到s？重新申请？从上述公式中去掉V，然后导出s？2点是s吗？t2.22t2实验验证：由于自由落体下落时间短，很难直接验证。

伽利略用了一个铜球作为阻力
小的斜面上滚下，上百次实验表明：
s1s2s3？2.2.如果不同质量的球沿着同一斜面2T3移动，位移与时间平方的比率保持不变，这表明不同质量的球沿着同一斜面以匀速直线移动；不断增大斜面倾角，重复上述实验，得出该比值随斜面倾角的增大而增大的结论，表明小球匀速运动的加速度随斜面倾角的增大而增大。

合理外推：把结论外推到斜面倾角为90°的情况，小球的运动成为自由落体，伽利略认为这时小球仍保持匀变速运动的性质。

（用外推法得出的结论不一定都正确，还需经过实验验证）
3.科学思想和方法的确立
―伽利略
伽利略比他的前辈们更伟大，因为他首先采用了通过实验检验猜想和假设的科学方法。

在他之前，学者们总是通过思辨性辩论来决定谁对谁错。

伽利略创造了一套科学思维方法，其核心是实验与逻辑推理（包括数学推理）的和谐结合，有效地促进了人类科学认知的发展。

伽利略的科学方法：提出假设、数学推理、实验验证和合理推断。

伽利略是近代力学的创始人。

被誉为“近代科学之父”
4.发现胡克弹性定律
英国物理学家胡克研究发现了弹簧发生形变时，弹力与弹簧形变之间的关系―胡克定
律
5.dynamics的创始人
―牛顿。

牛顿运动定律是整个动力学的核心。

值得注意的是伽利略和法国科学家笛卡尔对牛顿定律的提出做出了突出贡献。

伽利略
的理想斜面试验说明，一旦物体具有某一初速度，如果它不受力，就将以这一速度匀速直
线运动下去：笛卡尔完善了伽利略的观点。

在相隔了一代人以后，牛顿将其总结为“牛顿
第一定律”。

天体运动定律和万有引力定律（必修2）
1、日心说的提出
-哥白尼
在古代，人们对于天体的运动存在着地心说和日心说两种对立的看法。

经过长期的论争，波兰学者哥白尼提出的日心说战胜了地心说。

哥白尼认为，行星和地球绕太阳做匀速
圆周运动，只有月亮绕地球运动。

2.望远镜的发明
―伽利略
17世纪初，地心理论棺材上的最后一颗钉子被敲落：伽利略发明了望远镜。

1609年，他发现了围绕木星旋转的“月亮”，这进一步表明地球并不是所有天体运动的中心。

3、发现行星运动定律
-开普勒
德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷的行星观测记录，发现并发表了行星运动的三条规律―开普勒行星运动定律（《必修1》p29）
4.研究万有引力定律的先驱
―伽利略、开普勒、迪卡儿
牛顿不是唯一一个发现万有引力定律的人。

思考“行星绕太阳运行的原因”是研究引力定律的起点。

伽利略、开普勒和法国数学家迪卡尔对这个问题提出了自己的解释；牛顿时代的科学家胡克和哈雷对这个问题有了进一步的了解。

胡克和其他人认为，行星围绕太阳的运动受到太阳的吸引，并证明了如果行星的轨道是圆形的，其引力大小与行星与太阳之间距离的平方成反比。

5、万有引力定律的发现―牛顿
牛顿在以往惯性研究的基础上，把他的运动定律应用于行星运动的研究。

通过“地月实验”、理论推导和大胆推广，他终于找到了万有引力定律。

6、引力常量的测量
-卡文迪什
牛顿无法使用自己的万有引力定律计算天体之间的引力，因为他不知道引力常量g的值。

100多年后英国物理学家卡文迪许在实验室利用扭秤装置（体现了放大思想），通过几个铅球比较准确地测出了引力常量g的值。

卡文迪什测量引力常数G的实验不仅证明了万有引力的存在，而且使万有引力的计算成为可能。

他被称为“能称地球的人”。

7、“笔尖下发现的行星”
海王星是一颗根据万有引力定律在笔尖下发现的行星；天文学家哈雷利用引力定律计算了一颗著名彗星的轨道，并正确预测了它的返回时间
牛顿在思考万有引力定律时曾经设想过，从高山上水平抛出物体，抛出速度很大时，物体就不会落回地面（理想试验）。

关于电磁学（选修3-1、选修3-2）
1、正、负电荷的命名
-富兰克林
美国科学家富兰克林首次命名了正、负电荷。

2、元电荷的测量
-密立根人
迄今为止，科学家试验发现的最小电荷量是电子、质子所带的电荷量，叫做元电荷，
用e表示。

元电荷的数值最早由美国物理学家密立根通过“密立根油滴试验”测出。

因此
可以说电子的电荷量最早是由密立根测出来的。

3.电荷相互作用定律的发现
―库仑（1785年）
法国科学家库仑通过实验发现了电荷相互作用定律库仑定律。

他的测试装置也是一个
扭力秤装置。

4、“场”和“力线”的引入
法拉第
英国科学家法拉第首先提出了场（电场、磁场等）的概念，并且提出用电场线和磁感
线形象地描述电场和磁场。

场的引入解除了人们认为万有引力和静电力是神秘的“超距力”
我的困惑。

5、欧姆定律（1826
年）欧姆
德国物理学家欧姆引入电流强度、电动势、电阻等概念，研究发现了导体中电流与导
体两端电压、导体电阻的关系―欧姆定律
6.发现当前产热规律（1841年）
年）―焦耳
英国科学家焦耳定律发现了通过导体的电流产生的热量与通过导体的电流、导体的电
阻和通电时间之间的关系
7、电流磁效应的发现（1820
奥斯特
丹麦物理学家奥斯特试验发现了电流的磁效应―电流在其周围会产生磁场。

电流磁效
应的发现，首先揭示出电与磁之间是有联系的。

8、分子电流假说
-安培
科学家安培提出了著名的分子电流假说。

分子电流假说揭示了磁现象的电学性质：所有磁现象都是由电荷运动产生的。

9.洛伦
兹力公式
―洛伦兹
荷兰物理学家洛伦兹提出了著名的洛伦兹力公式：F=qvb10和霍尔效应
―霍尔
美国物理学家霍尔发现，当载流导体被置于磁场中时，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在垂直于磁场和电流方向的方向上具有电位差霍尔效应。

11、发现电磁感应现象―
法拉第
英国物理学家法拉第经过10年的不懈努力发现了电磁感应现象（1831年）
法拉第将产生感应电流的原因分为五类，它们与变化和运动有关：变化电流、变化磁场、移动恒流、移动磁铁和导体在磁场中移动。

电磁感应现象的发现打开了人类电气化时代的大门。

12、提出法拉第电磁感应定律―
纽曼和韦伯
法拉第发现了电磁感应现象，但反映感应电动势决定因素的法拉第电磁感应定律不是
法拉第本人总结的，而是纽曼和韦伯总结的。

他之所以以法拉第命名这条定律，是因为他
对电磁学做出了巨大贡献。

13、判断感应电流方向的楞次定律―楞次
在分析了许多实验事实之后，物理学家伦茨总结了判断感应电流方向的方法，并用一
句话巧妙地表达了判断方法——伦茨定律（1834）
关于波、相对论（《选修3-4》）
1.单摆周期公式
―惠更斯
荷兰物理学家惠更斯发现，单摆简谐运动的周期T与摆长L的平方根成正比，与重力
加速度的平方根成反比，但与摆球的振幅和质量无关，并确定了单摆周期t=2π的计算公
式
l，惠更斯还利用单摆摆动的等时性原理制成了摆钟。

g2、揭示机械波的传播规律的
惠更斯原理―惠更斯（1690年）
惠更斯提出，介质中任何波面上的所有点都可以看作是传输小波的波源。

在此后的任
何时间，波前进方向上这些子波的包络面就是新的波面。

这通常被称为惠更斯原理。

利用惠更斯原理，不仅可以说明为什么波在两种介质的界面会发生反射（折射），而且可以得到反射角（折射角）与入射角的关系。

3.多普勒效应
―多普勒
当奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁路旁散步时，他发现当汽笛火车经过时，笛子的音调会从高到低。

经过仔细研究，他发现当波源和观察者彼此靠近或远离时，接收频率会发生变化。

这种现象被称为多普勒现象。

不仅是机械波，电磁波、光波等也会发生多普勒效应。

4、光的折射定律的发现
-斯内尔
荷兰数学家斯涅尔在分析了大量关于关于光折射中入射角、折射角的数据后发现：折射角的正弦和入射角的正弦成正比。

这就是光的折射定律。

5.光干涉的发现
―托马斯.杨（1801年）
1801年，英国物理学家托马斯·杨首先在实验室成功地观测到了光的干涉。

托马斯。

起初，杨的实验是让单色光通过“双孔”。

后来，他发现用双缝代替“双孔”后，干涉图案更亮、更清晰。

光的干涉现象的发现，证明了光是一种波。

为光的波动说提供了实验依据。